内容正文:
—108 —
19.解析 A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递
增。A元素原子核内无中子,则A为氢元素;B元素原子核外
最外层电子数是次外层电子数的2倍,B原子只能有2个电子
层,最外层有4个电子,则B为碳元素;D元素是地壳中含量
最多的元素,则D为氧元素;C元素原子序数介于碳与氧之
间,则C为氮元素;E是短周期元素中金属性最强的元素,则E
为钠元素;G原子序数大于钠元素,处于第三周期,且G是同
周期元素中原子半径最小的元素,故G为Cl元素;F与G位
置相邻,原子序数大于钠元素,故F为硫元素,(1)B为碳元
素,原子核外有2个电子层,最外层有4个电子,位于元素周期
表第二周期第ⅣA族;氮气分子中N原子之间形成3对共用电子
对,其电子式为··N︙︙N··。(2)H与O形成的18电子的化合物
为H2O2,与SO2化合生成一种强酸,应生成硫酸,其化学方程式
为:H2O2+SO2H2SO4。(3)电子层结构相同核电荷数越大
离子半径越小,最外层电子数相同电子层越多离子半径越大,故
离子半径:S2->Cl->Na+。(4)用电子式表示化合物Na2S的
形成过程为: 。(5)负
极发生氧化反应,氢气在负极失去电子,碱性条件下生成水,负极
电极反应式为:H2-2e-+2OH-2H2O。(6)16gN2H4的物
质的量为0.5mol,则1molN2H4完全燃烧释放的热量为624kJ,
发生反应的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O
(l) ΔH=-624kJ·mol-1。
答案 (1)第二周期第ⅣA族 ··N︙︙N··
(2)H2O2+SO2H2SO4
(3)S2->Cl->Na+
(4)
(5)H2-2e-+2OH-2H2O
(6)N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624kJ
·mol-1
20.解析 (1)(Y)位于元素周期表中 (Sc)的下一周期,则(Y)位
于元素周期表的第五周期第ⅢB族,基态(Y)原子的价电子排
布式为4d15s2,价电子排布图为 ↑
4d
↑↓
5s
;Sc基
态原子的电子排布式为3d14s2,有1个未成对电子,则与Sc元
素同周期的基态原子中,未成对电子数与Sc原子相同的元素
还有4种:钾(价电子排布式为4s1)、铜(价电子排布式为3d10
4s1)、镓(价 电 子 排 布 式 为 4s24p1)、溴(价 电 子 排 布 式 为
4s24p5);(2)在元素周期表中,Be和Al处于第二周期和第三
周期的对角线位置,化学性质相似:①Be的最高价氧化物对应
水化物Be(OH)2与烧碱溶液反应的离子方程式:Be(OH)2+
2OH-[Be(OH)4]2-;②已知Be元素和F元素的电负性
分别为1.5和4.0,二者电负性差值为2.5大于1.7,则它们形
成的化合物是离子化合物;(3)①基态O原子的电子排布式为
1s22s22p4,核外电子的空间运动状态等于轨道数,则O元素的
原子核外共有5种不同空间运动状态的电子;②由表格中数
据可知I1(N)>I1(O);原因是基态N原子的电子排布是半充
满的,比较稳定,第一电离能较高,O失去的是已经配对的电
子,配对电子相互排斥,因此第一电离能较低;C的电子排布式
为:1s22s22p2,N的电子排布式为:1s22s22p3,失去两个电子
后,C原子需要失去2s的1个电子,N需要失去2p的1个电
子,所以第三电离能I3(C)>I3(N);(4)Fe为第26号元素,价
电子 排 布 式 为:3d64s2,位 于 元 素 周 期 表 中 d区,Fe3+ 与
SCN-反应得到红色溶液,实验室检验Fe3+的离子方程式为:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
答案 (1)↑
4d
↑↓
5s
4
(2)①Be(OH)2+2OH-[Be(OH)4]2- ②离子化合物
(3)①5 ②基态N原子的电子排布是半充满的,比较稳定,第
一电离能较高;O失去的是已经配对的电子,配对电子相互排
斥,因此第一电离能较低 >
(4)d Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
第二章 分子结构与性质
1.B [A.H2S分子为V形,S原子有孤电子对,正负电荷中心不
重合,为极性分子,A不符合题意;B.CO2 为直线型,C原子没
有孤电子对,正负电荷中心重合,为非极性分子,含有极性键,
CH4为正四面体形,C原子没有孤电子对,正负电荷中心重合,
为非极性分子,含有极性键,B符合题意;C.C60中不含极性键,
C不符合题意;D.NH3、HCl的中心原子均含有孤电子对,正负
电荷中心均不重合,都是极性分子,D不符合题意。]
2.C [键长越长,作用力越小,键能越小,化合物越不稳定。]
3.D [“暖冰”中水分子的形状不会改变,所发生的变化是物理变
化,水分子中的氧原子满足8电子稳定结构,而氢原子是2电子
稳定结构。]
4.A [星号碳原子上连有两个一样的原子团,不是手性碳原子;
星号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、甲基、羧基和氨
基,是手性碳原子;星号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原
子、—CH2OH、羟基以及剩余的大取代基,是手性碳原子;该星
号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、—CH2OH、羟基
以及醛基,是手性碳原子。]
5.C [σ键是头碰头形成的,π键是肩并肩形成的,σ键的电子云
重叠程度比π键大,稳定性强,A项正确;N原子最外层有5个
电子,达到8电子稳定结构需要3个电子,即可以和3个 H原
子结合形成共价键,是由共价键的饱和性决定的,B项正确;同
周期主族元素,第一电离能呈增大趋势,但由于ns2 处于全充
满,np3处于半充满的稳定状态,存在反常现象,第一电离能:Ⅱ
A族>ⅢA族,ⅤA族>Ⅵ族,第三周期元素的第一电离能:Na
<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar,则第一电离能介于 Mg和P
之间的元素有Si,S,C项错误;短周期主族元素中位于s区的有
5种,分别是 H,Li,Na,Be,Mg,D项正确。]
6.B [在 中含有3个单键和1对孤电子对,价层电子
对数为4,空间上为三角锥形,A正确;B原子最外层含有3个
电子,BF3中B原子形成3个共价键,B原子没有孤电子对,所
以R不是BF3,B错误;R分子的结构不对称,R是极性分子,C
正确;三角锥形分子的键角小于109°28',D正确。]
7.C [1molS8分子中含有8molσ键,因此32gS8分子中所含
σ键为 32g
8×32g·mol-1
×8=1mol,A项错误;根据SF6 的结构
模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B项错误;单键为1个
σ键,三键中有1个σ键和2个π键,因此1mol乙炔中含有3
molσ键和2molπ键,C项正确;C2H2分子中所含的碳碳三键
是非极性键,D项错误。]
8.B [PH3与NH3分子的结构相似,因此在P原子的最外层有
一对孤电子对未成键。P—H 键是由不同种原子形成的共价
键,属于极性键。根据PH3的分子结构可知该分子的正电和负
电中心不重合,故分子有极性。PH3 中P呈-3价,具有很强
的还原性。]
9.B [NH3中心原子的价层电子对数=3+
1
2
(5-3×1)=4,杂
化方式为sp3,含有一对孤电子对,分子的立体构型为三角锥
形,A错误;CCl4中心原子的价层电子对数=4+
1
2
(4-4×1)
=4,杂化方式为sp3,没有孤电子对,分子的立体构型为正四面
体,B正确;H2O中心原子的价层电子对数=2+
1
2
(6-2×1)
=4,杂化方式为sp3,含有两对孤电子对,分子的立体构型为V
形,C错误;CO2-3 中心原子的价层电子对数=3+
1
2
(4+2-3
×2)=3,杂化方式为sp2,没有孤电子对,分子的立体构型为平
面三角形,D错误。]
10.B [甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,
为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;N2H4 中
N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;N2H4 分子中
连接 N 原 子 的 H 原 子 数 多,存 在 氢 键 的 数 目 多,而
(CH3)2NNH2 只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基
团比较大,影响了分子的排列,沸点较 N2H4 的低,C正确;
CH3OH 为 四 面 体 结 构,—OH 结 构 类 似 于 水 的 结 构,
(CH3)2NNH2的结构简式为 N N
H
H
,两者分子中C、O、
N杂化方式均为sp3,D正确。]
11.B [由球棍模型可知X能形成3个共价键,则X最外层含有
5个电子,则X原子可能为ⅤA族元素,故 A正确;Y形成1
个共价键,且最外层达到8电子稳定结构,则Y原子最外层含
有7个电子,则 Y原子为ⅦA族元素,故B错误;该分子中,
X—Y键为极性键,X—X键为非极性键,故C正确;F原子的
半径小于N原子,则从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4;
故D正确。]
12.A [从S2Cl2分子的空间结构可知,该分子空间结构不对称,
为极性分子,A错误;S2Cl2中Cl—S键属于极性键,S—S键属
于非极性键,不对称的结构,为极性分子,B正确;同主族元素
的性质相似,C正确;氯原子半径小于硫原子半径,键长越短键
能越大,所以分子中S—Cl键能大于S—S键的键能,D正确。]
13.D [由所给部分元素周期表可知A、B、C、D、E五种元素分别
是C、O、F、S、Cl。C与Cl形成的化合物CCl4为非极性分子。]
14.C [CO与N2的价层电子总数均为14,A正确;CO与N2 分
子结构相似,一个CO分子中含有2个π键,根据表中键能知,
CO中 第 一 个 π 键 的 键 能 约 为 1071.9kJ· mol-1 -
745kJ·mol-1=326.9kJ·mol-1,N2 中第一个π键的键能
约为946kJ·mol-1-418kJ·mol-1=528kJ·mol-1,CO
中第一个π键的键能较小,所以CO的第一个π键比N2 中第
一个π键更容易断裂,所以一氧化碳比氮气活泼,B正确;由表
1可知,CO的熔、沸点高于 N2,说明CO分子间作用力大于
N2,C错误;水是极性溶剂,氮气为非极性分子,一氧化碳为极
性分子,由表1可知,室温时,CO在水中的溶解性大于N2,是
因为CO分子有弱极性,D正确。]
15.B [由N+13的结构式可知,所有 N原子均满足8电子稳定结
构,故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,故B错误;中心N原子为sp3 杂化,则其空间结构为四面
体形,故C正确;单键存在一个σ键,双键存在一个σ键和一个
π键,该 离 子 的σ键 与π键 数 目 比 为12∶8=3∶2,故 D
正确。]
16.解析 由 题 意 可 知,A 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p2或1s22s22p4,A可能为碳元素或氧元素。B元素原
子的价电子排布式为ns2np3,为第ⅤA族元素,由B的气态氢
化物的溶解度可知B为氮元素,则A为碳元素。C的最高正
价和最低负价的代数和为4,其为第ⅥA族元素,为硫元素。
D元素原子的价电子排布式为3s23p5,D为氯元素。(1)CS2
的结构式为SCS,含有2个π键,为直线形结构,属于非
极性分子。(2)NH3 分子中 N原子采用sp3 杂化,其中一个
杂化轨道被孤电子对占有,立体构型为三角锥形。(3)碳元素
的常见氧化物有CO和CO2,其中CO2与氮的氧化物N2O互
为等电子体。(4)硫、氯同周期,一般来说,同周期元素的电负
性随原子序数的递增而增大,所以电负性:S<Cl。
答案 (1)2 非极性
(2)三角锥形 sp3
(3)CO2和N2O
(4)< H2S+Cl22HCl+S↓
17.解析 (1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,故有两对
成对电子,即4个成对电子,3个未成对电子。(2)氨水中,氨
分子与水分子,氨分子与氨分子,水分子与水分子之间都存在
氢键及分子间作用力。(3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基,羧
基中的羟基氧原子与水分子中氢原子,羟基氢原子与水分子
中的氧原子、氨基氮原子与水分子中氢原子,氨基氢原子与水
分子中的氧原子都能形成氢键。(4)H2N—NH2分子中,每个
N原子的三个未成对电子与两个 H原子和另外一个N原子
形成单键,氮原子外层还有一对孤电子对,故每个氮原子周围
是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对),故 N原子采取
sp3杂化;由此可推知,一个氮原子和与其相连的两个氢原子
及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构,故六个原子
不可能共面。
答案 (1)4∶3
(2)共价键 氢键、范德华力(或分子间作用力)
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷与水分子不能
形成氢键
(4)sp3 不在
(5)氢键
18.解析 (1)同一周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,同
一主族元素从上向下非金属性逐渐减弱,因此非金属性最强
的为P,位于元素周期表第三周期第ⅤA族;As的原子序数是
33,其 基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为:1s22s22p63s23p63d10
4s24p3,最外层的电子排布式为:4s24p3,原子核外有3个未成
对电子;
(2)同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,因此Ga
的原子半径大于As;
(3)PH3的价层电子对数为3+
1
2×
(5-3×1)=4,中心原子
P采取sp3杂化,但有一对孤对电子,因此PH3 的分子构型是
三角锥形,而其正负电荷中心不重合,因此为极性分子;
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,可能
的原因是:GaF3是离子晶体,熔化时破坏的是离子键,键能较
大,故熔点较高,而GaCl3 是分子晶体,熔化时破坏的是分子
间作用力,比较弱,故熔点较低。
答案 (1)P 第三周期第ⅤA族 4s24p3 3
(2)>
(3)三角锥形 极性
(4)GaF3是离子晶体,熔化时破坏的是离子键,键能较大,故
熔点较高,而GaCl3是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用
力,比较弱,故熔点较低
19.解析 (1)①在冰中,每个水分子与周围4个水分子形成4个
氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键;②水
分子为V形结构。(2)②由 H2O2 的立体构型图可知,H2O2
是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键;③CS2为非极
性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。
答案 (1)①2 ②B
(2)①H··O
··
··
·
·O
··
··
·
·H H—O—O—H ②极性 非极性 极
性 ③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相
溶”规律,H2O2难溶于CS2 ④-1价 因O—O键为非极性
键,而O—H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价
20.解析 (1)根据S8的环状结构图知,每个S原子含有2个σ键
和2对孤电子对,所以每个S原子的价层电子对数是4,则S
原子为sp3杂化,故答案为:sp3。(2)同一主族元素,元素原子
失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越
强,其第一电离能越小,所以第一电离能大小顺序:O>S>Se。
(3)Se 元 素 是 34 号 元 素,其 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p4,所 以 其 核 外 价 电 子 的 排 布 式 为
4s24p4,故答案为:34;4s24p4。(4)非金属性越强的元素,其与
氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,
酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气
态SeO3分子中Se原子价层电子对数=3+
1
2×
(6-3×2)=
3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面三角形,SO2-3 离
子中S原子价层电子对数=3+12×
(6+2-3×2)=4且含
有一对孤电子对,所以其立体构型为三角锥形。(5)同一元素
不同价态的含氧酸的酸性随成酸元素的化合价升高而增强,
故H2SeO4的酸性比H2SeO3强。(6)同一主族从上往下元素
的非金属性依次减弱,故O的非金属性比S强,元素的非金属
性跟其单质的氧化性一般一致,在同一个氧化还原反应中有
— 107 —
—110 —
氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故可以通过化学反
应:2H2S+O22S↓+2H2O来说明。
答案 (1)sp3杂化
(2)O>S>Se
(3)34 4s24p4
(4)强 平面三角形 三角锥形
(5)强
(6)强 2H2S+O22S↓+2H2O
第四次月考滚动检测卷
1.C [SO3 中S原子杂化轨道数是3,VSEPR模型为平面三角
形,故A错误;铍原子最外层电子排布在2s能级,原子轨道为
球形,故B错误;铬是24号元素,根据洪特规则,铬原子价电子
排布式:3d54s1,故C正确;↑↓ ↑↓ ↓↓ ↓ ↓ 违反了泡利原
理,故D错误。]
2.D [每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,用特征谱线可以
确定元素组成,A正确;壁虎足上有许多细毛,与墙壁之间存在范德
华力,壁虎可以在天花板上自由爬行,B正确;汽油为非极性分子,水
为极性分子,根据相似相容原理,非极性物质不易溶于极性溶剂,C正
确;原子中电子吸收能量,电子发生跃迁,当跃迁回基态时吸收的能
量以光的形式放出,因此可以看到不同的颜色,D错误。]
3.C [同一能层中,p能级能量高于s能级,A错误;3d、4d能级容纳
的电子数最多均为10,B错误;2p和3p轨道的形状均为哑铃形,C
正确;简并轨道的电子先单独分占,且自旋方向相同,D错误。]
4.C [二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为
0,空间构型为直线形,故A错误;甲烷的空间构型为结构对称的正
四面体形,属于非极性分子,故B错误;元素的非金属性越强,电负
性越大,元素的非金属性O>C>H,则电负性O>C>H,故C正
确;由方程式可知,反应中二氧化碳中碳元素的化合价降低被还
原,二氧化碳是反应的氧化剂,表现氧化性,故D错误。]
5.B [NH3分子为三角锥形,N发生sp3杂化,A错误;杂化轨道
只适用于形成共价键,因为必须形成共用电子对,所以不可能
适用于离子键,故B正确;SCl2 属于 AB2 型共价化合物,中心
原子S采取sp3杂化轨道成键,分子空间构型为 V形,不是直
线形,故C错误;价层电子对互斥模型中,σ键和孤对电子对计
入中心原子的价层电子对数,而π键不计入,故D错误。]
6.D [对比 HF、HCl、HBr、HI分子中卤族元素(X为卤素原子)
的非金属性越强,极性键越强,A正确;CO2 分子是极性键构成
的非极性分子,B正确;A2B型分子如 H2O、H2S分子是极性分
子的依据是分子构型不对称,而CO2、CS2 为直线形分子,键角
为180°,分子构型对称,为非极性分子,C正确;空间构型对称的
非极性多原子分子中可能含有极性键,如CH4,D错误。]
7.D [同种原子形成的共价键是非极性键,即CC键是非极性
键,A错误;CH4是非极性分子,B错误;二氧化碳结构式为 O
CO,化学键为极性键,C错误;CH4 分子中碳原子的杂化
类型是sp3杂化,而CO2分子中碳原子是sp杂化,D正确。]
8.D [PCl5、H2O2 分子结构不对称,分子中正、负电荷中心不重
合,分子属于极性分子,A错误;熔融状态的 HgCl2 不能导电,
说明 HgCl2是共价化合物,在固态时属于分子晶体;其在稀溶
液中能够电离产生自由移动的离子,因而能够有弱的导电能
力,所以该物质属于电解质;由于 Hg2+是重金属离子,能够使
蛋白质发生变性,因此可用于手术刀的消毒,B错误;BeF2 分子
中,Be原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对
数是2,单键中只有σ键,σ键电子对数也等于2,中心原子以sp
杂化轨 道 成 键,价 层 电 子 对 个 数 是2且 不 含 孤 电 子 对,其
VSEPR模型为直线形结构;而SF2 分子中价层电子对=2+
6-2×1
2 =4
,所以中心原子轨道为sp3 杂化,其VSEPR模型为
正四面体,C错误;手性C原子是连接4个不同原子或原子团
的C原子。在乳酸分子中与—OH、—COOH连接的C为手性
C原子,因此该分子中含有一个手性碳原子,D正确。]
9.C [CO2是直线形分子,OCO、SCS结构式相同,因
此CS2是直线形分子,故 A正确;H2O属于极性分子,H2O、
H2S都是“V”形结构,因此 H2S属于极性分子,故B正确;碳易
形成长链烷烃,硅原子半径比碳原子半径大,硅不易形成长链
硅烷,故C错误;碳与硅同主族,形成的氢化物均为分子晶体,
SiH4的沸点高于CH4,相对分子质量越大,范德华力越大,沸
点越高,硒和硫属于同主族元素,形成的氢化物均为分子晶体,
因此 H2Se的沸点高于 H2S,故D正确。]
10.C [·CH3 显电中性,一个·CH3 原子 团 含 有9个 电 子,
1mol—CH3中含有的电子数 为9NA,但 选 项 未 指 明—CH3
的物质的量,A错误;CH-3 中C原子的价层电子对数为3+
4+1-3×1
2 =4
,含一对孤电子对,所以为三角锥形,B错误;
CH+3 中C原子的价层电子对数为3+
4-1-3×1
2 =3
,不含孤
电子对,空间构型为平面正三角形,键角为120°,NH3 的空间
构型为三角锥形,键角为107°18',CH+3 中的键角大于NH3,C
正确;CH+3 与OH-形成的化合物为CH3OH,为共价化合物,
不含离子键,D错误。]
11.D [分子的稳定性与分子内的化学键强弱有关,分子间作用
力是确定物质聚集状态,所以分子的稳定性与分子间作用力
的大小无关,A项错误;分子中中心原子通过sp3 杂化轨道成
键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或 V
形,如NH3是三角锥形,B项错误;对于A2B或AB2型分子是
由极性键构成的分子,由该分子的分子空间结构决定分子极
性,如果分子的立体构型为直线形、键角等于180°,致使正电
中心与负电中心重合,这样的分子就是非极性分子如CO2,若
分子的立体构型为V形、键角小于180°,正电中心与负电中心
不重合,则为极性分子如 H2O,C项错误; COO-
OH
相对
于 OH ,苯环上多了一个-COO-,羟基上与氧结合
的氢原子能与—COO—上氧原子形成氢键,使-OH 更难电
离出 H+,D项正确。]
12.A [根据VSEPR,SOCl2的中心原子S原子的价层电子对数
为3+6-1×2-22 =4
,中心原子采用sp3杂化,其中S原子含
有一对孤对电子,空间构型为三角锥形,故选A。]
13.C [PCl3分子的价层电子对数为4,因此PCl3 分子中磷原子
为sp3杂化,A项错误;sp3 杂化轨道是由原子最外电子层上
的s轨道和3个p轨道重新形成的能量相等、成分相同的4个
轨道,B项错误;sp3杂化所得到的VSEPR模型为四面体形,C
项正确;PCl3分子中1对孤电子对占据了一个杂化轨道,因此
PCl3分子是三角锥形,D项错误。]
14.D [短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,Y与
W位于同一主族,W在同周期主族元素的基态原子中第一电
离能最大,则Y为F元素,W 为Cl元素,X与Y位于不同周
期,X为 H元素,Y、Z原子的最外层电子数之和等于它们的内
层电子总数之和,则Z为P元素。与 H同主族的元素的基态
原子最外层电子所占的轨道为s轨道,呈球形,故 A正确;F、
P、Cl均位于元素周期表的p区,故B正确;仅由P、Cl两种元
素组成的化合物可以是PCl3、PCl5等,不止一种,故C正确;P
的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,属于中强酸,不是强
酸,故D错误。]
15.C [结合该分子的结构简式 可 以 看 出,其 分 子 式 为 C8H11
NO2,故A正确;该分子中含—C≡N(氰基)、 C C (碳碳
双键)以及碳碳单键,它们采用的杂化类型分别是sp杂化、sp2
杂化和sp3杂化共3种杂化方式,故B正确;碳碳双键、碳氧双
键中碳原子共平面、—C≡N(氰基)共直线,O原子采用sp3 杂
化,为V形结构,链状的碳碳单键中最多有两个C原子共平
面,则 该 分 子 中 可 能 共 平 面 的 C 原 子 可 表 示 为
,故C错误;该分子中的不饱和度为4,含
苯环的同分异构体中,等效氢原子种类最少的应具有对称结
构,其同分异构体之一的结构简式如
CH3
HO
OH
CH3
NH2
,该分
子的等效氢为4种。]
16.解析 (1)s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电
子,即n=2,所以A元素的原子最外层电子排布式为2s22p3,
由此可知A是N;根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电
子能量最高。
(2)B-、C+的电子层结构都与 Ar相同,即核外都有18个电
子,则B为17号元素Cl,C为19号元素K。
(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离
子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,D
为26号元素Fe。
(4)由题可知基态E原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10
4s1,该元素为29号元素Cu。
答案 (1)2 2p
(2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
17.解析 (1)硫原子的最外层电子数比磷原子多,原子半径更
小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应的
水化物酸性更强,故酸性关系:H3PO4<H2SO4。(2)①同周
期元素的电负性从左往右逐渐增强,故电负性:磷<硫;②从
P4S3分子结构图中得知,硫原子有2个σ键和2对孤电子对,
其杂化轨道类型为sp3杂化;③从P4S3分子结构图中得知,每
个S原子有2对孤电子对,每个P原子有1对孤电子对,则1
molP4S3分子中孤电子对的数目为10NA;④从P4S3 分子结
构图中得知,P原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对
之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,
故∠S—P—S小于正四面体的夹角,即∠S—P—S<109°28'。
(3)在BF3分子中,中心原子B原子价层电子对数为3,是sp2
杂化,分子呈平面三角形结构,F—B—F的键角度数是120°;
BF-4 中心原子B原子价层电子对数为4,是sp3 杂化,其空间
结构为正四面体。
答案 (1)< 硫原子的最外层电子数比磷原子多,原子半径
更小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应
的水化物酸性更强
(2)①< ②sp3 ③10NA ④<
(3)120° 正四面体
18.解析 X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周
期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内
层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4 为GeCl4。(1)Ge
元 素 是 32 号 元 素,基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素是17号元素,原子最外层
电子的轨道表示式为↑↓
3s
↑↓↑↓ ↑
3p
。(2)Cl元素与Ge元素
的电负性之差为1.2,小于1.7,所以GeCl4 为共价化合物,分
子内只含有 共 价 键。(3)Ge元 素 与 C元 素 处 于 相 同 主 族,
GeCl4与CCl4具有相似的结构和性质,Ge原子采取sp3 杂化,
GeCl4为正四面体形,空间对称,是非极性分子。(4)GeCl4 在
常温下为液体,熔点低,由分子构成,微粒间作用力为范德华
力。(5)这两种化合物的结构相似,GeCl4相对分子质量大,分
子间作用力强,沸点高。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 ↑↓
3s
↑↓↑↓ ↑
3p
(2)共价键
(3)正四面体形 sp3杂化 非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4 二者结构相似,GeCl4 相对分子质量大,分子间作
用力强,沸点高
19.解析 根据题意推知X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe元
素。(1)铁原子核外有26个电子,基态原子的电子排布式是
[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能级
是半充满状态,较稳定,因此第一电离能:N>O。X和Z形成
的化合物XZ2为CS2,根据结构式SCS可知,分子中σ
键和π键数目之比为1∶1,且为非极性分子;根据“相似相溶”
规律可判断CS2 难溶于水。(3)Y的最简单氢化物为 NH3,
N—H是极性共价键,分子结构呈三角锥形,结构不对称,为极
性分子;氨气易液化的原因是氨分子间可以形成氢键。(4)由
于 H—F的键能大于 H—Cl,故氢化物的稳定性:HF>HCl;
由于 HF分子间可以形成氢键,故其沸点比 HCl的高。
答案 (1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)
(2)N O 1∶1 难
(3)极性 极性 氨分子间可以形成氢键
(4)HF H—F的键能大于 H—Cl HF HF分子间可以形
成氢键
20.解析 (1)Zn为30号元素,所以基态Zn2+的核外电子排布式
为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)NO-3 的中心N原子
的价层电子对数为3+12×
(5+1-3×2)=3,无孤电子对,中
心N原子采取sp2杂化,其空间结构为平面三角形。(3)①A.O3
的极性微弱,故其在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解
度,正确;B.CH2CH—CHO中每个碳原子均形成两个单键
和一个双键,故均采取sp2 杂化,正确;C.HCOOH 分子间可
以形成氢键,CH3OCH3分子间只有范德华力,氢键的作用强
于范德华力,所以 HCOOH的沸点比CH3OCH3 的高,错误,
故AB正确;②PAN的结构式为 H C
H
H
C
O
O O N
+
O-
O ,
1个分子 中 含 有10个σ键,则1molPAN 含σ键 数 目 为
10NA。(4)水分子中氧原子的价层电子对数=2+
1
2×
(6-
2×1)=4,VSEPR模型是正四面体形结构,水分子中含有2
个σ键,且 含 有2个 孤 电 子 对,所 以 水 分 子 的 空 间 结 构 为
V形。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)平面三角形
(3)①AB ②10NA
(4)正四面体形 V形
第三章 晶体结构与性质
1.B [共价晶体中不一定存在极性共价键,如硅、金刚石等晶体
中只存在非极性共价键,A错误;范德华力存在于所有分子晶
体中,B正确;硫黄晶体中分子间存在范德华力,而冰晶体中分
子间除存在范德华力外,还存在氢键,C错误;很多分子晶体(如
干冰等)中都存在共价键,D错误。]
2.D [X射线衍射实验是区别晶体和非晶体最可靠的科学方法,
A项正确;观察题给乙酸的晶体结构,可看出乙酸晶体中周期
性排列的结构单元是由4个乙酸分子组成的,即乙酸晶胞,B项
正确;对该结构建立原子坐标,通过几何计算可得出原子间的
距离,从而判断出晶体中哪些原子之间存在化学键,确定键长
和键角,C项正确;共价键的键能需要通过断键时吸收能量的大
小计算出来,而非通过简单的原子坐标测定和计算出来的,D
项错误。]
3.C [液晶是一种介于晶体与液体之间的中间态物质。不是晶
体,通常是由分子较大、分子形状呈长形或碟形的物质形成的
液晶态,故A错误;制造光导纤维的主要材料是二氧化硅,不是
高纯度硅,故B错误;共价晶体的熔、沸点高低取决于原子间共
价键的强弱,共价键的强弱与键能和键长有关,晶体中,共价键
的键能越大,熔、沸点越高,故C正确;硫化氢晶体和冰晶体都
是分子晶体,晶体升华时,硫化氢晶体克服分子间作用力,冰晶
体克 服 分 子 间 作 用 力 和 氢 键,克 服 的 作 用 力 不 相 同,故 D
错误。]
4.B [晶体中原子呈周期性有序排列而非晶体中原子排列无序;
晶体自范性的本质是:晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有
序排列的宏观表象,A正确;金属晶体导电是在外加电场作用
下,金属中含有的自由电子变为定向移动而形成电流,而不是
在外加电场力作用下才产生的自由移动的电子,B错误;MgO
的晶格能远比NaCl大,这是由于 MgO中离子所带的电荷数比
NaCl多,而离子半径却比NaCl的小,C正确;手性碳原子是连
接4个不同的原子或原子团的碳原子。乳酸[CH3CH(OH)
COOH]分子中与—CH3、—OH、—COOH、H原子连接的C原
子为手 性 碳 原 子,因 此 乳 酸 分 子 中 含 有1个 手 性 碳 原 子,D
正确。]
5.B [离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,分子间通过分
子间作用力形成的晶体是分子晶体,原子间通过共价键形成的
空间网状结构的晶体是共价晶体,由金属阳离子和自由电子构
成的晶体是金属晶体。由于范德华力和氢键作用力小,所以分
子晶体的熔沸点比较低,硬度小。共价晶体的熔沸点高,不导
电,一般不溶于其他溶剂,离子晶体的熔沸点也较高,水溶液或
在熔融状态下可以导电,金属晶体一般具有良好的导电和导热
性,具有延展性,据此可以判断。共价晶体的熔点高,但不能导
电,因此熔点2700℃,导电性好,延展性强应该是金属晶体,A
不正确;无色晶体,熔点3500℃,不导电,质硬,难溶于水和有
— 109 —
— 66 —
第二章 分子结构与性质
(时间:75分钟 满分:100分)
名师推好题 第6题。该题主要以路易斯结构式考查分子的结构、性质、分子式、键角和分子空
间构型,该题题目新颖,包含知识点多,从而提高学生的应用理解能力,值得推荐。
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是 ( )
A.CO2、H2S B.CO2、CH4 C.C60、C2H4 D.NH3、HCl
2.关于键长、键能和键角,下列说法错误的是 ( )
A.键角是描述分子立体结构的重要参数 B.键长是形成共价键的两原子间的核间距
C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定 D.键角的大小与键长、键能的大小无关
3.“暖冰”是韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成
的。下列关于“暖冰”的说法正确的是 ( )
A.“暖冰”中水分子是直线形分子
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.“暖冰”中水分子的各原子均满足8电子稳定结构
D.在强电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
4.手性分子是指在分子结构 Ca
b
x
y 中,当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时,称此分
子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳
原子的是 ( )
A.木糖醇 HOH2CCOHHC*OHHCOHHCH2OH
B.丙氨酸 HC*COOHNH2CH3
C.葡萄糖 HOH2C*CHHOCHHOCHHOCHHOCHO
D.甘油醛 HOH2C*HHOCHO
5.下列说法错误的是 ( )
A.σ键的电子云重叠程度比π键大,稳定性强
B.N与3个 H结合形成NH3 分子,体现了共价键的饱和性
C.第三周期主族元素中第一电离能介于 Mg和P之间的有3种
D.短周期主族元素中位于s区的有5种
6.用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的
路易斯结构式可以表示为 。则以下叙述错误的是 ( )
A.R为三角锥形 B.R可以是BF3 C.R是极性分子 D.键角小于109°28'
7.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6 的结构,下列说法正确的是 ( )
A.32gS8 分子中含有0.125molσ键
B.SF6 是由非极性键构成的分子
C.1molC2H2 分子中有3molσ键和2molπ键
D.C2H2 分子中不含非极性键
8.PH3 又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体,电石气的杂质中常含有它。它的结
构与NH3 分子结构相似。以下关于PH3 的叙述中正确的是 ( )
A.PH3 是非极性分子 B.PH3 分子中有未成键的电子对
C.PH3 是一种强氧化剂 D.PH3 分子中的P—H键是非极性键
9.下列分子中,各分子的空间构型、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是 ( )
选项 分子 空间构型 杂化方式 孤电子对数
A NH3 平面三角形 sp3 杂化 N含有一对孤电子对
B CCl4 正四面体 sp3 杂化 C不含有孤电子对
C H2O V形 sp2 杂化 O含有两对孤电子对
D CO2-3 三角锥形 sp3 杂化 C含有一对孤电子对
10.关于CH3OH、N2H4 和(CH3)2NNH2 的结构与性质,下列说法错误的是 ( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4 空间结构为平面形
C.N2H4 的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2 中C、O、N杂化方式均相同
11.某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子均在短周期且最
外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中
错误的是 ( )
A.X原子为ⅤA族元素 B.Y原子一定为ⅠA族元素
C.该分子中,既含极性键,又含非极性键 D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
12.S2Cl2 是橙黄色液体,少量泄漏会产生有窒息性的气体,喷水雾可减慢挥发,并产
生酸性悬浊液,其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2 的说法错误的是 ( )
A.为非极性分子
B.分子中既含有极性键,又含有非极性键
C.与S2Br2 结构相似
D.分子中S—Cl键能大于S—S键的键能
13.如图所示为元素周期表短周期的一部分。下列有关 A、B、C、D、E五种元素的叙述中,不正确
的是 ( )
A B C
D E
A.A与B形成的阴离子可能有AB2-3 、A2B2-4
B.E的气态氢化物的沸点比C的气态氢化物的沸点低
C.D在过量的B2 中燃烧的产物为DB2
D.A与E形成的化合物分子AE4 是极性分子
14.下面两表分别列出了CO和N2 的某些性质及相关键能,有关说法不正确的是 ( )
表1
分子 熔点/℃ 沸点/℃ 常温时在水中的溶解度
CO -205.05 -191.49 2.3mL
N2 -210.00 -195.81 1.6mL
— 65 —
— 68 —
表2
化学键 C—O CO C≡O
键能/(kJ·mol-1) 351 745 1071.9
化学键 N—N NN N≡N
键能/(kJ·mol-1) 193 418 946
A.CO与N2 的价层电子总数相等
B.由表2可知,CO的活泼性强于N2
C.由表1可知,CO的熔、沸点高于N2,这是因为CO分子间作用力小于N2
D.由表1可知,室温时,CO在水中的溶解性大于N2,是因为CO分子有弱极性
15.理论化学模拟得到一种N+13离子,结构如图。下列关于该离子的说法不正确的是 ( )
A.所有原子均满足8电子稳定结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.该离子的σ键与π键数目比为3∶2
二、非选择题(共5小题,共55分)
16.(10分)有A、B、C、D四种主族元素,原子序数依次增大,A元素原子2p轨道上有2个未成对电
子。B元素原子的p轨道中有3个未成对电子,其简单气态氢化物在水中的溶解度在同族元素
所形成的氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含C
的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。D元素原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨
道为全充满状态。请回答下列问题:
(1)AC2 分子中含有 个π键,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)B的简单气态氢化物的立体构型为 ,B原子采用 杂化。
(3)写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组物质: 。
(4)C元素的电负性 (填“>”“<”或“=”)D元素的电负性,用一个化学方程式表示:
。
17.(10分)氮元素是地球大气中含量最多的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子中成对电子数与未成对电子数之比为 。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是 ,而在氨水中,分子间的作用力有
。
(3)甘氨酸(HO C
O
CH2 NH2)是最简单的一种氨基酸,其相对分子质量为75,而戊烷相对
分子质量为72,与甘氨酸相差不大,但甘氨酸易溶解于水,戊烷却难溶解于水,出现这种差异的
原因是
。
(4)氮的氢化物除氨气外,还有联氨,其结构简式为 H2N—NH2。在联氨分子中,N原子采取
杂化,联氨中的六个原子 (填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺( N
N
N
NH2
H2N NH2
)俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(
N
HN NH
H
O
O
O
)后,
三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过 结合。在肾脏内易形成结石。
18.(10分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
部分元素在周期表中位置如图:
Al Si P
Ga Ge As
回答下列问题:
(1)六种元素中,非金属性最强的元素是: ,其在元素周期表中的位置是 ;写出
As原子的最外层的电子排布式 ,As原子核外有 个未成对电子。
(2)根据元素周期律,可判断原子半径Ga As(选填“>”“<”或“=”)。
(3)根据元素周期律,可判断PH3 的分子构型是 ,属于 分子(填“极性”或“非极
性”)。
(4)GaF3 的熔点高于1000℃,GaCl3 的熔点为77.9℃,可能的原因是
。
19.(12分)已知 H和O可以形成 H2O和 H2O2 两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①1mol冰中有 mol氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是 。
(2)已知 H2O2 分子的结构如图所示:H2O2 分子不是直线形的,两个氢原子犹
如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而
两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。
①H2O2 分子的电子式是 ,结构式是 。
②H2O2 分子是含有 键和 键的 (填“极性”或“非极性”)分子。
③H2O2 难溶于CS2,简要说明理由:
。
④H2O2 中氧元素的化合价是 ,简要说明原
。
20.(13分)ⅥA族的氧、硫、硒Se、碲Te等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的
化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式是S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的
最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(3)Se的原子序数为 ,其核外价电子的排布式为 ;
(4)H2Se的酸性比 H2S (填“强”或“弱”),气态SeO3 分子的立体构型为 ,
SO2-3 离子的空间结构为 ;
(5)H2SeO4 与 H2SeO3 酸性强弱比较:H2SeO4 的酸性比 H2SeO3 (填“强”或“弱”)。
(6)O的非金属性比S (填“强”或“弱”),例举一个化学方程式说明:
。
— 67 —