内容正文:
第二单元 分子结构与性质
考点概览
考点1 共价分子的空间结构
考点2 分子结构与物质的性质
考点3 配位化合物和超分子
考点1 共价分子的空间结构
1.下列有关物质结构和性质的描述错误的是
A.金刚石的熔点高于SiC,是因为共价晶体中共价键越强,熔点越高
B.的空间结构为V形,是“价层电子对”相互排斥的结果
C.和均为极性分子,且其中心原子的杂化类型相同
D.分子中共价键的电子云图为轴对称图形,该共价键可以绕轴旋转
2.超硬陶瓷材料氮化硅可由反应制得。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为平面正方形结构
C.是非极性分子 D.属于分子晶体
A.的电子式为,A错误;
考点2 分子结构与物质的性质
3.高温结构陶瓷可由反应制得,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.该反应中反应物均为共价晶体
C.N2分子中σ键与π键的数目之比为1∶2
D.基态C原子共有6种不同空间运动状态的电子
4.观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是
HCN
结构单元
结构模型示意图
备注
/
易溶于
/
熔点
A.的结构式为,分子中有一个键,两个键
B.固态硫分子中S原子采用杂化
C.是由极性键构成的极性分子,分子构型为正八面体形
D.单质硼属于共价晶体
5.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A.所有分子都只存在σ键,不存在π键
B.BF3和NH3都属于非极性分子
C.NH3中心原子为sp3杂化,BF3中心原子为sp2杂化
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形
6.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是通过共用电子使原子价层电子数达到8,氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是
A.、、均为缺电子化合物
B.的键角大于的键角
C.与化合反应产物中,B和N的杂化方式相同
D.和都是极性分子
7.原子数和电子数均相同的两种分子(或离子)互为等电子体。下列与F2互为等电子体的是
A.CO B.N2 C.C D.O
考点3 配位化合物和超分子
8.储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A.的配位数为2 B.晶胞中含有2个
C.晶体密度的计算式为 D.(i)和(ii)之间的距离为
9.镍能形成多种不同的化合物,图甲是镍的一种配合物的结构,图乙是镍的一种氧化物的晶胞。下列说法正确的是
A.图甲分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
B.图乙镍的氧化物表示的是,熔点高于金刚石
C.图甲中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为
D.图乙中距镍原子最近的镍原子数为12个
10.下列关于化合物的叙述正确的是
A.该分子是手性分子 B.分子中既有极性键又有非极性键
C.1分子中有7个σ键和3个π键 D.该分子在水中的溶解度小于正丁烷
11.完成下列问题。
(1)铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。能与形成具有对称空间结构的。回答下列问题:
①的H—N—H键角 (填“>”、“=”或“<”)的H—N—H键角。
②若中两个分别被取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的:
的空间构型是 ;在水中的溶解度:(m) (n)(填“>”、“=”或“<”)。
③与具有相同的空间构型,但的熔沸点明显高,理由是 。
(2)某金属M与可制备一种低温超导材料,晶胞如下图所示,M原子位于晶胞棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为 ,该材料的化学式为 。
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第二单元 分子结构与性质
考点概览
考点1 共价分子的空间结构
考点2 分子结构与物质的性质
考点3 配位化合物和超分子
考点1 共价分子的空间结构
1.下列有关物质结构和性质的描述错误的是
A.金刚石的熔点高于SiC,是因为共价晶体中共价键越强,熔点越高
B.的空间结构为V形,是“价层电子对”相互排斥的结果
C.和均为极性分子,且其中心原子的杂化类型相同
D.分子中共价键的电子云图为轴对称图形,该共价键可以绕轴旋转
【答案】B
【解析】A.金刚石和SiC均是共价晶体且结构相似,原子半径:碳>硅,则金刚石中共价键键长比碳化硅中小,金刚石中共价键键能更大,故金刚石的熔点高于SiC,故A正确;
B.根据 “价层电子对”相互排斥理论二氧化碳的中心原子价层电子对数为2,的空间结构为直线形,故B错误;
C.的中心原子O的孤电子对是2,σ键电子对数为2,空间构型为V形,是极性分子,中心原子N的孤电子对是1,σ键电子对数为3,空间构型为V形,是极性分子,故C正确;
D.分子中共价键为键,共价键的电子云图为轴对称图形,该共价键是单键可以绕轴旋转,故D正确;
故选:B。
2.超硬陶瓷材料氮化硅可由反应制得。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为平面正方形结构
C.是非极性分子 D.属于分子晶体
【答案】C
【解析】
A.的电子式为,A错误;
B.的价层电子对数为4,为正四面体结构,B错误;
C.的正电荷中心与负电荷中心重合,是非极性分子,C正确;
D.属于共价晶体,D错误;
故选C。
考点2 分子结构与物质的性质
3.高温结构陶瓷可由反应制得,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.该反应中反应物均为共价晶体
C.N2分子中σ键与π键的数目之比为1∶2
D.基态C原子共有6种不同空间运动状态的电子
【答案】C
【解析】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故A错误;
B.该反应的反应物中为分子晶体,故B错误;
C.1个分子中有1个键和2个键,数目之比为1∶2,故正确;
D.碳元素的原子序数为6,基态原子的电子排布式为,原子中共有4种不同空间运动状态的电子,故D错误;
故选C。
4.观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是
HCN
结构单元
结构模型示意图
备注
/
易溶于
/
熔点
A.的结构式为,分子中有一个键,两个键
B.固态硫分子中S原子采用杂化
C.是由极性键构成的极性分子,分子构型为正八面体形
D.单质硼属于共价晶体
【答案】AC
【解析】A.由比例模型可以看出分子中有1个碳原子和1个氮原子,1个氢原子,碳原子半径大于氮原子半径,氮原子半径大于氢原子半径,所以该比例模型中最左端的是氢原子,中间的是碳原子,最右边的是氮原子,其结构式为H-C≡N,分子中有两个键,两个键,故A错误;
B.固态S8晶体中存在的微粒是S8分子,每个S有4个价层电子对,采用杂化,故B正确;
C.SF6空间构型为对称结构分子极性抵消,SF6为非极性分子,故C错误;
D.由图知,B12结构单为空间网状结构,熔点较高,为共价晶体,故D正确;
答案选AC。
5.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A.所有分子都只存在σ键,不存在π键
B.BF3和NH3都属于非极性分子
C.NH3中心原子为sp3杂化,BF3中心原子为sp2杂化
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形
【答案】C
【解析】A.乙酸分子的官能团羧基,分子中存在σ键和π键,SOCl2存在S=O即存在σ键和π键,A错误;
B.BF3为正三角形,正负中心电荷重合为非极性分子,氨分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,B错误;
C.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,氮原子的杂化方式为sp3杂化,三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3,硼原子的杂化方式为sp2杂化,C正确;
D.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,臭氧和二氧化硫的原子个数都为3、价电子数目都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化硫的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,则臭氧的的空间构型为V形,D错误;
故答案为:C。
6.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是通过共用电子使原子价层电子数达到8,氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是
A.、、均为缺电子化合物
B.的键角大于的键角
C.与化合反应产物中,B和N的杂化方式相同
D.和都是极性分子
【答案】C
【解析】A.BF3是缺电子化合物,和均不是缺电子化合物,A错误;
B.是三角锥形,键角107°,是平面三角形结构,键角120°,B错误;
C.BF3与NH3发生化合反应时,B提供空轨道,N提供孤电子对,形成配位键,B和N均为杂化,C正确;
D.是极性分子,是非极性分子,D错误;
故选C。
7.原子数和电子数均相同的两种分子(或离子)互为等电子体。下列与F2互为等电子体的是
A.CO B.N2 C.C D.O
【答案】D
【解析】CO、N2、C、O均为2个原子,电子数分别为:6+8=14,7+7=14,6+6+2=14,8+8+2=18,而F2中含有的电子数为9+9=18,根据题干定义可知,F2与O互为等电子体,故答案为:D。
考点3 配位化合物和超分子
8.储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A.的配位数为2 B.晶胞中含有2个
C.晶体密度的计算式为 D.(i)和(ii)之间的距离为
【答案】B
【解析】A.由图可知,与距离最近且等距离的的个数是3,则的配位数为3,A项错误;
B.位于晶胞的顶点和体心上,该晶胞中的个数为,B项正确;
C.该晶胞体积为,该晶胞中的个数为,的个数为,相当于晶胞中含有2个,晶体密度为,C项错误;
D.(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半,为,D项错误;
答案选B。
9.镍能形成多种不同的化合物,图甲是镍的一种配合物的结构,图乙是镍的一种氧化物的晶胞。下列说法正确的是
A.图甲分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
B.图乙镍的氧化物表示的是,熔点高于金刚石
C.图甲中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为
D.图乙中距镍原子最近的镍原子数为12个
【答案】D
【解析】A.根据图甲分析,N和存在配位键,C-C、C-H、C=N、N-O、O-H等均为共价键,为氢键,所以图甲分子中存在共价键、配位键、氢键,但是氢键不属于化学键,A错误;
B.图乙中,1个晶胞中含有黑球数目为个,含有白球数目为个,所以图乙表示的是,但熔点低于金刚石,B错误;
C.同周期主族元素,随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第族和第族元素反常,所以图甲中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为,C错误;
D.根据图乙,不妨假设白球为,其周围与之最近的数目为12个,D正确;
故选D。
10.下列关于化合物的叙述正确的是
A.该分子是手性分子 B.分子中既有极性键又有非极性键
C.1分子中有7个σ键和3个π键 D.该分子在水中的溶解度小于正丁烷
【答案】B
【解析】A.该分子中没有手性碳原子,不是手性分子,A错误;
B.分子的碳碳双键是非极性键,其它键都是极性键,B正确;
C.一个单键为一个σ键,一个双键中含有一个σ键和一个π键,故一共有9个σ键和3个π键,C错误;
D.醛基是亲水基,能在水中形成氢键,溶解度比正丁烷大,D错误;
故选B。
11.完成下列问题。
(1)铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。能与形成具有对称空间结构的。回答下列问题:
①的H—N—H键角 (填“>”、“=”或“<”)的H—N—H键角。
②若中两个分别被取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的:
的空间构型是 ;在水中的溶解度:(m) (n)(填“>”、“=”或“<”)。
③与具有相同的空间构型,但的熔沸点明显高,理由是 。
(2)某金属M与可制备一种低温超导材料,晶胞如下图所示,M原子位于晶胞棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为 ,该材料的化学式为 。
【答案】(1) > 平面正方形 > 分子间存在氢键
(2) 12 M3C60
【解析】(1)①[Cu(NH3)4]2+中N原子无孤电子对,所以[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角>NH3的H—N—H键角;
②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被C1-取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的Cu(NH3)2C12,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形;根据“相似相溶”, (m)的极性较强,在水中的溶解度 (m)> (n);
③与具有相同的空间构型,但的熔沸点明显高,理由是分子间存在氢键;
(2)M原子位于晶胞的棱上与内部,内部有9个M原子,棱上有12=3个,M原子的个数为9+3=12,C60位于顶点和面心,其个数为8+6=4,M和C60的个数比为3:1,该材料的化学式为M3C60。
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