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跟踪练(57) 分子结构与性质
1.(2022·辽宁葫芦岛二模)反应HCHO+O2H2O+CO2可用于消除甲醛的污染。下列说法正确的是( )
A.CO2的电子式为
B.H2O的立体构型为直线形
C.HCHO中σ键和π键的数目比为3∶1
D.中子数为7的氧原子可表示为O
C 解析:二氧化碳为共价化合物,电子式为,A错误;水分子中氧原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,立体构型为V形,B错误;甲醛分子中的单键为σ键,碳氧双键中含有1个σ键和1个π键,分子中σ键和π键的数目比为3∶1,C正确;中子数为7的氧原子中质子数为8,质量数为15,原子符号为O,D错误。
2.下列关于元素及化合物的结构和性质的叙述正确的是( )
A.稳定性:H2Se<H2S<H2O,三者都只存在极性键
B.SO3只存在极性键,H2SO4存在极性键和非极性键
C.P4分子和NH中的键角都为109°28′
D.CO与SO中的键角相等
A 解析:SO3和H2SO4都只存在极性键,B错误;P4分子的键角为60°,C错误;CO的中心C原子采用sp2杂化,键角为120°,SO的中心S原子采用sp3杂化,键角约为109°28′,D错误。
3.已知大π键是3个或3个以上原子彼此平行的p轨道从侧面相互重叠形成的π键。吡啶是含有一个氮原子的六元杂环化合物,结构简式为,可看作苯分子中的一个CH被取代的化合物,故又称氮苯。下列有关吡啶的说法正确的是( )
A.吡啶的分子式为C5H6N
B.吡啶分子中只含极性键
C.吡啶分子中含有10个σ键
D.吡啶分子中含有的大π键
D 解析:由吡啶的结构简式可得,其分子式为C5H5N,A错误;吡啶分子中碳原子之间存在非极性键,B错误;吡啶分子中六元杂化含有6个σ键,还有5个C—H,故共含有11个σ键,C错误;吡啶分子六元环有6个电子参与形成大π键,故吡啶分子中大π键表示为,D正确。
4.用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
C 解析:SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,A错误;BF3键角为120°,是平面三角形结构,而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中Sn与Br形成2个σ键,还有一个孤电子对,对成键电子有排斥作用,使键角小于120°,B错误;CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形分子,D错误。
5.(2023·湖南省长郡中学模拟)某课题组合成CuO/ZnO纳米材料提高有机硅单体合成反应(RochowMuller Process)的选择性和产率。化学反应如下:
下列叙述正确的是( )
A.甲分子是正四面体形的非极性分子
B.丙分子中含有3种极性键
C.催化剂中元素的第一电离能:Cu>Zn>O
D.物质的沸点:甲>丙
B 解析:甲分子的4个共价键不完全相同,呈四面体形,是极性分子,A错误;丙分子中含有3种极性键,分别为Si—Cl、Si—C、C—H,B正确;铜、锌基态原子价层电子排布式分别为3d104s1、3d104s2,全充满结构比半充满结构更稳定,即锌的第一电离能大于铜,C错误;甲和丙分子之间都存在范德华力,丙的相对分子质量大于甲,则甲分子间的范德华力小于丙,故沸点:甲<丙,D错误。
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种N离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
B 解析:由N的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp2杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为sp3杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;N中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确。
7.(2023·湖北省黄冈中学调研)X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z位于同一周期,X原子的价电子排布式是2s22p4,Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是( )
A.Z的第一电离能大于Y的第一电离能
B.ZH3分子的立体构型为平面三角形
C.YX2和YX3中Y原子均采取sp2杂化
D.酸H2YO4比酸H3ZO4的酸性强
B 解析:X、Y、Z是三种短周期元素,X原子的价电子排布式是2s22p4,则X是O;X、Y位于同一主族,则Y是S;Y、