内容正文:
小题突破3 分子结构与性质
真题领航 明方向
1.[2024·湖北卷]基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是( )
A. 理论认为模型与分子的空间结构相同
B. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D. 杂化轨道由1个轨道和3个轨道混杂而成
【答案】A
【解析】选A。模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对,当中心原子无孤电子对时,二者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,二者空间结构不同,故A错误;元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化,这一规律称为元素周期律,故B正确;在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,故C正确;1个 轨道和3个 轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道,称为 杂化轨道,故D正确。
2.[2024·安徽卷]某催化剂结构简式如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 该物质中为价
B. 基态原子的第一电离能:
C. 该物质中C和均采取杂化
D. 基态原子价层电子排布式为
【答案】C
【解析】选C。由结构简式可知,原子的3个单电子与苯环形成共用电子对,原子剩余的孤电子对与 形成配位键,提供孤电子对,与 形成配位键,结合化合物中各元素化合价代数和为0知,为 价,A项正确;同周期元素随着原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,故基态原子的第一电离能:,B项正确;该物质中,C均存在于苯环上,采取 杂化,与苯环形成3个共用电子对,剩余的孤电子对与 形成配位键,价层电子对数为4,采取 杂化,C项错误;的原子序数为28,位于第四周期第 族,基态 原子价层电子排布式为,D项正确。
3.[2024·湖南卷]通过理论计算方法优化了和的分子结构,和呈平面六元并环结构,原子的连接方式如下图所示,下列说法错误的是( )
A. 为非极性分子,为极性分子
B. 第一电离能:
C. 和所含电子数相等
D. 和分子中C、B和均为杂化
【答案】A
【解析】选A。由题图可知,和 分子都满足正电中心和负电中心重合,都是非极性分子,A错误;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,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能:,B正确;由题图可知,分子式为,分子式为,、分子都含156个电子,故 和 所含电子数相等,C正确;和 分子中C、B和 均与其他三个原子成键,和 分子呈平面结构,故 和 分子中C、B和 均为 杂化,D正确。
4.[2024·河北卷]从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( )
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、、键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的,每步所需能量不同
各步中的所处化学环境不同
【答案】B
【解析】选。原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子的能级是量子化的,不符合题意;中心 原子为 杂化,键角为 ,中心 原子为 杂化,键角约为 ,中心 原子为 杂化,键角为,三种物质中心 原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,符合题意;离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能吸引8个,周围最多能吸引6个,说明 比 半径大,不符合题意;断开第一个键时,碳原子周围的共用电子对较多,原子核对共用电子对的吸引力较弱,需要能量较小,断开 越多,碳原子周围共用电子对越少,原子核对共用电子对的吸引力越大,需要的能量变大,所以各步中的 所处化学环境不同,每步所需能量不同,不符合题意。
核心再悟 破重难
1.共价键
(1)类型
非极性键和极性键
同种原子间形成非极性键,如;不同种原子间形成极性键,如
键和键
键“头碰头”重叠形成,电子云呈轴对称,如键;键“肩并肩”重叠形成,电子云呈镜面对称,如键
单键、双键和三键
单键都是键,双键中有1个键、1个键,三键中有1个键、2个键
大键
用表示,代表形成大键的原子数,代表形成大键的电子数,如苯:,,,,,
配位键
(2)键参数
①定义
②键参数对分子性质的影响
2.原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①适用范围:型分子或型离子。
②公式:价层电子对数 键电子对数孤电子对数,孤电子对数(中心原子的价电子数电荷数-配位原子最多能接受的电子数之和)。
③当出现单电子时,单电子算一对。
(2)根据有机物的成键特点判断
键的类型
杂化方式
单键、、(、、)
双键、、(、、)
三键、、
(3)根据微粒的空间结构判断
微粒空间结构
四面体形
三角锥形
平面形
形
直线形
杂化方式
或
3.常见微粒的 模型和空间结构
常见微粒
中心原子的杂化方式
模型
中心原子上的孤电子对数
微粒的空间结构
正四面体形
0
正四面体形
四面体形
2
形
四面体形
1
三角锥形
正四面体形
0
正四面体形
平面三角形
0
平面三角形
平面三角形
1
形
直线形
0
直线形
精准演练 提能力
1.[2024·太原三模]是可以用来合成稳定的全氟硼烷室温离子液体的阴离子(结构如下图所示),具有良好的热稳定性及电化学稳定性。下列说法错误的是( )
A. 酸性:
B. 该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型
C. 基态原子的未成对电子数:
D. 该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】选C。元素非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性:,故酸性:,A正确;该阴离子中,中的碳原子为 杂化,同时该离子中也有饱和碳原子,为 杂化,故该阴离子中C原子有两种杂化轨道类型,B正确;根据原子核外电子排布规则,元素基态原子未成对电子数为3,C为2,B为1,也为1,故基态原子的未成对电子数:,C错误;通过共用电子对形成共价键,该阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构,D正确。
2.[2024·马鞍山三模]物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
水溶性:
分子极性
B
第一电离能:
原子半径:
C
酸性:乙酸 丙酸
推电子效应:
D
熔点:
晶体类型不同
【答案】B
【解析】选。二氧化碳是结构对称的非极性分子,溴化氢和水是结构不对称的极性分子,由“相似相溶”的规律可知,极性分子溴化氢在水中的溶解度大于非极性分子二氧化碳在水中的溶解度,正确;镁原子的 轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故镁元素的第一电离能大于铝元素的,与原子半径大小无关,错误;甲基和乙基都是推电子基团,乙基的推电子效应大于甲基的,所以丙酸的酸性弱于乙酸的,正确;氟化铝是离子晶体,氯化铝是分子晶体,一般情况下,离子晶体的熔点高于分子晶体的,所以氟化铝的熔点高于氯化铝的熔点与晶体类型不同有关,正确。
3.[2024·河南名校联考]法莫替丁片是一种治疗消化性溃疡病的药物,有效成分的结构简式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 中原子均为杂化,原子均为杂化
B. 中原子最多能与质子形成配位键
C. 分子中含 键
D. 第一电离能:
【答案】D
【解析】选D。分子中氨基 原子价层电子对数为4,有孤电子对,采用 杂化,A错误;分子含有7个 原子,每个 原子都有1个孤电子对,都能与质子 形成配位键,B错误;分子省略了7个氢原子( 键),所以 分子含 键,C错误;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以第一电离能:,D正确。
4.[2024·浙江6月选考]中的原子均通过杂化轨道成键,与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是( )
A. 分子结构可能是
B. 与水反应可生成一种强酸
C. 与溶液反应会产生
D. 沸点低于相同结构的
【答案】A
【解析】选A。选项所给结构中,形成2个共价键的氯原子最外层有7个电子,因此其中1个共价键应为配位键,而 不具备空轨道来接受孤电子对,因此该结构是错误的,A错误;根据原子守恒,与水反应可生成,是一种强酸,B正确;与 溶液反应 元素均转化成,元素的化合价升高,根据得失电子守恒可知,元素的化合价降低,会有 生成,C正确;的相对分子质量大于 的,因此 的范德华力更大,沸点更高,D正确。
学科网(北京)股份有限公司
$