内容正文:
第三讲 分子结构与性质、化学键
知识点清单
考点一 化学键与化合物类型 电子式
(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×
(8)× (9)× (10)×
考点二 共价键及其参数
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)×
考点三 分子的空间结构
(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)×
考点四 分子间作用力
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
(8)× (9)√ (10)×
考点五 配合物、超分子
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
模拟训练
1.B 【解析】 第2周期元素中,第一电离能的变化趋势为Li<B<Be<C<О<N<F<Ne(因Be的2s全满、N的2p半充满更稳定),B的第一电离能小于Be、C、O,而这三种元素的第一电离能均小于N,故介于B、N之间的元素有3种,A错误;NaClO中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B正确; 金属性:K>Al,故最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH(强碱)>Al(OH)3(两性氢氧化物),C错误;乙二胺含—NH2,分子间可形成N-H…N氢键,三甲胺[N(CH3)3]中N无连接H,无法形成氢键(分子内或分子间),其沸点低是因无氢键,D错误。
2.A 【解析】 热稳定性是化学性质,取决于共价键的强弱,H2O的热稳定性强于H2S是因为H—O的键能大于H—S键,与氢键无关,A符合题意;氟的电负性大于氯的电负性,H—F键中共用电子对更偏向F,F—H键的极性大于Cl—H键的极性,导致HF分子极性强于HCl,B不符合题意,分子间距大,分子间作用力弱,支链数目越多,熔沸点越低,沸点由高到低排序:正戊烷>异戊烷,C不符合题意;甲酸酸性大于乙酸是因为甲基是推电子基团,使羧基中羟基极性减小,电离出氢离子的能力减弱,D不符合题意。
3.B 【解析】 A.H原子中未成对电子为s电子,C、Cl原子中未成对电子为p电子,所以Cl2分子的共价键是pp σ键,CH4分子的共价键是sp σ键,故A正确;B.HCl遇水蒸气生成盐酸小液滴,所以形成白雾,故B错误;C.浓氨水和浓盐酸都易挥发,浓氨水挥发出的NH3和浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl白色固体,所以产生白烟,故C正确;D.该反应为自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,将化学能转化为电能,故D正确;故选B。
4.C 【解析】 A.由共价键的饱和性可知,X的阳离子中磷原子形成了配位键,故A正确;B.由方程式可知,与在空气中相比,真空条件下相当于减少二氧化碳的浓度,平衡向逆反应方向移动,有利于Y解吸出二氧化碳,故B正确;C.由X的阴离子中所有原子共平面可知,单键氮原子X的阴离子中有2个电子参与大π键的形成,而双键N原子X的阴离子中有1个电子参与大π键的形成,故C错误;D.Y的熔点比X的低说明X中离子键强于Y,则Y的阴离子半径大于X,故D正确;故选C。
5.B 【解析】 主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A正确; 主体与客体间通过非共价键形成超分子,B错误;已知单键的键能小于双键,则S-O的键能比S=O键能小,C正确;N原子价电子数为5, (CH3)4N+ 中N有4条σ键,失去1个电子形成阳离子,无孤对电子,采用sp3,(CH3)3N中N有3条σ键,1对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,D正确。
6.A 【解析】 A.锗是32号元素,位于第四周期第ⅣA族,基态原子价层电子排布式为4s24p2,A符合题意;B.二者晶体都属于分子晶体,相对分子质量大的熔点高,则GeCl4的熔点比SiCl4高,B不符合题意;C.GeCl4分子的中心原子Ge形成了4个σ键,且孤电子对数为=0,价层电子对数为4,Ge采取sp3杂化;H2O分子的中心原子O形成了2个σ键,且孤电子对数为2,O采取sp3杂化;中心原子的杂化类型相同时,孤电子对数越多的键角越小,则键角:GeCl4>H2O,C不符合题意;D.同一周期元素,第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势(第Ⅱ族、第VA族第一电离能大于其相邻元素),同一主族元素其第一电离能随着原子序数增大而减小,则第一电离能大小:Cl>Si>Ge,D不符合题意;故选A。
7.C 【解析】 A.NH3和C2H2均不为缺电子化合物,A错误;B.NH3是三角锥形,键角107°,BF3是平面三角形结构,键角120°,B错误;C.BF3与NH3化合反应产物中,B为sp2杂化,N为sp3杂化,C正确;D.NH3是极性分子,BF3是非极性分子,D错误;故选C。
8.【答案】 (1)S<O<N 平面正方形 配位键和极性共价键
(2)1∶2 Ca2+[∶∶∶C∶∶]2-
(3)sp3 H3AsO4的非羟基氧原子更多,使其中As-O-H中羟基极性更大,更容易电离出H+
【解析】 (1)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满状态,较稳定,故第一电离能:O<N;同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:S<O,则第一电离能:S<O<N;据晶体衍射实验观测的结果,[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形;Cu2+和NH3之间为配位键,NH3分子内部为极性共价键。答案为S<O<N;平面正方形;配位键和极性共价键;
(2)CaC2中的存在碳碳三键,所以σ键和π键的数目之比为1∶2,CaCN2是离子化合物,各原子最外层均达到8电子稳定结构,则CaCN2的电子式为Ca2+[∶∶∶C∶∶]2-。答案为1∶2;Ca2+[∶∶∶C∶∶]2-;
(3)As的中心As原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,故As原子采取sp3杂化,H3AsO4中非羟基氧数目为1,而H3AsO3中非羟基氧数目为0,H3AsO4的非羟基氧原子更多,使其中As-O-H中羟基极性更大,更容易电离出H+,从而酸性更强。答案为sp3;H3AsO4的非羟基氧原子更多,使其中As-O-H中羟基极性更大,更容易电离出H+。
9.【答案】(1)[Ne]3s23p3 8 (2)> P的价层电子排布式为3s23p3,p轨道半充满,比较稳定,难失电子 (3)D (4)sp3 SiF4、S、SO2F2、Cl等 (5)Pn
【解析】 (1)磷原子是15号元素,所以其简化电子排布式为[Ne]3s23p3。其中L能层有8个电子。(2)磷的电子排布是[Ne]3s23p3,3p轨道半空较稳定,而硫的电子排布式是[Ne]3s23p4,3p轨道未达到半满、全满或全空等稳定状态,故磷的第一电离能比硫大。 (3)非金属性N>P,热稳定性:NH3>PH3,A正确;非金属性P>As,最高价含氧酸的酸性:H3PO4>H3ASO4,B正确;As原子序数为33,与磷同主族,处在元素周期表的p区,C正确;氮的最高价氧化物对应的水化物才为强酸,D错误。 (4)计算可得P价层电子对数为4+×(5+3-2×4)=4,所以中心原子为sp3杂化。等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同,根据前加后减、前减后加、总数不变的原则,可以找到与磷酸根电子总数相同的等电子体分子为SiF4、S、SO2F2、Cl等。(5)n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸,如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n个水分子得到(HPO)n,其失去氢离子后得到相应的酸根,故该酸根可写为Pn 。
真题突破
1.B 【解析】 H2O中的H-O键是ssp3 σ键,而非pp σ键,A错误;根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;Cl的原子半径大于H,Cl—O键长应大于H—O键长,C错误;HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误。
2.AD 【解析】 “选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有
镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确。
3.B 【解析】 NH3分子中N原子具有孤电子,Ag+有空轨道,形成[Ag(NH3)2]+,体现了NH3的配位性,A正确;环己烷中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C-H键长小于环己烷,键能更高,B错误;带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,C正确;当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温,D正确。
4.B 【解析】 A.BeCl2的中心原子为Be,根据VSEPR模型可以计算,BeCl2中不含有孤电子对,因此BeCl2为直线型分子,A错误;B.P4分子中相邻两P原子之间形成共价键,同种原子之间形成的共价键为非极性共价键,P4分子中的共价键类型为非极性共价键,B正确;C.Ni原子的原子序数为28,其基态原子的价电子排布为3d84s2,C错误;D.顺2丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧,其结构简式为,D错误;故答案选B。
5.C 【解析】 A.氢气具有可燃性,使用氢气填充气球存在一定的安全隐患,而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸,因此使用电子构型稳定,不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠,故A正确;B.三氟化硼分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键,所以三氟化硼能与氨分子形成配合物[H3N→BF3],故B正确;C.碱金属元素的价电子数相等,都为1,锂离子的离子半径在碱金属中最小,形成的金属键最强,所以碱金属中锂的熔点最高,故C错误;D.氮原子价层只有4个原子轨道,3个不成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键,所以不存在稳定的五氟化氮分子,故D正确;故选C。
6.C 【解析】 A.氯气分子结构对称,正负电荷中心重合,为非极性分子,A错误;B.NaOH为离子化合物,电子式为Na+[∶∶H]-,B错误;C.NaClO含有钠离子和次氯酸根形成的离子键,含有O原子和Cl原子形成的共价键,C正确;D.Cl-有3层电子,Na+有2层电子,D错误;综上所述答案为C。
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第三讲 分子结构与性质、化学键
考点一 化学键与化合物类型 电子式
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质:反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2.离子键和共价键的比较
化学键
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键
粒子
阴、阳离子
原子
成键
实质
阴、阳离子的静电
作用
共用电子对与成键原子间的静电作用
形成
条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键;或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之间成键
3.离子化合物和共价化合物
项目
离子化合物
共价化合物
定义
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成
微粒
阴、阳离子
原子
化学键
类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
4.化学键的表示方法——电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)常见物质电子式的书写
①原子:Na:Na·,Cl:∶·。
②简单离子:Na+:Na+,F-:[∶∶]-。
③复杂离子:N:H∶∶H+,
OH-:[∶∶H]-。
④离子化合物:
MgCl2:[∶∶]-Mg2+[∶∶]-,
Na2O:Na+[∶∶]2-Na+,
Na2O2:Na+[∶∶∶]2-Na+。
⑤非金属单质及共价化合物:
N2:∶N︙︙N∶,H2O:H∶∶H,
H2O2:H∶∶∶H。
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物
如NaCl:Na×+·∶→Na+[×·∶]-。
②共价化合物
如HCl:H×+·∶H×·∶。
(5)最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键 ( )
(6)氢与硫、氯、钾3种元素均能形成共价化合物 ( )
(7)只含共价键的物质一定是共价化合物 ( )
(8)非极性键只存在于双原子的单质分子中 ( )
(9)非金属元素的原子之间一定形成共价键 ( )
(10)含有共价键的化合物一定是共价化合物 ( )
考点二 共价键及其参数
1.共价键的本质及特征
共价键是原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,其特征是具有方向性和饱和性。
2.共价键的分类
(1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。
σ键
H2的σ键的形成:
氢原子形成氢分子的过程示意图
HCl的σ键的形成:
H—Cl的sp σ键的形成
Cl2的σ键的形成:
Cl—Cl的p⁃p σ键的形成
π键
p⁃p π键的形成
大
π键
苯分子中的6个碳原子均通过σ键与氢原子相连,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子相接,共同构成一个以6个碳原子为核心的大π键。这种结构确保了任意两个相邻碳原子间的共价键键能和核间距离完全一致
(2)σ键与π键的比较
键型
σ键
π键
成键方向
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜面对称
牢固程度
键强度大,不易断裂
键强度较小,容易断裂
旋转
可以旋转
不可以旋转
成键判
断规律
共价单键全是σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键;共价三键中一个是σ键,另两个是π键
(3)根据共价键的极性特征,可将其分为极性共价键(简称极性键)和非极性共价键(简称非极性键)。
极性键的形成源于成键的两个原子电负性存在差异,导致共用电子对偏向电负性较大的元素,从而使共价键的正、负电荷中心不重合。而非极性键则是由电负性相同的元素形成的。
(4)根据成键原子间形成的共用电子对的数目,共价键可分为共价单键、共价双键和共价三键。
3.键参数
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大,键长越短,分子越稳定。
②分子的性质
(5)σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成 ( )
(6)σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转 ( )
(7)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 ( )
考点三 分子的空间结构
1.价层电子对互斥(VSEPR)理论
(1)理论要点
① 当价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。
② 孤电子对的排斥力较大,孤电子对数量越多,排斥力越强,键角越小。
(2)应用价层电子对互斥理论推测分子空间结构的关键在于判断分子中中心原子上的价层电子对数。
其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数,阴离子要加上电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。
2.杂化轨道理论
(1)理论要点
当原子成键时,原子的价电子轨道会相互混杂,形成与原轨道数量相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道的数量不同,轨道间的夹角也会不同,从而决定分子的空间结构差异。
(2)杂化轨道的类型
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
空间结构
sp
2
180°
直线形
sp2
3
120°
平面三角形
sp3
4
109°28'
正四面体形
(3)杂化轨道数和杂化类型的判断
①杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对;
②杂化轨道的数目=中心原子上的孤电子对数+中心原子的σ键电子对数(与中心原子直接相连的原子个数)=中心原子的价层电子对数。
(4)分子(ABn型)、离子(A型)的空间结构示例(填表)
实例
σ键
电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
(杂化轨
道数)
中心原
子的杂
化类型
VSEPR
模型
微粒的
空间
结构
BeCl2
2
0
2
sp
直线形
直线形
CO2
BF3
3
0
3
sp2
平面三
角形
平面三
角形
SO2
2
1
V形
CH4
4
0
4
sp3
四面
体形
正四面
体形
NH3
3
1
三角
锥形
H2O
2
2
V形
C
3
0
3
sp2
平面三
角形
平面三
角形
N
4
0
4
sp3
四面
体形
正四面
体形
(5)SiF4与S的中心原子均为sp3杂化 ( )
(6)为四角锥结构,中心原子I没有孤电子对 ( )
(7)六氟化硫分子空间结构呈正八面体形,其中心原子的价层电子对数为4 ( )
考点四 分子间作用力
1.分子间作用力
(1)范德华力、氢键的对比
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
—
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度
共价键>氢键>范德华力
影响其强
度的因素
①对于组成和结构相似的物质,其相对分子质量越大,范德华力亦随之增强;
②分子极性的增强同样会导致范德华力的增大
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关
对物质性
质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
应用举例
已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大,其中沸点较高的是 ,请画出上述两种物质形成氢键的情况: 。
【答案】 对羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:;对羟基苯甲醛形成分子间氢键:
2.分子的溶解性
(1)“相似相溶”规律
①非极性溶质通常能溶于非极性溶剂,而极性溶质则通常能溶于极性溶剂。
②分子结构相似的物质更容易相互溶解。
(2)氢键对分子溶解性的影响
若溶剂与溶质分子之间能够形成氢键,则溶质的溶解度会显著增加。
3.分子的手性
(1)手性异构:指一对分子在组成和原子排列上完全相同,但如同左手与右手般互为镜像,在三维空间中无法重叠的现象。
(2)手性分子:具备手性异构体的分子。
(3)手性碳原子:在有机物分子中,连接四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子即为手性分子,例如。
(4)H2O2分子间存在氢键 ( )
(5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大 ( )
(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高 ( )
(7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键 ( )
(8)范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质 ( )
(9)范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素 ( )
(10)范德华力是决定由分子构成的物质的熔点、沸点高低的唯一因素 ( )
考点五 配合物、超分子
1.配位键
(1)形成:当一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子接受该孤电子对形成的共价键,即“电子对给予—接受”键。
(2)表示方法:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如N可表示为[]+,在N中,虽然有一个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
2.配位化合物
(1)概念:金属离子或原子(称为中心离子或原子)与特定分子或离子(称为配体或配位体)通过配位键结合而形成的化合物。
(2)形成条件
①中心离子或原子:有空轨道,一般是带正电的金属离子,特别是过渡金属离子,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等,但也有电中性的原子等。
②配位体:其中的配位原子(配位体中直接同中心离子或原子配合的原子)有孤电子对。配位体可以是分子,如CO、NH3、H2O等,也可以是离子,如F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、OH-等。
(3)组成:如[Cu(NH3)4]SO4
3.配合物的制备
实验操作
实验现象及有关的离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现蓝色沉淀:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2N,氨水过量后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的透明溶液:Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,滴加乙醇后析出深蓝色晶体:
[Cu(NH3)4]2++S+H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液变为红色:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后,试管中出现白色沉淀:Ag++Cl-AgCl↓,再滴加氨水后沉淀溶解,溶液呈无色:AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-
4.超分子
(1)概念
超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
(2)超分子内分子间的作用力
普遍观点认为,超分子内部分子之间主要通过非共价键相结合,这包括氢键、静电作用、疏水作用,以及某些分子与金属离子形成的弱配位键等。
(3)超分子的两个重要特征
超分子的两大显著特征是分子识别和自组装。
(4)超分子的应用
①分离C60和 C70
②冠醚识别碱金属离子:冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。
1.(2026·广东省50校联考)下列关于物质结构和性质的说法正确的是 ( )
A.第2周期元素中,第一电离能介于B、N之间的有1种
B.NaClO是含有两种类型化学键的离子化合物
C.碱性:Al(OH)3>KOH
D.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的沸点比三甲胺[N(CH3)3]高的原因是乙二胺存在分子间氢键,三甲胺存在分子内氢键
2. (2026·广东省惠州市惠东县惠东高级中学第一次联考)结构决定其性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释不相符的是 ( )
选项
实例
解释
A
H2O的热稳定性强于H2S
H2O 分子间可形成氢键
B
HF分子的极性强于HCl分子
F 比 Cl电负性强,H-F 键中共用电子对更偏向 F
C
正戊烷的沸点高于异戊烷
异戊烷分子支链多,分子间距大,分子间作用力弱
D
甲酸的酸性强于乙酸
甲基的推电子效应强于氢原子,使羧基中O-H极性减小
3.(2023·北京朝阳·北京八十中校考二模)甲烷和氯气混合气在干燥的试管(带胶塞)中光照条件下反应,ΔH<0,下列有关说法不正确的是 ( )
A.Cl2分子的共价键是pp σ键,CH4分子的共价键是sp σ键
B.反应后试管中有无色油状液滴产生,但不会产生白雾
C.停止反应后,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口产生白烟
D.可通过原电池装置将甲烷和氯气反应的化学能转化为电能
4.(2023·山东烟台·统考二模)相变离子液体体系因节能潜力大被认为是新一代CO2吸收剂,某新型相变离子液体X吸收CO2过程如图,已知X的阴离子中所有原子共平面,下列说法错误的是 ( )
A.X的阳离子中存在配位键
B.真空条件下有利于Y解吸出CO2
C.X的阴离子中所有N均提供2个电子参与大π键的形成
D.Y的熔点比X的低,可推知阴离子半径:Y>X
5.(2025·甘肃卷)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图A),该分子和客体分子 (CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+ 被固定在空腔内部(结构示意图见图B)。下列说法错误的是 ( )
图A图B
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比S=O小
D.(CH3)4N+ 和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
6.(2024·广东深圳·开学考试)四氯化锗(GeCl4)是光导纤维的常用掺杂剂,锗与硅同族。下列说法不正确的是 ( )
A.基态Ge原子价层电子排布式为3d104s24p2
B.GeCl4的熔点比SiCl4高
C.键角:GeCl4>H2O
D.第一电离能大小:Cl>Si>Ge
7.(2024·湖北·期中)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.NH3、BF3、C2H2均为缺电子化合物
B.NH3的键角大于BF3的键角
C.BF3与NH3化合反应产物中,B和N的杂化方式不相同
D.NH3和BF3都是极性分子
8.回答下列问题:
(1)向CuSO4溶液中滴加过量的稀氨水,可以得到深蓝色的[Cu(NH3)4](OH)2溶液,此过程中涉及的非金属元素(H除外)的第一电离能由小到大的顺序为 ,[Cu(NH3)4]2+的空间构型是 ,[Cu(NH3)4]2+中含有的化学键类型为 。
(2)CaCN2从材料学角度俗称石灰氮,可以由CaC2与N2等反应制得。CaC2中σ键和π键的数目之比为 ,CaCN2中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,则CaCN2的电子式为 。
(3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂,其阴离子中As原子的杂化轨道类型为 ,H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为
。
9.(2025·广东省佛山市第三中学质量检测)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题。
(1)P的简化电子排布式为 ,其中L能层有 个电子。
(2)第一电离能:P S(填“>”“<”或“=”),原因是 。
(3)下列关于第VA族元素及其化合物的说法不正确的是 (填字母)。
A.热稳定性:NH3>PH3
B.酸性:H3PO4>H3AsO4
C.As处在元素周期表的p区
D.N的氧化物对应的水化物为强酸
(4)P中P采取 杂化方式,写出一个P的等电子体的化学式 。[概念:价电子数(或电子数)相同,且原子个数也相同的分子或离子之间互称为等电子体]
(5)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
若有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根的化学式为 (用含n的式子表示)。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O2HClO。下列说法正确的是 ( )
A.反应中各分子的σ键均为pp σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
2.(2025·广东卷)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有 。
A.镍与N、O形成配位键
B.配位时Ni2+被还原
C.配合物与水能形成分子间氢键
D.烷基链具有疏水性
3.(2024·湖南·高考真题)下列有关化学概念或性质的判断错误的是 ( )
A.用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
B.环己烷与苯分子中C—H键的键能相等
C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D.由R4N+与P组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
4.(2023·辽宁·统考高考真题)下列化学用语或表述正确的是 ( )
A.BeCl2的空间结构:V形
B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10
D.顺2丁烯的结构简式:
5.(2023·河北·高考真题)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 ( )
选项
实例
解释
A
用He替代H2填充探空气球更安全
He的电子构型稳定,不易得失电子
B
BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3]
BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C
碱金属中Li的熔点最高
碱金属中Li的价电子数最少,金属键最强
D
不存在稳定的NF5分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个N—F键
6.(2021·江苏·高考真题)反应Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是 ( )
A.Cl2是极性分子
B.NaOH的电子式为Na∶∶H
C.NaClO既含离子键又含共价键
D.Cl-与Na+具有相同的电子层结构
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