分子結構與性質(zhì)

第二節(jié)分子結構與性質(zhì)級別A級（基礎）1?7 13 14B級（能力）8?1215 16一、選擇題（每小題4分，共40分）1．下列敘述正確的是 （）NH3是極性分子，分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心CC14是非極性分子，分子中C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央解析：本題主要考查常見物質(zhì)的結構和空間構型。NH3是三角錐形的立體極性分子，A錯；CCl4是以C原子為中心的正四面體形結構，B錯；CO2是C原子在2個O原子中央HH的直線形分子，D錯；而水分子是O在兩個H中間的“V”形分子，即，:，故選C。答案：C（2010.廣東東莞4月）下列說法中錯誤的是 （）A.SO2、SO3都是極性分子B.在NH+和[Cu（NH3）4]2+中都存在配位鍵元素電負性越大的原子，吸引電子的能力越強原子晶體中原子以共價鍵結合，具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性解析：SO3是非極性分子。答案：A（2010.福建三校3月）g鍵可由兩個原子的s軌道、一個原子的s軌道和另一個原子的p軌道或兩個原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊構建而成。則下列分子中的o鍵是由兩個原子的s軌道以“頭碰頭”方式重疊構建而成的是 （ ）A.H2B.HClC.Cl2D.F2解析：A項中H2是由兩個1s軌道形成的o鍵；B項中是由H的1s軌道與Cl的3p軌道形成的o鍵；C項中是由兩個3p軌道形成的o鍵；D項中是兩個2p軌道形成的o鍵。答案：A（2010.濟寧模擬）下列說法不正確的是 （）o鍵比n鍵重疊程度大，形成的共價鍵強兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個o鍵氣體單質(zhì)中，一定有o鍵，可能有n鍵N2分子中有一個o鍵，2個n鍵解析：氣體單質(zhì)分子中，可能有o鍵，如Cl2；也可能既有o鍵又有n鍵，如N2；但也可能沒有化學鍵，如稀有氣體。答案：C下列推斷正確的是 （ ）BF3是三角錐形分子NH才的電子式：II，離子呈平面形結構CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的Is軌道與碳原子的p軌道形成的s-po鍵CH4分子中的碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊，形成4C—Ho鍵解析：BF3中B原子采用sp2雜化方式，故應為平面三角形。NH［中N原子采用sp3雜化方式，且孤對電子與H+形成配位鍵，故應為正四面體形。CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子sp3雜化后的4個雜化軌道形成的o鍵。答案：D（2010.試題調(diào)研，海南三亞調(diào)研）1919年，Langmuir提出等電子體的概念，由短周期元素組成的粒子，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質(zhì)相似。根據(jù)上述原理，下列各對粒子中，空間結構相似的是 （ ）A.SO2與O3B.CO2與NO2C.cs2與no2D.pci3與bf3解析：由題中信息可知，只要算出分子中各原子最外層電子數(shù)之和即可判斷。B的最外層電子數(shù)為3；C的最外層電子數(shù)為4；N、P的最外層電子數(shù)為5；O、S的最外層電子數(shù)為6。答案：A下列分子中劃橫線的原子的雜化軌道類型屬于sp雜化的是 （）A.CH4BC2H4C.C2H2D.NH3解析：本題考查了雜化軌道理論的有關知識。CH4分子中碳原子的雜化軌道是由一個2s軌道和三個2p軌道重新組合而成屬sp3雜化;C2H4分子中碳原子的雜化屬sp2雜化;C2H2分子中的碳原子的原子軌道發(fā)生的是sp雜化；NH3分子中的N原子的原子軌道發(fā)生的是sp3雜化。答案：C8?在硼酸［B（OH）3］分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是 （ ）A.sp，范德華力B.sp2，范德華力C.sp2，氫鍵 D.sp3，氫鍵解析：由石墨的晶體結構知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B（OH）3中B原子與3個羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。答案：C9.（2010.模擬精選，廣東韶關4月）氨氣溶于水時，大部分NH3與H2O以氫鍵（用“…”表示）結合形成NH3?H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3?H2O的結構式為 （）HA.N-H-O—HB.H~…H—HHC.H—N1???0—HD.N—H…H--0HHH解析：從氫鍵的成鍵原理上講，A、B都成立；但從空間構型上講，由于氨分子是三角錐形，易于提供孤對電子，所以，以B方式結合空間阻礙最小，結構最穩(wěn)定；從事實上講，依據(jù)NH3^H2ODDNH;+OH-，可知答案是B。

答案：B10.(2010.海南質(zhì)檢)短周期元素X、Y、Z所在的周期序數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為20,且Y2-與Z+核外電子層的結構相同。下列化合物中同時存在極性和非極性共價鍵的是 ( )A.Z2YB.X2Y2C.Z2Y2D.ZYX解析：本題主要考查元素周期表的結構、原子核外電子排布及化學鍵的有關知識。因為X、Y、Z屬于短周期，且Y2-與Z+核外電子層的結構相同，因此Y、Z分別便屬于WA和IA,因此Y、Z分別屬于O和Na元素；又因為X、Y、Z的原子序數(shù)之和為20，所以X屬于H元素。因此要同時存在極性和非極性共價鍵的化合物只有H2O2了。所以選項B正確。答案：B二、非選擇題(本題包括4個大題，共60分)11.(15分)(2010?試題調(diào)研，湖南長沙質(zhì)檢)氮是地球上極為豐富的元素。Li3N晶體中氮以N3-存在，基態(tài)N3-的電子排布式為 。N=N的鍵能為942kJ^mol-1,N—N單鍵的鍵能為247kJ?mo卜打計算說明N2中的 鍵比 鍵穩(wěn)定(填“或“n”)。(CH3)3NH+和A1C1-可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成，熔點低于100°C,其揮發(fā)性一般比有機溶劑 (填“大”或“小”)，可用作 (填代號)。a.助燃劑 b.“綠色”溶劑c.復合材料d.絕熱材料(4)X+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3-形成的晶體結構如右圖所示。X的元素符號是 ，與同一個N3-相連的X+有 個。 '解析：(1)基態(tài)N3-有10個電子，根據(jù)核外電子排布的規(guī)律得1s22s22p6。3molN—N單鍵的鍵能之和為3molX247kJ?mol-1=741kJ，小于1molN=N的鍵能942kJ。離子液體由陰、陽離子組成，揮發(fā)性小且能溶解許多極性物質(zhì)。X+電子充滿K、L、M三個電子層，由此得出核外有2+8+18=28個電子，則X有29個電子是Cu元素。由圖可以看出，從每個N3-出來，可以延伸出6條棱，每條棱上都有一個Cu+。答案：(1)1s22s22p6(2)ng(3)小b⑷Cu612.(15分)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們所形成化合物的分子式是XY4。試回答：TOC\o"1-5"\h\zX元素的原子基態(tài)時電子排布式為 ；Y元素原子最外層電子的電子排布圖為 。若X、Y兩元素電負性分別為2.1和2.85,則XY4中X與Y之間的化學鍵為 (填“共價鍵”或“離子鍵”)。該化合物的空間結構為 ，中心原子的雜化類型為 ，分子為 (填“極性分子”或“非極性分子”)。該化合物在常溫下為液體，該化合物中分子間作用力是 。該化合物的沸點與SiCl4比較， (填化學式)的高，原因是 。解析：由題意，X元素為Ge元素，Y元素原子結構示意圖為一"為Cl元素。(1)Ge元素的原子基態(tài)時電子排布式為tltl1s22s22p63s23p63d104s24p2；Cl元素原子最外層電子的電子排布圖為(2)Ge、Cl兩元素的電負性差值為0.75，數(shù)值較小，所以二者形成共價鍵。⑶GeCl4的形成與CC14的形成相似，空間結構為正四面體形，中心原子Ge采取sp3雜化,形成4條4軌道，分子為4非極性分子。(4)分子之間存在的作用力為范德華力。⑸GeCl4與SiCl4都是分子晶體，結構相似，GeCl4的相對分子質(zhì)量大，分子間作用力強,熔、沸點高。答案：(I)ls22s22p63s23p63di04s24p2共價鍵 ]正四面體sp3雜化非極性分子范德華力GeCl4二者結構相似，GeCl4相對分子質(zhì)量大，分子間作用力強，熔、沸點高13.(15分)(2010?福建漳州)研究物質(zhì)的微觀結構，有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)。請回答下列問題。TOC\o"1-5"\h\zP、S、Cl三種元素中，第一電離能最小的是 。PC13和CH4中心原子的雜化類型相同，PCl3分子的空間構型是 。鈦原子的電子排布式為 。在濃的TiCl3溶液中加入乙醚，并通入HC1至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3?6H2O的綠色晶體，將1mol該物質(zhì)溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生1mol氯化銀沉淀，則該配合物陽離子的化學式為 ，形成該離子時提供孤電子對的分子或離子是 (填化學式)。解析：(1)同一周期從左向右第一電離能逐漸增大，但VA的第一電離期大于第WA族，所以P、S、Cl中第一電離能最小的是S。⑵ch4是正四面體結構，PCl3中含有1對孤對電子，由于孤對電子對成鍵電子的斥力，使PCl3分子的空間構型發(fā)生改變，而呈現(xiàn)三角錐形(和nh3相似)。⑶鈦是22號元素，其原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。根據(jù)配位化合物外界可電離，內(nèi)界不可電離的性質(zhì)，結合題意可知TiCl3?6H2O的外界只有1個Cl-，內(nèi)界則有2個Cl-，所以內(nèi)界還應有4個H2O配位，則其陽離子的化學式為[TiCl2(H2O)4]+。H2O、Cl－答案：(1)S (2)三角錐形(3)1s22s22p63s23p63d24s2[TiCl2(H2O)4]＋14.(15分)(2010?安徽合肥二模)已知：X、Y、ZH2O、Cl－必需的金屬元素。X原子最外層電子排布為nsnnpn，Y原子的L層s電子數(shù)比p電子數(shù)少1。在第三周期主族元素中，Z元素第一電離能最大；W元素原子半徑最大。請回答:X位于元素周期表中第 周期 族。Q元素原子基態(tài)時的核外電子排布式為 。X、Y元素對應的氫化物中鍵能X—H鍵 Y—H鍵(填“<””、“〉”或“=”)。QZ3溶液呈酸性，用離子方程式表示其產(chǎn)生酸性的原因WY3是抗禽流感藥物“達菲”合成過程中的中間活性物質(zhì),WY3也可用于汽車的保護