内容正文:
第二章 分子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列说法中正确的是
A.含有离子键的化合物一定是离子化合物
B.只含共价键的物质一定是共价化合物
C.非极性键只存在于单质分子中
D.化学键只能存在于化合物中
2.下列物质中,既含有极性共价键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
3.用模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是
A.与为角形(V形) B.与为直线形
C.与为三角锥形 D.与为平面三角形
4.在气相中,关于BeF2和SF2的下列说法错误的是。
A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,其空间结构为直线形,成键电子对数也等于2
B.BeF2分子的VSEPR模型为直线形
C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间结构为四面体形,成键电子对数等于2,没有孤电子对
D.在气相中,BeF2是直线形,而SF2是V形
5.下列关于杂化轨道的叙述正确的是
A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键,还可用来容纳未参与成键的孤电子对
B.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的
C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
D.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其分子立体构型都是四面体或正四面体
6.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
7.氢键对生命活动具有重要意义,DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(-代表糖苷键,虚线表示氢键)。下列说法错误的是
A.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
B.氢键的键能较小,不需其他作用,在DNA解旋和复制时氢键容易被破坏和形成
C.羊毛织品水洗后变形与氢键有关
D.冰中水分子之间的主要作用力是氢键
8.下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是
A. B. C. D.
9.下列现象能用“相似相溶”规律解释的是
A.用纯碱洗涤油脂 B.溴易溶于四氯化碳
C.酸性:甲酸>乙酸>丙酸 D.碘易溶于浓碘化钾水溶液
10.下列说法错误的是
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
B.壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚的细毛与墙体之间有范德华力
C.汽油不易溶于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同
D.配制碘水时,为了增大碘的溶解性,常加入KI溶液
11.已知:和水反应生成氟硼酸和硼酸,一定条件下与一定量水可形成晶体。下列有关说法正确的是
A.和水反应生成氟硼酸和硼酸是氧化还原反应
B.分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C.晶体Q中存在离子键、共价键、范德华力和氢键
D.在水中只发生反应:,可知硼酸是一元酸
12.正硼酸()是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法不正确的是
A.的中心原子上孤电子对数为0 B.、分子中原子的杂化方式相同
C.个分子最多可形成个氢键 D.分子中、最外层均为稳定结构
13.下列说法正确的是
A.的分子间作用力依次增大
B.均为含共价键的离子化合物
C.加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键
D.化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用
14.下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
酸性:>
烃基(R-)越长推电子效应越大,羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
B
H3O+中H-O-H键角比H2O中的大
H3O+和H2O中心原子的孤电子对数分别是1和2,孤电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<成键电子对之间的斥力
C
冬季河流中,冰浮于水面
水结成冰时,每个水分子通过氢键与周围4个紧邻的水分子相互作用,使冰晶体中水分子之间留有相当大的空隙,从而体积变大,密度变小
D
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
A.A B.B C.C D.D
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有下列微粒:① ②③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
填写下列空白填序号:
(1)粒子结构呈正四面体的是 。
(2)中心原子为sp2杂化的是 。
(3)所有原子共平面的是 ,共线的是 。
(4)含有极性键的极性分子是 。
16.(12分)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下:
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 。
(2)关于I~III三种反应物,下列说法正确的有_______。
A.I中仅有σ键
B.II易溶于水
C.II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
D.I~III含有的元素中,O电负性最大
(3)IV中具有孤对电子的原子有 。
(4)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4 H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO的立体构型为 。
17.(12分)按要求填空。
(1)比较大小或强弱
①A.乙酸、B.三氟乙酸、C.三氯乙酸,它们的酸性由强到弱的顺序为 (用ABC字母作答,填汉字不给分,下同)。
②A.一氯乙烷、B.乙烷、C.乙醇,它们的沸点由高到低的顺序为 。
③A.丙三醇、B.丙醇、C.丙烷,它们的水溶性由好到差的顺序为 。
④A.、B.、C.,它们的键角由大到小的顺序为 。
(2)的空间结构为 ,中心原子Cl的杂化类型为 。
(3)下图的有机物中,有 个手性碳。
18.(12分)由氧元素形成的常见物质有、、和等。
(1)基态氧原子的价层电子排布式是 。
(2)对分子结构的研究,曾有以下推测:
①根据测定分子中 (填字母序号),确定其结构一定不是甲。
a.H—O键长 b.O—O键能 c.H—O—O键角
②经科学方法测定,分子结构为乙图所示。为 (填“极性”或“非极性”)分子。
③能与水混溶,却不溶于原因有
(3)已知分子的空间结构为V形,中心0为杂化。除σ键外,分子中还形成了含4个电子的特殊的化学键(图中虚线内部)。
①中心原子(O)上的孤电子对数是 ,中心原子(O)的价层电子对数是 。
②分子的VSEPR模型是 。
19.(12分)完成下面题目。
(Ⅰ)氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。
(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。的沸点比高,原因是 。
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为 。
(Ⅱ)A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增。已知:B原子有3个能级且各能级电子数相等;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,E是同周期元素中第一电离能最小的元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素;A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物。请回答:
(4) A、D形成的三原子分子中心原子杂化类型是 ,分子空间构型为 。
(5)B、C、D的简单氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (用化学用语回答,下同),B、C、F最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序为 ,B、C、D、E第一电离能由小到大的顺序 ;
(6)元素A、D、E形成的化合物电子式为 ,其中含有的化学键类型有 。
(7)C的氢化物极易溶于D的常见氢化物,列出所有可能的原因 。
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第二章 分子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列说法中正确的是
A.含有离子键的化合物一定是离子化合物
B.只含共价键的物质一定是共价化合物
C.非极性键只存在于单质分子中
D.化学键只能存在于化合物中
【答案】A
【解析】A.含离子键的化合物一定为离子化合物,离子化合物中一定含离子键,故A正确;
B.只含共价键的物质可能是共价化合物,也可能是单质,故B错误;
C.非极性键可存在于单质分子中,也可存在于化合物中,如过氧化氢、过氧化钠中均存在非极性键,故C错误;
D.化学键不仅存在于化合物中还可能存在于单质中,如:氢气中氢原子和氢原子之间存在共价键,故D错误;
故答案选A。
2.下列物质中,既含有极性共价键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.甲烷中氢原子和碳原子之间以极性共价键结合,所以甲烷中只含极性共价键,故A不选;
B.过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间以离子键结合,过氧根离子中氧原子和氧原子之间以非极性共价键结合,所以过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物,不含极性键,故B不选;
C.二氧化碳中只含有碳氧双键极性键,故C不选;
D.既含有C-C极性共价键,又含有C=C非极性共价键,故D选;
答案选D。
3.用模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是
A.与为角形(V形) B.与为直线形
C.与为三角锥形 D.与为平面三角形
【答案】D
【解析】A.中Be的价层电子对数为2+=2,没有孤电子对,空间构型为直线形,故A错误;
B.与CO2一样是直线形,中S的价层电子对数为2+=3,含1个孤电子对,空间构型为V形,故B错误;
C.中B的价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故C错误;
D.与的中心原子价层电子对数均为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故D正确;
答案选D。
4.在气相中,关于BeF2和SF2的下列说法错误的是。
A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,其空间结构为直线形,成键电子对数也等于2
B.BeF2分子的VSEPR模型为直线形
C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间结构为四面体形,成键电子对数等于2,没有孤电子对
D.在气相中,BeF2是直线形,而SF2是V形
【答案】C
【解析】A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数为,其空间结构为直线形,A正确;
B.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数为,其VSEPR模型为直线形,B正确;
C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于,其空间结构为V形,成键电子对等于2,有2对孤电子对,C错误;
D.BeF2分子中B原子的价层电子对数为2+0=0,故其空间结构为直线形,SF2分子中S原子的价层电子对数为2+2=4,故其空间结构为V形,D正确;
故选C。
5.下列关于杂化轨道的叙述正确的是
A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键,还可用来容纳未参与成键的孤电子对
B.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的
C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
D.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其分子立体构型都是四面体或正四面体
【答案】C
【解析】A.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,没有杂化的轨道形成π键,故A错误;
B.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与N原子的s轨道杂化而成的,形成4个相同的轨道,故B错误;
C.sp3、sp2、sp杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线型,所以其夹角分别为109°28′、120°、180°,故C正确;
D.根据中心原子采取sp3杂化的分子,可得出VSEPR模型,去掉孤电子对数才能得出分子的立体构型,孤电子对数为0的分子其立体构型可能是正四面体形,孤电子对数为1的分子其立体构型是三角锥形,孤电子对数为2的分子其立体构型可能是V形,故D错误;
故选:C。
6.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。
7.氢键对生命活动具有重要意义,DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(-代表糖苷键,虚线表示氢键)。下列说法错误的是
A.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
B.氢键的键能较小,不需其他作用,在DNA解旋和复制时氢键容易被破坏和形成
C.羊毛织品水洗后变形与氢键有关
D.冰中水分子之间的主要作用力是氢键
【答案】B
【解析】A.鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用更强,A正确;
B.氢键不属于化学键,属于分子间作用力,强度小,在DNA解旋和复制时容易断裂和形成,B错误;
C.羊毛织品中主要成分为蛋白质,蛋白质中含有大量氢键,水洗时会破坏其中部分氢键,使得织品变形,C正确;
D.冰中水分子之间存在范德华力与氢键,主要作用力是氢键,D正确;
故选B。
8.下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.O2含有非极性键,是非极性分子,故A不选;
B.中含有的C-H键、C-Cl键是极性键,但是空间构型为四面体形,正负电荷中心不重合,为极性分子,故B不选;
C.中含有C-H键为极性键,空间构型为对称结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,故C选;
D.是离子晶体,不含有分子,故D不选;
答案选C。
9.下列现象能用“相似相溶”规律解释的是
A.用纯碱洗涤油脂 B.溴易溶于四氯化碳
C.酸性:甲酸>乙酸>丙酸 D.碘易溶于浓碘化钾水溶液
【答案】B
【解析】A.纯碱水解时溶液显碱性,油脂在碱性条件下能够发生反应产生可溶性物质,因此可以用纯碱洗涤油脂,不能“相似相溶”规律分析,A不符合题意;
B.Br2分子、CCl4分子都是非极性分子,则液溴Br2和四氯化碳CCl4都是由非极性分子构成的物质,根据由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中,故溴易溶于四氯化碳,可以使用“相似相溶”规律解释,B符合题意;
C.甲酸、乙酸、丙酸都属于羧酸,结构简式是R-COOH。羧基-COOH中-OH极性越小,则羧基越难电离。烃基是推电子基团,烃基中含有的C原子数越多,烃基越长,推电子效应越大,使羧基中羟基极性变小,则羧基越难电离,羧酸酸性越弱,所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸,不能用“相似相溶”规律解释,C不符合题意;
D.碘易溶于浓碘化钾水溶液是由于发生反应:I-+I2,反应产生,使I2的溶解度增大,与相似相溶原理无关,因此不能用“相似相溶”规律解释,D不符合题意;
故合理选项是B。
10.下列说法错误的是
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
B.壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚的细毛与墙体之间有范德华力
C.汽油不易溶于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同
D.配制碘水时,为了增大碘的溶解性,常加入KI溶液
【答案】A
【解析】A.F、Cl、Br、I属于同主族元素,同主族从上到下非金属性减弱,其氢化物的热稳定性减弱,还原性增强,故A错误;
B.壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足上有细毛,与墙壁形成范德华力,故B正确;
C.汽油极性小、水极性大,汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同,故C正确;
D.碘水中加入KI溶液发生反应I2+I-⇌I3-,导致碘单质易溶于KI溶液,所以实验室配制碘水时,加入适量KI溶液增大碘单质的溶解度,故D正确;
答案选A。
11.已知:和水反应生成氟硼酸和硼酸,一定条件下与一定量水可形成晶体。下列有关说法正确的是
A.和水反应生成氟硼酸和硼酸是氧化还原反应
B.分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C.晶体Q中存在离子键、共价键、范德华力和氢键
D.在水中只发生反应:,可知硼酸是一元酸
【答案】D
【解析】A.BF3和水反应生成氟硼酸(HBF4)和硼酸(H3BO3)没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,A错误;
B.BF3分子中,B原子最外层只有6个电子,B错误;
C.由Q的结构可知:晶体Q分子内:不存在离子键,存在B-F、B-O、O-H共价键,O…H之间存在氢键,分子之间存在范德华力,C错误;
D.由H3BO3在水中只发生反应可知:为硼酸的电离方程式,故硼酸为一元弱酸,D正确;
故选D。
12.正硼酸()是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法不正确的是
A.的中心原子上孤电子对数为0 B.、分子中原子的杂化方式相同
C.个分子最多可形成个氢键 D.分子中、最外层均为稳定结构
【答案】D
【解析】A.中B原子有3个价电子,与3个O形成了3个共价键,故不含有孤电子对,故A正确;
B.中B只形成了3个单键,没有孤电子对,价层电子对数为3,所以采取sp2杂化,中B原子也是形成3个单键,没有孤电子对,所以也采取sp2杂化,故B正确;
C.一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此1 个H3BO3分子形成3个氢键,故C正确;
D.硼原子最外层只有3个电子,与氧原子形成3对共用电子对,因此B原子是6e-结构,故D错误;
答案选D。
13.下列说法正确的是
A.的分子间作用力依次增大
B.均为含共价键的离子化合物
C.加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键
D.化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用
【答案】D
【解析】A.水分子能形成分子间氢键,硫化氢和硒化氢不能形成分子间氢键,所以水分子的分子间作用力大于硫化氢和硒化氢,故A错误;
B.氯化镁是只含有离子键的离子化合物,故B错误;
C.硫酸氢钠加热熔化时只破坏离子键,不能破坏共价键,故C错误;
D.化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用,故D正确;
故选D。
14.下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
酸性:>
烃基(R-)越长推电子效应越大,羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
B
H3O+中H-O-H键角比H2O中的大
H3O+和H2O中心原子的孤电子对数分别是1和2,孤电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<成键电子对之间的斥力
C
冬季河流中,冰浮于水面
水结成冰时,每个水分子通过氢键与周围4个紧邻的水分子相互作用,使冰晶体中水分子之间留有相当大的空隙,从而体积变大,密度变小
D
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.和都含有羧基,前者烃基小于后者烃基,烃基为推电子基团,导致后者羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,故A正确;
B.H2O中O孤电子对为2,价层电子对数为4,O采用sp3杂化,H3O+中O孤电子对为1,价层电子对数为4,O采用sp3杂化,H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,是因为H2O中氧原子有2对孤电子对,H3O+中氧原子只有1对孤电子对,排斥力较小,成键电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<孤电子对之间的斥力,故B错误;
C.水结成冰时,每个水分子通过氢键与周围4个紧邻的水分子相互作用,由于氢键具有方向性,冰的晶体中空间利用率较低,则冰的体积变大,密度变小,冰浮在水面上,故C正确;
D.由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难,故D正确;
故选B。
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有下列微粒:① ②③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
填写下列空白填序号:
(1)粒子结构呈正四面体的是 。
(2)中心原子为sp2杂化的是 。
(3)所有原子共平面的是 ,共线的是 。
(4)含有极性键的极性分子是 。
【答案】(1)①⑤⑦
(2)②⑥
(3) ②③⑥ ③
(4)④⑧⑨
【分析】、、、、、中心原子最外层各有个价层电子对,为杂化,其空间结构分别为正四面体形、三角锥形、正四面体形、正四面体形、形、书页形。、的中心原子为杂化,空间结构分别为平面正三角形、平面形。中心原子为杂化,空间结构为直线形;参与成键的两个原子种类不同形成的共价键为极性共价键,分子的空间结构不对称的为极性分子。
【解析】(1)粒子结构呈正四面体的是、、,故答案为:①⑤⑦;
(2)中心原子为sp2杂化的是、,故答案为:②⑥;
(3)所有原子共平面的是、、;共线的是,故答案为:②③⑥;③;
(4)含有极性键的极性分子、、 ,故答案为:④⑧⑨。
16.(12分)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下:
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 。
(2)关于I~III三种反应物,下列说法正确的有_______。
A.I中仅有σ键
B.II易溶于水
C.II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
D.I~III含有的元素中,O电负性最大
(3)IV中具有孤对电子的原子有 。
(4)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4 H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO的立体构型为 。
【答案】(1)4s24p4
(2)CD
(3)O、Se
(4) > 正四面体形
【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4,Se与S同族,Se为第四周期元素,因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4;
(2)A.I中含有苯环,除了有键之外还有π键,A错误;
B.II为相对分子较大的有机物,且不含亲水基,一般不易溶于水,B错误;
C.II的主要结构是苯环、碳碳双键和碳碳三键,其中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2,C正确
D.I~III含有的元素包括:H、C、N、O、S、Se,O电负性最大,D正确;
故选CD;
(3)IV中O、Se都有孤对电子,碳、氢、硫都没有孤对电子;
(4)根据非羟基氧越多,酸性越强,因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4>H2SeO3;SeO中Se价层电子对数为,为sp3杂化,其立体构型为正四面体形;
17.(12分)按要求填空。
(1)比较大小或强弱
①A.乙酸、B.三氟乙酸、C.三氯乙酸,它们的酸性由强到弱的顺序为 (用ABC字母作答,填汉字不给分,下同)。
②A.一氯乙烷、B.乙烷、C.乙醇,它们的沸点由高到低的顺序为 。
③A.丙三醇、B.丙醇、C.丙烷,它们的水溶性由好到差的顺序为 。
④A.、B.、C.,它们的键角由大到小的顺序为 。
(2)的空间结构为 ,中心原子Cl的杂化类型为 。
(3)下图的有机物中,有 个手性碳。
【答案】(1)
(2) 三角锥形
(3)2
【解析】(1)①由于电负性:F>Cl>H,则键极性:C-F键>C-Cl键>C-H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强;乙酸中羧基中的羟基的极性最小,酸性最弱,则酸性强弱顺序:三氟乙酸>三氟乙酸>乙酸,答案为:;
②分子晶体的相对分子质量越大,熔沸点越高,碳原子数相同时,含有氢键的物质熔沸点高于不含氢键的物质,则乙醇(CH3CH2OH)含有氢键,沸点最高;一氯乙烷相对分子质量大于乙烷,一氯乙烷沸点高于乙烷,它们的沸点由高到低的顺序为;
③物质所含羟基越多,水溶性越好,丙三醇(CH2OHCHOHCH2OH)、丙醇(CH3CH2CH2OH)、丙烷(CH3CH2CH3),它们的水溶性由好到差的顺序为;
④SCl2中心原子价层电子对数为2+=4,S原子杂化方式为sp3,CS2中心原子价层电子对数为2+=2,C原子杂化方式为sp,SO2中心原子价层电子对数为2+=3,S原子杂化方式为sp2,则它们的键角由大到小的顺序为。
(2)中Cl原子价层电子对个数=3+=4,且含有一个孤电子对,为三角锥形结构,Cl原子采用sp3杂化。
(3)
同一碳原子连接4个不同的基团,该碳原子为手性碳原子,则有机物中,有2个手性碳。
18.(12分)由氧元素形成的常见物质有、、和等。
(1)基态氧原子的价层电子排布式是 。
(2)对分子结构的研究,曾有以下推测:
①根据测定分子中 (填字母序号),确定其结构一定不是甲。
a.H—O键长 b.O—O键能 c.H—O—O键角
②经科学方法测定,分子结构为乙图所示。为 (填“极性”或“非极性”)分子。
③能与水混溶,却不溶于原因有
(3)已知分子的空间结构为V形,中心0为杂化。除σ键外,分子中还形成了含4个电子的特殊的化学键(图中虚线内部)。
①中心原子(O)上的孤电子对数是 ,中心原子(O)的价层电子对数是 。
②分子的VSEPR模型是 。
【答案】(1)2s22p4
(2) c 极性 双氧水是极性分子,四氯化碳是非极性分子,依据相似相溶原理双氧水不溶于
(3) 1 3 平面三角形
【解析】(1)O元素核外电子数为8,根据能量最低原理,基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4;
(2)①计算H2O2分子中O原子的价层电子对数为,含有2对孤电子,空间构型为V形结构,则可根据测定H2O2分子中H-O-O键角,确定其结构一定不是甲,故答案为:c;
②根据H2O2的正负电荷中心不重合,所以H2O2是极性分子,故答案为:极性;
③由于双氧水和水均是极性分子,四氯化碳是非极性分子,依据相似相溶原理可知双氧水能与水混溶,却不溶于。
(3)①臭氧中心O原子提供参与成键的电子数为1+1+2=4,因此中心原子(O)上有1对孤电子对数,中心原子(O)的价层电子对数是。
②中心原子(O)的价层电子对数是3,所以臭氧分子的VSEPR模型是平面三角形。
19.(12分)完成下面题目。
(Ⅰ)氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。
(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。的沸点比高,原因是 。
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为 。
(Ⅱ)A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增。已知:B原子有3个能级且各能级电子数相等;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,E是同周期元素中第一电离能最小的元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素;A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物。请回答:
(4) A、D形成的三原子分子中心原子杂化类型是 ,分子空间构型为 。
(5)B、C、D的简单氢化物稳定性由强到弱的顺序为 (用化学用语回答,下同),B、C、F最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序为 ,B、C、D、E第一电离能由小到大的顺序 ;
(6)元素A、D、E形成的化合物电子式为 ,其中含有的化学键类型有 。
(7)C的氢化物极易溶于D的常见氢化物,列出所有可能的原因 。
【答案】(1)2
(2) O—H 、氢键 、范德华力 存在分子间氢键,增强分子间作用力,而存在分子内氢键,削弱分子间作用力
(3) sp3 H2O中氧原子上有2对孤电子对,H3O+中氧原子上只有1对孤电子对,孤电子对间的斥力大于孤电子对与成键电子对间的斥力
(4) sp3 角形
(5) H2O>NH3>CH4 HClO4>HNO3>H2CO3 Na<C<O<N
(6) 离子键和(极性)共价键
(7)①氨分子与水分子间可形成氢键,②氨分子和水分子都是极性分子,③氨气与水可发生化学反应
【分析】(Ⅱ)A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增,B原子有3个能级且各能级电子数相等,则B为C元素;E是同周期元素中第一电离能最小的元素且E的原子序数大于B,所以E是Na元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素,则F是Cl元素;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,且D的原子序数大于C而小于E,则D是O元素,C为N元素,A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物,且A在原子序数最小,所以A是H元素;综合可知,A、B、C、D、E、F分别为H、C、N、O、Na、Cl元素。
【解析】(1)氧原子的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道上由2个未成对电子。
(2)H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为:O-H键、氢键、范德华力;
的沸点比高,原因是:存在分子间氢键,增强分子间作用力,而存在分子内氢键,削弱分子间作用力。
(3)H3O+中O原子为sp3杂化;
H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为:H2O中氧原子上有2对孤电子对,H3O+中氧原子上只有1对孤电子对,孤电子对间的斥力大于孤电子对与成键电子对间的斥力。
(4)H、O形成的三原子分子为H2O,O原子成键δ数目为2,孤电子对数为=2,因此O原子价层电子对数为2+2=4,O原子杂化类型是sp3;
H2O分子VSEPR构型为正四面体,其分子结构中含有2对孤电子对,因此空间构型为V形。
(5)C、N、O元素为同周期元素,原子序数越大,非金属越强,因此非金属性:C<N<O,故元素对应简单氢化物稳定性由强到弱的顺序为:H2O>NH3>CH4;
因非金属性C<N<Cl,所以元素最高价含氧酸酸性由强到的顺序为:HClO4>HNO3>H2CO3;
因N原子核外2p轨道电子半充满,难以失去电子,因此第一电离能:N>O,Na原子核外3s轨道有1个电子,容易失去,故第一电离能:Na<C<O<N。
(6)
H、O、Na形成的化合物为NaOH,其中Na+与OH-通过离子键连接,O与H通过共价键连接,因此NaOH电子式为,故答案为:;离子键和(极性)共价键。
(7)NH3与H2O都是极性分子,二者能够发生化学反应生成一水合氨,且二者之间能够形成氢键,综上使得氨气在水中溶解度非常大,故答案为:①氨分子与水分子间可形成氢键,②氨分子和水分子都是极性分子,③氨气与水可发生化学反应。
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