《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)階段重點(diǎn)突破練》教案一、雜化軌道的分析應(yīng)用1．下列有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()A．雜化軌道全部參加形成化學(xué)鍵B．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°C．四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋D．雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變答案A解析雜化軌道可以部分參加形成化學(xué)鍵，例如NH3中N發(fā)生了sp3雜化，形成了4個(gè)sp3雜化軌道，但是只有3個(gè)參與形成化學(xué)鍵，故A錯(cuò)誤；sp3、sp2、sp雜化軌道其空間結(jié)構(gòu)分別是正四面體形、平面三角形、直線形，所以其夾角分別為109°28′、120°、180°，故B正確；四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋，如甲烷、氨氣分子、水分子等分子的中心原子均屬于sp3雜化，故C正確；雜化前后的軌道數(shù)不變，雜化后，各個(gè)軌道盡可能分散、對(duì)稱分布，導(dǎo)致軌道的形狀發(fā)生了改變，故D正確。2．下列關(guān)于氨氣和甲烷的說法不正確的是()A．兩種分子的VSEPR模型相同B．NH3分子中N原子形成四個(gè)不等性雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)等性雜化軌道C．NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，而甲烷分子中沒有孤電子對(duì)，兩分子的空間結(jié)構(gòu)不同D．NH3分子可以與H＋結(jié)合生成NHeq\o\al(＋,4)，這個(gè)過程N(yùn)原子的雜化類型發(fā)生改變答案D解析氨氣分子中氮原子雜化軌道數(shù)為1＋3＝4，屬于sp3雜化；甲烷分子中的碳原子雜化軌道數(shù)為0＋4＝4，屬于sp3雜化，類型相同，A正確；NH3分子中N原子有孤電子對(duì)，所以氮原子雜化軌道數(shù)為1＋3＝4，形成四個(gè)不等性雜化軌道；甲烷分子中的碳原子無孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)為0＋4＝4，形成4個(gè)等性雜化軌道，B正確；NH3中N原子形成3個(gè)σ鍵，有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)，N—H之間的鍵角小于109°28′，所以氨氣分子空間結(jié)構(gòu)是三角錐形；CH4分子中C原子采取sp3雜化，雜化軌道全部用于成鍵，碳原子連接4個(gè)相同的原子，C—H之間的鍵角相等為109°28′，故CH4為正四面體形，C正確；NH3分子可以與H＋結(jié)合生成NHeq\o\al(＋,4)，這個(gè)過程N(yùn)原子的雜化類型并未發(fā)生改變，仍是sp3雜化，正確選項(xiàng)D。3．徐光憲在《分子共和國(guó)》一書中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說法正確的是()A．H2O2分子中的O為sp2雜化B．CO2分子中C原子為sp雜化C．BF3分子中的B原子sp3雜化D．CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化答案B解析H2O2分子中氧原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，采取sp3雜化，故A錯(cuò)誤；CO2分子中C原子形成2個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，采取sp雜化，故B正確；BF3分子中的B原子的最外層電子數(shù)3，形成3個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，采取sp2雜化，故C錯(cuò)誤；CH3COOH分子中有2個(gè)碳原子，其中甲基上的碳原子形成4個(gè)σ鍵，沒有孤對(duì)電子，采取sp3雜化，故D錯(cuò)誤。二、分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)的判斷4．下列物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型和分子空間構(gòu)型皆相同的是()A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl答案B解析CO2和SO3都含有共價(jià)鍵，但CO2為直線形分子，SO3為平面三角形，故A錯(cuò)誤；CH4和SiH4都含有共價(jià)鍵，且都是正四面體形，故B正確；BF3和PH3都含有共價(jià)鍵，BF3為平面三角形，PH3為三角錐形，故C錯(cuò)誤；HCl只含共價(jià)鍵，NH4Cl含有離子鍵和共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤。5．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷SO3的空間構(gòu)型為()A．正四面體形 B．V形C．三角錐形 D．平面三角形答案D解析SO3的中心原子硫原子的價(jià)電子數(shù)為6，與中心原子結(jié)合的原子數(shù)為3，氧原子最多能接受的電子數(shù)為2，則中心原子的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)×(6－3×2)＝0，故價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＝3，SO3的空間構(gòu)型與其價(jià)層電子對(duì)互斥模型一致，為平面三角形。6．下列描述中正確的是()A．CO2分子的空間結(jié)構(gòu)為V形B．ClOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C．SF6中每個(gè)原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化答案D解析CO2分子中C原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為0，為直線形分子；ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(7＋1－3×2,2)＝1，為三角錐形離子；SF6中S原子最外層電子數(shù)為6×2＝12；SiF4分子中Si原子形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為0，為sp3雜化，SOeq\o\al(2－,3)中S原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6＋2－3×2,2)＝1，為sp3雜化，D正確。三、雜化類型與空間結(jié)構(gòu)7．下列中心原子的雜化軌道類型和分子空間結(jié)構(gòu)不正確的是()A．PCl3中P原子sp3雜化，為三角錐形B．BCl3中B原子sp2雜化，為平面三角形C．H2S中S原子為sp雜化，為直線形D．CS2中C原子sp雜化，為直線形答案C解析PCl3中P原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1，則為sp3雜化，為三角錐形，故A正確；BCl3中B原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(3－3×1,2)＝0，則為sp2雜化，為平面三角形，故B正確；H2S分子中S原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6－2×1,2)＝2，則為sp3雜化，為V形，故C錯(cuò)誤；CS2中C原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4－2×2,2)＝0，則為sp雜化，為直線形，故D正確。8．下表中各粒子對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及雜化方式均正確的是()選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCOeq\o\al(2－,3)三角錐形C原子采取sp2雜化DC2H2直線形C原子采取sp雜化答案D9．下列中心原子的雜化軌道類型和分子空間結(jié)構(gòu)不正確的是()A．NOeq\o\al(－,2)中N原子sp2雜化，為V形B．NHeq\o\al(＋,4)中N原子sp3雜化，為正四面體形C．NF3中N原子sp2雜化，為平面三角形D．SO2中S原子sp2雜化，為V形答案C解析NF3分子中，N原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1，則為sp3雜化，為三角錐形，C錯(cuò)誤。四、價(jià)層電子對(duì)互斥模型、雜化軌道理論的綜合應(yīng)用10．指出下列粒子的空間結(jié)構(gòu)(1)OF2________；(2)BeF2________；(3)PF3________；(4)BrOeq\o\al(－,3)________。答案(1)V形(2)直線形(3)三角錐形(4)三角錐形解析(1)OF2中中心原子為O，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)越多，排斥力越大，所以O(shè)F2分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。(2)BeF2中中心原子為Be，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋eq\f(2－1×2,2)＝2，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為0，由于無孤電子對(duì)的排斥，所以BeF2為直線形。(3)PF3中中心原子為P，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，由于有一對(duì)孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥，所以PF3分子結(jié)構(gòu)為三角錐形。(4)BrOeq\o\al(－,3)中中心原子為Br，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(7＋1－2×3,2)＝4，成鍵電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為1，由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥，所以BrOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。11．(2019·河北衡水中學(xué)高二月考)(1)在BF3分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是________，硼原子的雜化軌道類型為________，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________。(2)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間構(gòu)型是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是________。(3)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用________雜化。H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)開________________________________________。(4)SOeq\o\al(2－,4)的空間構(gòu)型是________，其中硫原子的雜化軌道類型是________。答案(1)120°sp2正四面體形(2)三角錐形sp3(3)sp3H2O中氧原子有2對(duì)孤電子對(duì)，H3O＋中氧原子只有1對(duì)孤電子對(duì)，排斥力較小(4)正四面體形sp3解析(1)因?yàn)锽F3的空間構(gòu)型為平面三角形，所以F—B—F的鍵角為120°。(4)SOeq\o\al(2－,4)的中心原子S的成鍵電子對(duì)數(shù)為4，無孤電子對(duì)，為正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子采用sp3雜化。12．(1)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型分別是______和________。(2)下列一組微粒中鍵角由大到小順序排列為________(填字母)。A．CO2B．SiF4C．SCl2D．COeq\o\al(2－,3)E．H3O＋答案(1)sp3sp(2)A>D>B>E>C解析(2)A項(xiàng)，CO2是直線結(jié)構(gòu)，鍵角為180°；B項(xiàng)，SiF4為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′；C項(xiàng)，SCl2中S采用sp3雜化，為V形結(jié)構(gòu)；D項(xiàng)，COeq\o\al(2－,3)中C采用sp2雜化，為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°；E項(xiàng)，H3O＋中O采用sp3雜化，為三角錐形結(jié)構(gòu)，C中2對(duì)孤電子對(duì)之間的斥力較大，使得C中鍵角小于E，同理E中鍵角小于B，因此鍵角由大到小順序排列為A>D>B>E>C。13．按要求回答下列問題：(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是______。(2)晶體中H2O和SOeq\o\al(2－,4)的中心原子的雜化類型分別為________，試判斷H2O和SOeq\o\al(2－,4)的鍵角大小關(guān)系并說明原因：____________________________________________________________。(3)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3，分子結(jié)構(gòu)如圖，As原子的雜化方式為________________，雌黃和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體，SnCl4分子的空間結(jié)構(gòu)為________________。(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，陰離子空間結(jié)構(gòu)為________，C原子的雜化形式為________。(5)某綠色農(nóng)藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，回答下列問題。分子中編號(hào)為①的碳原子和與其成鍵的另外幾個(gè)原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為________；CSe2首次是由H2Se和CCl4反應(yīng)制取的，試比較CSe2、H2Se、CCl4三種分子的鍵角____________(按由大到小順序排列)。(6)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間結(jié)構(gòu)是______，中心原子的雜化形式為______。(7)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：R中陽離子的空間結(jié)構(gòu)為________，陰離子的中心原子軌道采用________雜化。(8)S8與熱的濃NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2S3，Seq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)為________________。(9)[H2F]＋[SbF6]－(氟酸銻)是一種超強(qiáng)酸，則[H2F]＋離子的空間結(jié)構(gòu)為________。(10)Na3AsO4中含有的化學(xué)鍵類型包括________；AsOeq\o\al(3－,4)的空間結(jié)構(gòu)為________。答案(1)H2S(2)sp3、sp3H2O分子鍵角小于SOeq\o\al(2－,4)的鍵角，因?yàn)镠2O中O存在2對(duì)孤電子對(duì)，SOeq\o\al(2－,4)中的S不存在孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力(3)sp3雜化正四面體形(4)平面三角形sp2(5)四面體形CSe2>CCl4>H2Se(6)正四面體形sp3(7)三角錐形sp3(8)V形(9)V形(10)離子鍵、共價(jià)鍵正四面體形解析(8)Seq\o\al(2－,3)的電子式為，由于中心S原子含有兩對(duì)孤電子對(duì)，所以該離子的空間結(jié)構(gòu)為V形。(9)[H2F]＋的中心原子為F，它的最外層電子數(shù)為7，它的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(7－1－1×2)＝2，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋2＝4，VSEPR模型為四面體，由于有兩對(duì)孤電子對(duì)，故分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。課后測(cè)評(píng)可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H1C12N14O16Cl35.5Br80I127一、選擇題(本題包括10個(gè)小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題2分,共20分)1.下列模型或示意圖正確的是()答案D解析CO2分子中3個(gè)原子共線,為直線形分子,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)是p-pπ鍵電子云模型,故錯(cuò)誤;砷原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列描述正確的是()A.CS2為V形極性分子B.SiF4與SO32-C.C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1D.水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵答案B解析CS2為直線形非極性分子;SiF4與SO32-的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,因此中心原子均為sp3雜化;C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2;水加熱到很高溫度都難分解是因O3.下列各組分子中心原子雜化軌道類型相同的是()A.CO2與C6H6 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H2與C2H4答案B解析CO2分子中C原子采取sp雜化,苯分子中C原子采取sp2雜化;CH4和NH3分子中的C、N原子都是采取sp3雜化;BeCl2分子中Be原子采取sp雜化而BF3分子中的B原子采取sp2雜化;C2H2分子中C原子采取sp雜化而C2H4分子中C原子采取sp2雜化。4.下列說法正確的是()A.HF、HCl、HBr、HI的沸點(diǎn)依次升高B.H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S,是由于H2O分子之間可以形成氫鍵C.乙醇分子與水分子之間只存在范德華力D.氯的各種含氧酸酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO>HClO2>HClO3>HClO4答案B解析HF分子間可以形成氫鍵,沸點(diǎn)最高,沸點(diǎn)高低順序應(yīng)為HF>HI>HBr>HCl,A錯(cuò)誤;O元素的電負(fù)性較大,水分子間可以形成氫鍵,故H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S,B正確;乙醇分子與水分子之間可以形成氫鍵,C錯(cuò)誤;Cl元素的化合價(jià)越高,對(duì)應(yīng)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),酸性由弱到強(qiáng)的順序應(yīng)為HClO<HClO2<HClO3<HClO4,D錯(cuò)誤。5.徐光憲在《分子共和國(guó)》一書中介紹了許多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說法正確的是()A.H2O2分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形B.CO2分子為非極性分子C.BF3分子中B原子為sp3雜化,分子為三角錐形D.CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化答案B解析H2O2分子不是直線形的,兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩面紙上,A錯(cuò)誤;CO2分子為直線形分子,分子內(nèi)正、負(fù)電荷中心重合,為非極性分子,B正確;BF3分子中B原子為sp2雜化,分子為平面三角形,C錯(cuò)誤;CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3雜化,羧基C原子采取sp2雜化,D錯(cuò)誤。6.下列說法中正確的是()A.互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像,且分子組成相同,性質(zhì)也相同B.由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOHC.共價(jià)鍵都具有飽和性和方向性,都可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)D.除HF外,其他鹵化氫沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高,是因?yàn)闅滏I的鍵能逐漸增大答案B解析互為手性異構(gòu)體的分子性質(zhì)有所不同,A錯(cuò);由提示可知,B項(xiàng)中F原子的存在使得酸性增強(qiáng),故同族元素的Cl也有類似的作用,B正確;s軌道與s軌道發(fā)生電子云重疊形成的共價(jià)鍵沒有方向性,σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵不能旋轉(zhuǎn),故C錯(cuò);在鹵素氫化物中,只有HF分子間能形成氫鍵,D錯(cuò)。7.下列有關(guān)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)的說法不正確的是()A.CH4、C2H4、CO2分子中的鍵角依次增大B.HF、HCl、HBr分子中的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)C.H2O、H2S、H2Se分子中的鍵能依次減小D.分子中共價(jià)鍵的鍵能越大,分子的熔、沸點(diǎn)越高答案D解析三者的鍵角分別為109°28'、120°、180°,依次增大,A選項(xiàng)正確;因?yàn)镕、Cl、Br的原子半徑依次增大,故與H形成共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng),B選項(xiàng)正確;O、S、Se的原子半徑依次增大,故與H形成共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng),鍵能依次減小,C選項(xiàng)正確;分子的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān),與共價(jià)鍵的鍵能無關(guān),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。8.下列描述正確的是()A.NH3為非極性分子B.ClO3C.NH4D.SiF4的中心原子為sp3雜化,SO32-答案C解析NH3空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,屬于極性分子,A錯(cuò)誤;ClO3-中氯原子為sp3雜化,ClO3-的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;NH4+中N原子采取sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,4個(gè)共價(jià)鍵完全相同,C正確;SiF4、SO9.圖中每條折線表示元素周期表第ⅣA族~第ⅦA族中的某一族元素氫化物的沸點(diǎn)變化,每個(gè)小黑點(diǎn)代表一種氫化物,其中P點(diǎn)代表的是()A.H2S B.HCl C.PH3 D.SiH4答案D解析因?yàn)榈诙芷诘姆墙饘僭氐臍浠镏?NH3、H2O、HF分子之間可以形成氫鍵,它們的沸點(diǎn)高于同族其他元素氫化物的沸點(diǎn),A、B、C不符合題意,而CH4分子間不能形成氫鍵,所以P點(diǎn)代表的是SiH4。10.PH3是一種無色劇毒氣體,其分子結(jié)構(gòu)和NH3相似,但P—H鍵能比N—H鍵能小。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.PH3分子呈三角錐形B.PH3分子是極性分子C.PH3沸點(diǎn)低于NH3的沸點(diǎn),因?yàn)镻—H鍵能小D.PH3穩(wěn)定性低于NH3,因?yàn)镹—H鍵能大于P—H鍵答案C解析PH3與NH3空間結(jié)構(gòu)相同,因中心原子上有1對(duì)孤電子對(duì),均為三角錐形,屬于極性分子,故A、B項(xiàng)正確;PH3的沸點(diǎn)低于NH3,是因?yàn)镹H3分子間可以形成氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;PH3的穩(wěn)定性弱于NH3,是因?yàn)镹—H鍵能大于P—H,D項(xiàng)正確。二、選擇題(本題包括5個(gè)小題,每小題有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題4分,共20分)11.下列說法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐形,這是因?yàn)榱自邮莝p2雜化的結(jié)果B.sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體形D.AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形答案C解析PCl3分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因此PCl3分子中磷原子為sp3雜化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;sp3雜化軌道是由原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道重新形成的能量相等、成分相同的4個(gè)軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤;sp3雜化所得到的VSEPR模型為四面體形,C項(xiàng)正確;PCl3分子中1對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)了一個(gè)雜化軌道,因此PCl3分子是三角錐形,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,基態(tài)X原子的價(jià)層電子排布式為2s2,Y的基態(tài)原子核外有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,Z元素的某同位素原子常用于測(cè)定文物的年代,Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E的陽離子通常存在于硝石、明礬和草木灰中,M的原子序數(shù)比E大1。下列說法正確的是()A.EYQ4中陰離子中心原子的雜化方式為sp3雜化B.X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系:X<YC.ZO3D.MZ2僅含離子鍵,可用于制備乙炔答案AC解析基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為2s2的元素X是Be;Y基態(tài)原子有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,則Y為B元素;14C通常用于測(cè)定文物的年代,Z是碳元素;元素周期表中電負(fù)性最大的元素是F;硝石、明礬和草木灰中均含有的陽離子是K+,則E、M分別是K、Ca。BF4-離子中B原子有4對(duì)價(jià)層電子,所以B是sp3雜化,A項(xiàng)正確;Be的2s軌道為全充滿,故其第一電離能大于B,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO32-中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3,碳原子為sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)是平面三角形,C項(xiàng)正確13.如表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述正確的是()A.W、R元素單質(zhì)分子內(nèi)都存在非極性鍵B.X、Z元素都能形成雙原子分子C.最簡(jiǎn)單氫化物的熔、沸點(diǎn):WH3<XH3D.鍵長(zhǎng):X—H<W—H,鍵能:X—H<W—H答案BC解析由元素在元素周期表中的位置可知,X為N元素、W為P元素、Y為S元素、R為Ar元素、Z為Br元素。白磷單質(zhì)中存在非極性鍵,但稀有氣體分子為單原子分子,分子中沒有化學(xué)鍵,A錯(cuò)誤;氮?dú)?、溴單質(zhì)都是雙原子分子,B正確;NH3分子間存在氫鍵,C正確;原子半徑:W>X,故鍵長(zhǎng):W—H>X—H,鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,故鍵能W—H<X—H,D錯(cuò)誤。14.下面兩表分別列出了CO和N2的某些性質(zhì)及相關(guān)鍵能,有關(guān)說法不正確的是()表1分子熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃常溫時(shí)在水中的溶解度CO-205.05-191.492.3mLN2-210.00-195.811.6mL表2化學(xué)鍵C—OCOC≡O(shè)鍵能/(kJ·mol-1)3517451071.9化學(xué)鍵N—NNNN≡N鍵能/(kJ·mol-1)193418946A.CO與N2的價(jià)層電子總數(shù)相等B.由表2可知,CO的活潑性不及N2C.由表1可知,CO的熔、沸點(diǎn)高于N2,這是因?yàn)镃O分子間作用力小于N2D.由表1可知,室溫時(shí),CO在水中的溶解性大于N2,是因?yàn)镃O分子有弱極性答案BC解析CO與N2的價(jià)層電子總數(shù)均為14,A正確;CO與N2分子結(jié)構(gòu)相似,一個(gè)CO分子中含有2個(gè)π鍵,根據(jù)表中鍵能知,CO中第一個(gè)π鍵的鍵能約為1071.9kJ·mol-1-745kJ·mol-1=326.9kJ·mol-1,N2中第一個(gè)π鍵的鍵能約為946kJ·mol-1-418kJ·mol-1=528kJ·mol-1,CO中第一個(gè)π鍵的鍵能較小,所以CO的第一個(gè)π鍵比N2中第一個(gè)π鍵更容易斷裂,所以一氧化碳比氮?dú)饣顫?B錯(cuò)誤;由表1可知,CO的熔、沸點(diǎn)高于N2,說明CO分子間作用力大于N2,C錯(cuò)誤;水是極性溶劑,氮?dú)鉃榉菢O性分子,一氧化碳為極性分子,由表1可知,室溫時(shí),CO在水中的溶解性大于N2,是因?yàn)镃O分子有弱極性,D正確。15.根據(jù)雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷,下列分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)描述正確的是()選項(xiàng)分子式中心原子雜化方式價(jià)層電子對(duì)互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)ASO2sp直線形直線形BHCHOsp2平面三角形三角錐形CNF3sp2四面體形平面三角形DNHsp3正四面體形正四面體形答案D解析SO2分子中的中心原子雜化方式為sp2雜化,價(jià)層電子對(duì)互斥模型呈平面三角形,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,A項(xiàng)錯(cuò)誤;HCHO分子中的中心原子雜化方式為sp2雜化,價(jià)層電子對(duì)互斥模型呈平面三角形,分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NF3分子中的中心原子雜化方式為sp3雜化,價(jià)層電子對(duì)互斥模型呈四面體形,分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C項(xiàng)錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題包括5個(gè)小題,共60分)16.(11分)數(shù)十億年來,地球上的物質(zhì)不斷變化,大氣的成分也發(fā)生了很大的變化。下表是目前空氣和原始大氣的主要成分:目前空氣的主要成分N2、O2、CO2、水蒸氣及稀有氣體(如He、Ne等)原始大氣的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表所涉及的分子填寫下列空白:(1)含有10個(gè)電子的分子有(填化學(xué)式,下同)。

(2)由極性鍵構(gòu)成的非極性分子有。

(3)分子間可以形成氫鍵的有。

(4)沸點(diǎn)最高的物質(zhì)是,其沸點(diǎn)最高的原因是

(5)不含孤電子對(duì)的分子(稀有氣體除外)有,它的空間結(jié)構(gòu)為。

(6)極易溶于水且水溶液呈堿性的物質(zhì)是,極易溶于水的原因是。

答案(除有標(biāo)注的外,每空1分)(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2分)(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O水分子間存在氫鍵,使分子間作用力增大,沸點(diǎn)升高(2分)(5)CH4正四面體形(6)NH3氨分子與水分子間形成氫鍵解析(1)含10電子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。(2)題表中N2、O2、CH4、CO2為非極性分子,其中由極性鍵構(gòu)成的非極性分子只有CH4和CO2。(3)水分子間,氨分子間均存在氫鍵。(4)表中所涉及的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的。沸點(diǎn)的高低主要看范德華力的強(qiáng)弱,但水分子間還有氫鍵的作用,分子間氫鍵的存在使水的沸點(diǎn)最高。(5)碳原子最外層有4個(gè)電子,在甲烷分子中形成了4個(gè)共價(jià)鍵,不存在孤電子對(duì),最外層電子都參與成鍵,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。(6)極易溶于水且水溶液呈堿性的物質(zhì)只有氨氣。它極易溶于水,是因?yàn)榘狈肿优c水分子間形成氫鍵,增大了氨氣的溶解性。17.(14分)已知A、B、C、D都是元素周期表中前36號(hào)的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他3種元素既不在同一周期又不在同一主族。B原子的L層p能級(jí)中有5個(gè)電子;C是周期表1~18列中的第14列元素;D原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4∶1,其d能級(jí)中有1對(duì)成對(duì)電子。請(qǐng)回答:(1)A與C形成的簡(jiǎn)單共價(jià)化合物的分子式是,中心原子雜化類型是,分子的空間結(jié)構(gòu)是,是分子(填“極性”或“非極性”)。

(2)B與C比較,電負(fù)性較小的是(填元素符號(hào))。

(3)D位于元素周期表中第族,D2+的結(jié)構(gòu)示意圖是,D元素的+3價(jià)離子的電子排布式為。

(4)A與B形成的化合物極易溶于水,其原因是

。

答案(1)SiH4(1分)sp3(1分)正四面體(1分)非極性(1分)(2)Si(2分)(3)Ⅷ(2分)(2分)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2分)(4)HF與H2O都是極性分子,且HF與H2O可形成分子間氫鍵(2分)解析B原子的L層p能級(jí)中有5個(gè)電子,則B為F元素;D原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4∶1,其d能級(jí)中有1對(duì)成對(duì)電子,D為26號(hào)元素Fe;C是元素周期表1~18列中的第14列元素,原子序數(shù)在9~26,所以C為Si元素;A與其他3種元素既不在同一周期又不在同一主族,所以A為H元素。(1)H與Si形成的簡(jiǎn)單共價(jià)化合物的分子式是SiH4;價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,中心原子雜化類型是sp3;無孤電子對(duì),分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形,是非極性分子。(2)元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,F與Si比較,電負(fù)性較小的是Si。(4)H與F形成的化合物極易溶于水,其原因是HF與H2O都是極性分子,且HF與H2O可形成分子間氫鍵。18.(12分)X、Y、Z、M、Q是中學(xué)化學(xué)常見的五種元素,原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表所示。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X其原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍Y基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1Z非金屬元素,其單質(zhì)為固體,在氧氣中燃燒時(shí)有明亮的藍(lán)紫色火焰M單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體,基態(tài)原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子Q其與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料(1)Q元素基態(tài)原子的電子排布式是。

(2)比較Y元素與氧元素的第一電離能:>(填元素符號(hào));X和Z形成的化合物XZ2為一種液體溶劑,其分子中的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為,該化合物溶于水(填“易”或“難”)。

(3)Y的最簡(jiǎn)單氫化物分子中含有共價(jià)鍵(填“極性”或“非極性”,下同),是分子,該氫化物易液化,其原因是。

(4)M的氣態(tài)氫化物和氟化氫相比(填寫化學(xué)式,并從微粒間作用力的角度分析原因),穩(wěn)定性強(qiáng)的是,其原因是;沸點(diǎn)高的是,其原因是。

答案(除有標(biāo)注的外,每空1分)(1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)NO(兩空共1分)1∶1(2分)難(3)極性極性氨分子間可以形成氫鍵(4)HFH—F的鍵能大于H—ClHFHF分子間可以形成氫鍵解析根據(jù)題意推知X、Y、Z、M、Q分別是C、N、S、Cl、Fe元素。(1)鐵原子核外有26個(gè)電子,基態(tài)原子的電子排布式是[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能級(jí)是半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,因此第一電離能:N>O。X和Z形成的化合物XZ2為CS2,根據(jù)結(jié)構(gòu)式SCS可知,分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶1,且為非極性分子;根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可判斷CS2難溶于水。(3)Y的最簡(jiǎn)單氫化物為NH3,N—H是極性共價(jià)鍵,分子結(jié)構(gòu)呈三角錐形,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,為極性分子;氨氣易液化的原因是氨分子間可以形成氫鍵。(4)由于H—F的鍵能大于H—Cl,故氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl;由于HF分子間可以形成氫鍵,故其沸點(diǎn)比HCl的高。19.(12分)鹵族元素形成的單質(zhì)和化合物有很多,我們可以利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)去認(rèn)識(shí)和理解