20182019學(xué)年高中化學(xué)選修3練習(xí)：第二章　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)答案

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵第1課時共價鍵1.C2.B解析 原子核外最外層電子排布式為ns2np4,有2個未成對電子,一般可形成2個共價鍵。3.B解析 當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差很大時,形成的將是離子鍵;當(dāng)兩種元素原子的電負(fù)性相差不大時,形成的將是共價鍵,比較各元素電負(fù)性大小可知B正確。4.B解析 鍵是原子軌道以“頭碰頭”的方式相互重疊,A項正確;鍵能越大,鍵長越短,共價分子越穩(wěn)定,B項錯誤;雙鍵、三鍵中,只有一個鍵,其他為鍵,C項正確;形成共價鍵時鍵與鍵重疊程度越大,鍵越穩(wěn)定,體系能量越低,D項正確。5.C解析 p軌道與p軌道若“頭碰頭”重疊即形成p-p 鍵。6.B解析 1個丙烯分子(CH3CHCH2)中存在6個CH 鍵和1個CC鍵(含1個鍵和1個鍵),1個CC 鍵,則共有8個鍵,1個鍵,A項正確;甲基中的C為sp3雜化,中的C為sp2雜化,丙烯中只有1個C原子為sp3雜化,B項錯誤;C與C之間形成的共價鍵為非極性鍵,則丙烯分子存在非極性鍵,C項正確;三點確定一個平面,則丙烯中三個碳原子一定在同一平面上,D項正確。7.73解析 除5條單鍵全是鍵外,雙鍵中1個是鍵,另1個是鍵,三鍵中1個是鍵,另2個是鍵。故該有機(jī)物分子中鍵總數(shù)為7,鍵總數(shù)為3。8.C解析 原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為鍵;以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價鍵為鍵。鍵是軸對稱,而鍵是鏡面對稱。分子中所有的單鍵都是鍵,雙鍵中有一個鍵、一個鍵,三鍵中有一個鍵,兩個鍵。9.D解析 H只有1個未成對電子,可以形成1個共價鍵,C和Si最外層有4個電子,可以形成4個共價鍵,N最外層有5個電子,可以形成3個共價鍵,O、S、Se最外層有6個電子,可以形成2個共價鍵。逐一分析,D中的C、Si成鍵不合理。10.C解析11.A解析 1 mol S8 中有8 mol 鍵,32 g S8中含有鍵數(shù)目為8=1 mol,A項錯誤,D項正確;由SF6的球棍模型知,其是由SF極性鍵構(gòu)成,結(jié)構(gòu)對稱,屬于非極性分子,B項正確;單鍵為鍵,三鍵中有2個鍵,1個鍵,因此1 mol乙炔分子中含有3 mol 鍵和2 mol 鍵,C項正確。12.C解析 SF5CF3分子中只有鍵,不存在鍵,A項錯誤;SF5CF3中的碳原子為飽和碳原子,分子中所有原子不能在同一平面內(nèi),B項錯誤;CF4和CH4的碳原子形成四條單鍵,形成正四面體結(jié)構(gòu),C項正確;0.1 mol SF5CF3分子中電子為9.4 mol,D項錯誤。13.(1)s-s 鍵H2s-p 鍵HClp-p 鍵Cl2 pz-pz 鍵N2py-py 鍵N2(2)824有(3)NH3:3H+HHCO2: +C14.(1)DE(2)C(3)ABCF(4)F15.(1)HNaOC(2)Na+2-Na+p-p 鍵 OCO(3)H：Hs-p鍵51解析 由A2與氣體C2按體積比21混合后點燃能發(fā)生爆炸,其產(chǎn)物是一種常溫下常見的無色無味的液體,可知該液體是H2O,A是H,C是O;由B與A2C反應(yīng)生成氣體A2知,B是Na;由B2C2同A2C或DC2反應(yīng)都生成氣體C2知,D是C。16.(1)1s22s22p63s23p2(2)COCO會與血液中的血紅蛋白結(jié)合,使血紅蛋白喪失輸送氧氣的能力(3)：NN：非極性鍵N2分子中的共價三鍵鍵能很大,共價鍵很牢固(4)HCCH32形成鍵的原子軌道的重疊程度比鍵的重疊程度大,形成的共價鍵強解析 由題意知,a是Si,Si可作半導(dǎo)體材料;b是含兩個原子的化合物,根據(jù)其性質(zhì):無色無味氣體, 易引起中毒,推斷b為CO,CO一旦進(jìn)入肺里,會與血液中的血紅蛋白結(jié)合而使血紅蛋白喪失輸送氧氣的能力,使人中毒;c是雙原子單質(zhì),每個原子有7個電子,故c為N2,含非極性鍵,N2分子中的共價三鍵鍵能很大,所以N2分子很穩(wěn)定;d是四核化合物,即4個原子共有14個電子,只能是烴,故d為C2H2,C2H2的結(jié)構(gòu)式為HCCH,有兩個HC 鍵,一個CC 鍵,兩個鍵。17.(1)B正(2)71第2課時鍵參數(shù)與等電子原理1.A解析 鍵能越大,斷開該鍵所需的能量越多,化學(xué)鍵越牢固,性質(zhì)越穩(wěn)定,A項錯誤;B、C、D項正確。2.C解析 鍵長越短,鍵能越大,共價化合物越穩(wěn)定,C項不正確。3.D解析 A項,取決于分子間作用力的大小,與分子內(nèi)共價鍵的鍵能無關(guān);B項,物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無關(guān);C項,稀有氣體是單原子分子,無化學(xué)鍵,難于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原因是它們的價電子已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);D項,氮氣比氧氣穩(wěn)定是由于N2分子中共價鍵的鍵能(946 kJmol-1)比O2分子中共價鍵的鍵能(497.3 kJmol-1)大,在化學(xué)反應(yīng)中更難于斷裂。4.A解析 過氧化鈉中,兩個氧原子之間存在非極性共價鍵,但過氧化鈉為離子化合物,A項正確;化學(xué)鍵是指分子或晶體中,直接相鄰的原子之間的強烈相互作用,分子間作用力是指分子間存在的將分子聚集在一起的作用力,分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,化學(xué)鍵影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和一些物理性質(zhì),分子間作用力影響物質(zhì)的熔、沸點和溶解性,B項錯誤;已知1個CC鍵中含有1個鍵和1個鍵,1個CC鍵中只含有1個鍵,鍵不穩(wěn)定,鍵能比鍵小,所以CC鍵的鍵能比CC鍵的鍵能的2倍要小,C項錯誤;H2O2中H和O間形成2個s-p鍵,兩個O原子間形成1個p-p鍵,不含有鍵,D項錯誤。5.A解析 等電子體要具備兩個條件:一是微粒的原子總數(shù)相同,二是微粒的價電子總數(shù)相同。分析可知A項正確,C項中F-和Mg的價電子總數(shù)不同,B、D項中的原子總數(shù)不相同。6.C解析 C項中,CO2與N具有相同的原子總數(shù),但最外層電子總數(shù)不同,CO2為16,而N為18,二者不能互稱為等電子體。7.A解析 由題中信息可知,只要算出分子中各原子的最外層電子數(shù)之和即可判斷。8.C解析 NN鍵、NN鍵中鍵比鍵穩(wěn)定,難發(fā)生加成反應(yīng),CC鍵和CC鍵中鍵比鍵弱,較易發(fā)生加成反應(yīng)。9.A解析 分子中NC鍵是極性鍵,CC鍵是非極性鍵,A項正確;成鍵原子半徑越小,鍵長越短,N原子半徑小于C原子半徑,故NC鍵比CC鍵的鍵長短,B項錯誤;(CN)2分子中含有3個鍵和4個鍵,C項錯誤;由于(CN)2與鹵素性質(zhì)相似,故其可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。10.B解析 在氣體單質(zhì)分子中,可能存在鍵(如H2、Cl2)、鍵(如N2分子中存在鍵、鍵),而稀有氣體為單原子分子, 不存在化學(xué)鍵,A項錯誤;烯烴中含有碳碳雙鍵,其中一個是鍵,因鍵易斷裂,故化學(xué)性質(zhì)較活潑,B項正確;等電子體的結(jié)構(gòu)相似,但化學(xué)性質(zhì)不同,C項錯誤;共價鍵的方向性決定分子的立體構(gòu)型,飽和性決定分子中各原子的數(shù)量關(guān)系,D項錯誤。11.B解析 觀察表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),這幾種不同物質(zhì)中的化學(xué)鍵都是OO鍵,因此不存在成鍵時電子多少的問題,也不存在電子對偏移的問題,但是O2和比較,鍵能大的對應(yīng)的鍵長短,按此分析的鍵長比的鍵長長,所以鍵能應(yīng)該小。若按照此規(guī)律,鍵長由短到長的順序為O2ayx,與題意吻合,所以B項正確。12.B解析 稀有氣體是單原子分子,分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵,錯誤;原子半徑越小,共價鍵鍵長越短,共價鍵越穩(wěn)定,晶體熔點越高,正確;氮氣分子內(nèi)為氮氮三鍵,鍵能比較大,共價鍵比較強,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,正確;與鍵能大小無關(guān),錯誤。13.C解析 NH3為極性分子不能說明NH3一定為三角錐形,A項錯誤;三個NH鍵鍵能與鍵長分別相同,鍵角相等仍有可能為正三角形,B項錯誤;D項事實說明的NH3為平面三角形。14.(1)F1s23s23p5(2)(3)解析 (1)根據(jù)非金屬性越強電負(fù)性越強,周期表中非金屬性最強的為F,所以F的電負(fù)性最大;元素的第一電離能是指氣態(tài)原子失去1個電子形成氣態(tài)陽離子克服原子核的引力而消耗的能量,原子越穩(wěn)定其第一電離能越大,He為稀有氣體中原子半徑最小的,最難失去1個電子,所以He的第一電離能最大,He的電子排布式為1s2;同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,所以第三周期原子半徑最小的元素為Cl,其價電子排布式為3s23p5。(2)只含有非極性鍵的是N2;只含有極性鍵的是H2O;只含有離子鍵的是MgCl2;既含有非極性鍵又含有極性鍵的是C2H4;含有非極性鍵的離子化合物是Na2O2。(3)根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,NN單鍵即鍵,其鍵能為193 kJ/mol,NN的鍵能為946 kJ/mol,其中包含一個鍵和兩個鍵,則鍵的鍵能是(946-193) kJ/mol2 = 376.5 kJ/mol,鍵能越大,化學(xué)鍵越穩(wěn)定,故N2中鍵比鍵穩(wěn)定。15.(1)是NSSi(2)N2O4第四周期第B族3d54s2(3)N2、CO、CN-12解析 (1)三種粒子均為四原子24價電子微粒,屬于等電子體。(2)尋找C2的等電子體,首先想到將C替換為N,然后湊足價電子總數(shù),此微?？梢允荖2O4。(3)兩原子14個電子的微粒首先應(yīng)想到N2,然后以N2為基礎(chǔ),嘗試替換為C原子和O原子,使價電子總數(shù)相等即可。16.(1)否否同主族元素與相同原子結(jié)合形成的共價鍵,原子半徑越小,共價鍵越牢固218 kJmol-1330 kJmol-1(2)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差吸收4.5(3)RIRBrRClRF17.(1)大(2)同素異形體(3)C(4)5解析 同種原子之間形成的共價鍵是非極性鍵,特殊共價鍵是由中間氧原子提供的2個電子,和旁邊兩個氧原子各提供的一個電子,形成的一個三原子四電子的大鍵。O2與O3是同素異形體。等電子體的分子結(jié)構(gòu)相似,O3與SO2是等電子體。O3分子兩端的原子各有2對孤電子對,中間的原子有1對孤電子對,共有5對孤電子對。18.(1)H120(2)CO2N2OBeF2(3)OO2+2NA(4)三角錐形10928(或109.5)解析 (1)C中四個原子都是共平面的,三個鍵角相等,則鍵角應(yīng)是120。(2)中的電子數(shù)為22,電子數(shù)為22的三原子微粒有CO2、N2O和BeF2。(3)的電子式為CC2-,根據(jù)與互為等電子體可知,的電子式為OO2+。(4)解答此題時應(yīng)根據(jù)NH3、CH4的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析,因為NH3與PH3、P與CH4的結(jié)構(gòu)相似。第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時形形色色的分子價層電子對互斥理論1.C解析 題中的CH4和CCl4為正四面體形分子,NH3和PH3為三角錐形分子,這幾種分子的所有原子不可能在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2為直線形分子,C2H4為平面形分子,C6H6為平面正六邊形分子,這些分子都是平面形結(jié)構(gòu),C項正確。2.B解析 CH4、CF4、SiH4分子的空間構(gòu)型都是正四面體形,而NH3是三角錐形,CO2是直線形,C2H4是平面形分子。3.D4.C解析 若中心原子A沒有未用于成鍵的孤電子對,則根據(jù)斥力最小的原則,當(dāng)n=2時,分子的立體結(jié)構(gòu)為直線形;n=3時,分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形;n=4時,分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形。5.C解析 N中N原子的最外層電子全部參與成鍵,NH3中N原子上有一對電子對未參與成鍵,H2O中O原子上有2對電子對未參與成鍵,BCl3的中心原子為B,其最外層電子全部參與成鍵。6.D解析 CO2中C原子形成2個鍵,孤電子對數(shù)為0,為直線形分子;Cl中Cl原子形成3個鍵,孤電子對數(shù)為=1,為三角錐形離子;SF6中S原子最外層電子數(shù)為62=12;SiF4中Si原子形成4個鍵,孤電子對數(shù)為0,為sp3雜化,S中S原子形成3個鍵,孤電子對數(shù)為=1,為sp3雜化,D正確。7.C解析 題中四種物質(zhì)中的中心原子的價層電子對數(shù)都是4,CCl4中不存在孤電子對,鍵角為10928;NH3中存在1對孤電子對,H2S和H2O中存在2對孤電子對,由于孤電子對的排斥作用,導(dǎo)致NH3、H2S和H2O的鍵角小于10928。8.B解析 A、C的原子序數(shù)差為8,結(jié)合“A、D兩種元素原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為23”知,A為7號元素N,D為16號元素S,那么C為P,B為F。PH3呈三角錐形,B項錯誤。9.D10.C解析 PCl3中P的成鍵電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為1,其電子對的空間構(gòu)型為四面體形,分子的空間構(gòu)型為三角錐形;同理,H3O+和PH3的成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)均分別為3和1,分子的空間構(gòu)型為三角錐形;HCHO的中心原子的價電子都用來形成共價鍵,中心原子周圍的原子數(shù)為3,空間構(gòu)型為平面三角形,C項正確。11.C12.D解析 NCl3分子的電子式為,分子中各原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A項錯誤;P4為正四面體形分子,但其鍵角為60,B項錯誤;N為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu),C項錯誤;NH3分子的電子式為,有一對未成鍵電子,由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用,使其鍵角為107,呈三角錐形,D項正確。13.中心原子上的價電子都用于形成共價鍵中心原子上有孤電子對BNBF3分子中B原子的3個價電子都與F原子形成共價鍵而成平面三角形;而NF3分子中N原子的3個價電子與F原子形成共價鍵,還有1對未成鍵的孤電子對,占據(jù)了N原子周圍的空間,形成三角錐形14.(1)直線形平面三角形平面三角形正四面體形(2)CC(3)BF3NF3CF415.(1)OH-NH3O+(2)H2SPH3SiH4HCl(3)正四面體形:N、SiH4三角錐形:H3O+、PH3解析 第二周期非金屬元素的簡單氣態(tài)氫化物具有10個電子,其分子結(jié)合1個H+或失去1個H+,都不會影響離子的電子數(shù)。同理第三周期非金屬元素的簡單氣態(tài)氫化物具有18個電子。16.(1)三角錐形鍵和鍵(2)3NO2+H2O2HNO3+NO(3)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl解析 由可知Y元素在A中顯負(fù)價,在C、D、E中顯正價,由可知A為NH3,E為HNO3,由可知D為NO2,C為NO,則B為N2。(1)NH3的電子式為,根據(jù)價層電子對互斥理論可知其空間構(gòu)型為三角錐形;N2的結(jié)構(gòu)式為NN,含有鍵和鍵。(3)由題給信息可知,Cl2與NH3反應(yīng)生成N2和NH4Cl,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。17.(1)1s22s22p6(2)NaOHMg(OH)2(3)NH3+H2ONH3H2ON+OH-三角錐形107H:H(4)OH-H3O+OH-+H3O+2H2O第2課時雜化軌道理論與配合物理論簡介1.D解析 參與雜化的原子軌道,其能量不能相差太大,1s與2s、2p的能量相差太大,不能形成雜化軌道,即只有能量相近的原子軌道才能參與雜化,故A、B項正確;雜化軌道的電子云一頭大一頭小,成鍵時利用大的一頭,可使電子云的重疊程度更大,形成牢固的化學(xué)鍵,故C項正確;并不是所有的雜化軌道中都會有電子,也可以是空軌道,也可以有孤電子對(如NH3、H2O的形成),故D項錯誤。2.B解析 CS2為直線形非極性分子;SiF4與S的中心原子的價層電子對數(shù)均為4,因此中心原子均為sp3雜化;C2H2中鍵與鍵的數(shù)目比為32;水加熱到很高溫度都難分解是因OH鍵的鍵能較大。3.C解析 CH4分子中,碳原子的雜化軌道是由1個2s軌道和3個2p軌道重新組合而成的,屬于sp3雜化;C2H4分子中,碳原子采取sp2雜化;C2H2分子中,碳原子采取sp雜化;NH3分子中,氮原子采取sp3雜化。4.C解析 N2的結(jié)構(gòu)式為+;H3O+的結(jié)構(gòu)式為+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2OH均為配合物,中心離子(或原子)與配體之間均含配位鍵。5.(1)形成配位鍵的一方能夠提供孤電子對,另一方具有能夠接受電子對的空軌道(2)NB(3)6.B解析 CO2中C的價層電子對數(shù)為2,為sp雜化,SiO2中Si的價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化,SO2中S的價層電子對數(shù)為2+(6-22)=3,為sp2雜化,A項錯誤;在物質(zhì)或離子中中心原子含有空軌道,和含有孤電子對的原子或離子能形成配位鍵,所以H3O+、N、Cu(NH3)42+均含有配位鍵,B項正確;S中S的價層電子對數(shù)為3+(6+2-23)=4,含有一個孤電子對,屬于三角錐形分子,C中C的價層電子對數(shù)為3+(4+2-23)=3,沒有孤電子對,為平面三角形分子,同理Si也為平面三角形分子,C項錯誤;NH3、CH4中的N、C均為sp3型雜化,D項錯誤。7.B解析 Cl中價層電子對數(shù)為4,其中含有孤電子對數(shù)為2,所以其空間構(gòu)型為V形,故A錯誤;SiF4中價層電子對數(shù)=4+(4-41)=4,S中價層電子對數(shù)=3+(6+2-32)=4,所以SiF4和S的中心原子均為sp3雜化,故B正確;稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),同周期稀有氣體的第一電離能最大,同族元素自上而下第一電離能逐漸降低,故氦元素的第一電離能最大,故C錯誤;C2H5OH分子中共含有7個極性鍵,碳碳之間是非極性鍵,沒有鍵,故D錯誤。8.D9.D10.C解析 Co(NH3)63+呈正八面體結(jié)構(gòu),如圖:,若1個H2O位于的位置,則另一個H2O可位于或(等效),共兩種結(jié)構(gòu);若1個H2O位于,則另一個H2O可位于或(等效),共兩種結(jié)構(gòu)。綜上所述CO(NH3)4(H2O)23+的同分異構(gòu)體共4種。11.C解析 配位數(shù)為6時,配合物的空間構(gòu)型一般是八面體,這樣分布可以使電荷分散,A項正確;Ag(NH3)2+和Cu(NH3)22+為直線形結(jié)構(gòu),中心原子sp雜化成鍵,B、D項正確;配位數(shù)為4的配合物,可能是四面體,也可能是正方形,C項錯誤。12.(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(2)K(3)離子鍵、共價鍵、配位鍵(4)sp27NA(5)N2O4解析 (1)Fe是26號元素,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d5。(2)上述元素中屬于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活潑的金屬元素,其第一電離能最小。(3)在K3Fe(C2O4)3 晶體中,K+與Fe(C2O4)33-之間存在離子鍵,Fe3+與C2之間存在配位鍵,C2中存在共價鍵。(4)草酸分子的結(jié)構(gòu)式為,故C原子采用sp2雜化,分子中含有7個鍵和2個鍵。(5)C2含有6個原子和34個價電子,故與其互為等電子體的分子為N2O4。13.(1)3d104s1Cr(2)先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,沉淀溶解,形成深藍(lán)色溶液Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2NCu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-(3)共價鍵、配位鍵(4)Cu(NH3)4SO4H2O降低溶解度,有利于晶體析出解析 (2)氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液,涉及的離子方程式為Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2N、Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-。(3)膽礬溶液與足量氨水形成的深藍(lán)色溶液中的陽離子為四氨合銅絡(luò)離子,N、H原子之間以共價鍵結(jié)合,Cu2+提供空軌道,N原子提供孤電子對,則以配位鍵結(jié)合。(4)向深藍(lán)色透明溶液加入乙醇,由于乙醇能降低溶解度,有利于晶體析出,所以Cu(NH3)4SO4 在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,故會析出深藍(lán)色的晶體Cu(NH3)4SO4H2O。14.(1)AC(2)平面正方形(3)sp2雜化解析 Cu(NH3)42+中銅離子與氨分子之間的化學(xué)鍵是配位鍵,氨分子內(nèi)部的化學(xué)鍵是極性鍵,Cu(NH3)42+是平面正方形結(jié)構(gòu)。HOCH2CHCH2中的C原子,有1個采取sp3雜化,2個采取sp2雜化;CH3CH2CHO中的C原子,有2個采取sp3雜化,1個采取sp2雜化。15.(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3CN-(2)sp2sp3乙酸分子間存在氫鍵解析 (1)鉻為24號元素,鉻原子失去3個電子變成Cr3+,所以Cr3+核外有21個電子,根據(jù)構(gòu)造原理知,該離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。Cr(OH)4-中的Cr3+與OH-形成配位鍵,可表示為。根據(jù)氮氣分子的電子式寫出CN-的電子式,且CN-是離子,符合離子電子式的書寫規(guī)則,所以其電子式為:CN:-。(2)乙醛中甲基上的碳原子成鍵類型全部為共價單鍵,所以甲基上碳原子采用sp3雜化,醛基上碳原子含有碳氧雙鍵,所以醛基上碳原子采用sp2雜化。16.(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl (2)它們互為同分異構(gòu)體 (3)6解析 沉淀的物質(zhì)的量為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol,可知物質(zhì)的量分別為1 mol的四種配合物,能電離出來的Cl-即外界Cl-的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol、1 mol,故它們的化學(xué)式分別為Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl。第三節(jié)分子的性質(zhì)第1課時鍵的極性和分子的極性1.B2.A3.D解析 CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO,由其結(jié)構(gòu)式可以看出分子中只有CO鍵,一定是極性鍵;1個CO鍵中含有1個鍵,1個鍵。4.B5.C解析 A項為離子化合物,不存在分子;B項為非極性分子;D項為陽離子。6.C解析 含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子,如H2O2;非極性分子中不一定含有非極性鍵,如CH4、CO2均是非極性分子,卻都只含有極性鍵;鍵的極性只與成鍵原子是否相同有關(guān),與分子的極性無關(guān)。7.A解析 鍵存在于雙鍵和三鍵中,水分子間不存在鍵;存在OH鍵的分子間有氫鍵,則水分子間存在氫鍵;水分子中O原子的價層電子對數(shù)為2+(6-21)=4,含有2對孤電子對,為V形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷中心不重疊,為極性分子。8.C解析 NH3中氮原子軌道的雜化類型是sp3,而肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是sp3,故A正確;肼分子中N原子之間是非極性鍵,N、H之間是極性鍵,故分子中既有極性鍵又有非極性鍵;故B正確;肼是極性分子,因為氮的上面各有一對孤對電子,故C錯誤;肼與偏二甲肼在結(jié)構(gòu)上相似,組成上相差兩個CH2原子團(tuán),互稱同系物,故D正確。9.C解析 CH4分子的空間構(gòu)型是正四面體形,是非極性分子,H2O分子的空間構(gòu)型為V形,是極性分子,A、D項錯誤;CH4、H2O分子中的共價鍵都是單鍵,為鍵,中心原子的軌道雜化方式都為sp3,故成鍵電子的原子軌道都是sp3-s,所以C項正確,B項錯誤。10.D解析 CH3COONH4晶體中既含有極性鍵,也含有非極性鍵,但CH3COONH4是離子化合物,A項錯誤;Cl2中只含有非極性鍵,B項錯誤;CH4只含有極性鍵,C項錯誤;N2H4的結(jié)構(gòu)為,分子中既有極性鍵也有非極性鍵,D項正確。11.B解析 物質(zhì)中鍵的極性只與成鍵原子是否屬于同種元素有關(guān),而物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵的鍵能有關(guān),一般非金屬性越強,所對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。A項中CO2屬于非極性分子;C項中HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱;D項中的H2O是V形結(jié)構(gòu)。B項正確。12.A解析 根據(jù)提示可以判斷出X為碳元素,Y為氧元素,Z為氖元素,W為氫元素。H與O可以形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物如H2O2,A項正確;原子半徑XY,B項錯誤;核外最外層電子數(shù)的總和為1+4+6+8=19,C項錯誤;甲烷的沸點比水的沸點低,D項錯誤。13.B解析 SO2的空間構(gòu)型為不對稱的V形,為極性分子;BeCl2的中心原子采取sp雜化,其空間構(gòu)型為對稱的直線形,為非極性分子;BBr3的中心原子采取sp2雜化,其空間構(gòu)型為對稱的平面正三角形,是非極性分子;COCl2的中心原子采取sp2雜化,其空間構(gòu)型為不對稱的平面三角形,為極性分子。14.C解析 題中五種分子的電子式分別為、其中,NH3、H2S分子中心原子有孤電子對,導(dǎo)致正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子具有極性;而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子沒有孤電子對,正電中心和負(fù)電中心重合,分子無極性,是非極性分子,故C項正確。15.(1)(2)(3)(4)(5)(6)H2SV形解析 同種原子形成的共價鍵是非極性鍵,不同種原子形成的共價鍵是極性鍵,共價單鍵是鍵,雙鍵中一個是鍵、另一個是鍵,共價三鍵由一個鍵和兩個鍵組成,由此進(jìn)行分析、判斷。原子個數(shù)相同,價電子數(shù)相同的微粒互為等電子體,等電子體的分子結(jié)構(gòu)相似。16.(1)H:HHOOH(2)極性非極性極性(3)因為H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理可知H2O2難溶于CS2(4)-1因為OO鍵為非極性鍵,OH鍵為極性鍵,共用電子對偏向氧,故氧元素顯-1價解析 (2)H2O2分子的空間構(gòu)型為不對稱結(jié)構(gòu),應(yīng)為極性分子,含有OO非極性鍵和OH極性鍵。(3)根據(jù)“相似相溶”原理可知,H2O2難溶于非極性溶劑CS2。(4)共用電子對的偏移決定了元素在化合物中的化合價。17.(1)干冰(2)正四面體形非極性Si3N4(3)三角錐形(4)CS2CCl4非極性18.(1)H2、N2、O2、Cl2(2)HCl、CO、NO(3)HCN、CO2(4)H2OHH(5)NaOHNa+H-(6)Na2O2Na+2-Na+解析 A為H,B為C,C為N,D為O,E為Na,F為Al,G為Cl。19.(1)(2)HClH2SV極性(3)有氣泡產(chǎn)生2H2O22H2O+O2(4)CH4O解析 由題可知,A、B、C、D分別為Ar、HCl、H2S和H2O2。1 mol E在氧氣中完全燃燒,只生成1 mol CO2和2 mol H2O,所以1 mol E中含有1 mol C和4 mol H,因此E為CH3OH。第2課時范德華力、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響與溶解性1.B解析 鹵素單質(zhì)從F2到I2結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量依次增大,范德華力依次增強,分子的熔、沸點依次升高。2.D解析 在第A族A族中的氫化物里,NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵,故沸點高于同主族相鄰元素氫化物的沸點,只有第A族元素形成的氫化物不存在反常現(xiàn)象,故a點代表的是SiH4。3.C解析 乙醛分子間存在氫鍵,乙醛的沸點與氫鍵有關(guān),A項錯誤;乙醇和水分子間能形成氫鍵,乙醇在水中的溶解度與氫鍵有關(guān),B項錯誤;氫化鎂為離子化合物,氫化鎂的熔點與氫鍵無關(guān),C項正確;DNA含有OH鍵、NH鍵,雙螺旋結(jié)構(gòu)與氫鍵有關(guān),D項錯誤。4.C5.D解析 HCl、HBr、HI是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,分子間作用力越大,相應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點越高,A項正確;水分子間可形成氫鍵,H2S間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點高于H2S,B項正確;碘是非極性分子,易溶于非極性溶劑四氯化碳,C項正確;甲烷中碳原子電負(fù)性不大,甲烷分子和水分子之間不能形成氫鍵,并且氫鍵不是化學(xué)鍵,屬于分子間作用力,D項錯誤。6.B解析 水分解破壞的是化學(xué)鍵,不是氫鍵,A項錯誤;氫鍵具有方向性,氫鍵的存在迫使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引,所以水結(jié)成冰時,體積增大,密度變小,B項正確;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高與范德華力有關(guān),與氫鍵無關(guān),C項錯誤;HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與分子中化學(xué)鍵的鍵能大小有關(guān),與氫鍵無關(guān),D項錯誤。7.B解析 二甘醇的分子式為C4H10O3,不符合通式CnH2nO3。二甘醇分子之間能形成OHO氫鍵,也存在范德華力。由“相似相溶”原理可知,二甘醇能溶于水和乙醇。8.D解析 因氟化氫分子之間存在氫鍵,HF是鹵化氫中沸點最高的,A項正確;1個H2O可形成2個氫鍵,1個HF只能形成1個氫鍵,氫鍵越多,沸點越高,B項正確;氨水中除NH3之間存在氫鍵,NH3與H2O,H2O與H2O之間都存在氫鍵,C項正確;氫鍵中XHY三原子應(yīng)盡可能地在一條直線上,但在特定條件下,如空間位置的影響下,也可能不在一條直線上,D項錯誤。9.B解析 因為O的電負(fù)性較大,在雪花、水中存在OHO氫鍵,故在實現(xiàn)雪花水水蒸氣的變化階段主要破壞了水分子間的氫鍵,而由水蒸氣氧氣和氫氣則破壞了OH極性共價鍵。10.B解析 從氫鍵的成鍵原理上講,A、B都成立;但從空間構(gòu)型上講,由于氨分子是三角錐形,易于提供孤電子對,所以,以B方式結(jié)合時空間阻礙最小,結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定;從事實上講,依據(jù)NH3H2ON+OH-,可知答案是B。11.C解析 HCl、NH3是極性分子,I2、Cl2是非極性分子,H2O是極性溶劑,CCl4、苯是非極性溶劑,C項正確。12.D解析 冰中分子排列有序,含有氫鍵數(shù)目增多,使體積膨脹,密度減小,所以冰能浮在水面上,是氫鍵的原因,故正確;氫鍵屬于分子間作用力,不屬于化學(xué)鍵,故錯誤;HF分子間存在氫鍵,沸點最高;HCl、HBr、HI,都不存在分子間氫鍵,都是分子晶體,熔沸點高低取決于分子間作用力大小,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,則熔沸點越高,所以沸點:HClHBrHIHSi(2)CH4是正四面體構(gòu)型,為非極性分子O的電負(fù)性大于S,所以O(shè)H的極性大于SH(3)CH4沒有孤電子對而NH3中的N,H2O中的O都有孤電子對(4)spsp2大解析 (1)偶極矩的方向指向負(fù)電中心,即指向電負(fù)性較強的元素,故從甲烷和甲硅烷的偶極矩圖示可知電負(fù)性CHSi。(2)甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)上的對稱性導(dǎo)致其為非極性分子,偶極矩為0。(3)NH3和H2O為極性分子且N、O含有孤電子對,而甲烷是非極性分子且無孤電子對。(4)三個氮原子處于同一直線上,故號氮原子為sp雜化。號氮原子形成V形結(jié)構(gòu),該氮原子應(yīng)為sp2雜化。從其結(jié)構(gòu)上看該分子空間不對稱為極性分子,根據(jù)相似相溶原理可知疊氮酸在水中的溶解度較大。16.(1)(2)H:HHCN(3)SO2二氧化碳是非極性分子,二氧化硫和水都是極性分子(4)120三角錐形(5)NH4NO3極性N2解析 X、Y、Z、W、Q、R六種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,Z基態(tài)原子核外有三個未成對電子,則Z是N;Y、Z、W分別與X形成常見化合物的分子結(jié)構(gòu)依次為正四面體形、三角錐形和V形,則X、Y、Z、W分別為H、C、N、O;W與R是同族元素,則R是S;根據(jù)Q的各級電離能知,Q第一電離能和第二電離能相差較大,則Q為第A族元素,且原子序數(shù)大于O,所以為Na。(2)化合物H2O2中H原子和O原子之間共用一對電子,O原子之間共用一對電子,所以H2O2電子式為H:H,化合物HCN中C原子和N原子共用3對電子,H原子和C原子共用1對電子,所以HCN的結(jié)構(gòu)式為HCN。(4)SO3分子中價層電子對數(shù)=3+(6-32)=3且不含孤電子對,所以為平面三角形結(jié)構(gòu),則三氧化硫分子中的鍵角為120,S中價層電子對數(shù)=3+(6+2-32)=4且含有一對孤電子對,所以亞硫酸根離子的立體構(gòu)型為三角錐形。(5)H、N、O三種元素所形成的常見離子化合物的化學(xué)式為NH4NO3,CO2中的化學(xué)鍵類型為極性共價鍵,根據(jù)等電子原理,與CO互為等電子體且含有Z原子的微粒為N2。第3課時手性和無機(jī)含氧酸分子的酸性1.D解析 根據(jù)題中所給出的信息分析,手性異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同。2.B解析 手性碳原子應(yīng)連接4個不同的原子或原子團(tuán)。A項中1個C原子上連接了2個Cl原子和2個F原子;C項中與OH直接相連的C原子上連接了2個相同的氫原子;D項中間的C原子連接了2個CH2OH;B項中與OH 直接相連的C原子分別與1個H原子、1個COOH、1個CH3、1個OH相連,為手性碳原子。3.C解析 元素的非金屬性越強,其最高價含氧酸的酸性就越強,A項錯誤; 分子中的氫原子不一定都能電離出來,B項錯誤;高氯酸的氧化性很弱,D項錯誤。4.C解析 無機(jī)含氧酸酸性由強到弱的判斷:不同成酸元素,非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強,A項正確;同一成酸元素,價態(tài)越高,其含氧酸酸性越強,B項正確;酸性為H2SO4H2SO3(中強酸)H2CO3(弱酸),D項正確。5.C解析 A項所生成的物質(zhì)手性碳原子上連有兩個CH3COOCH2,不具有手性,A項錯誤;該物質(zhì)水解或與氫氣加成后,手性碳上連有兩個CH2OH,故產(chǎn)物無手性碳原子,B、D項錯誤;通過氧化反應(yīng),醛基變成羧基,手性碳原子上的基團(tuán)仍不相同,故產(chǎn)物仍有手性碳原子,C項正確。6.A解析 本題給出的信息為成酸元素的化合價越高,無機(jī)含氧酸的酸性越強。因此氯元素的最高正化合價為+7價時,含氧酸的酸性最強,即高氯酸為酸性最強的酸。而題目中只是給出相同元素含氧酸的酸性比較,對于相同化合價的不同的含氧酸就無法比較。由我們原有的知識,可以判斷B、C、D說法都不符合客觀事實。7.C解析 NH3分子中只存在極性共價鍵,無配位鍵。8.B解析 原有機(jī)物中與OH相連的碳原子為手性碳原子,與H2加成后,連有兩個乙基,不再具有手性;與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)后,所連的四個取代基不同,仍具有手性;發(fā)生水解反應(yīng)后,所連的四個取代基也不同,該碳原子仍具有手性;當(dāng)發(fā)生消去反應(yīng)時,原手性碳原子生成雙鍵后不再具有手性。9.D解析 當(dāng)四個不同的原子或原子團(tuán)連接在同一個C原子上時,這個C原子稱為手性碳原子。但是,手性異構(gòu)只對物理性質(zhì)有很大影響,化學(xué)鍵、化學(xué)式、分子的極性都是相同的,丙氨酸為極性分子。10.C解析 結(jié)合HOCl、C(OH)2O、N(OH)O2、Cl(OH)O3,非羥基氧原子數(shù)依次增加,酸性依次增強,A項正確;蘋果酸分子中2號碳原子為手性碳原子,B項正確;HCl與H2O不能形成氫鍵,C項錯誤;CH4為非極性分子,D項正確。11.解析 本題考查無機(jī)含氧酸酸性強弱的比較,中心原子相同時,可比較(HO)mROn中n值的大小,n越大,酸性越強。12.(1)(2)H2O分子間形成氫鍵(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO13.(1)G(2) 解析 (1)中只有銀鏡反應(yīng)才符合,A中與乙酸酯化出現(xiàn)2個,B中出現(xiàn)2個CH2OH,C中出現(xiàn)2個COOH,D中出現(xiàn)2個CH2OH,E中不能產(chǎn)生4個取代基,F中出現(xiàn)2個CH2OH。14.(1)sp3三角錐形平面三角形(2)HClO4H2SO4Cl的非金屬性比S強(3) H:H(4)NOC(5)2NA解析 A、B、C、D、E、G為前三周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一個未成對電子,B原子得一個電子后3p軌道全充滿,則B是Cl,A3+比B-少一個電子層,則A是Al;C原子的p軌道中有3個未成對電子,則位于第A族,其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氣態(tài)氫化物中最大,則C是N;D的最高化合價與最低化合價代數(shù)和為4,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池,則D是S;E元素的基態(tài)原子核外有六種運動狀態(tài)的電子,有幾種運動狀態(tài)的電子就有幾個電子,則E是C;G的某種單質(zhì)可以吸收紫外線,則G是O。(1)NCl3分子的中心原子含有3個鍵和1對孤電子對,所以N原子的雜化類型是sp3,分子的空間構(gòu)型是三角錐形;N中沒有孤電子對,離子構(gòu)型為平面三角形。(2)同一周期主族元素中,元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強,所以Cl的非金屬性大于S,元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,所以酸性HClO4H2SO4。(3)分子R是由氧元素與氫元素形成的18電子分子,R為H2O2,其電子式為H:H。(4)一般來說非金屬性越強,第一電離能越大,但是因為p軌道半充滿體系具有很強的穩(wěn)定性;N的p軌道本來就是半充滿的;O的p軌道失去一個電子才是半充滿的;故第一電離能NOC。(5)CN-與N2分子結(jié)構(gòu)類似,含有碳氮三鍵,1 mol CN-中的鍵數(shù)目為2NA。15.(1)HF分子之間存在氫鍵(2)V極性大(3)HClO4H2SO4(4)sp32CO解析 根據(jù)18電子化合物的分子中原子個數(shù)比可推知A、B、C、D四種化合物分別為HCl、H2S、H2O2、N2H4。(2)B分子為H2S,其結(jié)構(gòu)類似于H2O,因為H2O分子中O原子以sp3雜化,分子構(gòu)型為V形,所以H2S分子構(gòu)型也為V形,屬于極性分子。(4)D分子為N2H4,其結(jié)構(gòu)式為,N原子以sp3雜化,N2的結(jié)構(gòu)式為NN,其中有1個鍵,2個鍵。16.(1)sp3極性(2)H2O2分子間存在氫鍵,溶于水后也可與H2O形成氫鍵(3)解析 (1)H2O2的空間不對稱,正、負(fù)電荷中心不重合,為極性分子。(2)H2O2間易形成氫鍵又能與H2O間形成氫鍵,故H2O2沸點較高,易溶于水。(3)HIO4比H5IO6的非羥基氧多,則HIO4的酸性強。單元測評(二)A1.D解析 根據(jù)題意可以推斷出E為氨氣,G為氟氣,L為氟化氫,M為氮氣,所以G是最活潑的非金屬單質(zhì),A項正確;L分子中有共價鍵,B項正確;E能使紫色石蕊溶液變藍(lán)色,C項正確;M化學(xué)性質(zhì)不活潑,D項錯誤。2.B解析 銨根離子中存在極性共價鍵和配位鍵,B項正確。A項,只有硫酸四氨合銅中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵,A項錯誤;C項都不含配位鍵;D項,只有氯化銨中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵,C和D項錯誤。3.C解析 H2CO3、H3PO4、H2SO4、HClO中HClO的酸性最弱,H2CO3是弱酸、H3PO4是中強酸、H2SO4是強酸,則四種酸的酸性強弱關(guān)系為HClOH2CO3H3PO4S2Cl2,所以熔沸點:S2Br2S2Cl2,C項正確;S2Cl2易水解,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體,說明生成SO2,S2Cl2中硫呈+1價,在反應(yīng)過程中硫元素一部分升高到+4價(生成SO2),S2Cl2中Cl化合價為-1價,不能發(fā)生還原反應(yīng),只能是一部分S化合價降低到0價(生成S),所以化學(xué)方程式為2S2Cl2+2H2OSO2+3S+4HCl,D項正確。7.C解析 NCl3分子中的中心原子N和Cl原子間形成三個極性鍵,N原子的周圍仍然存在一對孤電子對,故N原子的雜化方式為sp3雜化;NCl3的熔、沸點是由分子間作用力決定的,而分子間作用力的大小又由相對分子質(zhì)量的大小決定,所以NCl3的沸點比PCl3的沸點低。8.B解析 CH4和N都是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為10928,A項錯誤