2.3 分子结构与物质的性质【考试必过】化学人教版选择性必修2

该资料聚焦“分子结构与物质的性质”，以分子间作用力（范德华力、氢键）为起点，衔接分子极性、手性碳原子等结构知识，进而分析物质熔沸点、溶解度、酸性等性质差异，构建“结构-性质-应用”的学习支架，覆盖分子结构到性质应用的完整逻辑链。 知识链路以“结构决定性质”化学观念为核心，通过对比分析（如H₂O与H₂S熔沸点）、证据推理（氢键作用）等科学思维方法，习题结合半导体生产、灭火剂等真实情境，强化模型建构（VSEPR模型）与性质预测能力，助力学生形成系统的物质结构与性质认知框架。

2.3 分子结构与物质的性质 一、单选题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是 A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有 N、O、F 的物质中 B．范德华力比氢键的作用还要弱 C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质 D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关 2．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气中逸散气体，如等。它们虽然是微量的，有些却是强温室气体。下列推测不正确的是 A．分子呈正四面体形 B．在中的溶解度比在水中的大 C．中存在手性碳原子 D．中不含非极性键 3．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是 A． B． C． D． 4．下列叙述不正确的是 A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强 B．以极性键结合的分子，不一定是极性分子 C．判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子构型不对称，键角小于180°，为非直线形结构 D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合 5．下列物质中，酸性最强的是 A． B． C． D． 6．氨气溶于水中，大部分与以氢键结合形成。根据氨水的性质可推知的结构式为 A． B． C． D． 7．下列现象不能用“相似相溶” 规律解释的是 A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．碘易溶于CCl4 D．碘难溶于水 8．下列三种有机物：①苯酚，②乙酸乙酯，③木糖醇，在常温下它们的水溶性大小顺序正确的是 A．①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 9．化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是 A．该物质属于极性分子 B．该物质可与水形成分子间氢键 C．该物质属于有机物，在水中的溶解度较小 D．从结构分析，该物质在水中溶解度较大 10．物质结构决定物质性质。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 沸点：乙醇(78.3℃)高于二甲醚(-29.5℃) 氢键作用 B 溶解度：O3在CCl4中>H2O中 O3分子极性较弱 C 键角：PF3(94°)小于PCl3(109.5°) 电负性差异 D 熔点：C2H5NH3NO3<NH4NO3 晶体类型 11．下列化合物中含有手性碳原子的是 A． B．   C． D． 12．某化合物的分子式为​属​族元素，B属​族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知​分子的键角为​。下列推断不正确的是 A．​分子的空间构型为"V"形 B．A-B键为极性共价键，​分子为非极性分子 C．​与​相比，​的熔点、沸点比​的低 D．​分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而​分子间能形成氢键 13．下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C．、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高 14．物质结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 可用CS2除去试管内残余的S CS2是非极性分子，可以溶解硫 C 常温下，可用铁制容器盛装浓硝酸 铁的表面被浓硝酸氧化，产生了一层致密的氧化物薄膜 D 水的沸点比硫化氢的高 氧原子的半径比硫原子的小，H—O键长比H—S键长短 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（10分）氮族、氧族元素及其化合物种类繁多，有许多用途，部分物质的熔、沸点如下表所示： H2O H2S S8 SO2 SO3 H2SO4 N2H4 熔点/°C 0 -85.5 115.2 -75.5 16.8 10.3 1.4 沸点/°C 100 -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0 113.5 （1）H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多，主要原因为 。 （2）根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。 （3）N2H4是火箭发射常用的燃料，N2H4的电子式为 ，它属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 （4）已知含氧酸的酸性与结构中非羟基氧的数目有关，强酸一般有两个非羟基氧(如硫酸：)，中强酸一般有一个非羟基氧(如磷酸：)。已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元中强酸。请写出亚磷酸的结构式： 。 16．（12分）有关物质的熔、沸点，解答下列问题。 （1）有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是 ，原因是： 。 （2）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是 。 （3）如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。 （4）在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为 ，原因是 。 17．（18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()，酸性由强到弱的顺序为 (用A、B、C字母作答，下同)。 ②A．一氯乙烷()、B．乙烷()、C．乙醇()，沸点由高到低的顺序为 。 ③A．丙三醇()、B．丙醇()、C．丙烷()，水溶性由好到差的顺序为 。 ④A．、B．、C．，键角由大到小的顺序为 。 （2）的空间构型为 ，中心原子Cl的杂化类型为 。 （3）在金属型催化剂催化下可水解放出氢气，并产生(结构如图所示)．在该反应过程中，B原子的杂化方式由 变为 。 （4）如图所示的有机物中含有 个手性碳。 18．（18分）现有6种短周期元素X、Y、Z、W、M、Q，其原子序数依次增大，部分信息如下表： X 阴离子电子层结构与氦原子相同 Y 最高价氧化物在空气中增多会造成温室效应 Z 双原子单质分子中σ键和π键的数目之比为 W 基态原子的价电子排布式为 M 短周期元素中电负性最小 Q 元素最高化合价与最低化合价的代数和等于4 请回答下列问题： （1）基态Q原子的核外电子排布中，电子占据的最高能级符号是 ，其电子云轮廓图为 形。 （2）Z的电负性 (填“>”或“<”，下同)W的电负性，Z的第一电离能 W的第一电离能，W、M、Q的简单离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 （3）的VSEPR模型是 。 （4）中的X-Z-X键角比中的X-Z-X键角大，原因是 。 （5）写出一个由Y、W构成的非极性分子： (填分子式)。 （6）的沸点(100℃)比的沸点)高，这是由于 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 分子结构与物质的性质 一、单选题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是 A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有 N、O、F 的物质中 B．范德华力比氢键的作用还要弱 C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质 D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关 【答案】B 【解析】A．不是任何物质中都存在范德华力，如氯化钠为离子晶体，其中没有范德华力，只存在离子键，故A错误；B．范德华力比氢键的作用力要弱，故B正确；C．只有由分子构成的物质，物质的物理性质才由范德华力与氢键共同决定，不是分子构成的物质的物理性质不是由范德华力与氢键决定的，故C错误；D．范德华力的强弱与相对分子质量有关，氢键还与原子电负性的大小和半径大小有关，故D错误；故选B。 2．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气中逸散气体，如等。它们虽然是微量的，有些却是强温室气体。下列推测不正确的是 A．分子呈正四面体形 B．在中的溶解度比在水中的大 C．中存在手性碳原子 D．中不含非极性键 【答案】D 【解析】A．的中心原子C的价层电子对数为，sp3杂化，C原子上无孤电子对，该分子呈正四面体形，A正确，不符合题意；B．根据相似相溶，、都是非极性分子，是极性分子，故在中的溶解度比在水中的大，B正确，不符合题意；C．中“*”处的C原子分别连接，为手性碳原子，C正确，不符合题意；D．的结构式为，既含有极性键，又含有非极性键，D错误，符合题意；本题选D。 3．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．、分子中共价键都属于极性共价键，分子都是对称结构，属于非极性分子，为四面体结构，由于1个Cl原子的存在，正负电荷中心不重合，是极性分子，A不符合题意；B．C2H4、C2H2、C6H6均含有碳氢原子形成的极性键，且三者分子正负电荷中心重合，结构对称，属于非极性分子，B符合题意；C．、、均属于单质分子，双原子单质分子均为非极性键形成的非极性分子，C不符合题意；D．分子中的N原子含有1对孤电子对，空间构型为为三角锥形，、分子为V形，三者均含有极性键，由于孤电子对的存在，三者正负电荷中心均不重合，属于极性分子， D不符合题意；故选B。 4．下列叙述不正确的是 A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强 B．以极性键结合的分子，不一定是极性分子 C．判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子构型不对称，键角小于180°，为非直线形结构 D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合 【答案】D 【解析】A．对卤族元素，同一主族，从上往下，原子半径逐渐增大，非金属性减弱，卤素原子吸引共用电子对的能力减弱，共价键的极性依次减弱，共价键的键长依次增大，键能依次减小，卤化氢稳定性为HF＞HCl＞HBr＞HI，A正确；B．如CH4含有H-C极性键，空间构型为正四面体，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，B正确；C．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正确；D．非极性分子中，各原子间不一定以非极性键结合，如CO2中含极性键，为直线型，结构对称，为非极性分子，D错误；答案选D。 5．下列物质中，酸性最强的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】电负性，羧酸中与-COOH连接的碳原子上有2个F原子，其酸性最强，故答案选C。 6．氨气溶于水中，大部分与以氢键结合形成。根据氨水的性质可推知的结构式为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】①从氢键的形成原理上讲，A、B都成立；②但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；③从氨水的性质讲，依据，只有B成立；故答案选B。 7．下列现象不能用“相似相溶” 规律解释的是 A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．碘易溶于CCl4 D．碘难溶于水 【答案】B 【解析】A．氯化氢和水分子均是极性分子，根据相似相溶原理：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂可以判断，A错误；B．氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合相似相溶原理，B正确；C．碘和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理知，碘易溶于四氯化碳，C错误；D．碘是非极性的分子，水是极性分子，非极性的分子难溶于极性分子组成的溶剂，D错误，答案选B。 8．下列三种有机物：①苯酚，②乙酸乙酯，③木糖醇，在常温下它们的水溶性大小顺序正确的是 A．①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 【答案】B 【解析】苯酚以及木糖醇分子中都含有羟基，可与水分子形成分子间氢键，木糖醇分子含有羟基数目比苯酚分子多，更易溶于水，溶解性：③>①，乙酸乙酯为酯类物质，难溶于水，故水溶性为：③>①>②；故选B。 9．化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是 A．该物质属于极性分子 B．该物质可与水形成分子间氢键 C．该物质属于有机物，在水中的溶解度较小 D．从结构分析，该物质在水中溶解度较大 【答案】C 【解析】A．根据该有机物的结构可知，其分子结构不对称，属于极性分子，A正确；B．该物质中含羟基，能与水形成分子间氢键，B正确；C．该物质属于有机物，结构中含羟基，能与水形成分子间氢键，在水中的溶解度较大，C错误；D．该物质中含羟基，能与水形成分子间氢键，在水中的溶解度较大，D正确；答案选C。 10．物质结构决定物质性质。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 沸点：乙醇(78.3℃)高于二甲醚(-29.5℃) 氢键作用 B 溶解度：O3在CCl4中>H2O中 O3分子极性较弱 C 键角：PF3(94°)小于PCl3(109.5°) 电负性差异 D 熔点：C2H5NH3NO3<NH4NO3 晶体类型 【答案】D 【解析】A．乙醇和二甲醚互为同分异构体，但由于乙醇中存在分子间氢键，而二甲醚中不存在，导致乙醇(78.3℃)的沸点高于二甲醚(-29.5℃)，即与氢键作用有关，A不合题意；B．臭氧分子有极性，但很微弱，所以它在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度，B不合题意；C．电负性：F＞Cl，故PF3中共用电子对离P更远，排斥力更小，键角更小，且原子半径：F＜Cl，故PF3的键角小于PCl3，即与F、Cl的电负性差异有关，C不合题意； D．NH4NO3和C2H5NH3NO3都是离子晶体，NH4NO3的熔点高于C2H5NH3NO3，表明微粒间的作用力NH4NO3比C2H5NH3NO3大，比半径小，所以NH4NO3的熔点比C2H5NH3NO3高的原因：离子半径：＜，NH4NO3中的离子键强，故NH4NO3的熔点高，D符合题意；故答案为：D。 11．下列化合物中含有手性碳原子的是 A． B．   C． D． 【答案】A 【解析】A．分子中，与N原子相连的C原子，连接的4个原子或原子团都不相同，此碳原子为手性碳原子，A符合题意；B．  分子中，每个碳原子都连接2个相同的原子或原子团，都不是手性碳原子，B不符合题意；C．分子中，C原子分别连接2个Cl原子、2个F原子，该碳原子不是手性碳原子，C不符合题意；D．分子中，-CH2-连接2个相同的H原子，-COOH中C原子形成1个碳氧双键，2个碳原子都不是手性碳原子，D不符合题意；故选A。 12．某化合物的分子式为​属​族元素，B属​族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知​分子的键角为​。下列推断不正确的是 A．​分子的空间构型为"V"形 B．A-B键为极性共价键，​分子为非极性分子 C．​与​相比，​的熔点、沸点比​的低 D．​分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而​分子间能形成氢键 【答案】B 【解析】A．AB2分子中A原子为第ⅥA族，价电子数目为6，B属第ⅦA族元素，则该分子中A的价层电子对数为=4，有2对孤电子对，所以为V型结构，A正确；B．由电负性可知，B元素的非金属性更强，A-B键为极性共价键，为V型结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，B错误；C．H2O分子之间存在氢键，沸点更高，C正确；D．氧元素非金属很强，H2O分子之间存在氢键，A属第ⅥA族元素，B属第ⅦA族元素，AB2分子中不可能有H原子，分子间不能形成氢键，D正确；故选B。 13．下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C．、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高 【答案】B 【解析】A．、、、的热稳定性依次减弱是由于(X为卤素原子)键的键能依次减小，不能用范德华力大小来解释，故A错误；B．、、、的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力依次增强，所以其熔、沸点也依次升高，故B正确；C．、、中上氢原子的活泼性依次减弱，与键的极性有关，不能用范德华力大小来解释，故C错误；D．的沸点比的低是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；故选B。 14．物质结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 选项 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 可用CS2除去试管内残余的S CS2是非极性分子，可以溶解硫 C 常温下，可用铁制容器盛装浓硝酸 铁的表面被浓硝酸氧化，产生了一层致密的氧化物薄膜 D 水的沸点比硫化氢的高 氧原子的半径比硫原子的小，H—O键长比H—S键长短 【答案】D 【解析】A．甘油分子间存在较多氢键，增强了分子间作用力，导致其黏稠，A正确；B．CS2是非极性分子，单质硫也是非极性分子，根据相似相溶原理，CS2可溶解硫，B正确；C．浓硝酸使铁钝化，表面形成致密氧化膜阻止进一步反应，C正确；D．水的沸点高主要因分子间氢键作用强，而非仅因键更短，D错误；故选D。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（10分）氮族、氧族元素及其化合物种类繁多，有许多用途，部分物质的熔、沸点如下表所示： H2O H2S S8 SO2 SO3 H2SO4 N2H4 熔点/°C 0 -85.5 115.2 -75.5 16.8 10.3 1.4 沸点/°C 100 -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0 113.5 （1）H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多，主要原因为 。 （2）根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。 （3）N2H4是火箭发射常用的燃料，N2H4的电子式为 ，它属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 （4）已知含氧酸的酸性与结构中非羟基氧的数目有关，强酸一般有两个非羟基氧(如硫酸：)，中强酸一般有一个非羟基氧(如磷酸：)。已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元中强酸。请写出亚磷酸的结构式： 。 【答案】（1）H2O、N2H4存在分子间氢键（2分） （2）H2S（2分） （3） （2分） 极性（2分） （4）（2分） 【解析】（1）H2O、N2H4存在分子间氢键，分子间相互作用大于H2S，因此H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多，故答案为：H2O、N2H4存在分子间氢键。 （2）H2S中硫原子的价层电子对数为，SO2中硫原子的价层电子对数都为，SO3中硫原子的价层电子对数为，故答案为：H2S。 （3）肼是共价化合物，电子式为，肼分子的结构不对称，正、负电中心不重合，属于极性分子，故答案为：；极性。 （4）由中强酸一般有一个非羟基氧可知，亚磷酸分子中含有一个非羟基氧和2个羟基，有一个氢原子直接与磷原子相连，结构式为，故答案为：。 16．（12分）有关物质的熔、沸点，解答下列问题。 （1）有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是 ，原因是： 。 （2）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是 。 （3）如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。 （4）在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为 ，原因是 。 【答案】（1） A （2分） A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高（2分） （2）苯胺分子间存在氢键（2分） （3）S8相对分子质量大，分子间范德华力大（2分） （4） H2O＞CH3OH＞CO2＞H2 （2分） H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大（2分） 【解析】（1）结合题给信息可知，有机物A可形成分子内氢键，其沸点较低，蒸馏时先被蒸馏出来；而有机物B可形成分子间氢键，其沸点比A的高； （2）苯胺中含有氨基，可以形成分子间氢键，熔点、沸点较高，而甲苯分子间只存在范德华力，熔点、沸点较低； （3）S8和二氧化硫形成的晶体均为分子晶体，S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因是：S8相对分子质量大，分子间范德华力大； （4）和均为极性分子，常温常压下均呈液态，均能形成分子间氢键，且相同物质的量的形成的分子间氢键数比甲醇多，所以甲醇的沸点低于水；与均为非极性分子，常温常压下均呈气态，且的相对分子质量大于，所以CO2分子间的范德华力也更大，二氧化碳的沸点高于氢气，故沸点从高到低的顺序为。 17．（18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()，酸性由强到弱的顺序为 (用A、B、C字母作答，下同)。 ②A．一氯乙烷()、B．乙烷()、C．乙醇()，沸点由高到低的顺序为 。 ③A．丙三醇()、B．丙醇()、C．丙烷()，水溶性由好到差的顺序为 。 ④A．、B．、C．，键角由大到小的顺序为 。 （2）的空间构型为 ，中心原子Cl的杂化类型为 。 （3）在金属型催化剂催化下可水解放出氢气，并产生(结构如图所示)．在该反应过程中，B原子的杂化方式由 变为 。 （4）如图所示的有机物中含有 个手性碳。 【答案】（1） B>C>A（2分） C>A>B （2分） A>B>C（2分） B>C>A（2分） （2） 三角锥形 （2分） sp3（2分） （3） sp3 （2分） sp2（2分） （4）2（2分） 【解析】（1）①由于电负性：，则化学键极性：键键键，故三氟乙酸的羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强，乙酸的羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，则酸性：； 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．乙醇（）含有氢键，沸点最高，一氯乙烷的相对分子质量大于乙烷，一氯乙烷的沸点高于乙烷，即沸点：； ③物质所含羟基越多，水溶性越好，丙三醇（）、丙醇（）、丙烷（）的水溶性由好到差的顺序为； ④中心原子价层电子对数为4，S原子杂化方式为，中心原子价层电子对数为2，C原子杂化方式为sp，中心原子价层电子对数为3，S原子杂化方式为，则键角：； （2）中Cl原子价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，Cl原子采取杂化 （3）中存在配位键，B原子形成4个键，无孤电子对，B原子的杂化轨道类型为，根据的结构式可知，B原子形成3个键，无孤电子对，B原子的杂化轨道类型为，故杂化方式由变为； （4）同一个碳原子连接4个不同的原子或基团，该碳原子为手性碳原子，则该有机物中含有2个手性碳。 18．（18分）现有6种短周期元素X、Y、Z、W、M、Q，其原子序数依次增大，部分信息如下表： X 阴离子电子层结构与氦原子相同 Y 最高价氧化物在空气中增多会造成温室效应 Z 双原子单质分子中σ键和π键的数目之比为 W 基态原子的价电子排布式为 M 短周期元素中电负性最小 Q 元素最高化合价与最低化合价的代数和等于4 请回答下列问题： （1）基态Q原子的核外电子排布中，电子占据的最高能级符号是 ，其电子云轮廓图为 形。 （2）Z的电负性 (填“>”或“<”，下同)W的电负性，Z的第一电离能 W的第一电离能，W、M、Q的简单离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 （3）的VSEPR模型是 。 （4）中的X-Z-X键角比中的X-Z-X键角大，原因是 。 （5）写出一个由Y、W构成的非极性分子： (填分子式)。 （6）的沸点(100℃)比的沸点)高，这是由于 。 【答案】（1） 3p （2分） 哑铃（2分） （2） ＜ （2分） ＞ （2分） （2分） （3）四面体形（2分） （4）铵根与中N原子都发生杂化，分子存在1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力（2分） （5）（2分） （6）水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物（2分） 【解析】6种短周期元素X、Y、Z、W、M、Q，其原子序数依次增大，X的阴离子电子层结构与氦原子相同，则X为H元素；Y的最高价氧化物在空气中增多会造成温室效应，则Y为C元素；Z的双原子单质分子中键与键的数目之比为1:2，则Z为N元素；W的基态原子的价电子排布式为nsnnpn+2，则n=2，W为O元素；M在短周期元素中电负性最小，则其金属性最强，为Na元素；Q元素最高化合价与最低化合价的代数和等于4，则其原子的最外层电子数为6，其为S元素。从而得出，X、Y、Z、W、M、Q分别为H、C、N、O、Na、S。 （1）基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据的最高能级符号是3p，其电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：3p；哑铃； （2）同一周期随着原子序数变大，主族元素电负性变大，同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势，Z为N元素，W为O元素，非金属性N＜O，则N电负性＜O的电负性，但由于N的2p轨道半充满，原子的能量低，则N的第一电离能＞O的第一电离能，W、M、Q的简单离子分别为O2-、Na+、S2-其中O2-、Na+的电子层结构相同，核电荷数越大，则半径越小，S2-的电子层最多，半径最大，所以离子半径由大到小的顺序是，故答案为：＜；＞； （3）W、Q分别为O、S，的中心S原子的价层电子对数为，发生sp3杂化，则VSEPR模型是四面体形； （4）与NH3相比，N原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，中N原子的最外层没有孤电子对，而NH3中N原子的最外层有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用，所以中的H—N—H键角比NH3中的H—N—H键角大，原因是：铵根与NH3中N原子都发生sp3杂化，NH3分子存在1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力； （5）Y、W分别为C、O，则由Y、W构成的非极性分子为二氧化碳，其分子式为：； （6）H2S和H2O均属于分子晶体，水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物，所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高，故答案为：水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物。 学科网（北京）股份有限公司 $