分子结构与性质典型例题.ppt

例1 下列说法正确的是 A 含有非极性键的分子一定是非极性分子B 非极性分子中一定含有非极性键C 由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D 分子的极性只与键的极性有关 解析 含有非极性键的分子不一定是非极性分子 如H2O2 非极性分子中不一定含有非极性键 如CH4 CO2中均是非极性分子 却都有极性键 分子的极性除与键的极性有关外 还与分子空间构型有关 答案 C 变式训练1 下列说法中正确的是 A 分子中键能越大 键长越长 则分子越稳定B 元素周期表中的第 A族 除H外 和第 A族元素的原子间可能形成共价键C 水分子可表示为HO H 分子中键角为180 D H O键键能为463kJ mol 1 即18gH2O分解成H2和O2时 消耗能量为2 463kJ 答案 B 解析 本题主要考查共价键的三个键参数 要理解它们的概念及相互关系 掌握它们对键强弱的影响 D项中H O键键能为463kJ mol 1 指的是气态基态氢原子和氧原子形成1molH O键时释放的最低能量 则拆开1molH O键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量也为463kJ 18gH2O即1molH2O中含2molH O键 断开时需吸收2 463kJ的能量形成气态氢原子和氧原子 再进一步形成H2和O2时 还需释放出一部分能量 故D项错误 Li的电负性为1 0 I的电负性为2 5 其差值为1 5 1 7 所以LiI以共价键成分为主 B项正确 2 在HCl Cl2 H2O NH3 CH4这一组分子中 对共价键形成方式分析正确的是 A 都是 键 没有 键B 都是 键 没有 键C 既有 键 又有 键D 除CH4外 都是 键 答案 A 3 下列说法中正确的是 A 双原子分子中化学键键能越大 分子越稳定B 双原子分子中化学键键长越长 分子越稳定C 双原子分子中化学键键角越大 分子越稳定D 在双键中 键的键能要小于 键的键能 答案 A 例2 已知周期表中 元素Q R W Y与元素X相邻 Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸 回答下列问题 1 W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料 W的氯化物分子呈正四面体结构 W的氧化物的晶体类型是 2 Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 3 R和Y形成的二元化合物中 R呈现最高化合价的化合物的化学式是 4 这5个元素的氢化物分子中 立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是 填化学式 其原因是 电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 解析 本题题干所提供信息较少 往往不能直接推出各元素 但每小问中信息丰富 所以要结合每小问作答 1 W的氯化物为正四面体形 则应为SiCl4或CCl4 又W与Q可形成高温结构陶瓷材料 故可推断W为Si SiO2为原子晶体 2 高温陶瓷可联想到Si3N4 Q为N 则有NO2与N2O4之间的相互转化关系 3 Y的最高价氧化物的水化物为强酸 Y为S X为P元素 R As 和Y形成的二元化合物中 R呈现最高化合价的化合物应为As2S5 4 氢化物沸点顺序为NH3 AsH3 PH3 因为NH3中含有氢键 AsH3相对分子质量大于PH3 SiH4 PH3和H2S的电子数均为18 结构分别为正四面体形 三角锥形和V形 答案 1 原子晶体 2 NO2和N2O4 3 As2S5 4 NH3AsH3PH3NH3分子间存在氢键 所以沸点最高 相对分子质量AsH3大于PH3 分子间作用力AsH3大于PH3 故AsH3沸点高于PH3 SiH4 正四面体 PH3 三角锥 H2S V形 变式训练4 用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构 两个结论都正确的是 A 直线形 三角锥形B V形 三角锥形C 直线形 平面三角形D V形 平面三角形 答案 D 解析 价层电子对互斥理论的基本要点是 分子中的价电子对由于相互排斥作用 尽可能趋向彼此远离 关键是不可忽视孤对电子对成键电子的影响 在H2S中 价电子对数为4 若无孤电子对存在 则其应为正四面体构形 但中心原子S上有两对孤电子对 而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间 它们相互排斥 因此H2S为V形结构 在BF3中 价电子对数为3 其中心原子B上无孤电子对 因此BF3应为平面三角形 5 若ABn的中心原子A上没有孤对原子 运用价层电子对互斥理论 下列说法正确的是 A 若n 2 则分子的立体结构为V形B 若n 3 则分子的立体结构为三角锥形C 若n 4 则分子的立体结构为正四面体形D 以上说法都不正确 答案 C 6 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 A CO2和SO2B CH4与NH3C BeCl2与BF3D C2H4与C2H2 答案 B 例3 氧族元素的氢化物的沸点如下表 下列关于氧族元素氢化物的沸点高低的分析和推断中 正确的是 A 氧族元素氢化物沸点高低与范德华力的大小无关B 范德华力一定随相对分子质量的增大而减小C 水分子间存在氢键这一特殊的分子间作用力D 水分子间存在共价键 加热时较难断裂 解析 范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力 它们都比化学键弱 范德华力的存在较为普遍 氢键是由电负性比较强的O N F等与H之间形成的一种介于范德华力与化学键之间的一种作用力 一些物质 如H2O HF NH3 由于分子间存在氢键使得它们的熔 沸点高于同系列的氢化物 答案 C 变式训练7 双选 下列叙述正确的是 A 分子晶体中普遍存在范德华力B 所有分子晶体中都存在共价键C 范德华力通常比较弱 约比化学键能小1 2个数量级D 范德华力和化学键一样 主要影响物质的化学性质 答案 AC 解析 分子晶体中普遍存在范德华力 范德华力比化学键能小1 2个数量级 主要影响物质的物理性质 化学键主要影响物质的化学性质 稀有气体中不存在共价键 但其晶体中却存在范德华力 8 下列化合物的沸点比较 前者低于后者的是 A 乙醇与氯乙烷 答案 B 解析 氢键分为两类 存在于分子之间时 称为分子间氢键 存在于分子内部时 称为分子内氢键 同类物质相比 分子内形成氢键的物质的熔 沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔 沸点 如邻羟基苯甲酸 邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键 沸点较低 而对羟基苯甲酸 对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键 沸点较高 所以B选项正确 对A选项 由于乙醇存在分子间氢键 而氯乙烷不存在氢键 所以乙醇的沸点 78 5 高于氯乙烷的沸点 12 3 同样道理 D选项中 H2O的沸点 100 高于H2Te的沸点 堂 课 反 馈 1 下列分子中 中心原子是sp杂化的是 A BeCl2B H2OC CH4D BF3 答案 A 解析 BeCl2直线型 Be原子发生sp杂化 BF3中B原子发生sp2杂化 平面三角形 H2O中的O和CH4中的C都发生sp3杂化 2 下列分子中不存在 键的是 A C2H2B C2H4C CH4D C6H6 答案 C 解析 C2H2中一个 键和2个 键 C2H4中是一个 键和一个 键 C6H6中大 键 3 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D N2分子中有一个 键 2个 键 答案 C 解析 从原子轨道重叠程度看 键轨道重叠程度比 键重叠程度小 故 键稳定性低于 键 在单质分子中存在 键 如Cl2 H2 键 N2中存在 键和 键 稀有气体为单原子分子 不存在化学键 4 下列分子中 既含有 键又含有 键的是 A CH4B HClC CH2 CH2D F2 答案 C 解析 乙烯分子中碳原子发生sp2杂化 其中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别以 头碰头 重叠形成 键 由于每个碳原子上均有一个垂直于杂化平面的p轨道 两个p轨道间通过 肩并肩 重叠方式形成 键 5 通常情况下 NCl3是一种油状液体 其分子空间构型与氨分子相似 下列对NCl3的有关叙述正确的是 A 分子中N Cl键键长与CCl4分子中C Cl键键长相等B 分子中的所有原子均达到8个电子稳定结构C NCl3分子是非极性分子D NBr3比NCl3易挥发 答案 B 解析 键长与原子半径有关 NCl3为三角锥形 极性分子 答案 D 7 范德华力为akJ mol 1 化学键为bkJ mol 1 氢键为ckJ mol 1 则a b c的大小关系是 A a b cB b a cC c b aD b c a 答案 D 解析 氢键键能比范德华力强 比化学键弱得多 8 氨气溶于水时 大部分NH3与H2O以氢键 用 表示 结合形成NH3 H2O分子 根据氨水的性质可推知NH3 H2O的结构式为 答案 B 9 元素X和Y属于同一主族 负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体 其中X的质量分数为88 9 元素X和元素Y可以形成两种化合物 在这两种化合物中 X的质量分数分别为50 和60 1 确定X Y两种元素在周期表中的位置 2 在X和Y两种元素形成的化合物中 写出X质量分数为50 的化合物的化学式 该分子中中心原子以 杂化 是 分子 分子构型为 写出X的质量分数为60 的化合物的化学式 该分子中中心原子以 杂化 是 分子 分子构型 答案 1 X 第二周期第 A族 Y 第三周期第 A族 2 SO2sp2极性V形SO3sp2非极性平面三角形 解析 根据氢化物的化学式H2X且通常状况下为液体 X的质量分数为88 9 可推知 X的相对原子质量为16 则X为O 进而推出Y为S 其形成的两种化合物分别为SO2 SO3 根据杂化轨道理论易确定其分子构型 极性 10 四种常见元素的性质或结构信息如下表 试根据信息回答有关问题 1 写出B原子的电子排布式 2 A元素的氢化物的沸点比同族相邻元素氢化物沸点 填 高 或 低 其原因是 3 D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点 填 高 或 低 其原因是 4 往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液 可生成的配合物的化学式为 简要描述该配合物中化学键的成键情况 5 表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分 表示氢原子 小黑点 表示没有形成共价键的最外层电子 短线表示共价键 则在以上分子中 中心原子采用sp3杂化形成化学键的是 填写序号 在 的分子中有 个 键和 个 键 答案 1 1s22s22p63s23p4 2 高因为A的氢化物分子间存在氢键 3 低晶体类型不同 4 Cu NH3 4 SO4中心原子与配位体之间以配位键相结合 内界与外界之间以离子键相结合 5 32 解析 1 元素B原子的M层1对成对的p电子 则M层的p轨道有4个电子 其电子排布式为 1s22s22p63s23p4 2 A元素由其性质或结构信息可知是N元素 其氢化物的分子间存在氢键 故沸点比同主族相邻元素氢化物的高 3 元素有两种常见氧化物 其中一种常用作冶金工业还原剂 则D是C元素 CO2是分子晶体 SiO2是原子晶体 故CO2熔点低 4 C元素是Cu CuSO4与过量氨水可生成配合物 Cu NH3 4 SO4 中心原子与配位体之间是配位键 内界与外界之间是离子键 5 是NH3 是CH CH 是CH4 是H2S或H2O 中心原子采用sp3杂化的是 在CH CH分子中有3个 键和2个 键 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水 首先形成难溶物 继续添加氨水 难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液 下列对此现象说法正确的是A 反应后溶液中不存在任何沉淀 所以反应前后Cu2 的浓度不变 B 沉淀溶解后 将生成深蓝色的配离子 Cu NH3 4 2 C 向反应后的溶液加入乙醇 溶液没有发生变化 因为 Cu NH3 4 2 不会与乙醇发生反应 D 在 Cu NH3 4 2 离子中 Cu2 给出孤对电子 NH3提供空轨道 B 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 A SP 范德华力B sp2 范德华力C sp2 氢键D sp3 氢键 C 在基态多电子原子中 关于核外电子能量的叙述错误的是 A 最易失去的电子能量最高B 电离能最小的电子能量最高C p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D 在离核最近区域内运动的电子能量最低 C 在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分 下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是 A Li FB Na FC Na C1D Mg O B 下列有关物质性质 结构的表述均正确 且存在因果关系的是 B 下列说法中错误的是 A SO2 SO3都是极性分子B 在NH4 和 Cu NH3 4 2 中都存在配位键C 元素电负性越大的原子 吸引电子的能力越强D 原子晶体中原子以共价键结合 具有键能大 熔点高 硬度大的特性 A 已知X Y和Z三种元素的原子序数之和等于42 X元素原子的4p轨道上有三个未成对电子 Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子 X跟X2Y2 Z元素可以形成负一价离子 请回答下列问题 1 X元素原子基态时的电子排布式为 该元素的符号是 2 Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 该元素的名称 3 X与Z可形成化合物XZ3 该化合物的空构型为 4 已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3 产物H2O 该反应的化学方程式是 5 比较X的氢化物与同族第二 三周期元素所形成的氢化物稳定性说明理由 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3As 2 氧 3 三角锥 4 As2O3 6Zn 6H2SO4 2AsH3 6ZnSO4 3H2O 5 稳定性 NH3 PH3 AsH3因为键长越短 键能越大 化合物越稳定 沸点 NH3 AsH3 PH3NH3可形成分子间氢键 沸点最高 AsH3相对分子质量比PH3大 分子键作用力大 因而AsH3比PH3沸点高 C和Si元素在化学中占有极其重要的地位 1 写出Si的基态原子核外电子排布式 从电负性角度分析 C Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 2 SiC的晶体结构与晶体硅的相似 其中C原子的杂化方式为 微粒间存在的作用力是 3 氧化物MO的电子总数与SiC的相等 则M为 填元素符号 MO是优良的耐高温材料 其晶体结构与NaCl晶体相似 MO的熔点比CaO的高 其原因是 4 C Si为同一主族的元素 CO2和SiO2化学式相似 但结构和性质有很大不同 CO2中C与O原子间形成键和 键 SiO2中Si与O原子间不形成上述健 从原子半径大小的角度分析 为何C O原子间能形成 而Si O原子间不能形成上述 键 1 1s22s22p63s23p2O C Si 2 sp3共价键 3 MgMg2 半径比Ca2 小 MgO晶格能大 4 Si的原子半径较大 Si O原子间距离较大 p p轨道肩并肩重叠程度较小 不能形成上述稳定的 键 X 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分子的立体结构分别是和 相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 写分子式 理由是 3 Q的元素符号是 它属于第周期 它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 1 SC 2 V形直线形SO2因为CO2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 Cr四1s22s22p63s23p63d54s1 6 4 F H FF H OO H FO H O 化合物YX2 ZX2中 X Y Z的核电荷数小于18 X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子 Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数 且X和Y具有相同的电子层 Z与X在周期表中位于同一主族 回答下列问题 1 X的电子排布式为 Y的轨道表示式为 2 ZX2的分子式是 分子构型为 YX2的电子式是 分子构型为 中心原子发生了 杂化 3 Y与Z形成的化合物的分子式是 该化合物中化学键是 键 填 极性 或 非极性 该分子属于 分子 填 极性 或 非极性 4 Y的氢化物中分子构型为正四面体的是 填名称 键角为 中心原子的杂化形式为 5 X的氢化物的分子构型为 键角为 中心原子的杂化形式 1 1s22s22p4 2 SO2V形直线形SP 3 CS2极性键非极性 4 甲烷109 28 sp3 5 V形105 sp3 2007海南 25 A B C D E代表5种元素 请填空 1 A元素基态原子的最外层有3个未成对电子 次外层有2个电子 其元素符号为 2 B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同 B的元素符号为 C的元素符号为 3 D元素的正三价离子的3d亚层为半充满 D的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 4 E元素基态原子的M层全充满 N层没有成对电子 只有一个未成对电子 E的元素符号为 其基态原子的电子排布式为 答案 1 N 2 ClK 3 Fe1s22s22p63s23p63d64s2 4 Cu1s22s22p63s23p63d104s1 考点 本题考查了常见元素种类推断以及原子结构 07年宁夏理综 31B 化学 选修物质结构与性质 已知A B C D和E5种分子所含原子数目依次为1 2 3 4和6 且都含有18个电子 又知B C和D是由两种元素的原子组成 请回答 1 组成A分子的原子的核外电子排布式是 2 B和C的分子式分别是和 C分子