2.2 分子的空间结构(培优专练)化学人教版选择性必修2
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内容正文:
第二单元 分子结构与性质
课题2 分子的空间结构
题型1
1.C
2.B
3.A
题型2
4.A
5.C
6.D
7.A
题型3
8.A
9.B
10.C
11.C
题型4
12.B
13.C
14.D
15.B
题型5
16.B
17.C
18.B
1.B
2.B
3.C
4.B
5.C
6.B
7.D
8.C
9.B
10.D
11.B
12.A
13.(8分)(1)A
(2)B (2分)
(3)3:2
(4)B
(5)Mg>Na>K
(6)5s25p3
(7)
14.(13分)(1)ae (2分)
(2)a
(3) C<N<O C<O<N
(4) M 哑铃形
(5) < >
(6) 极性 V形 (2分)
15.(15分)(1)AD
(2)化合物III
(3)中心原子电负性越大,相应的键角就越大
(4) H<C<N<O 5:1
(5) 1 2 4
(6) sp3、sp 1 N2O或CO2 平面三角形
(7) 3d5 Mn2+价电子排布为3d5,处于半满状态,能量比较低,再失去一个电子需要的能量较大 (2分)
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第二单元 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
目 录
攻题型 定点突破,夯实要点
题型1 常见分子的空间结构
题型2 价层电子对互斥模型
题型3 根据VSEPR模型推测分子的空间结构
题型4 杂化轨道理论与分子空间结构的关系
题型5 等电子体原理与分子结构
练综合 融会贯通,拓展提升
题型1 常见分子的空间结构
1.【辩证思维】(22-23高二上·湖北武汉·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.空间填充模型 可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子
B.用电子式表示MgCl2的形成过程:
C.Cl-Cl的p-pσ键电子云图形:
D.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
【答案】C
【详解】
A.二氧化碳分子为直线型, 不能表示其分子结构,可以表示水分子,故A错误;
B.用电子式表示MgCl2的形成过程中,Mg原子失去电子,Cl得电子,箭头从Mg指向Cl, 故B错误;
C.Cl-Cl的p-pσ键属于轴对称,电子云图形: ,故C正确;
D.基态Cr原子的价层电子轨道表示式为 ,原图不符合洪特规则,故D错误;
故选:C。
2.【生活应用】通过使用光催化剂,在光照下吸附降解室内空气中的游离甲醛,以达到去除甲醛净化空气的目的。原理为。下列说法错误的是
A.Ti元素位于元素周期表d区 B.甲醛的电子式为:
C.的结构式为 D.的空间填充模型为
【答案】B
【分析】Ti为22号元素,价电子排布为,位于元素周期表第4周期ⅣB族,属于d区元素。甲醛为,分子中C与O形成碳氧双键,C分别与两个H形成单键。为直线形共价分子,C与两个O均形成双键。为V形结构,O原子半径大于H原子半径,对应空间填充模型符合结构特征。
【详解】A.Ti为22号元素,价电子排布为,位于第4周期ⅣB族,属于元素周期表d区,A正确;
B.甲醛分子中C与O之间形成碳氧双键后氧原子还有2对孤电子对,正确电子式为,B错误;
C.为直线形共价分子,C与两个O分别形成双键,结构式为,C正确;
D.为V形结构,O原子半径大于H原子半径,给出的空间填充模型符合的结构特征,D正确;
故选B。
3.【科技前沿】(25-26高二下·广东东莞·期中)以科技创新推动高质量发展。下列说法正确的是
A.液氧甲烷火箭发动机「蓝焱」完成整机试车:和均属于非极性分子
B.我国研发出世界最强T1200级超高强度碳纤维:碳纤维和互为同位素
C.大连化物所解密高量子效率光催化分解水微观机制:的球棍模型为
D.南开大学科研团队实现可逆的酮—烯醇转化:醇分子中官能团的电子式为
【答案】A
【详解】A.是正四面体对称结构,是同种原子构成的双原子分子,二者正负电荷中心都重合,均属于非极性分子,A正确;
B.同位素的研究对象是原子,碳纤维和是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,不是同位素,B错误;
C.H2O分子为形结构,不是直线形,图示模型不符合的真实空间结构,C错误;
D.醇的官能团是羟基,属于中性基团,不带负电荷;图示是氢氧根离子的电子式,羟基的电子式为,D错误;
故选A。
题型2 价层电子对互斥模型
4.【辩证思维】(25-26高二上·浙江温州·期末)下列化学用语表达正确的是
A.HCl中的键电子云图形:
B.基态氮原子的轨道表示式:
C.水的VSEPR模型:
D.基态Si原子的价层电子排布式:
【答案】A
【详解】
A.HCl中H原子的s轨道与Cl原子的p轨道重叠形成键,其电子云图为,A正确;
B.基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,根据洪特规则,2p轨道上的3个电子应分占3个轨道且自旋方向相同,B错误;
C.水分子的价层电子对数为4,其VSEPR模型为四面体构型,C错误;
D.Si位于第三周期IVA族,基态Si原子的价层电子排布式:,D错误;
故选A。
5.【演绎推理】(25-26高二上·湖南衡阳·期末)下列粒子中,空间结构与VSEPR模型一致的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.中心原子S 的价层电子对数为=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体,空间结构为三角锥形,A不符合题意;
B.中心原子S 的价层电子对数为=3,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形,B不符合题意;
C.中心原子Si的价层电子对数为=4,不含孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,C符合题意;
D.中心原子O 的价层电子对数为=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体,空间结构为三角锥形,D不符合题意;
故选C。
6.【演绎推理】(25-26高二下·福建泉州·期中)三氟化氯(ClF3)能发生自耦电离:2 ClF3+,其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是
A.ClF3分子中所有原子均满足8电子结构
B.的空间构型为正四面体
C.BrF3比ClF3更难发生自耦电离
D.离子中F-Cl-F键角大于87.5°
【答案】D
【详解】A.由图可知ClF3分子中Cl形成三个共价键,还有两对孤对电子,则Cl不满足8电子稳定结构,A错误;
B.分子中Cl的价电子对数为,不是正四面体,B错误;
C.Br的电负性比Cl弱,则Br-F键比Cl-F键极性大,BrF3更易发生自耦电离,C错误;
D.中心原子Cl的价层电子对数为,含有两对孤对电子,空间构型为V形,类似水分子,其F-Cl-F键角大于87.5°,D正确;
故选D。
7.【演绎推理】 (25-26高二上·山东济南·期末)W、X、Y、Z均为短周期元素,其中X、Y同周期,价电子数:,W的原子半径在元素周期表中最小,X的基态原子核外电子有5种空间运动状态,Y的基态原子核外s能级和p能级上的电子数相等。下列说法错误的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
B.与的VSEPR模型均为四面体形
C.与分子的空间结构均为三角锥形
D.与分子中均含有极性键和非极性键
【答案】A
【分析】W原子半径最小,为;X基态原子核外电子有5种空间运动状态,电子排布为,为;Y基态s能级与p能级电子数相等,且与X同周期,为;价电子数,Z为,据此分析。
【详解】A.非金属性,简单气态氢化物稳定性,即,A错误;
B.为,价层电子对数为;为,价层电子对数为,二者VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.为,为,N原子均含1对孤电子对,空间结构均为三角锥形,C正确;
D.为,含非极性键与极性键;为,含非极性键与极性键,D正确;
故选A。
题型3 根据VSEPR模型推测微粒的空间结构
8.【辩证思维】(25-26高二上·湖南长沙·期末)甲烷在一定条件下可生成碳正离子()、碳负离子()、甲基()、碳烯()等微粒,下列说法错误的是
A.和的空间结构均为平面三角形
B.CH4中4个C—H的键参数均相同
C.键角:
D.键角:
【答案】A
【详解】A.中心原子的价层电子对数为3(C—H σ键)+0(孤电子对)=3,碳原子采取sp2杂化,空间结构为平面三角形;中心原子周围3个σ键,1个孤电子,空间结构为三角锥形,A错误;
B.CH4中心原子采取等性杂化,4个键完全等价,键参数(键长、键角、键能)均相同,B正确;
C.中心原子的价层电子对数为,碳原子采取sp2杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形;中心原子的价层电子对数为,碳原子采取sp3杂化,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,孤电子对对成键电子对的斥力更大,故键角:,C正确;
D.(碳烯)中心原子的价层电子对数为2(C—H σ键)+1(孤电子对)=3,碳原子采取sp2杂化,空间结构为V形,键角:,D正确;
故选A。
9.【工农业生产】(25-26高二下·四川眉山·阶段检测)与通过电催化反应生成尿素[]。下列说法错误的是
A.为非极性分子,其在水中溶解度较小
B.的空间构型为三角锥形
C.尿素分子中C、O、N三原子的第一电离能依次增大
D.尿素分子中N-H键长大于水分子中O-H键长
【答案】B
【详解】A.是直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,在水中溶解度较小,A正确;
B.中N原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为平面三角形,不是三角锥形,B错误;
C.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能C<O<N,三者依次增大,C正确;
D.N的原子半径大于O,因此尿素分子中N-H键长大于水分子中O-H键长,D正确;
故选B。
10.【工业生产】(25-26高三下·湖南·开学考试)人工合成氨的一种方法如下图流程所示,下列说法正确的是
A.用酸性高锰酸钾溶液检验粗氨中的乙炔 B.中含有键
C.的VSEPR模型为 D.为V形结构
【答案】C
【详解】A.由于氨气和乙炔均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法用此方法检验粗氨中的乙炔,A错误;
B.H2O中O原子发生sp3杂化,因此H2O中存在的是键,B错误;
C.中心原子价层电子对数为:,无孤电子对,模型为平面正三角形,C正确;
D.的结构为,中心原子价层电子对数为2,无孤电子对,结构为直线形,D错误;
故选C。
11.【演绎推理】(25-26高二上·黑龙江鸡西·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:M>Z>X B.的键能小于的键能
C.的VSEPR模型为正四面体形 D.的键角大于的键角
【答案】C
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Q为非金属性最强的元素,则Q为F元素;阴离子中,Y得到一个电子形成四个键,Y最外层为3个电子,且Y是非金属,Y为B元素,阳离子中,X形成一个键且序数最小,X为H元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Z为C元素,一个M形成三个键,另外一个M失去一个电子后形成四个键,则M为N元素。
【详解】A.X为H元素、Z为C元素、M为N元素,原子半径:C>N>H,故A错误;
B.氮气分子中氮氮三键的键能大于氟气分子中氟氟单键的键能,故B错误;
C.四氟合硼离子中硼原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,离子的VSEPR模型为正四面体形,故C正确;
D.氨分子中氮原子和甲烷分子中碳原子的价层电子对数均为4,氨分子中氮原子的孤电子对数为1,甲烷分子中碳原子的孤电子对数为0,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,分子的键角越小,所以甲烷分子的键角大于氨分子,故D错误;
故选C。
题型4 杂化轨道理论与分子空间结构的关系
12.【辩证思维】(25-26高二上·河南·期末)有关杂化轨道的说法不正确的是
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.杂化轨道全部参与形成化学键
C.四面体形、三角锥形的结构可以用杂化轨道解释
D.、、sp杂化轨道的夹角分别约为、、
【答案】B
【详解】A.杂化过程中轨道总数不变,但形状由参与杂化的原子轨道重新组合而改变,A正确;
B.杂化轨道不一定全部成键,如中心原子的杂化轨道有一个被孤对电子占据,B错误;
C.四面体形(如)、三角锥形(如)均由sp3杂化轨道形成,C正确;
D.、、杂化轨道的标准夹角分别为(正四面体形)、(平面三角形)、(直线形),D正确;
故选B。
13.【信息加工】 (25-26高二上·吉林·期末)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,可发生水解反应,机理如下:
反应的中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为
A.sp3 B.dsp2 C.sp3d D.sp3d2
【答案】C
【详解】由题目反应机理所示中间体可知,中心原子为,1个与4个形成共价单键,中氧原子提供孤对电子,提供空轨道,形成配位键,分子空间构型为三角双锥形,杂化轨道数为5,硅为第三周期元素,有空的3d轨道能参与杂化,原子轨道杂化前后数目不变,所以,该中间体中的杂化轨道类型为s、p、d能级原子轨道杂化形成的,故答案选C。
14.【医疗健康】(25-26高二下·四川绵阳·阶段检测)X是一种治疗帕金森症药品的合成原料。下列说法错误的是
A.与足量H2加成,消耗5molH2
B.X分子最多18个原子共面
C.X分子中碳原子存在sp2杂化方式的碳原子有9个
D.X分子中C-Br键为p-p σ键
【答案】D
【详解】A.X中能与发生加成反应的结构:1 mol苯环消耗3 mol,1 mol醛基消耗1 mol,1 mol碳碳双键消耗1 mol,故共消耗3+1+1=5 mol,A正确;
B.该分子结构中包含苯环、碳碳双键、醛基形成的三个平面,由于中间均由可以旋转的单键相连,所有原子均可能共面,故共面原子数最多18个,B正确;
C.分子中全部9个C原子均采取sp2杂化,因此sp2杂化的碳原子共9个,C正确;
D.与Br相连的C为双键碳,该碳原子采取sp2杂化,因此C-Br σ键是sp2- p σ键,D错误;
故答案选D。
15.【演绎推理】25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某催化剂由Q、W、X、Y四种短周期主族元素及第四周期s区元素Z组成。Q、W、X、Y的原子序数依次增大,基态Z原子的原子核外无未成对电子。基态Q原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于W原子核电荷数的一半。X与Y位于不同周期,基态X原子的价电子数与基态Y原子p轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A.电负性:
B.的中心原子采取杂化
C.的原子半径在同周期中最大
D.的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】B
【分析】基态Q原子电子填充3个能级且各能级电子数相等,电子排布为,Q为;Q价电子数为4,等于W核电荷数的一半,W为;Z为第四周期s区元素且无未成对电子,电子排布为,Z为;X、Y原子序数依次增大、为短周期主族元素且不同周期,故X为第二周期、Y为第三周期,X原子序数大于O,价电子数等于Y的p轨道总电子数,可知X为(价电子数7),Y的p轨道总电子数为7,电子排布为,Y为。
【详解】A.X为,W为,同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性,即,A错误;
B.为,中心的价层电子对数为,采取杂化,B正确;
C.Z为,第四周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,同周期原子半径最大的是,不是,C错误;
D.Y为,同周期相邻元素为和,的3s轨道为全满稳定结构,第一电离能,同周期主族元素第一电离能整体呈增大趋势,,故的第一电离能低于同周期相邻元素,D错误;
故选B。
题型5 等电子体原理与分子结构
16.【辩证思维】(25-26高二下·安徽合肥·期中)氯的含氧酸根离子有ClO-、、、等,关于它们的说法中不正确的是
A.ClO-中Cl显+1价
B.的空间结构为直线形
C.的空间结构为三角锥形
D.是的等电子体
【答案】B
【详解】A.ClO⁻中O为-2价,原子团电荷为-1,Cl的化合价为+1,A正确;
B.中Cl的价层电子对数为4(2对成键,2对孤对),空间构型为V形,而非直线形,B错误;
C.中Cl的价层电子对数为4(3对成键,1对孤对),空间构型为三角锥形,C正确;
D.与原子数均为5,价电子总数均为32,是等电子体,D正确;
答案选B。
17.【推理演绎】下列微粒与是等电子体的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.的原子数为4,价电子数为5+3×6+1=24,与的26不符,A错误;
B.的原子数为4,价电子数为3+3×7=24,与的26不符,B错误;
C.的原子数为4,价电子数为5+3×6+3=26,与的原子数和价电子数均相同,C正确;
D.的原子数为4,价电子数为6+3×6=24,与的26不符,D错误;
故答案选C。
18.【科技前沿】(25-26高二下·福建泉州·期中)福建科研团队利用催化不对称键插入反应,可高效合成具有氮、硼、碳连续手性中心的分子。下列说法正确的是
A.硼元素位于元素周期表s区 B.CN-与N2互为等电子体
C.催化剂降低反应活化能与焓变 D.中P原子的杂化方式为
【答案】B
【详解】A.硼元素为第ⅢA族元素,价电子排布为,位于元素周期表p区,A错误;
B.与的原子总数均为2,价电子总数均为10,二者互为等电子体,B正确;
C.催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,但不改变反应物和生成物的总能量差,即不改变反应焓变,C错误;
D.中P原子的价层电子对数为,杂化方式为,D错误;
故选B。
限时:45分钟 满分:60分
一、选择题(每题2分,共12题,共24分)
1.根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论,下列说法正确的是
A.PCl3、都是三角锥形的空间结构
B.CH2O的VSEPR模型是平面三角形
C.CS2的中心原子上的价层电子对数为3
D.SO2和SO3的S均采取sp2杂化方式,分子空间结构均为平面三角形
【答案】B
【详解】A.中心原子P的价层电子对数为,是三角锥形结构,但中心原子N的价层电子对数为,是平面三角形结构,A错误;
B.中心原子C的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,B正确;
C.中心原子C的价层电子对数为,C错误;
D.中心原子S的价层电子对数为,S采取杂化,空间结构为V形,中心原子S的价层电子对数为,S采取杂化,空间结构为平面三角形,D错误;
故答案选B。
2.下列化学用语不正确的是
A.的空间结构:V形
B.氯化镁的电子式:
C.键角大小:
D.基态Fe原子的价层电子排布式:
【答案】B
【详解】A.中心S原子价层电子对数为,含1对孤电子对,空间结构为V形,A正确;
B.氯化镁是离子化合物,电子式需标注阴阳离子电荷,阴离子外加方括号,正确电子式为,B错误;
C.中心N原子有1对孤电子对,中心O原子有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥作用越强,键角越小,故键角,C正确;
D.Fe是26号元素,基态原子的价层电子排布式为,D正确;
故选B。
3.下列分子键角由大到小排序正确的是
A.NH3 > CH4 B.H2O > NH3 C.BF3 > NH3 D.CO2 < SO2
【答案】C
【详解】A.为杂化的正四面体结构,键角109°28′;为杂化,含1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,键角被压缩至约107°,故键角小于,A错误;
B.为杂化,含2对孤电子对,斥力更大,键角约104.5°,小于的107°,故键角小于,B错误;
C.为杂化的平面三角形结构,键角120°,大于的约107°,C正确;
D.为杂化的直线形结构,键角180°;为杂化,含1对孤电子对,为V形结构,键角约119°,故键角大于,D错误;
故答案选C。
4.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是
A.、的VSEPR模型不同
B.与的中心原子的杂化方式相同,VSEPR模型相同
C.、、均为正四面体形的分子
D.和空间结构相同,均为三角锥形,则键角:
【答案】B
【详解】A.中心N价层电子对数为3(3个σ键,0对孤电子对),中心N价层电子对数也为3(2个σ键,1对孤电子对),二者VSEPR模型均为平面三角形,A错误;
B.中心C价层电子对数为4,杂化方式为,VSEPR模型为四面体形;中心N价层电子对数为4,杂化方式为,VSEPR模型为四面体形,二者杂化方式和VSEPR模型均相同,B正确;
C.中心S价层电子对数为5(4个σ键,1对孤电子对),空间结构不是正四面体形,C错误;
D.N的电负性大于P,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对间斥力更大,键角,D错误;
故选B。
5.下列有关键长键角的说法中正确的是
A.高温陶瓷材料晶体中键角存在:
B.和中键角存在:
C.、、的键角由大到小的顺序为:
D.利用红外光谱仪可测定青蒿素分子的键长、键角
【答案】C
【详解】A.晶体中为杂化,无孤电子对,键角接近;为杂化,含1对孤电子对,孤电子对斥力更大,键角小于,故,A错误;
B.中心为杂化,平面三角形结构,键角接近;中心S为杂化,含1对孤电子对,三角锥形结构,键角小于,故,B错误;
C.中心含1对孤电子对,中心含2对孤电子对,孤电子对越多键角越小,故;电负性大于S,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对斥力更大,故,键角顺序,C正确;
D.红外光谱仪可测定分子中的化学键或官能团类型,无法测定键长、键角,测定键长键角常用X射线衍射法,D错误;
故答案为:C。
6.下列分子的空间构型相同的一组是
A.、 B.、 C.HCN、HClO D.、
【答案】B
【详解】A.的中心B原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;的中心N原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,二者构型不同,A不符合题意;
B.的中心C原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形;的中心C原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形,二者构型相同,B符合题意;
C.HCN的中心C原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形;HClO的中心O原子价层电子对数为,孤电子对数为2,空间构型为V形,二者构型不同,C不符合题意;
D.的中心S原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;的中心S原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间构型为V形,二者构型不同,D不符合题意;
故选B。
7.俗称“雌黄”,其分子结构如图,在不同光照和空气湿度下,可发生以下反应:
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中所有键角相等
B.中含孤电子对数为
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ中均有参与反应
D.反应Ⅱ中,每生成转移的电子数目为
【答案】D
【详解】A.中每个有一个孤电子对和3个σ键电子对,孤电子对与3个σ键电子对之间的排斥力相同,3个σ键之间的斥力也相同,所以键角相等,A正确;
B.每个含一个孤电子对,每个S含2个孤电子对,则1个含个孤电子对,则含孤电子对数为,B正确;
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ均有酸生成,酸中的氢元素只能来自水,故均须有水参与反应,C正确;
D.中为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则失电子,根据原子守恒生成,则每生成转移电子,数目为,D错误;
故选D。
8.SiCl4的水解机理如图(“□”代表Si的3d轨道)。下列说法错误的是
A.甲和丙中的Cl-Si-Cl键角不相等
B.甲→丁过程涉及极性键的断裂和形成
C.丁分子中Si-O键是p-p轨道重叠形成σ键
D.CCl4难水解是因为碳原子价电子层无d轨道
【答案】C
【详解】A.甲为,Si为杂化,4个配位原子均为Cl,为正四面体结构,所有Cl−Si−Cl键角相等;丙中Si连接3个Cl和1个−OH,不同基团对键角的影响不同,因此Cl−Si−Cl键角和甲不相等,A正确;
B.甲→丁的水解过程中,断裂了Si−Cl、H−O极性键,生成了Si−O、H−Cl极性键,涉及极性键的断裂和形成,B正确;
C.丁中Si和O成键时均采取杂化,Si−O σ键是Si的一个杂化轨道与O的一个杂化轨道“头碰头”重叠形成,不是轨道重叠,C错误;
D.C是第二周期元素,价电子层只有、轨道,没有轨道,无法像Si一样提供空轨道接受水中O的孤对电子,因此难水解,D正确;
故选C。
9.氰基硼氢化钠()是一种温和的还原剂,其还原能力比硼氢化钠()弱。遇湿气缓慢水解:。下列叙述错误的是
A.上述反应中,B、C的杂化类型均不变
B.1mol 中含4 mol 键
C.的阴离子空间结构为正四面体形
D.中原子轨道以“头碰头”式重叠形成键
【答案】B
【详解】A.B一直采用杂化,C一直采用sp杂化,A正确;
B.1 mol 中含4 mol 键、4 mol 键,共含8 mol 键,B错误;
C.中B采用杂化,阴离子的空间结构为正四面体形,C正确;
D.分子中两个1s电子配对形成共价键,原子轨道以“头碰头”式重叠形成键,D正确;
故答案为:B。
10.溴元素有多种化合价,可形成、、、、、等微粒。下列说法错误的是
A.的空间结构为V形
B.、、中Br的杂化方式相同
C.基态Br原子核外电子的空间运动状态有18种
D.键角:
【答案】D
【详解】A.中心原子为O,价层电子对数为,含2对孤电子对,杂化方式为,空间结构为V形,A正确;
B.中心Br的价层电子对数为、中心Br的价层电子对数为、中心Br的价层电子对数为,杂化方式均为,杂化方式相同,B正确;
C.基态Br原子核外电子排布式为,电子的空间运动状态数等于原子轨道总数,共有18种,C正确;
D.三种离子中心Br均为杂化,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小,孤电子对数目:(2对)>(1对)>(0对),故键角顺序为,D错误;
故答案为D。
11.化合物常作增味剂,已知Y、X、Z、M、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个周期均有分布,只有X、Z、M同一周期且相邻,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,Y与E同族。下列说法正确的是
A.原子半径:Y>X>Z
B.电负性:M>Z>E
C.氢化物沸点:X<M
D.ZY3和空间结构均为平面三角形
【答案】B
【分析】首先推断元素:五种短周期主族元素原子序数依次增大且三个周期均有分布,仅X、Z、M同周期相邻,故Y为第一周期主族元素,X、Z、M位于第二周期,E位于第三周期;Z基态原子最外层有3个未成对电子,价电子构型为,故Z为;结合X、Z、M相邻且原子序数递增,得X为、M为;Y()与E同族且E在第三周期,故E为,据此分析;
【详解】 A.同周期主族元素原子半径从左到右递减,且是原子半径最小的元素,原子半径顺序为,即,A错误;
B.同周期主族元素电负性从左到右递增,金属元素电负性远小于非金属,故电负性,即,B正确;
C.X的氢化物为烃类,含较多碳原子的烃常温下为固态,沸点远高于O的氢化物(、),因此氢化物沸点不一定,C错误;
D.为,中心N原子价层电子对数为,有1对孤对电子,空间结构为三角锥形;为,中心N原子价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为平面三角形,二者结构不同,D错误;
故选B。
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子核外s、p能级的电子数之比为,基态Y原子的价层电子排布式为,Y和W位于同主族,基态Z原子的K层电子数是最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是
A.四种单质的晶体类型相同 B.XY2、XW2的键角相等
C.离子键百分数: D.第一电离能:
【答案】A
【分析】首先推导元素:基态X的s、p能级电子数比为2:1,电子排布为,X为C;Y的价层电子排布为,n只能为2,价层排布为,Y为O;Y和W同主族,W为S;Z的K层电子数(2)是最外层的2倍,最外层电子数为1,原子序数介于O和S之间,Z为Na。
【详解】A.C的单质存在共价晶体(金刚石)、混合晶体(石墨)等类型,O单质为分子晶体,Na为金属晶体,S单质为分子晶体,四种单质晶体类型不相同,A错误;
B.和中心C均为杂化,均为直线形分子,键角均为,键角相等,B正确;
C.电负性,Na与O的电负性差值大于Na与S的差值,电负性差越大离子键百分数越高,故离子键百分数大于,C正确;
D.同周期主族元素第一电离能总体随原子序数增大而升高,第一电离能,D正确;
故选A。
二、非选择题(共3题,共36分)
13.(8分)20世纪初,科学家们才发现原子其实具有复杂的内部结构。而丰富的原子种类也造就了自然界中丰富的物质。
(1)下列化学用语表达正确的是_____(单选)。
A.H2O的球棍模型为
B.乙烯分子中形成σ键所用的轨道如右图所示
C.基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d34s2
D.氯离子的结构示意图为
(2)硫的化合物很多,如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3等,其中三聚的(SO3)3的结构如图所示(白球为O,黑球为S,黑线表示单键)。下列说法正确的是_____(单选)。
A.40g(SO3)3分子中含有2.5molσ键
B.SO中中心原子S的杂化方式是sp3
C.SO2、SO3分子的VSEPR模型不一样
D.S和O的电负性大小比较:S>O
(3)乙炔分子中σ键和π键数目之比为_____。
(4)下列说法正确的是_____(不定项)。
A.CCl4中的键角大于CO2中的键角
B.F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
C.N原子的最外层电子轨道表示式如图
D.CH4的球棍模型如图
磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一,在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐。
(5)Mg、K、Na的第一电离能由大到小的顺序为______。
(6)与P元素同主族的基态Sb原子的最外层电子排布式为_____。
(7)基态Cu原子的价电子轨道表示式为_____。
【答案】(1)A
(2)B (2分)
(3)3:2
(4)B
(5)Mg>Na>K
(6)5s25p3
(7)
【详解】(1)
A. H2O的球棍模型为,A正确;
B.σ键是头碰头,π键是肩并肩,表示的是乙烯分子中形成π键,B错误;
C.基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5,C错误;
D. 表示的是氯原子的结构示意图,D错误;
故答案为欸:A。
(2)A.40g(SO3)3的物质的量为mol,σ键数目为mol×12=2mol,A错误;
B.中中心原子S的价电子对数为4+=4,杂化方式是sp3,B正确;
C.SO2价层电子对数2+=3,杂化方式是sp2,SO3价层电子对数3+=3,杂化方式是sp2,分子的VSEPR模型一样,C错误;
D.同主族元素,核电荷数越大,电负性越小,S和O的电负性大小比较:S<O,D错误;
故答案为:B。
(3)H―C≡C―H,乙炔分子中有3个σ键和2个π键,数目之比为3:2;
故答案为:3:2。
(4)A.CCl4中的键角109°28′,CO2中的键角180°,A错误;
B.同族主族元素核电荷数越大非金属性越小,第一电离能越小,F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小,B正确;
C.N原子的最外层电子轨道表示式如图 ,C错误;
D.为CH4的比例模型,D错误;
故答案为:B。
(5)金属活动性越强,第一电离能越小,Mg、K、Na的第一电离能由大到小的顺序为Mg>Na>K;
故答案为:Mg>Na>K。
(6)Sb为第五周期第V A族元素,最外层电子排布式为5s25p3;
故答案为:5s25p3。
(7)
基态Cu原子的价层电子排布为3d104s1,价电子轨道表示式为;
故答案为:。
14.(13分)下表为元素周期表中前四周期的部分元素,根据要求回答下列各小题:
(1)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中比较f和j的非金属性强弱的方案中不可行的是______(填序号)
a. 比较两种单质的颜色
b. 比较气态氢化物的稳定性
c. 依据两元素在周期表的位置
d. 比较电负性
e. 比较最高价氧化物对应水化物的酸性
(2)下列状态的b中,电离最外层一个电子所需要的能量最大的是______(填序号)
a. b. c. d.
(3)在c、d、e三种元素中,电负性由小到大的顺序是______(填元素符号,下同),第一电离能由小到大的顺序是______。
(4)基态g原子中电子占据的最高能层符号为______,占据最高能级的电子云轮廓图形状为______。
(5)氢化物的还原性:______,键角:______(填“>”“<”或“=”)。
(6)元素i的简单氢化物分子属于______(填“极性”或“非极性”)分子;由i与e形成的离子,该离子中心原子的杂化方式为______,化合物的空间构型为______。
【答案】(1)ae (2分)
(2)a
(3) C<N<O C<O<N
(4) M 哑铃形
(5) < >
(6) 极性 V形 (2分)
【分析】a是H元素,b是Mg元素,c是C元素,d是N元素,e是O元素,f为F元素,g是Si元素,h是P元素,i是S元素,j为Cl元素。
【详解】(1)a.颜色是物理性质,不能用于判断化学性质,故不能通过比较两种单质的颜色判断元素的非金属性,a符合题意;
b.气态氢化物的稳定性与元素的非金属性强弱一致,可用于判断元素的非金属性,b不符合题意;
c.周期表右上角的主族元素的非金属性强,故可用两元素在周期表的位置判断元素的非金属性,c不符合题意;
d.电负性大小与元素的非金属性强弱一致,可用于判断元素的非金属性,d不符合题意;
e.F没有最高价氧化物对应的水化物,不能比较元素的非金属性,e符合题意;
故选ae。
(2)a. 表示的是基态;b. 表示的是基态Mg;c. 表示的是激发态的Mg;d. 表示激发态的。由于最外层电子的能量越高越易电离,所需要的能量越小,则所给的四种状态中,基态的和基态Mg电离最外层一个电子所需要的能量较大;由于电离最外层第一个电子所需要的能量小于电离最外层第二个电子所需要的能量,则所需能量:基态>基态Mg,故选a。
(3)c是C元素,d是N元素,e是O元素,三种元素位于同一周期,从左向右电负性增大,电负性由小到大的顺序是C<N<O;第二周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,由于N原子的2p轨道处于半充满状态,较稳定,电子较难电离,其第一电离能最大,故由小到大的顺序是C<O<N。
(4)基态g原子是Si,是第三周期元素,电子占据的最高能层是第三层,符号为M。Si原子电子排布式为,最高能级是3p,电子云轮廓图形状为哑铃形。
(5)d是N元素,氢化物为;h是P元素,氢化物为;非金属性:N>P,元素的非金属性越强,其对应氢化物的还原性越弱,故还原性:<;
、中N、P的杂化类型均为(中心原子均形成3个键且有1对孤对电子),键角主要与中心原子的电负性有关,中心原子电负性越大,键角越大,故键角:>。
(6)元素i是S,其简单氢化物分子为,S的孤电子对数为,因含有孤对电子导致正负电荷中心不重合,属于极性分子;由i与e形成的离子为,该离子中心原子的价电子对数为,S的杂化方式为;化合物为,中心原子O的价电子对数为2+=4,孤电子对数为2,则空间构型为V形。
15.(15分)回答下列问题:
(1)化合物III也是一种汞解毒剂。化合物IV是一种强酸。下列说法正确的有_____。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在II中S元素的电负性最大
C.在III中C-C-C键角是180°
D.在III中存在离子键与共价键
E.在IV中硫氧键的键能均相等
(2)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物III相比,水溶性较好的是_____。
(3)NH3、PH3、AsH3分子的键角分别为107.3°、93.3°、91.8°,其键角逐渐减小的原因是____。
(4)中含有各元素的电负性由小到大的顺序为____;该物质中,含有σ键和π键数目之比为____。
(5)在CO分子中每个原子均为8电子稳定结构,则C与O之间形成_____个σ键____个π键,在这些化学键中,O原子共提供了____个电子。
(6)乙腈(CH3CN)分子中碳原子的杂化类型有____,与N同周期的主族元素中,第一电离能大于N的有_____种,写出一种与N互为等电子体的分子的化学式_____,NO离子的立体构型是____。
(7)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于表:
元素
Mn
Fe
电离能/kJ•mol-1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式:_____,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是_____。
【答案】(1)AD
(2)化合物III
(3)中心原子电负性越大,相应的键角就越大
(4) H<C<N<O 5:1
(5) 1 2 4
(6) sp3、sp 1 N2O或CO2 平面三角形
(7) 3d5 Mn2+价电子排布为3d5,处于半满状态,能量比较低,再失去一个电子需要的能量较大 (2分)
【详解】(1)
A.中S原子的价层电子对数=2+=4,因此S原子采取sp3杂化,故A正确;
B.中含有的元素为H、C、O、S、Hg,同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小,因此5种元素中电负性最大的为O元素,故B错误;
C.中C原子成键均为单键,因此C原子采取sp3杂化,所以C-C-C键角接近109º28’,故C错误;
D.中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共价键和 与Na+之间的离子键,故D正确;
E.在Ⅳ中存在硫氧单键和硫氧双键,硫氧键的键能不相等,故E错误;
正确答案选AD。
(2)
中羟基能与水分子之间形成分子间氢键,为易溶于水的钠盐,溶于水后电离出的 中O原子均能与水分子之间形成氢键,相同物质的量两种物质溶于水后, 形成的氢键更多,因此化合物III更易溶于水。
(3)NH3、PH3、AsH3分子均为三角锥形,结构相似,中心原子电负性越大,中心原子周围电子云密度越大,化学键之间的相互排斥作用越大,相应的键角就越大,而三者电负性大小顺序是:N>P>As,所以NH3、PH3、AsH3键角依次减小。
(4)
中含有C、N、O、H,各元素的电负性由小到大的顺序为H<C<N<O;该物质中,含有20molσ键和4molπ键,因此σ键和π键数目之比为5:1;故答案为:H<C<N<O;5:1。
(5)在CO分子中,C与O之间形成碳氧叁键,存在1个σ键、2个π键,在这些化学键中,π键由氧原子提供孤电子对、碳提供空轨道,O原子共提供了4个电子。
(6)
乙腈(CH3CN)分子的结构简式为:,根据形成4个单键判断杂化类型是,成三键判断是sp杂化,故答案为:、sp;与N同周期的主族元素中,第一电离能大于N的有F元素,按洪特规则氮元素处于半充满状态稳定,比氧元素的电离能大;根据原子数相等、价电子数也相等的微粒互为等电子体进行判断与N互为等电子体的分子的化学式N2O或CO2;NO离子的立体构型根据价层电子对互斥理论进行判断中心原子N采用sp2杂化,且形成三个共价键,故为平面三角形。
(7)锰元素位于第四周期第Ⅶ B族,则Mn原子的价电子排布式为3d54s2,则Mn2+的价电子排布式为3d5;Fe为26号元素,Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为3d6,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少,所以气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,故答案为:由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需吸收能量。
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第二单元 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
目 录
攻题型 定点突破,夯实要点
题型1 常见分子的空间结构
题型2 价层电子对互斥模型
题型3 根据VSEPR模型推测分子的空间结构
题型4 杂化轨道理论与分子空间结构的关系
题型5 等电子体原理与分子结构
练综合 融会贯通,拓展提升
题型1 常见分子的空间结构
1.【辩证思维】(22-23高二上·湖北武汉·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.空间填充模型 可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子
B.用电子式表示MgCl2的形成过程:
C.Cl-Cl的p-pσ键电子云图形:
D.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
2.【生活应用】通过使用光催化剂,在光照下吸附降解室内空气中的游离甲醛,以达到去除甲醛净化空气的目的。原理为。下列说法错误的是
A.Ti元素位于元素周期表d区 B.甲醛的电子式为:
C.的结构式为 D.的空间填充模型为
3.【科技前沿】(25-26高二下·广东东莞·期中)以科技创新推动高质量发展。下列说法正确的是
A.液氧甲烷火箭发动机「蓝焱」完成整机试车:和均属于非极性分子
B.我国研发出世界最强T1200级超高强度碳纤维:碳纤维和互为同位素
C.大连化物所解密高量子效率光催化分解水微观机制:的球棍模型为
D.南开大学科研团队实现可逆的酮—烯醇转化:醇分子中官能团的电子式为
题型2 价层电子对互斥模型
4.【辩证思维】(25-26高二上·浙江温州·期末)下列化学用语表达正确的是
A.HCl中的键电子云图形:
B.基态氮原子的轨道表示式:
C.水的VSEPR模型:
D.基态Si原子的价层电子排布式:
5.【演绎推理】(25-26高二上·湖南衡阳·期末)下列粒子中,空间结构与VSEPR模型一致的是
A. B. C. D.
6.【演绎推理】(25-26高二下·福建泉州·期中)三氟化氯(ClF3)能发生自耦电离:2 ClF3+,其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是
A.ClF3分子中所有原子均满足8电子结构
B.的空间构型为正四面体
C.BrF3比ClF3更难发生自耦电离
D.离子中F-Cl-F键角大于87.5°
7.【演绎推理】 (25-26高二上·山东济南·期末)W、X、Y、Z均为短周期元素,其中X、Y同周期,价电子数:,W的原子半径在元素周期表中最小,X的基态原子核外电子有5种空间运动状态,Y的基态原子核外s能级和p能级上的电子数相等。下列说法错误的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
B.与的VSEPR模型均为四面体形
C.与分子的空间结构均为三角锥形
D.与分子中均含有极性键和非极性键
题型3 根据VSEPR模型推测微粒的空间结构
8.【辩证思维】(25-26高二上·湖南长沙·期末)甲烷在一定条件下可生成碳正离子()、碳负离子()、甲基()、碳烯()等微粒,下列说法错误的是
A.和的空间结构均为平面三角形
B.CH4中4个C—H的键参数均相同
C.键角:
D.键角:
9.【工农业生产】(25-26高二下·四川眉山·阶段检测)与通过电催化反应生成尿素[]。下列说法错误的是
A.为非极性分子,其在水中溶解度较小
B.的空间构型为三角锥形
C.尿素分子中C、O、N三原子的第一电离能依次增大
D.尿素分子中N-H键长大于水分子中O-H键长
10.【工业生产】(25-26高三下·湖南·开学考试)人工合成氨的一种方法如下图流程所示,下列说法正确的是
A.用酸性高锰酸钾溶液检验粗氨中的乙炔 B.中含有键
C.的VSEPR模型为 D.为V形结构
11.【演绎推理】(25-26高二上·黑龙江鸡西·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:M>Z>X B.的键能小于的键能
C.的VSEPR模型为正四面体形 D.的键角大于的键角
题型4 杂化轨道理论与分子空间结构的关系
12.【辩证思维】(25-26高二上·河南·期末)有关杂化轨道的说法不正确的是
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.杂化轨道全部参与形成化学键
C.四面体形、三角锥形的结构可以用杂化轨道解释
D.、、sp杂化轨道的夹角分别约为、、
13.【信息加工】 (25-26高二上·吉林·期末)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,可发生水解反应,机理如下:
反应的中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为
A.sp3 B.dsp2 C.sp3d D.sp3d2
14.【医疗健康】(25-26高二下·四川绵阳·阶段检测)X是一种治疗帕金森症药品的合成原料。下列说法错误的是
A.与足量H2加成,消耗5molH2
B.X分子最多18个原子共面
C.X分子中碳原子存在sp2杂化方式的碳原子有9个
D.X分子中C-Br键为p-p σ键
15.【演绎推理】25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某催化剂由Q、W、X、Y四种短周期主族元素及第四周期s区元素Z组成。Q、W、X、Y的原子序数依次增大,基态Z原子的原子核外无未成对电子。基态Q原子的核外电子填充在3个能级,且各能级电子数相等,其价电子数等于W原子核电荷数的一半。X与Y位于不同周期,基态X原子的价电子数与基态Y原子p轨道中的电子总数相等。下列说法正确的是
A.电负性:
B.的中心原子采取杂化
C.的原子半径在同周期中最大
D.的第一电离能高于同周期相邻元素
题型5 等电子体原理与分子结构
16.【辩证思维】(25-26高二下·安徽合肥·期中)氯的含氧酸根离子有ClO-、、、等,关于它们的说法中不正确的是
A.ClO-中Cl显+1价
B.的空间结构为直线形
C.的空间结构为三角锥形
D.是的等电子体
17.【推理演绎】下列微粒与是等电子体的是
A. B. C. D.
18.【科技前沿】(25-26高二下·福建泉州·期中)福建科研团队利用催化不对称键插入反应,可高效合成具有氮、硼、碳连续手性中心的分子。下列说法正确的是
A.硼元素位于元素周期表s区 B.CN-与N2互为等电子体
C.催化剂降低反应活化能与焓变 D.中P原子的杂化方式为
限时:45分钟 满分:60分
一、选择题(每题2分,共12题,共24分)
1.根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论,下列说法正确的是
A.PCl3、都是三角锥形的空间结构
B.CH2O的VSEPR模型是平面三角形
C.CS2的中心原子上的价层电子对数为3
D.SO2和SO3的S均采取sp2杂化方式,分子空间结构均为平面三角形
2.下列化学用语不正确的是
A.的空间结构:V形
B.氯化镁的电子式:
C.键角大小:
D.基态Fe原子的价层电子排布式:
3.下列分子键角由大到小排序正确的是
A.NH3 > CH4 B.H2O > NH3 C.BF3 > NH3 D.CO2 < SO2
4.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是
A.、的VSEPR模型不同
B.与的中心原子的杂化方式相同,VSEPR模型相同
C.、、均为正四面体形的分子
D.和空间结构相同,均为三角锥形,则键角:
5.下列有关键长键角的说法中正确的是
A.高温陶瓷材料晶体中键角存在:
B.和中键角存在:
C.、、的键角由大到小的顺序为:
D.利用红外光谱仪可测定青蒿素分子的键长、键角
6.下列分子的空间构型相同的一组是
A.、 B.、 C.HCN、HClO D.、
7.俗称“雌黄”,其分子结构如图,在不同光照和空气湿度下,可发生以下反应:
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中所有键角相等
B.中含孤电子对数为
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ中均有参与反应
D.反应Ⅱ中,每生成转移的电子数目为
8.SiCl4的水解机理如图(“□”代表Si的3d轨道)。下列说法错误的是
A.甲和丙中的Cl-Si-Cl键角不相等
B.甲→丁过程涉及极性键的断裂和形成
C.丁分子中Si-O键是p-p轨道重叠形成σ键
D.CCl4难水解是因为碳原子价电子层无d轨道
9.氰基硼氢化钠()是一种温和的还原剂,其还原能力比硼氢化钠()弱。遇湿气缓慢水解:。下列叙述错误的是
A.上述反应中,B、C的杂化类型均不变
B.1mol 中含4 mol 键
C.的阴离子空间结构为正四面体形
D.中原子轨道以“头碰头”式重叠形成键
10.溴元素有多种化合价,可形成、、、、、等微粒。下列说法错误的是
A.的空间结构为V形
B.、、中Br的杂化方式相同
C.基态Br原子核外电子的空间运动状态有18种
D.键角:
11.化合物常作增味剂,已知Y、X、Z、M、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个周期均有分布,只有X、Z、M同一周期且相邻,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,Y与E同族。下列说法正确的是
A.原子半径:Y>X>Z
B.电负性:M>Z>E
C.氢化物沸点:X<M
D.ZY3和空间结构均为平面三角形
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子核外s、p能级的电子数之比为,基态Y原子的价层电子排布式为,Y和W位于同主族,基态Z原子的K层电子数是最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是
A.四种单质的晶体类型相同 B.XY2、XW2的键角相等
C.离子键百分数: D.第一电离能:
二、非选择题(共3题,共36分)
13.(8分)20世纪初,科学家们才发现原子其实具有复杂的内部结构。而丰富的原子种类也造就了自然界中丰富的物质。
(1)下列化学用语表达正确的是_____(单选)。
A.H2O的球棍模型为
B.乙烯分子中形成σ键所用的轨道如右图所示
C.基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d34s2
D.氯离子的结构示意图为
(2)硫的化合物很多,如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3等,其中三聚的(SO3)3的结构如图所示(白球为O,黑球为S,黑线表示单键)。下列说法正确的是_____(单选)。
A.40g(SO3)3分子中含有2.5molσ键
B.SO中中心原子S的杂化方式是sp3
C.SO2、SO3分子的VSEPR模型不一样
D.S和O的电负性大小比较:S>O
(3)乙炔分子中σ键和π键数目之比为_____。
(4)下列说法正确的是_____(不定项)。
A.CCl4中的键角大于CO2中的键角
B.F、Cl、Br、I的第一电离能逐渐减小
C.N原子的最外层电子轨道表示式如图
D.CH4的球棍模型如图
磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一,在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐。
(5)Mg、K、Na的第一电离能由大到小的顺序为______。
(6)与P元素同主族的基态Sb原子的最外层电子排布式为_____。
(7)基态Cu原子的价电子轨道表示式为_____。
14.(13分)下表为元素周期表中前四周期的部分元素,根据要求回答下列各小题:
(1)元素非金属性强弱比较有很多方法,其中比较f和j的非金属性强弱的方案中不可行的是______(填序号)
a. 比较两种单质的颜色
b. 比较气态氢化物的稳定性
c. 依据两元素在周期表的位置
d. 比较电负性
e. 比较最高价氧化物对应水化物的酸性
(2)下列状态的b中,电离最外层一个电子所需要的能量最大的是______(填序号)
a. b. c. d.
(3)在c、d、e三种元素中,电负性由小到大的顺序是______(填元素符号,下同),第一电离能由小到大的顺序是______。
(4)基态g原子中电子占据的最高能层符号为______,占据最高能级的电子云轮廓图形状为______。
(5)氢化物的还原性:______,键角:______(填“>”“<”或“=”)。
(6)元素i的简单氢化物分子属于______(填“极性”或“非极性”)分子;由i与e形成的离子,该离子中心原子的杂化方式为______,化合物的空间构型为______。
15.(15分)回答下列问题:
(1)化合物III也是一种汞解毒剂。化合物IV是一种强酸。下列说法正确的有_____。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在II中S元素的电负性最大
C.在III中C-C-C键角是180°
D.在III中存在离子键与共价键
E.在IV中硫氧键的键能均相等
(2)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物III相比,水溶性较好的是_____。
(3)NH3、PH3、AsH3分子的键角分别为107.3°、93.3°、91.8°,其键角逐渐减小的原因是____。
(4)中含有各元素的电负性由小到大的顺序为____;该物质中,含有σ键和π键数目之比为____。
(5)在CO分子中每个原子均为8电子稳定结构,则C与O之间形成_____个σ键____个π键,在这些化学键中,O原子共提供了____个电子。
(6)乙腈(CH3CN)分子中碳原子的杂化类型有____,与N同周期的主族元素中,第一电离能大于N的有_____种,写出一种与N互为等电子体的分子的化学式_____,NO离子的立体构型是____。
(7)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于表:
元素
Mn
Fe
电离能/kJ•mol-1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
锰元素位于第四周期第VIIB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式:_____,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是_____。
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