练案[33]选修3 物质结构与性质
第33讲 分子结构与性质
A组 基础必做题
1．(2019·山西临汾期末)我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像(模型如图所示)。下列关于水的说法不正确的是( A )
A．水分子间存在π键 C．水分子是V形结构
B．水分子间存在氢键 D．水分子是极性分子
2．(2019·上海普陀二模)能够产生如图实验现象的液体是( C )
A．CS2
B．CCl4
C．H2O D．
[解析] 本题带电玻璃棒靠近液流时发现液体流动方向发生偏移，说明液体在该条件下能导电的物质为极性分子，H2O为极性分子。
3．(2019·河南开封期末)关于化合物A．分子间不能形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有7个σ键和1个π键 D．该分子在水中的溶解度大于2－丁烯
，下列叙述不正确的是( C )
[解析] 化合物分子中没有O—H键，不能形成氢键，A正确；分子中存
在为非极性键，C—H为极性键，B正确；单键含有一个σ键，双键含有一个σ键和
一个π键，所以中存在9个σ键和3个π键，C不正确；醛的溶解性大于烯
烃，所以该分子在水中的溶解度大于2－丁烯，D正确。
4．(2019·海南模拟)碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是( A ) A．CO2、SO2、NH3都是直线形分子 B．CO2、NH3、H2S的键角依次减小 C．H2O2、N2H4分子的中心原子都是sp3杂化 D．C、N、F元素的电负性依次增大
[解析] CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形分子，SO2
分子中S原子价层电子对个数是3且含有一对孤电子对，为V形分子，NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一对孤电子对，所以为三角锥形，故A不正确；二氧化碳是直线形分子、氨气分子为三角锥形分子且含有一对孤电子对、硫化氢为V形分子且含有两对孤电子对，且孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以CO2、NH3、H2S的键角依次减小，故B正确；H2O2分子中O原子价层电子对个数是4、N2H4分子中N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知，O、N原子都采用sp3杂化，故C正确；同一周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，所以C、N、F元素的电负性依次增大，故D正确。
5．(2019·辽宁期中)下列说法正确的是( B ) A．CHCl3是三角锥形
B．AB2是V形，其A可能为sp2杂化 C．二氧化硅是sp杂化，是非极性分子 D．NH4是平面四边形结构
[解析] CHCl3分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以呈四面体形，故A错误；AB2是V形，如果A含有一对孤电子对，则A的价层电子对数是3，则A采取sp2杂化，故B正确。二氧化硅是原子晶体，没有分子存在，故C错误；NH＋4中氮原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以呈正四面体形结构，故D错误。
6．(2019·山东潍坊模拟)C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用，回答下列问题：
＋
(1)C原子的价电子排布图为 。
(2)CCl4分子的立体构型是__正四面体___，其中心原子采取__sp3___杂化，与CCl4互为
3等电子体的一种离子是__SO24(或PO4等)___(填离子符号)。
－
－
(3)PCl3属于__极性___分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同，其中Fe2与Ni2的离子半径分别为
＋
＋
7.8×102nm、6.9×102nm，则熔点FeO__<___NiO(填“>”“<”或“＝”)，原因是__FeO、NiO－
－
的晶体结构相同，Fe2、Ni2所带电荷相同，但Fe2的离子半径大于Ni2的离子半径，则FeO
＋
＋
＋
＋
的晶格能小于NiO的晶格能___。
(5)已知FeCl3的沸点为319℃，熔点为306℃，则FeCl3的晶体类型为__分子晶体___。 (6)已知Fe单质有如图所示的两种常见堆积方式：
其中属于体心立方密堆积的是__b___(填“a”或“b”)；若单质Fe按a方式紧密堆积，原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质Fe的密度为
224－
g·cm3(列－104r×103??NA2出计算式即可)。
[解析] (1)C的原子序数为6，最外层电子数为4，原子的价电子排布图为
。
4－4×1
(2)CCl4分子中C原子价层电子对数＝4＋＝4，所以采取sp3杂化；立体构型为
2
3
正四面体；与CCl4互为等电子体的离子有SO24、PO4等。
－
－
(3)PCl3分子中含有的共价键是极性共价键，P原子上有孤电子对，分子立体构型为三角锥形，其结构不对称，属于极性分子。
(4)FeO、NiO的晶体结构相同，Fe2、Ni2所带电荷相同，但Fe2的离子半径大于Ni2
＋
＋
＋
＋
的离子半径，则FeO的晶格能小于NiO的晶格能，因此熔点FeO (5)FeCl3熔、沸点较低，因此FeCl3的晶体类型为分子晶体。 (6)由晶胞示意图可知，b为体心立方堆积，a为面心立方最密堆积，a中铁原子位于面心4×5611 和顶点，则一个晶胞中Fe的个数为6×＋8×＝4，一个晶胞的质量为 g，面心立方 28NA4r×10 结构中，面对角线长为4r pm，晶胞边长为 2 －10 4r×10 cm，晶胞的体积为( 2 －10 )3 cm3，故 224－ 密度为g·cm3。 －104r×10??3NA 2 7．(2019·山西重点学校联考)前四周期的A、B、C、D四种元素，在周期表中均与元素X紧密相邻。已知元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，C的最高价氧化物对应水化物是强酸。 (1)D元素基态原子的价电子排布式为__4s24p3___。 (2)A、C、X三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__P>S>Si___(用相应的元素符号作答)。 (3)B、X、D简单氢化物的沸点由高到低的顺序为__NH3>AsH3>PH3___(用相应的化学式作答)。 (4)C元素原子可形成多种离子，试推测下列微粒的立体构型(C为字母，不是碳元素)： 微粒 立体构型名称 CO23 －CO24 －__三角锥形___ __正四面体形___ (5)元素B(B是字母，不是硼元素)的一种氢化物B2H4具有重要的用途。下列有关B2H4 的说法正确的是__AB___(选填字母)。 A．B2H4分子间可形成氢键 B．B原子是sp3杂化 C．B2H4分子中含有5个σ键和1个π键 D．B2H4晶体变为液态时破坏共价键 (6)E元素和D元素在同一周期，属于第Ⅷ族，价电子层有三个单电子，E(OH)2为两性氢氧化物，在浓的强碱溶液中可以形成E(OH)24，写出E(OH)2酸式电离的电离方程式： － Co(OH)2＋2H2OCo(OH)24＋2H 。 － ＋ [解析] 由元素在周期表中的相对位置推断A为硅，B为氮，C为硫，D为砷，X为磷，E为钴。(1)D为砷，其价电子排布式为4s24p3。(2)由于P的3p能级半充满，结构较稳定，故三种元素中第一电离能最大，第一电离能大小顺序为P>S>Si。 (3)NH3、PH3、AsH3三种氢化物都是分子晶体，分子晶体沸点高低先看分子间能否形成 2－－氢键，再看相对分子质量的大小，由于NH3分子间有氢键，故沸点最高。(4)SO23、SO4两2－2－ 种离子中硫都是sp3杂化，SO3有3个成键电子对和1个孤电子对，故为三角锥形，SO4有 4个成键电子对，没有孤电子对，故为正四面体形。(5)N2H4的分子中N原子电负性比较大，它可以与另一分子中的氢原子形成氢键，同时N原子有3个成键电子对和1个孤电子对，故N为sp3杂化，分子内没有π键，其为分子晶体，状态的改变破坏的是氢键和分子间作用力。
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