高考化学总复习 选考部分 物质结构与性质 第2节 分子结构与性质模拟预测通关 新人教版.doc

第2节 分子结构与性质一、选择题1下列说法中不正确的是()a键比键重叠程度大，形成的共价键强b两个原子之间形成共价键时，最多有一个键c气体单质中，一定有键，可能有键dn2分子中有一个键，两个键解析：选c。单键均为键，双键和三键中各存在一个键，其余均为键。稀有气体单质中，不存在化学键。2下列说法中正确的是()a在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长b若分子中含有共价键，则至少含有一个键c含有非极性键的分子一定是非极性分子d键能越大，键长越长，则分子越稳定解析：选b。键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，a错；单键一定是键，双键由1个键和1个键构成，三键由1个键和2个键构成，故若分子中含有共价键，则至少含1个键，b正确；含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如h2o2，c错；键能越大，键长越短，则分子越稳定，d错。3在硼酸b(oh)3分子中，b原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中b原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()asp，范德华力bsp2，范德华力csp2，氢键 dsp3，氢键解析：选c。由石墨的晶体结构知c原子为sp2杂化，故b原子也为sp2杂化，由于b(oh)3中b原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。4n2的结构可以表示为，co的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法中不正确的是()an2分子与co分子中都含有三键bco分子中有一个键是配位键cn2与co互为等电子体dn2与co的化学性质相同解析：选d。n2化学性质相对稳定，co具有比较强的还原性，两者化学性质不同。5通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是()ach4和nh是等电子体，键角均为60bno和co是等电子体，均为平面三角形结构ch3o和pcl3是等电子体，均为三角锥形结构db3n3h6和苯是等电子体，b3n3h6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道解析：选b。甲烷是正四面体形结构，键角是10928，a错；no和co是等电子体，均为平面三角形结构，b对；h3o和pcl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，c错；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故b3n3h6分子中也存在，d错。6用价层电子对互斥理论(vsepr)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是()aso2、cs2、hi都是直线形的分子bbf3键角为120，snbr2键角大于120cch2o、bf3、so3都是平面三角形的分子dpcl3、nh3、pcl5都是三角锥形的分子解析：选c。a.so2是v形分子，cs2、hi是直线形的分子，错误；b.bf3键角为120，是平面三角形结构；而sn原子价电子数是4，在snbr2中两个价电子与br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120，错误；c.ch2o、bf3、so3都是平面三角形的分子，正确；d.pcl3、nh3都是三角锥形的分子，而pcl5是三角双锥形分子，错误。7某化合物的分子式为ab2，a属a族元素，b属a族元素，a和b在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知ab2分子的键角为103.3。下列推断不正确的是()aab2分子的立体构型为v形bab键为极性共价键，ab2分子为非极性分子cab2与h2o相比，ab2的熔点、沸点比h2o的低dab2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而h2o分子间能形成氢键解析：选b。根据a、b的电负性值及所处位置关系，可判断a元素为o，b元素为f，该分子为of2。of键为极性共价键。因为of2分子的键角为103.3，of2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。8通常状况下，ncl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对ncl3的有关叙述正确的是()ancl3分子中ncl键的键长比ccl4分子中ccl键的键长长bncl3分子是非极性分子cncl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构dnbr3比ncl3易挥发解析：选c。因碳原子半径比氮原子的大，故ncl键的键长比ccl键的键长短；ncl3分子立体构型类似nh3，故ncl3是极性分子；nbr3与ncl3二者结构相似，由于nbr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以nbr3的沸点比ncl3高，因此nbr3比ncl3难挥发。二、非选择题9(1)cs2分子中c原子的杂化轨道类型是 。(2)of2分子中氧原子的杂化方式为 。(3)中阳离子的立体构型为 ，阴离子的中心原子轨道采用 杂化。(4)bcl3和ncl3中心原子的杂化方式分别为 和 。(5)已知元素y基态原子的3p轨道上有4个电子，元素z的原子最外层电子数是其内层的3倍。则在y的氢化物(h2y)分子中，y原子轨道的杂化类型是 ，yz的立体构型为 。答案：(1)sp(2)sp3(3)三角锥形sp3(4)sp2sp3(5)sp3正四面体10(1)肼(n2h4)分子可视为nh3分子中的一个氢原子被nh2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。nh3分子的立体构型是 ；n2h4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是n2o4(l)2n2h4(l)=3n2(g)4h2o(g)h1 038.7 kjmol1若该反应中有4 mol nh键断裂，则形成的键有 mol。肼能与硫酸反应生成n2h6so4。n2h6so4晶体类型与硫酸铵相同，则n2h6so4晶体内不存在 (填标号)。a离子键b共价键c配位键 d范德华力(2)a族元素氧、硫、硒(se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：h2se的酸性比h2s (填“强”或“弱”)。气态seo3分子的立体构型为 ，so离子的立体构型为 。h2seo3的k1和k2分别为2.7103和2.5108，h2seo4第一步几乎完全电离，k2为1.2103，请根据结构与性质的关系解释h2seo4比h2seo3酸性强的原因： 。解析：(1)nh3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化，其分子的立体构型为三角锥形；氨基(nh2)中氮原子的杂化方式也为sp3杂化，其分子的立体构型为v形。n2h4的结构为h2nnh2，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为sp3杂化。1个n2h4分子含有4个nh键，即4 mol nh键断裂同时生成1.5 mol n2，n2的结构式为nn，含1个键和2个键，所以会形成3 mol 键。n2h6so4和(nh4)2so4都是离子晶体，n2h和so之间存在离子键，n2h中n和h之间形成6个共价键(其中2个配位键)，n和n之间形成共价键，so中s和o之间形成共价键，不含范德华力。(2)se的原子半径大于s的原子半径，h2se与h2s相比，h2se中se原子对h原子的作用力较弱，h2se在水中更容易电离出h，所以其酸性较强；seo3中se原子采取sp2杂化，故其立体构型为平面三角形；so中s原子采取sp3杂化，含有一对孤电子对，故其立体构型为三角锥形。h2seo3中se为4价，而h2seo4中se为6价，se的正电性更高，导致seoh中o原子的电子更易向se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出h，即酸性越强。答案：(1)三角锥形sp33d(2)强平面三角形三角锥形 h2seo3和h2seo4可表示为(ho)2seo和(ho)2seo2，h2seo3中的se为4价，而h2seo4中的se为6价，正电性更高，导致seoh中o的电子更易向se偏移，越易电离出h11x、y、z、q、e五种元素中，x原子核外的m层中只有两对成对电子，y原子核外的l层电子数是k层的两倍，z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，q的核电荷数是x与z的核电荷数之和，e在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)x、y的元素符号依次为 、 。(2)xz2与yz2分子的立体构型分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (填分子式)，理由是 。(3)q的元素符号是 ，它的基态原子的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 。(4)用氢键表示式写出e的氢化物溶液中存在的所有氢键： 。解析：(1)x原子核外的m层中只有两对成对电子，则m层的电子排布图为，故x为s，y原子核外的l层电子数是k层的两倍，则y原子的核外电子排布式为1s22s22p2，故y为c。(2)z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，则z为o，so2、co2的立体构型分别为v形、直线形。(3)q的核电荷数为24，为cr，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1，其外围电子排布式为3d54s1，则最高化合价为6。(4)元素周期表中f的电负性最强，hf溶液中，hf与hf、h2o与h2o、hf与h2o之间存在氢键。答案：(1)sc(2)v形直线形so2co2是非极性分子，so2和h2o都是极性分子，根据“相似相溶”原理，so2在h2o中的溶解度较大 (3)cr1s22s22p63s23p63d54s1(或ar3d54s1)6(4)fhf、fho、ohf、oho12科学家正在研究温室气体ch4和co2的转化和利用。(1)下列关于ch4和co2的说法正确的是 (填序号)。a固态co2属于分子晶体bch4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以ch4熔点低于co2dch4和co2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(2)在ni基催化剂作用下，ch4和co2反应可获得化工原料co和h2。ni能与co形成正四面体形的配合物ni(co)4，1 mol ni(co)4中含有 mol 键。(3)一定条件下，ch4、co2都能与h2o形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。ch4与h2o形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与h2o的结合能e/kjmol1ch40.43616.40co20.51229.91“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是 。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用co2置换ch4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是 。解析：(1)co2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；ch4分子是正四面体结构，其为非极性分子，b选项错误；ch4和co2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，c选项错误；ch4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，co2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。(2)1个co分子中存在1个键，而ni(co)4中ni与co之间还存在4个键，故1 mol ni(co)4中含有8 mol 键。(3)“可燃冰”中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键。分子与h2o的结合能越大表明越容易与h2o结合，且co2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。答案：(1)ad(2)8(3)氢键、范德华力co2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与h2o的结合能大于ch413周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式，写出两种)。(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 ；酸根呈三角锥结构的酸是 。(填化学式)(3)这五种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该化合物中，阴离子为 ，阳离子中存在的化学键类型有 ；该化合物加热时首先失去的组分是 ，判断理由是 。解析：a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为h；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为o元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为n元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，次外层有18个电子，位于第四周期，共有29个电子，推知e为cu元素；d与c同族，且原子序数比o大比铜小，推知d为s元素。(1)a为h，与n、o、s可形成二元共价化合物，分别为nh3(三角锥形)、h2o(v形)、h2s(v形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论先求价层电子对数为3(53)4，故为sp3杂化；还能形成既含极性共价键，又含非极性共价键的化合物h2o2(hooh)、，ho、hn为极性键，oo、nn为非极性键。(2)这些元素可形成含氧酸hno2、hno3、h2so3、h2so4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是hno2、hno3；酸根呈三角锥结构的为h2so3，so价层电子对数为3(626)314。(