第1节　共价键教案

第一节共价键课后·训练提升基础巩固1.(湖北沙市中学高二上期末)下列物质的分子中既含有σ键又含有π键的是()。A.HCl B.H2OC.H2O2 D.C2H4答案:D2.根据氢原子和氟原子的核外电子排布,对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是()。A.两者都为s-sσ键B.两者都为p-pσ键C.前者为p-pσ键,后者为s-pσ键D.前者为s-sσ键,后者为s-pσ键答案:C解析:H原子的1个电子排布在1s轨道,F原子的最外层7个电子排布在2s、2p轨道,F2单质中共价键是p-pσ键,而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠,形成s-pσ键。3.(河北深州一中高二下月考)1个丁烯二酸(HOOCCHCHCOOH)分子结构中含有σ键、π键的个数分别是()。A.4个σ键、1个π键B.11个σ键、3个π键C.4个σ键、3个π键D.9个σ键、5个π键答案:B解析:分子中含有1个CC、2个CO、2个C—H、2个C—O、2个C—C、2个O—H,其中CC、CO均含有1个σ键、1个π键,其他都为σ键,则1个丁烯二酸分子中含有11个σ键、3个π键。4.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示),在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是()。A.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键D.S—F是σ键,且键长、键能都相等答案:D解析:根据题图知,每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对,每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对,所以F原子都达到8电子稳定结构,但S原子最外层达到12电子,A项错误。六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫,B项错误。不同种原子间形成极性键,六氟化硫分子中的S—F均为极性键,不含非极性键,C项错误。六氟化硫分子中的S—F都是σ键,为正八面体结构,所以键长、键能都相等,D项正确。5.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等Y常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期,Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63,中子数为34下列说法中错误的是()。A.W位于元素周期表第四周期第ⅠB族B.XZ4是一种常用的溶剂,1个XZ4的分子中存在4个σ键C.键长:H—Y>H—ZD.XY2分子中Y—X—Y的键角为120°答案:D解析:由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p2,为碳元素;Y为硫元素;Z为氯元素;W为铜元素。铜元素位于元素周期表第四周期第ⅠB族,A项正确。CCl4是一种常用的溶剂,1个CCl4分子中的共价键全部为单键,有4个σ键,B项正确。原子半径S>Cl,所以键长H—S>H—Cl,C项正确。XY2为CS2,结构式为SCS,空间结构与CO2相似,键角为180°,D项错误。6.乙烯就是一种常用的催熟剂,下列对乙烯中化学键的分析中正确的是()。A.在乙烯分子中有1个σ键、1个π键B.乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的σ键C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯,在该过程中断裂的是C—Hσ键D.乙烯分子中的σ键关于镜面对称答案:C解析:在乙烯分子中存在4个C—Hσ键和1个C—Cσ键,同时还含有1个碳碳原子间的π键,A项错误。由于σ键要比π键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是碳碳原子间的π键,B项错误。由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的1个氢原子被氯原子取代,故断裂的是C—Hσ键,C项正确。σ键是轴对称,D项错误。7.防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有π键,这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是()。A.氨基苯甲酸B.羟基丙酮C.肉桂酸(C6H5—CHCH—COOH)D.酒精答案:D解析:π键只存在于不饱和键中,选项A、B、C中均含有CO,含有π键,而D项中无不饱和键,不含有π键,因而酒精没有防晒效果,故选D项。8.下列有关化学键类型的判断中正确的是()。A.全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键B.物质中有σ键一定有π键,有π键一定有σ键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则1个乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键,即C—H和C—C均为σ键答案:D解析:NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的,均存在离子键,A项错误。共价双键中有1个为σ键,另外1个为π键;共价三键中有1个为σ键,另外2个为π键,故1个乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—Hσ键,C≡C中有1个σ键、2个π键,C项错误。共价单键为σ键,乙烷分子的结构式为,其分子中所含的6个C—H和1个C—C均为σ键,D项正确。9.下表是一些键能数据(单位为kJ·mol-1):化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能H—H436Cl—Cl243H—Cl432H—O463SS255H—S339C—F427C—O351C—Cl330C—I218H—F568回答下列问题。(1)①由表中数据能否得出下列结论:半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)(填“能”或“不能”,下同);非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。

②请从数据中找出一些规律,并写出一条:;

试预测C—Br的键能范围:kJ·mol-1<C—Br的键能<kJ·mol-1。

(2)由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-185kJ·mol-1并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是,由热化学方程式2H2(g)+S2(s)2H2S(g)ΔH=-224.5kJ·mol-1和表中数值可计算出1molS2(s)汽化时将(填“吸收”或“放出”)kJ的热量。

(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时,RF、RCl、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是。

答案:(1)①不能不能②与相同原子结合时同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固(其他合理答案也可)218330(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差吸收4.5(3)RI>RBr>RCl>RF能力提升1.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与Cl2相似,下列叙述正确的是()。A.分子中N≡C的键长大于C≡C的键长B.一个(CN)2分子只含有2个σ键和4个π键C.在一定条件下可发生加成反应D.不与NaOH溶液反应答案:C解析:成键原子半径越大,键长越长,N原子半径小于C原子半径,故N≡C的键长小于C≡C的键长,A项错误。N≡C中有1个σ键和2个π键,1个(CN)2分子中含有4个π键,1个C—Cσ键、2个C—Nσ键,故σ键有3个,B项错误。π键易断裂而发生加成反应,C项正确。(CN)2与Cl2性质相似,可与NaOH溶液反应,D项错误。2.SO42-中存在一种特殊的π键,它是由配位氧原子p轨道上的孤电子对与中心硫原子的空3d轨道发生“肩并肩”重叠而形成,称为d-pπA.CO32- B.NCl3 C.ClO3-答案:C解析:PH3、NCl3中只有单键,即只含有σ键,没有π键;ClO3-中Cl原子的3p轨道含有电子,3d为空轨道,所以氧原子p轨道上的孤电子对与中心原子的空3d轨道发生“肩并肩”重叠而形成d-pπ键,而CO32-中C原子有一个2p轨道为空轨道,综上可知,可能含有d-p3.N2的分子结构可以表示为,CO的分子结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是()。A.N2分子与CO分子中都含有三键B.N2分子与CO分子中的π键并不完全相同C.N2与CO的键能不同D.N2与CO的化学性质相同答案:D解析:从题图可以看出,N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键,所以两者都含有三键,A项正确。N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的,而CO分子中的2个π键中的1个π键,其成键电子完全由氧原子提供,B项正确。由于不同元素形成的三键,键能不同,C项正确,D项错误。4.意大利罗马大学的学者获得了极具理论研究意义的气态N4分子,其分子结构如图所示。已知断裂1molN—N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是()。A.N4属于一种新型的化合物B.N4分子中只有σ键C.N4分子中N—N的键角为109.5°D.1molN4转变成N2将吸收882kJ热量答案:B解析:N4是由N元素形成的单质,A项错误。N4分子中N与N之间形成单键,且全部为σ键,B项正确。N4分子是正四面体结构,N—N的键角为60°,C项错误。1molN4转变为N2放出的热量为2×942kJ-6×167kJ=882kJ,D项错误。5.Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示,请据图回答问题。氢分子的形成过程示意图(1)H—H的键长为;①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是。

(2)下列说法中正确的是。

A.一个氢分子中含有一个π键B.由①到④,电子在核间出现的概率增大C.由④到⑤,必须消耗外界的能量D.一个氢分子中含有一个极性共价键Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。化学键Si—OH—HH—OOOSi—SiSi—C键能(452436.0462.8497.3226x请回答下列问题:(1)试比较Si—Si与Si—C的键能大小:x(填“>”“<”或“=”)226kJ·mol-1。

(2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料,而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为(已知1molSi中含有2molSi—Si,1molSiO2中含有4molSi—O)。

答案:Ⅰ.(1)74pm①⑤②③④(2)BCⅡ.(1)>(2)120475kJ858.7kJ解析:Ⅰ.(1)可以直接从题图中读出有关数据,H—H的键长为74pm;体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)一个氢分子中含有一个σ键,A项错误。核间距逐渐减小时,两个氢原子的原子轨道会相互重叠,导致电子在核间出现的概率增大,B项正确。④已经达到稳定状态,当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时,必须消耗外界的能量,C项正确。一个氢分子中含有一个非极性共价键,D项错误。Ⅱ.(1)Si—Si的键长比Si—C的键长长,Si—Si的键能比Si—C的键能小。(2)由题图可知H—H的键能为436.0kJ·mol-1,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1000g÷2g·mol-1×(462.8kJ·mol-1×2-436.0kJ·mol-1-497.3kJ·mol-1×12)=120475kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452kJ·mol-1×4mol-497.3kJ·mol-1×1mol-226kJ·mol-1×2mol=858.7kJ过关检测一、选择题(本题包括18个小题,每小题2分,共36分。每小题四个选项只有一项符合题目要求)1.(山东烟台高二上期末)下列关于共价键的说法正确的是()。A.丙炔分子中含有5个σ键和2个π键B.乙醇分子中O—H的极性强于C—H的极性C.乙烷分子中只含有极性键,不含有非极性键D.由分子构成的物质中共价键的键能越大,该分子的熔点和沸点一定也越高答案:B解析:丙炔分子中有6个σ键和2个π键,A项错误。氧的电负性比碳的大,则O—H的极性强于C—H的极性,B项正确。乙烷分子中含有C—H极性键和C—C非极性键,即乙烷分子中既含有极性键又含有非极性键,C项错误。由分子构成的物质的熔点和沸点与分子之间的作用力有关,与分子内的共价键的键能无关,D项错误。2.若不断地升高温度,就会实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段破坏的粒子间的主要相互作用依次是()。A.氢键范德华力非极性键B.氢键氢键极性键C.氢键极性键范德华力D.范德华力氢键非极性键答案:B解析:因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实现“雪花→水→水蒸气”的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而实现“水蒸气→氧气和氢气”的变化则破坏了O—H极性共价键。3.在下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键形成的是()。A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑B.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑C.Cl2+H2OHClO+HClD.NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O答案:A解析:B项反应中缺少非极性共价键的断裂和形成,不符合题意;C项反应中没有离子键的断裂和形成,也没有非极性共价键的形成,不符合题意;D项反应中没有非极性共价键的断裂和形成,不符合题意。4.白磷是一种能自燃的单质,其分子的球棍模型如图所示:,下列叙述错误的是()。A.每个磷原子形成3个σ键,磷原子为sp2杂化B.每个磷原子的价层电子对数为4,磷原子均为sp3杂化C.1mol白磷中共含6mol非极性键D.白磷分子的空间结构为正四面体形答案:A解析:由白磷分子的球棍模型图可知,每个磷原子均形成了3个σ键,另外每个磷原子还有一个孤电子对,故磷原子的价层电子对数为4,磷原子为sp3杂化,A项错误,B项正确。由题图可知C、D项正确。5.(山西孝义高二下月考)氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解。下列有关叙述正确的是()。A.氯化硼分子间含有氢键B.氯化硼中心原子采用sp杂化C.氯化硼分子呈正三角形,属极性分子D.氯化硼分子的空间结构类似于CH2O答案:D解析:氯化硼不是含氢化合物,且分子中无N、O、F,则氯化硼分子间不含有氢键,A项错误。氯化硼中硼原子上的价层电子对数是3+3-3×12=3,因此硼原子采用sp2杂化,氯化硼分子呈正三角形,属于非极性分子,B、C项错误。氯化硼分子的分子空间结构类似于CH2O,6.下列说法正确的是()。A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对B.平面三角形分子一定是非极性分子C.二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化,键角均为109°28'D.ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构,则ABn不一定是非极性分子答案:D解析:CCl4是非极性分子,氯原子上含有孤电子对,A项错误。HCHO分子的中心原子C上无孤电子对,价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,C原子位于三角形内部,HCHO分子的结构不对称,为极性分子,B项错误。甲烷分子的空间结构是正四面体形,键角均为109°28',二氯甲烷分子的空间结构是四面体形,键角发生了变化,不等于109°28',C项错误。CH4的中心原子C最外层满足8电子结构,CH4是非极性分子,NH3的中心原子N最外层满足8电子结构,但NH3为极性分子,D项正确。7.用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为。下列叙述错误的是()。A.R为三角锥形 B.R可以是BF3C.R是极性分子 D.键角小于109°28'答案:B解析:的中心原子上含有3个σ键电子对和1个孤电子对,中心原子的价层电子对数为4,R分子的空间结构为三角锥形,A项正确。BF3分子中B原子最外层含有3个电子,BF3中B原子形成3个σ键,B原子上没有孤电子对,所以R不能是BF3,B项错误。由极性键构成的分子,若结构对称,正、负电中心重合,则为非极性分子,R分子的结构不对称,R是极性分子,C项正确。R分子的键角为107°,键角小于109°28',D项正确。8.下列有机化合物分子中有3个手性碳原子的是()。A.乳酸CH3—CHOH—COOHB.甘油CH2OH—CHOH—CH2OHC.脱氧核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHOD.核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO答案:D解析:乳酸分子中只有中间连有羟基的碳原子为手性碳原子,A项不符合题意。甘油分子中没有手性碳原子,B项不符合题意。脱氧核糖分子中含有2个手性碳原子,C项不符合题意。核糖分子中有3个手性碳原子,D项符合题意。9.下列说法正确的是()。A.冰融化时,分子中H—O发生断裂B.随着卤素原子核外电子层数的增加,卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大,所以它们的熔、沸点也逐渐升高C.由于H—O比H—S牢固,所以水的熔、沸点比H2S的高D.在由分子构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定答案:B解析:冰融化时发生物理变化,只破坏水分子间的分子间作用力而不破坏化学键,A项错误。结构相似的分子中,物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比,所以随着卤素原子核外电子层数的增加,卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大,所以它们的熔、沸点也逐渐升高,B项正确。H2O和H2S的熔、沸点与化学键无关,水的熔、沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键,C项错误。由分子构成的物质的稳定性与化学键有关,与分子间作用力无关,D项错误。10.下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是()。A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔、沸点最低D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子为极性分子答案:B解析:根据“相似相溶”规律,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,A项错误,B项正确。由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,C项错误。NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子为极性分子外,还因为NH3和H2O之间可形成分子间氢键,D项错误。11.科学家将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268℃时冻结分子的热振荡,利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是()。A.N2 B.CO2 C.C2H6O D.H2O2答案:B解析:N2的结构式为N≡N,分子中含有1个σ键和2个π键,但N2不是化合物,A项错误。CO2的结构式为OCO,分子中含有2个σ键和2个π键,B项正确。C2H6O分子中只存在单键,无双键,只含σ键,不含π键,C项错误。H2O2的结构式为H—O—O—H,分子中只含有σ键,不含π键,D项错误。12.下列叙述中正确的是()。A.VSEPR模型就是分子的空间结构B.在共价化合物分子中一定存在σ键C.全由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D.共价键键长越短,键能一定越大答案:B解析:VSEPR模型是价层电子对互斥模型,VSEPR模型不一定与分子的空间结构一致,分子的空间结构还与孤电子对数有关,A项错误。共价化合物中一定含有σ键,单键一定是σ键,双键或三键中一定有一个σ键,B项正确。全部由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如氯化铵属于离子化合物,C项错误。通常共价键的键长越短,键能越大,但也存在特例,D项错误。13.水星大气中含有一种被称为硫化羰(化学式为COS)的物质。已知硫化羰与CO2的结构相似,但能在O2中完全燃烧,下列有关硫化羰的说法正确的是()。A.硫化羰的电子式为

B.硫化羰分子中三个原子位于同一直线上C.硫化羰的沸点比二氧化碳的低D.硫化羰在O2中完全燃烧后的产物是CO2和SO3答案:B解析:氧与硫属于同主族元素,把二氧化碳的结构与物理性质迁移过来,可知硫化羰的电子式为

··O······C····S····,A14.顺铂[Pt(NH3)2Cl2](Ⅰ)是具有抗癌活性的金属配合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是()。(已知1,1-环丁二羧酸的结构简式为)A.碳铂中所有碳原子的杂化方式相同B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1D.1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)答案:C解析:顺铂分子中1个N原子形成3个N—H和1个Pt—N,则N原子的杂化方式是sp3,B项错误。1个碳铂分子中有4个C原子均形成4个σ键,均为sp3杂化,有2个C原子均形成3个σ键,为sp2杂化,则碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1,A项错误,C项正确。1,1-环丁二羧酸分子中C—H、C—C、C—O、O—H均为σ键,1个CO中有1个σ键,则1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA,D项错误。15.S2Cl2是橙黄色液体,少量泄漏会产生有窒息性气味的气体,喷水雾可减慢挥发,并产生酸性悬浊液,其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是()。A.为非极性分子B.分子中既含有极性键,又含有非极性键C.与S2Br2结构相似,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl答案:A解析:从S2Cl2分子的图示可知该分子空间结构不对称,为极性分子。16.氧族元素的氢化物的沸点如下表:H2OH2SH2SeH2Te100℃-61.8℃-41.1℃-2℃下列说法中正确的是()。A.氧族元素氢化物沸点的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.水分子间还存在一种特殊的分子间作用力D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂答案:C解析:H2S、H2Se、H2Te的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,其沸点逐渐升高,H2O与H2S等的结构具有相似性,H2O的相对分子质量最小,但其沸点最高,说明H2O分子间除了存在范德华力外,还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定,加热时分子内的共价键很难断裂。17.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成,其中a分子的空间结构为正四面体形,组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10,组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是()。A.四种分子中的化学键均是极性键B.a、c分子中的中心原子均采用sp3杂化C.四种分子中既有σ键,又有π键D.b、d分子中共价键的键能:b>d答案:B解析:由题意可知,a是甲烷,b为氯气。四种分子中氯气分子所含的化学键为非极性键,A项错误。四种分子中均只存在σ键而没有π键,C项错误。b为氯气,d为氯化氢,Cl—Cl的键长比H—Cl的键长长,故Cl—Cl的键能小于H—Cl的键能,D项错误。18.(宁夏银川一中高二期中)白磷(P4)、三氧化二磷(P4O6)和五氧化二磷(P4O10)的分子结构分别如图所示,下列说法中错误的是()。A.P4O6中的磷原子采用sp3杂化B.中文名称三氧化二磷、五氧化二磷都只表示原子个数比,不表示分子的实际组成C.P4、P4O6、P4O10分子中同一磷原子上两个化学键之间的夹角都是60°D.P4O6分子中4个磷原子构成正四面体,6个氧原子构成正八面体答案:C解析:P4O6中磷原子的价层电子对数=3+1=4,采用sp3杂化,A项正确;由图可知,中文名称三氧化二磷、五氧化二磷都只表示原子个数比,不表示分子的实际组成,B项正确;P4O6和P4O10分子中同一磷原子上两个化学键之间的夹角都不是60°,C项错误;由P4O6的分子结构可知,4个磷原子构成正四面体,6个氧原子构成正八面体,D项正确。二、非选择题(本题包括6个小题,共64分)19.(8分)(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示:SO42-的空间结构是,其中S采用的杂化方式是(2)气态SO3分子的空间结构为;将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S采用的杂化方式是。

答案:(1)正四面体形sp3杂化(2)平面三角形sp3杂化解析:(1)SO42-中S上有4个σ键电子对,S上孤电子对数是6+2-2×42=0,因此S上的价层电子对数为4,SO42-的空间结构是正四面体形,S采取sp3(2)SO3中S上的价层电子对数为3,没有孤电子对,SO3分子的空间结构为平面三角形;图中固态SO3中S形成4个共价单键,其S采用sp3杂化。20.(10分)a、b、c、d为四种由短周期元素组成的物质,它们组成的粒子中都含有14个电子,且四种物质中均只含有共价键。试回答下列问题。(1)a是单质,可用作半导体材料,则构成a物质的原子的核外电子排布式为。

(2)b是双核化合物,常温下为无色无味的气体,则b的化学式为。

(3)c是双核单质,其电子式为,c分子中所含共价键类型为(填“极性键”或“非极性键”)。

(4)d是四核化合物,其结构式为,1个d分子中含有个σ键,个π键,其中σ键的强度(填“>”“<”或“=”)π键,原因是。答案:(1)1s22s22p63s23p2(2)CO(3)··N︙︙(4)H—C≡C—H32>形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大,形成的共价键强解析:a是单质,可用作半导体材料,且含有14个电子,则a是Si;b是双核化合物,含有14个电子,且常温下为无色无味的气体,则b为CO;c是双核单质,每个原子中含有7个电子,则c为N2;d是四核化合物,即4个原子共含有14个电子,则d为C2H2,C2H2的结构式为H—C≡C—H,1个C2H2分子中含有3个σ键和2个π键。21.(6分)(1)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)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”。参数分子直径/nm分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是。

②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。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,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。

(2)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为。

答案:(1)①氢键、范德华力②CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4(2)H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键解析:(1)①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是范德华力和氢键。②根据表格数据可知,CO2分子的直径是0.512nm,而笼状空腔的直径是0.586nm,笼状空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。(2)水可以与乙醇互溶,是因为H2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键。22.(12分)A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,其中A、B、C的价层电子排布式可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c。D与B同主族,E在C的下一周期,且E是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题。(1)由A、B、C、E中的任意两种元素可组成多种分子,下列分子属于极性分子的是(填序号)。

①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4(2)C的常见氢化物的沸点比下一周期同主族元素的氢化物沸点高,其原因是。

(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式分别为、。DE4在前者中的溶解度(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。

(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为(用化学式表示)。

答案:(1)③(2)水分子间存在氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4解析:A、B、C、D、E是短周期的5种非金属主族元素,由s轨道最多可容纳2个电子可得a=1,b=c=2,即A为氢元素,B为碳元素,C为氧元素;由D与B同主族,得D为硅元素;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为氯元素。23.(12分)下表所示是元素周期表的前三周期,请回答下列问题。(1)g的单质能与f元素的最高价氧化物对应水化物的溶液反应,请写出该反应的离子方程式:。

(2)a、b、c、d、e的氢化物的沸点如图所示,编号为“5”的氢化物的化学式为,用杂化轨道理论解释该分子的空间结构:。

(3)电子排布式为[Ne]3s23p4的元素名称为,其氢化物的空间结构为,用价层电子对互斥模型解释该分子的空间结构:。

答案:(1)2OH-+2Al+2H2O2AlO2-+3H2(2)CH4在形成