專題05 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-高二化學(xué)疑難剖析與突破（人教版2019選擇性必修2）

專題05分子結(jié)構(gòu)歸納與練習(xí)【重點歸納】一、共價鍵1．共價鍵的類型(1)根據(jù)共用電子對是否偏移，共價鍵分為極性鍵和非極性鍵。(2)根據(jù)共用電子對數(shù)，共價鍵分為單鍵、雙鍵、三鍵。(3)根據(jù)原子軌道的重疊方式不同，可分為σ鍵(頭碰頭重疊)和π鍵(肩并肩重疊)。(4)配位鍵是一種特殊的共價鍵。它是成鍵元素原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道。2．共價鍵的特征(1)共價鍵的飽和性：按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋方向相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的“飽和性”。H原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成。(2)共價鍵的方向性：共價鍵形成時，兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向重疊，而且原子軌道重疊越多，電子在兩核間出現(xiàn)概率越大，形成的共價鍵越牢固。電子所在的原子軌道都有一定的形狀，所以要取得最大重疊，共價鍵必然有方向性。共價鍵的方向性決定了分子的立體構(gòu)型。3．共價鍵的參數(shù)(1)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響(2)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。4．共價鍵的存在(1)非金屬單質(zhì)分子(稀有氣體除外)。如：O2、F2、H2、C60等。(2)非金屬元素形成的化合物中。如：H2SO4、CO2、H2O2、有機物分子等。(3)某些金屬與非金屬形成的化合物中。如：BeCl2、HgCl2、AlCl3等。(4)部分離子化合物中。如：Na2O2、NaOH、Na2SO4、NH4Cl等。5.共價鍵的強弱(1)由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：成鍵原子的半徑越小，共用電子對數(shù)越多，則共價鍵越牢固，含有共價鍵的分子越穩(wěn)定。如原子半徑：F<Cl<Br<I，則共價鍵的牢固程度：H—F>H—Cl>H—Br>H—I，穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI。(2)由鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，表示破壞共價鍵消耗的能量越多，則共價鍵越牢固。(3)由鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，破壞共價鍵消耗的能量越多，則共價鍵越牢固。6.配位化合物（1）配位鍵：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成的共價鍵。常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示為[HNHHH]＋，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。配位鍵是一種特殊的共價鍵。配位鍵中的共用電子對是由成鍵單方提供的，而其他的共價鍵的共用電子對是由成鍵雙方提供的。配位鍵同樣具有飽和性和方向性。一般來說，多數(shù)過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數(shù)目是基本不變的，如Ag＋形成2個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等。（2）組成：把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均為配合物。中心離子是提供空軌道接受孤電子對的離子，一般都是帶正電荷的陽離子(此時又叫中心離子)，過渡金屬離子最常見的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等；配體是提供孤電子對的陰離子或分子，如Cl－、NH3、H2O等，配體中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子，配位原子必須是含有孤電子對的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等；配位數(shù)是直接與中心原子形成的配位鍵的數(shù)目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位數(shù)為6。（3）形成條件：成鍵原子一方能提供孤電子對，如分子有NH3、H2O、HF、CO等，離子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等；成鍵原子另一方能提供空軌道，如H＋、Al3＋、B及過渡金屬的原子或離子。7．8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(1)分子中若含有氫元素，則氫原子不能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(2)某元素化合價絕對值與其原子最外層電子數(shù)之和等于8，則該元素的原子最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如C原子最外層電子數(shù)為4，CO2中C為＋4價，二者之和為8；O原子最外層電子數(shù)為6，CO2中O為－2價(絕對值是2)，二者之和為8，則CO2分子中所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；N原子最外層5個電子，NO2中，N為＋4價，二者之和為9，故N原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；B原子最外層3個電子，BF3中，B為＋3價，二者之和為6，故B原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二、分子的立體構(gòu)型1.價層電子對互斥理論(1)理論要點：價層電子對互斥模型認(rèn)為，在一個共價分子中，中心原子周圍電子對排布的立體構(gòu)型主要決定于中心原子的價電子層中電子對的數(shù)目。所謂價層電子對包括成鍵的σ電子對和未成鍵的孤電子對。價層電子對各自占據(jù)的位置傾向于彼此分離得盡可能地遠(yuǎn)些，這樣電子對彼此之間的排斥力最小，整個分子最為穩(wěn)定。(2)判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)的方法：對ABx型分子或ABeq\o\al(m±,x)型離子，其價層電子對數(shù)的判斷方法為n＝eq\f(1,2)(中心原子的價電子數(shù)＋每個配位原子提供的價電子數(shù)×x±m(xù))。注意氧族元素的原子作為中心原子A時提供6個價電子，作為配位原子B時不提供價電子；若為分子，電荷數(shù)為0；c.若為陽離子，則減去電荷數(shù)，如NHeq\o\al(＋,4)的n＝eq\f(5＋1×4－1,2)＝4；d.若為陰離子，則加上電荷數(shù)，如SOeq\o\al(2－,4)的n＝eq\f(6＋2,2)＝4。中心原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(a－xb)，其中a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。如SO2的中心原子為S，S的價電子數(shù)為6(即S的最外層電子數(shù)為6)，則a＝6；與中心原子S結(jié)合的O的個數(shù)為2，則x＝2；與中心原子結(jié)合的O最多能接受的電子數(shù)為2，則b＝2，所以SO2中的中心原子S上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)×(6－2×2)＝1。(3)價層電子對互斥理論與分子構(gòu)型：價層電子對互斥構(gòu)型是價層電子對的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對的空間構(gòu)型，不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對(未用于形成共價鍵的電子對)，當(dāng)中心原子上無孤電子對時，兩者的構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子上有孤電子對時，兩者的構(gòu)型不一致。常見的分子立體構(gòu)型有直線形、V形、平面三角形、三角錐形、四面體形等。價層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子立體構(gòu)型實例220直線形直線形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.雜化軌道理論(1)雜化軌道概念：在外界條件的影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。(2)雜化軌道的類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系：雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角分子立體構(gòu)型實例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′四面體形CH4(3)由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型：雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子對，所以有公式：雜化軌道數(shù)＝中心原子的孤電子對數(shù)＋中心原子的σ鍵個數(shù)。代表物雜化軌道數(shù)中心原子雜化軌道類型CO20＋2＝2spCH2O0＋3＝3sp2CH40＋4＝4sp3SO21＋2＝3sp2NH31＋3＝4sp3H2O2＋2＝4sp3（4）中心原子雜化軌道類型和分子立體構(gòu)型的相互判斷：分子組成(A為中心原子)中心原子的孤電子對數(shù)中心原子的雜化軌道類型分子立體構(gòu)型實例AB20sp直線形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體CH43.等電子原理原子總數(shù)、價電子總數(shù)均相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征，等電子體具有相似的雜化類型，相同的立體構(gòu)型，等電子體物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)不同。常見等電子體如下：微粒通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、SCN－、NOeq\o\al(＋,2)、Neq\o\al(－,3)AX216e－直線形COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)AX218e－V形SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)AX432e－正四面體POeq\o\al(3－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、ClOeq\o\al(－,3)AX326e－三角錐形CO、N2AX10e－直線形CH4、NHeq\o\al(＋,4)AX48e－正四面體三、分子的性質(zhì)1.極性分子和非性分子（1）只由非極性鍵構(gòu)成或不含共價鍵的分子(O3除外)一定是非極性分子；只含有極性鍵的分子可能是極性分子也可能是非極性分子；含有非極性鍵的分子也可能是極性分子；極性分子一定含有極性鍵，也可能含有非極性鍵等，這些說法應(yīng)準(zhǔn)確理解。（2）以極性鍵結(jié)合的多原子分子中，有些屬于極性分子，有些屬于非極性分子，這取決于分子中各鍵的空間排列，而鍵角是決定分子立體構(gòu)型的因素之一。三原子分子CO2、CS2及四原子分子C2H2，雖然都含有極性鍵，但分子中鍵角均為180°，因電荷分布完全對稱，所以是非極性分子。而同樣是三原子分子的H2O、H2S、HCN等分子，由于電荷分布不對稱，都是極性分子。（3）看分子的對稱性，如CH4分子的正四面體形和BF3分子的平面正三角形都是完全對稱的立體構(gòu)型，雖然分子中有極性鍵，鍵有極性，但分子立體構(gòu)型的對稱性從整體看，鍵的極性相互抵消，分子沒有極性。而CHCl3、NH3等分子因分子立體結(jié)構(gòu)不對稱而為極性分子。（4）分子內(nèi)中心原子的化合價絕對值(或可理解為共價單鍵數(shù)目，一個雙鍵看作兩個單鍵)等于其主族序數(shù)(即最外層電子數(shù))時，分子為非極性分子，如BF3、CH4、CO2、PCl5、SiCl4、SO3、BeCl2等均為非極性分子，其他的如NO2、CO、SO2、NH3、NF3等為極性分子。（5）分子內(nèi)中心原子的最外層無孤電子對(非共用電子對)時，分子為非極性分子，如CO2、CS2、BeCl2、CCl4、BCl3、PCl5等均為非極性分子。另外，上述分子中除了BeCl2、BCl3、PCl5分子外，其余的分子中所有成鍵原子的最外層均達8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。而BeCl2分子中的Be原子最外層只有4個電子，BCl3分子中的B原子最外層只有6個電子，PCl5分子中P原子的最外層電子肯定超過8個，但它們都能穩(wěn)定存在，說明原子通過得失電子或共用電子對而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時不一定都要滿足最外層2個電子或8個電子的飽和結(jié)構(gòu)。2.范德華力和氫鍵(1)范德華力：物質(zhì)分子間普遍存在的一種相互作用力稱為范德華力。范德華力比化學(xué)鍵的鍵能小約1～2個數(shù)量級。(2)氫鍵：由已經(jīng)與電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中的氫原子)與另一個電負(fù)性很強的原子(如水分子中的氧原子)之間的作用力。3．分子的溶解性(1)“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。(2)隨著溶質(zhì)分子中憎水基的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。4．分子的手性(1)手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。(2)手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。(3)手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如CHCH3OHCOeq\o(OH。,\s\up6(,*))5．無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越強，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。6．粒子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價鍵存在范圍分子間某些含強極性鍵的氫化物的分子間(如HF、H2O、NH3)或含F(xiàn)、N、O及H的化合物中或其分子間雙原子以及多原子的分子以及共價化合物和某些離子化合物特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強度比較共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大、B原子的半徑越小，鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)，如熔、沸點：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點降低影響分子的穩(wěn)定性；共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強【典例演練】[例題1](1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為________，其中氧原子的雜化方式為__________。(2)V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2分子中S原子價層電子對數(shù)是________對，分子的立體構(gòu)型為________；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為________；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長有兩類，一類鍵長約140pm，另一類鍵長約160pm，較短的鍵為________(填圖中字母)，該分子中含有________個σ鍵。(3)有兩種活性反應(yīng)中間體粒子，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種粒子的球棍模型，寫出相應(yīng)的化學(xué)式：____________________；____________________。(4)按要求寫出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。平面三角形分子________，三角錐形分子________，四面體形分子________?！窘馕觥?1)OF2分子中O與2個F原子形成2個σ鍵，O原子還有2對孤電子對，所以O(shè)原子的雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為V形。(2)SO2分子中硫原子價電子排布式為3s23p4，價層電子對數(shù)是3對，分子的立體構(gòu)型為V形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中硫原子的雜化軌道類型為sp2雜化；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中硫原子形成4個鍵，該結(jié)構(gòu)中硫原子的雜化軌道類型為sp3雜化；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長有兩類，一類如圖中a所示，含有雙鍵的成分鍵能大，鍵長較短，另一類為配位鍵，為單鍵，鍵能較?。挥深}給結(jié)構(gòu)分析該分子中含有12個σ鍵。(3)AB3型分子，中心原子無孤電子對的呈平面三角形，有一對孤電子對的或者有一成單電子的呈三角錐形，所以化學(xué)式分別是CHeq\o\al(＋,3)、CHeq\o\al(－,3)或—CH3。(4)第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式，呈三角錐形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面體形的是CF4?！敬鸢浮?1)V形sp3(2)3V形sp2雜化sp3雜化a12(3)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)或—CH3(4)BF3NF3CF4[例題2]下表中實線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實線標(biāo)出。根據(jù)信息回答下列問題：(1)周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為____________。(2)Fe元素位于周期表的___分區(qū)；Fe與CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為_____；已知：原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微粒互為等電子體，等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征。與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為_____和______(填化學(xué)式)。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有________________。(4)根據(jù)VSEPR理論預(yù)測EDeq\o\al(－,4)離子的立體構(gòu)型為____________________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子式為___________(寫2種)?！窘馕觥颗浜衔颋e(CO)5中鐵原子是中心原子，一氧化碳是配體，鐵的化合價是0價。10個價電子的雙原子分子、離子分別是N2、CN－。CO的結(jié)構(gòu)式與N2相似。形成4個單鍵的C原子采取sp3雜化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它們分別是H、C、N、O、Cl。ClOeq\o\al(－,4)中1個Cl原子結(jié)合4個氧原子，是正四面體形。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有CO2、NCl3、CCl4等?！敬鸢浮?1)4s24p1(2)d0N2CN－(3)CH4、CH3OH(4)正四面體形CO2、NCl3、CCl4(任寫2種即可)[例題3]從原子、分子水平上幫助我們認(rèn)識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律：以微粒之間不同的作用力為線索，研究不同類型物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)；從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角預(yù)測物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。(1)下列說法正確的是________(填序號)。A．元素電負(fù)性由大到小的順序為F＞O＞NB．一個苯分子含3個π鍵和6個σ鍵C．第一電離能的大小為Br＞Se＞As(2)根據(jù)等電子體原理，羰基硫(OCS)分子的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為________。光氣(COCl2)分子內(nèi)各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則光氣分子的立體構(gòu)型為__________________(用文字描述)。(3)Cu2＋基態(tài)的電子排布式為_______________________________。向硫酸銅溶液中加入過量氨水，然后加入適量乙醇，溶液中會析出深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4晶體，該物質(zhì)中配位原子的雜化方式為________?！窘馕觥?1)同一周期隨原子序數(shù)的遞增，電負(fù)性依次增大，A項正確；苯分子中不存在C=C鍵，只存在一個大π鍵，B項錯誤；As屬于ⅤA族，屬于特殊情況，應(yīng)該為Br＞As＞Se，C項錯誤。(2)羰基硫與CO2是等電子體，結(jié)構(gòu)式類似于CO2；根據(jù)各原子的成鍵特點，可知光氣中存在C=O鍵，碳原子采取sp2雜化，立體構(gòu)型為平面三角形。(3)Cu2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。[Cu(NH3)4]2＋中配位原子氮原子形成4個σ鍵，采取sp3雜化?！敬鸢浮?1)A(2)O=C=S平面三角形(3)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)sp3雜化【單元過關(guān)】1.現(xiàn)有如下各說法：①在水中氫、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合；②金屬和非金屬化合形成離子鍵；③離子鍵是陽離子、陰離子的相互吸引；④根據(jù)電離方程式：HCl=H＋＋Cl－，判斷HCl分子里存在的離子鍵；⑤H2分子和Cl2分子的反應(yīng)過程是H2、Cl2分子里共價鍵發(fā)生斷裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成離子鍵的過程；⑥任何物質(zhì)內(nèi)都存在化學(xué)鍵。上述各種說法正確的是()A．①②⑤正確B．都不正確C．④正確，其他不正確D．僅①不正確2.下列關(guān)于丙烯(CH3—CH=CH2)的說法正確的是()A．丙烯分子有8個σ鍵，1個π鍵B．丙烯分子中3個碳原子在同一直線上C．丙烯分子不存在非極性鍵D．丙烯分子中的所有原子均在同一平面上3.下列說法中正確的是()A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109°28′C．NHeq\o\al(＋,4)的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)D．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強4.有關(guān)甲醛()、苯、二氧化碳及水的說法中不正確的是()A．苯與B3N3H6互為等電子體，且分子中原子共平面B．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2雜化C．苯、二氧化碳是非極性分子，水和甲醛是極性分子D．水的沸點比甲醛的高得多，是因為水分子間能形成氫鍵，而甲醛分子間不能形成氫鍵5.下列關(guān)于SO2與CO2分子的說法正確的是()A．都是直線形結(jié)構(gòu)B．中心原子都采取sp雜化C．S原子和C原子上都沒有孤電子對D．SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)6.下列分子中既存在π鍵,又存在非極性鍵的是()A.HCNB.H2OC.HCHOD.苯7.已知次氯酸分子的結(jié)構(gòu)為H—O—Cl,下列有關(guān)說法中正確的是()A.O原子采取sp雜化B.O—H鍵的極性比O—Cl鍵的強C.該分子為直線形分子D.該分子為非極性分子8.由X、Y兩種元素組成的某種化合物分子中,若X原子以sp3雜化成鍵,則該分子所對應(yīng)的空間構(gòu)型可能為()A. B.Y—X—Y(直線形)C. D.9.通常把原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,則下列有關(guān)說法中正確的是()A.CH4和NH4+是等電子體,B.NO3-和CO3C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu)D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道10.據(jù)科學(xué)家報道,大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3,雖然其數(shù)量有限,但它是已知氣體中吸熱能力最強的氣體。下列關(guān)于SF5—CF3的說法正確的是()A.分子中有σ鍵也有π鍵B.所有原子在同一平面內(nèi)C.CF4與CH4都是正四面體結(jié)構(gòu)D.0.1molSF5—CF3分子中電子數(shù)為8mol11.第ⅤA族元素的原子R與A原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子,其立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時,分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于RCl5分子的說法中不正確的是()分子中5個R—Cl鍵的鍵能不都相同B.鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種C.RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl3D.每個原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)13.砷是氮族元素,黃砷(As4)是其一種單質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似,下列關(guān)于黃砷與白磷的比較敘述正確的是()A.分子中共價鍵的鍵角均為109°28'B.黃砷中共價鍵的鍵能大于白磷C.黃砷分子的極性大于白磷D.黃砷的熔點高于白磷12.下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是()①NH3的熔、沸點比第ⅤA族相鄰元素的氫化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、苣蛩氐娜?、沸點比醋酸的高⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低⑥NH3分子加熱難分解A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤C.①②③④ D.①②③14.原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z和M中,W的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的兩倍;X和Z的A2B型氫化物均為V形分子,Y的+1價離子比M的-1價離子少8個電子。根據(jù)以上敘述,下列說法中正確的是()A.上述四種元素的原子半徑大小為W<X<Y<Z<MB.由這些元素形成的三原子分子中,空間結(jié)構(gòu)為直線形的有WX2、WZ2、ZX2C.元素W與氫形成的原子個數(shù)之比1∶1的化合物有很多種D.X與Y可形成含有非極性共價鍵的共價化合物15.當(dāng)向藍(lán)色的硫酸銅溶液中逐滴加入氨水,觀察到溶液呈深藍(lán)色時,再通入SO2氣體,生成了白色沉淀,將白色沉淀加入稀硫酸中,又生成了紅色粉末狀固體和SO2氣體,同時溶液呈藍(lán)色,根據(jù)上述實驗現(xiàn)象分析推測,下列描述正確的是()。A.Cu2+和Ag+相似,能與NH3結(jié)合生成銅氨配離子B.白色沉淀為+2價銅的某種亞硫酸鹽,溶于稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)C.白色沉淀為+1價銅的某種亞硫酸鹽,在酸性條件下只發(fā)生氧化反應(yīng)D.反應(yīng)過程中消耗的SO2與生成的SO2的物質(zhì)的量相等16．硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：回答下列問題：（1）基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖（軌道表達式）為__________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_________形。（2）根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是_________。（3）圖（a）為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為___。（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為__形，其中共價鍵的類型有____種；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_____。17．鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問題：（1）Zn原子核外電子排布式為________________。（2）黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。（3）ZnF2具有較高的熔點（872℃)，其化學(xué)鍵類型是_________；ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是________________。（4）《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_______，C原子的雜化形式為________。18．我國考古人員在秦陵挖掘的寶劍,到現(xiàn)們還是鋒利無比,原因是劍鋒上面覆蓋了一層鉻。（1）寫出Cr的外圍電子排布式_______。與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是__________。（2）根據(jù)下表Cr原子的能級電離能(I:k]/mo1)數(shù)據(jù)，解釋原子逐級電離能增大的原因：_______。I1I2I3I4I5I6I7652.91590.62987474367028744.915455（3）CrCl3·6H2O有三種水合異構(gòu)體，藍(lán)綠色的[Cr(H2O)5C1]Cl2·6H2O,綠色的[Cr(H2O)4C12]Cl·6H2O和紫色的______,其中Cr的配體水分子也可以被NH3置換，如[Cr(NH3)5Cl]2+,則NH3的VSEPR模型為_____，N的雜化方式為________，寫出NH3的一種等電子體___________。（4）CrO3能將CH3CH2OH氧化為乙醛，二者的相對分子質(zhì)量相近,但乙醇的沸點比乙醛高,原因是___________。19．硒化鋅是一種半導(dǎo)體材料，回答下列問題。(1)鋅在周期表中的位置_______；Se

基態(tài)原子價電子排布圖為______。元素鋅、硫和硒第一電離能較大的是________(填元素符號)。(2)Na2SeO3分子中Se原子的雜化類型為_______；H2SeO4的酸性比H2SeO3

強，原因是_______。(3)氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_______；下列與SeO3互為等電子體的有__(填序號)。A.CO32-B.NO3-C.NCl3D.SO32-20．金屬鐵、銅及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。下圖是Fe3+與乙酰乙酸乙酯形成的配離子B?；卮鹣铝袉栴}（1）基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為____________________________。（2）從原子結(jié)構(gòu)角度分析，第一電離能I1(Fe)與I1(Cu)的關(guān)系是：I1(Fe)________I1(Cu)(填“>“<”或“=”)（3）化合物A的化學(xué)式為____________，Cl原子的配位數(shù)是____________。（4）B中碳原子的雜化軌道類型為________，含有的化學(xué)鍵為________(填字母)。a．離子鍵b．金屬鍵c．極性鍵d．非極性鍵e．配位鍵f．氫鍵g．σ鍵h．π鍵（5）化合物A難溶于水，但易溶于氨水，其原因可能是________________；與NH3互為等電子體的分子有________________(寫化學(xué)式，一種即可)。NH3的鍵角大于H2O的鍵角的主要原因是________________________________________。參考答案1.B【解析】水中存在分子內(nèi)H、O原子之間的相互作用，分子間的H、O原子也存在相互作用，而化學(xué)鍵只指分子內(nèi)相鄰原子間強烈的相互作用。故①敘述不正確。離子鍵不是存在于任何金屬和非金屬微粒間，只有活潑金屬和活潑非金屬化合時，才可形成離子鍵。故②敘述不正確。在離子化合物中，陰、陽離子間存在相互作用，但不單指相互吸引力，還有相互排斥力。故③敘述也不正確。HCl分子中不存在離子，它屬于共價化合物，分子中沒有離子鍵。故④敘述不正確?；瘜W(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程，但HCl中存在共價鍵而非離子鍵。故⑤敘述不正確。稀有氣體分子為單原子分子，它們不含化學(xué)鍵，故⑥錯。2.A【解析】C—C、C—H鍵均為σ鍵，C=C中1個σ鍵，1個π鍵，則丙烯分子有8個σ鍵，1個π鍵，故A正確；C=C決定所有碳原子在同一平面上，但不在同一直線上，故B錯誤；同種元素原子之間形成非極性鍵，則丙烯中存在C—C非極性共價鍵，故C錯誤；由碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu)、甲基為四面體結(jié)構(gòu)可知，丙烯分子中甲基上的氫原子至少有兩個不與其他原子在同一平面上，故D錯誤。3.D【解析】NCl3分子的電子式為，分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯誤；P4為正四面體分子，但其鍵角為60°，B錯誤；NHeq\o\al(＋,4)為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)，C錯誤；NH3分子電子式為，有一對未成鍵電子，由于未成鍵電子對與成鍵電子對排斥作用，使其鍵角為107°，呈三角錐4.B【解析】A.苯與B3N3H6價電子總數(shù)相等，原子數(shù)也相等，互為等電子體，A正確。B.甲醛、苯分子中的碳原子均含有3個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp2雜化，二氧化碳中碳原子含有2個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp雜化，B錯誤。C.苯、CO2結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，為非極性分子；水和甲醛的正負(fù)電荷的中心不重合，為極性分子，C正確。D.水的沸點比甲醛的高得多，是因為水分子間能形成氫鍵，D正確。5.D【解析】SO2中S原子有一對未用于成鍵的孤電子對，與兩對成鍵電子對相互排斥，采取sp2雜化，是V形結(jié)構(gòu)；而CO2中C原子上沒有孤電子對，采取sp雜化，是直線形結(jié)構(gòu)。6.D【解析】、中存在π鍵,但沒有非極性鍵;H2O中沒有π鍵和非極性鍵;苯中有碳碳非極性鍵,也有π鍵。7.B【解析】O采用sp3雜化;V形分子、極性分子。8.D【解析】sp3雜化軌道之間的夾角不可能為90°或180°;平面三角形為sp2雜化,D項符合題意。9.B【解析】CH4和NH4+都是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28',A項不正確;NO3-和CO32-是等電子體,均為平面正三角形結(jié)構(gòu),B項正確;H3O+和PCl3價電子總數(shù)不相等,不是等電子體,C項不正確;B3N3H6結(jié)構(gòu)與苯相似,也存在10.C【解析】只有共價單鍵,則分子中只有σ鍵,沒有π鍵,A項錯誤;C原子為sp3雜化,S原子在八面體的中心,則所有原子不可能共面,B項錯誤;CF4與CH4中C原子均為sp3雜化,且沒有孤對電子,則CF4與CH4都是正四面體結(jié)構(gòu),C項正確;含5個S—F鍵、1個S—C鍵、3個C—F鍵,則0.1molSF5—CF3分子中電子數(shù)為9mol,D項錯誤。11.D【解析】鍵長越短,鍵能越大,鍵長不同,所以鍵能不同,A項正確;上下兩個頂點與中心R原子形成的鍵角為180°,中間為平面三角形,構(gòu)成三角形的鍵角為120°,頂點與平面形成的鍵角為90°,所以鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種,B項正確;RCl5RCl3+Cl2↑,則RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl3,C項正確;R原子最外層有5個電子,形成5個共用電子對,所以RCl5中R的最外層電子數(shù)為10,不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項錯誤。12.B【解析】氫鍵存在于已經(jīng)與F、O、N等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外分子(或同一分子)中的F、O、N等電負(fù)性很大的原子之間,故題中所給物質(zhì)均能形成氫鍵,但氫鍵主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。分子的穩(wěn)定性由共價鍵的鍵能決定,與氫鍵無關(guān)。13.D【解析】分子中共價鍵的鍵角均為60°,故A項錯誤;原子半徑:As>P,鍵長越長,鍵能越小,故B項錯誤;都為非極性分子,分子極性相同,故C項錯誤;形成的晶體都為分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,則熔點越高,故D項正確。14.C【解析】原子序數(shù)依次增大的短周期元素W、X、Y、Z和M中,W的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的2倍,則W只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為4,故W為碳元素;X和Z的A2B型氫化物均為V形分子,X為氧元素,Z為硫元素;Y的+1價離子比M的-1價離子少8個電子,Y為鈉元素,M為氯元素。同周期元素隨原子序數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸減小,同主族元素電子層數(shù)越多,原子半徑越大,故原子半徑:Na>S>Cl>C>O,即X<W<M<Z<Y,故A項錯誤;CO2、CS2屬于直線形結(jié)構(gòu),而SO2分子中硫原子價層電子對數(shù)=2+6-2×22=3,有1對孤電子對,屬于V形,故B項錯誤;碳元素與氫形成的原子個數(shù)比1∶1的化合物有C2H2、C6H6、苯乙烯(C8H8)等多種,故C項正確;O與Na可形成氧化鈉、過氧化鈉,二者都屬于離子化合物,故D15.A【解析】氨水呈堿性,與CuSO4反應(yīng)可以產(chǎn)生沉淀Cu(OH)2,由于Cu(OH)2不具有兩性,不可能溶于過量的堿,因此最終像Ag+一樣與NH3形成配合物而溶解,A項正確。由于白色化合物溶于稀硫酸有紅色粉末(推測為Cu)、Cu2+(藍(lán)色溶液)和SO2產(chǎn)生,故白色化合物中的銅不可能為Cu2+,它只能為Cu+,酸化時發(fā)生反應(yīng)Cu2SO3+2H+Cu+Cu2++SO2↑+H2O,通入SO2時,SO2不僅被Cu2+氧化為SO42-,而且SO2還與Cu2+的還原產(chǎn)物Cu+結(jié)合為Cu2SO3沉淀,故反應(yīng)過程中消耗的SO2比生成的SO2的物質(zhì)的量多,故B、C、D16.(1)啞鈴（紡錘）(2)H2S(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強（4）平面三角2sp3【解析】(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，則其價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p33s23p6,則電子占據(jù)最高能級是3p,3p電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形；（2）根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)分別是4、3、3，因此不同于其他分子的是H2S；(3)S8、二氧化硫形成的晶體均是分子晶體，由于S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強，所以其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多；（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，根據(jù)（2）中分析可知中心原子含有的價層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形。分子中存在氧硫雙鍵，因此其中共價鍵的類型有2種，即σ鍵、π鍵；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子形成4個共價鍵，因此其雜化軌道類型為sp3。17.（1）[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p6（2）Cu核外電子排布為3d104s1，而Zn核外電子排布為[Ar]3d104s2較穩(wěn)定（3）ZnF2為離子化合物，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為共價化合物（4）平面三角形sp2雜化【解析】（1）鋅元素的核電荷數(shù)為30，則鋅原子的電子排布式為[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2；（2）Cu核外電子排布為3d104s1，而Zn核外電子排布為[Ar]3d104s2較穩(wěn)定，所以Cu第一電離能較Zn?。唬?）由ZnF2的熔點較高可知ZnF2為離子化合物，化學(xué)鍵類型為離子鍵，ZnF2為離子化合物，極性強難溶于有機溶劑，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為共價化合物，易溶于有機溶劑；（4）ZnCO3中碳原子的價層電子對數(shù)為3，孤對電子數(shù)為0，則CO32—的空間構(gòu)型為平面三角形，C原子為sp2雜化。18.（1）3d54s1；K、Cu（2）隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再失去一個電子需要克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多（3）Cr(H2O)6Cl3；四面體形；sp3；PH3（4）乙醇能形成分子間氫鍵A8【解析】（1）Cr的原子序數(shù)為24，核外電子排布式為：1S22S22P63S