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课时作业(十) 微粒间相互作用与物质性质
考点1 共价键
1.(2020·全国Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是( D )
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
解析:由题意,4种短周期元素中,Z的原子序数最大,且能形成Z+,则Z为Na元素,W的原子序数最小,且形成一个化学键,则W为H元素,再由4种元素的原子序数之和为24,可知X与Y的原子序数之和为12,结合题给化合物中X与Y的成键数,可知X为B元素,Y为N元素。从该化合物的成键情况可确定H、B、N之间均为共价键,A项正确;Na为活泼金属,既能与水反应,又能与CH3OH发生置换反应生成H2,B项正确;氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,是典型的强酸,C项正确;BF3中B原子不满足8电子稳定结构,D项错误。
2.(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为__7__ mol。
3.(2020·浙江7月选考)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是__原子半径F<Cl,键能F—H>Cl—H__。
4.(2020·山东卷)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( C )
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成pp π键
解析:化合物中键能越大,该物质越稳定,由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故可判断稳定性:C2H6>Si2H6,A项正确;SiC与金刚石均为立体网状的共价晶体,二者成键和结构均相似,均具有很高的硬度,B项正确;根据非金属性:C>Si,可知还原性:SiH4>CH4,C项错误;由于原子半径:Si>C,Si原子间难形成pp π键,故Si原子间很难形成双键,D项正确。
5.(2021·湖南卷节选)SiCl4与N甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为__sp2、sp3__,H、C、N的电负性由大到小的顺序为__N>C>H__,1个M2+中含有__54__个σ键;
6.1 mol丙酮()分子中含有σ键的数目为__9_mol__。
7.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH)4Cl(用R代表)。结构如图所示。
R中阴离子N中的σ键总数为__5__个。分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则N中的大π键应表示为__Π__。
8.ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。
碳的一种单质的结构如图所示。原子间存在的共价键类型有__σ键、π键__。
考点2 分子空间结构
1.(2020·山东卷)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( A )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
解析:B3N3H6与苯的结构相似,属于共价化合物,共价化合物的熔点与分子间作用力有关,与化学键的键能无关,A项错误;B3N3H6分子中形成大π键的电子全部由N提供,B项正确;由于B3N3H6和苯的结构类似,则该分子中B和N均为sp2杂化,C项正确;由于B3N3H6和苯分子结构相似,则B3N3H6分子中12个原子共平面,D项正确。
2.(2020·全国Ⅰ卷)磷酸根离子的空间构型为__正四面体__,其中P的价层电子对数为__4__、杂化轨道类型为__sp3__。
3.CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__sp__和__sp3__。
4.SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为__4__,分子的立体构型为__正四面体__,属于__非极性__分子(填“极性”或“非极性”)。
5.(2020·全国Ⅲ卷)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是__O__;P的__sp3__杂化轨道与O的2p轨道形成__σ__键。
6.(2020·全国Ⅲ卷)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O===3