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1、第二讲 分子结构与性质一、选择题1下列关于 SO2与 CO2分子的说法正确的是( )A都是直线形结构B中心原子都采取 sp 杂化CS 原子和 C 原子上都没有孤对电子DSO2为 V 形结构，CO2为直线形结构解析 SO2中 S 原子有未用于成键的孤对电子，与两对成键电子对相互排斥，采取 sp2杂化，是 V 形结构；而 CO2中 C 原子上没有孤对电子，采取 sp 杂化，是直线形结构。答案 D2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )。ASO3与 SO2 BBF3与 NH3CBeCl2与 SCl2 DH2O 与 SO2解析 SO3、SO2中心原子都是 sp2杂化，A 正确；BF3、NH3
2、中心原子一个是sp2杂化，一个是 sp3杂化，B 错误；BeCl2中，Be 原子采取 sp 杂化，而 SCl2中S 原子采取 sp3杂化，C 错误；H2O 中氧原子采取 sp3杂化，而 SO2中 S 原子采取 sp2杂化。答案 A3下列有关 键和 键的说法错误的是( )。A在某些分子中，化学键可能只有 键而没有 键B当原子形成分子时，首先形成 键，可能形成 键，配位键都是 键C 键的特征是轴对称， 键的特征是镜面对称D含有 键的分子在反应时， 键是化学反应的积极参与者解析 在某些分子中，可能只有 键，而没有 键，A 错误；由于 键的键能小于 键的键能，所以在化学反应中容易断裂。答案 A4通常状
3、况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对 NCl3的有关叙述正确的是( )ANCl3分子中 NCl 键的键长比 CCl4分子中 CCl 键的键长长BNCl3分子是非极性分子C分子中的所有原子均达到 8 电子稳定结构DNBr3比 NCl3易挥发解析 因碳原子半径比氮原子的大，故 NCl 键的键长比 CCl 键的键长短；NCl3分子空间构型类似 NH3，故 NCl3是极性分子；NBr3与 NCl3二者结构相似，由于 NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以 NBr3的沸点比 NCl3高，因此 NBr3比 NCl3难挥发。答案 C5下列叙述中正确的是( )。ANH3
4、、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析 A 中 CO2为非极性分子；B 说法正确；当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构，像 D 中水为极性分子，空间结构不是直线形，属于 V 形结构；选项 C 中 HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次减弱。答案 B6在硼酸B(OH)3分子中，B 原子与 3 个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中 B 原子杂化轨道的类型及不同层分子间的主要作用力分别是( )。Asp，范德华力 Bsp2，范德华力Csp2，氢键 Dsp3，氢
5、键解析 由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以 B 原子采取 sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸B(OH)3分子中，B 原子与 3个羟基相连”虽然三个 BO 都在一个平面上，但 单键能够旋转，使 OH 键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。答案 C7下列物质：H3O Cu(NH3)42 CH3COO NH3 CH4中存在配位键的是( )。A B C D解析 在 H3O中，中心氧原子中有孤电子对，以配位键与 H相结合，结构式为OHHH；在Cu(NH3)42中，Cu2与 NH3中的氮原子以配位键相结合，结构式为，而在 CH3COO、NH3、
6、CH4中，结构式分别为、，没有形成配位键。 答案 A二、非选择题8四种元素 X、Y、Z、E 位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增大，Y 原子的 L 层 p 轨道中有 2 个电子；Z 原子的 L 电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道；E 原子的 L 层电子数与最外层电子数之比为 41，其 d 轨道中的电子数与最外层电子数之比为 51。(1)XYZ 分子中的三个原子除 X 原子外最外层均为 8 电子构型，根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的主要类型有_。(2)ZX3是一种常见气体，分子中 Z 原子的杂化方式是_，该物质易液化，极易溶于水，其原因是_。(3)E 元素2 价离子
7、的核外电子排布式为_。解析 由题意知：X、Y、Z、E 四种元素分别为：H、C、N、Zn。答案 (1) 键、 键(2)sp3杂化 NH3分子之间可以形成氢键所以易液化；NH3分子与 H2O 分子间也可以形成氢键所以 NH3极易溶于水(3)1s22s22p63s23p63d109(1)CH、CH3(甲基)、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说 3 3法正确的是_。A它们均由甲烷去掉一个氢原子所得B它们互为等电子体，碳原子均采取 sp2杂化CCH与 NH3、H3O互为等电子体，几何构型均为三角锥形 3DCH中的碳原子采取 sp2杂化，所有原子均共面 3E两个CH3(甲基)或一个 CH和一个 C
8、H结合均可得到 CH3CH3 3 3(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。指出锌在周期表中的位置：第_周期第_族，属于_区。葡萄糖酸锌CH2OH(CHOH)4COO2Zn 是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2基态电子排布式_；葡萄糖分子CH2OHCHOH(CHOH)3CHO中碳原子杂化方式有_。Zn2能与 NH3形成配离子Zn(NH3)42。配位体 NH3分子属于_(填“极性分子”或“非极性分子”)；在Zn(NH3)42中，Zn2位于正四面体中心，N 位于正四面体的顶点，试在图中表示出Zn(NH3)42中Zn2与 N 之间的化学键。解析 (1)由于 CH、CH3、CH中原子数相
9、同，而价电子数不同，所以它 3 3们不是等电子体，中心原子采取的也不全是 sp2杂化，CH采取 sp2杂化，所 3 有原子共平面而CH3、CH均采取 sp3杂化，CH、NH3、H3O原子数均 3 3为 4，价电子数均为 8，所以它们互为等电子体，中心原子采取 sp3杂化，但形成三个共价键，所以几何构型均为三角锥形，C、D 正确；E 也正确。(2)Zn 为30 号元素，位于第四周期，第B 族，ds 区，其 Zn2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10，在 CHCH2OHOHCHOHCHOHCHOHCHO 中与OH 相连的碳原子采取 sp3杂化，而CHO 上的碳原子采取
10、 sp2杂化；在Zn(NH3)42中配位体 NH3属于极性分子，Zn2与 NH3中 N 原子以配位键相结合。答案 (1)CDE (2)四 B ds1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10 sp2杂化、sp3杂化极性分子 10Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增。已知：Z 的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元素；Y 原子价电子(外围电子)排布为 msnmpn；R 原子核外 L 层电子数为奇数；Q、X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。请回答下列问题：(1)Z2的核外电子排布式是_。(2)在Z(NH3)42离子中，Z2的空轨道接受 NH3分子提供的_形成配位键。
11、(3)Q 与 Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是_。a稳定性：甲乙，沸点：甲乙b稳定性：甲乙，沸点：甲乙(4)Q、R、Y 三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为_(用元素符号作答)。(5)Q 的一种氢化物相对分子质量为 26，其分子中 键与 键的键数之比为_。(6)五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于_(填晶体类型)。解析 Z 原子序数为 29，则 Z 是 Cu。Y 原子价电子排布为 msnmpn，则 n 为2，Y 是第A 族短周期元素，且 Q、R、X、Y 原子序数依次递增，由知R、Q 在第二周期，由知 Q 为 C，X 在第A 族，原子序数 XSi
12、H4，因为 C 非金属性比 Si 强：沸点是 SiH4CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，分子间作用力越强，其沸点越高，故选 b。(4)C、N、Si 元素中 N 非金属性最强，其第一电离能数值最大。(5)C 的相对分子质量为 26 的氢化物是 C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个 键和两个 键，碳原子与氢原子间形成两个 键，则乙炔分子中 键与 键键数之比是 32。(6)五种元素中电负性最大的非金属元素是 O，最小的非金属元素是 Si，两者构成的 SiO2是原子晶体。答案 (1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)孤电子对(3)b (4)SiCN (
13、5)32 (6)原子晶体11构成物质的微粒种类及相互间的作用力是决定物质表现出何种物理性质的主要因素。(1)三氯化铁常温下为固体，熔点 282 ，沸点 315 ，在 300 以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体中存在的微粒间作用力有_。(2)氢键作用常表示为“AHB” ，其中 A、B 为电负性很强的一类原子，如_(列举三种)。X、Y 两种物质的分子结构和部分物理性质如下表，两者物理性质有差异的主要原因是_。代号结构简式水中溶解度/g(25 )熔点/ 沸点/ X0.245100Y1.7114295(3)钙是人体所需的重要元素之一，有一种补钙剂抗坏血酸钙的组成为
14、Ca(C6H7O6)24H2O，其结构示意图如下：该物质中存在的化学键类型包括_(填字母)。A极性共价键 B离子键C非极性共价键 D配位键(4)CH2=CH2、CHCH、HCHO 四种分子均能与 H2发生加成反应，加成时这些分子中发生断裂的共价键的类型是_。这四种分子中碳原子采取 sp2杂化的是_(填序号)。解析 (1)由三氯化铁的性质可知其为分子晶体，微粒间作用力有共价键和范德华力。(2)能形成氢键的原子主要有 N、O、F。分子间氢键使物质的熔沸点升高，溶解度增大；分子内氢键使物质熔沸点降低，溶解度减小。(3)由图可知其中含有离子键、极性共价键、非极性共价键和配位键，虚线表示配位键。(4)发生加成反应时破坏的均是 键。四种分子的碳原子杂化类型分别为：sp2、sp、sp2、sp2。答案 (1)极性共价键、范德华力
