第二章 分子结构和性质选择填空练习题含答案Word文件下载.docx
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C.答案C
D.答案D
7.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
A.共价键的方向性
B.共价键的饱和性
C.共价键的键角
D.共价键的键长
8.下列物质属于等电子体的一组是( )
A.CH4和NH3
B.B3H6N3和C6H6
C.F-和Mg
D.H2O和CH4
9.下列分子或离子之间互为等电子体的是( )
A.CCl4和PO43﹣
B.NH3和NH4+
C.NO2和CS2
D.CO2和SO2
10.下列氯元素含氧酸酸性最强的是( )
A.HClO
B.HClO2
C.HClO3
D.HClO4
11.下列过程与配合物的形成无关的是( )
A.除去Fe粉中的SiO2可用于强碱溶液
B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向Fe3+溶液中加入KSCN溶液
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
12.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体.人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A.CH4和NH4+是等电子体,键角均为60°
B.B3N3H6和苯是等电子体,1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键
C.NH3和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.BF3和CO32﹣是等电子体,均为平面正三角形结构
13.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子与硅原子的位置是交替的,在
下列三种晶体中,它们的熔点从高到低的顺序是( )
①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅
A.①③②
B.②③①
C.③①②
D.②①③
14.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是( )
A.CH4和Br2
B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4
D.CO2和HCl
15.下列分子中,属于易溶于水的一组是( )
A.CH4、CCl4、CO2
B.NH3、HCl、HBr
C.Cl2、H2、N2
D.H2S、NO、SO2
16.某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点:
①互为手性异构体的分子互为镜像
②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③手性异构体分子组成相同
④手性异构体性质相同
你认为正确的是( )
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.全部
17.下列不属于共价键成键因素的是( )
A.共用电子对在两原子核之间高概率出现
B.共用的电子必有配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子核体积大小要适中
18.关于CS2,SO2,NH3三种物质的说法中正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
19.碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这是因为()
A.CCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2相对分子质量相差较大
B.CCl4与I2都是直线型分子,而H2O不是直线型分子
C.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素
D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子
20.下列变化过程中,原物质分子内共价键被破坏,同时有离子键形成的是( )
A.盐酸和NaOH溶液反应
B.氯化氢溶于水
C.溴化氢与氨反应
D.锌和稀H2SO4反应
二、填空题
21.一般认为:
如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;
如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
请查阅下列化合物中元素的电负性数值,判断它们哪些是共价化合物,哪些是离子化合物。
(1)NaF
(2)AlCl3 (3)NO (4)MgO (5)BeCl2(6)CO2
共价化合物_____________________________________________________________。
离子化合物______________________________________________________________。
22.Fe3+可以与SCN﹣,CN﹣,F﹣有机分子等形成很多的配合物.
(1)写出基态Fe3+的核外电子排布式 .
(2)CN﹣中碳原子的杂化方式为 .
(3)已知(CN)2是直线型分子,并有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为 .
(4)写出一种与SCN﹣互为等电子体的分子 .(用化学式表示)
(5)图1是SCN﹣与Fe3+形成的一种配合物,画出该配合物中的配位键(以箭头表示).
(6)F﹣不仅可与Fe3+形成[FeF6]3+,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体(如图2).该晶体的化学式为 .
23.气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如图所示,请在图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。
24.零排放、太阳能、绿色光源等高科技点亮2010上海世博.
(1)世博园区外围设置生态化停车场,有害尾气被纳米光触媒涂料分解为无毒物质,汽车尾气中的下列物质属于由极性键形成的非极性分子的是 .
a.COb.NOc.NO2d.CO2
(2)“一轴四馆”中安装了高亮度节能的陶瓷金卤灯,金卤灯中填充物通常包含NA,81Tl、49In、SC,I等元素的单质或化合物.有关说法正确的是 .
a.第ⅢA元素铊和铟,第一电离能Tl小于In
b.元素Sc位于周期表s区
c.钠的熔点低,是因为金属键较弱
d.I2溶于KI溶液,可产生I3﹣,由价层互斥理论可推知I3﹣呈直线形
(3)世博锗广泛采用了冰蓄冷空调.冰蓄冷空调采用液态化合物乙二酵(HOCH2CH2OH)介质,乙二醇沸点高,是由于 .
(4)上海城区大规模集中使用“21世纪绿色光源”LED半导体照明,LED晶片采厢砷化镓(GaAs)等材料组成.其中Ga原子在基态时,核外电子排布式为:
.GaAs的晶胞结构如图,晶胞中含砷原子数为 .
(5)“东方之冠”(中国馆)表面装有7000多块红色铝板,红色铝板为新型氟碳喷涂型材,一种氟碳涂层聚脂(FEP),它的单体为CF3﹣CF=CF2,该分子中碳原子的杂化方式有:
.
25.由N2和H2每生成1molNH3放热46kJ,而每生成1molNH2—NH2却吸收96.1kJ。
又知H—H键键能为436.0kJ·
mol-1,N≡N三键键能为940.0kJ·
mol-1。
试求:
(1)N—H键的键能;
(2)N—N单键的键能。
27.硒是一种非金属,可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂.
(l)Se是元素周期表中第34号元素,其基态原子的核外电子排布式为 .
(2)根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO3的分子空间构型为 ,其中Se原子采用的轨道杂化形式为 .
(3)CSe2与CO2结构相似,CSe2分子内σ键与π键个数之比为 .CSe2首次是由H2Se与CCl4反应后制取的,CSe2分子内的Se﹣C﹣Se键角 (填“大于”,“等于”或“小于”)H2Se分子内的H﹣Se﹣H键角.
(4)硒化铷晶体属于反萤石型结构,晶胞结构如图所示.每个晶胞中包含 个Rb2Se单元,其中Se2﹣周围与它距离最近且相等的Rb+的离子数目为 .
28.已知H2O2的结构如下图:
H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书页角为93°
52′,而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°
52′,试回答:
(1)写出H2O2分子的电子式和结构式。
(2)写出分子内的键型。
(3)估计它难溶于CS2,简要说明原因。
(4)指出氧元素的化合价,简要说明原因。
29.长期以来一直认为氟的含氧酸不存在,但1971年美国科学家将F2通入细冰沫获得HFO(次氟酸)。
(1)HFO的电子式为________。
(2)HFO与水反应得到物质A(结构如图所示),写出HFO与水反应的化学方程式________________。
(3)分子A中存在________键。
A.仅有σ键
B.仅有π键
C.同时含有σ键、π键
D.同时存在极性键和非极性键
30.用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
答案解析
1.【答案】B
【解析】三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构,P元素可形成3个共价键,S元素可形成2个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为
。
2.【答案】A
【解析】同类型的分子的键能越大,分子越稳定,而键能的大小取决于键长,键长取决于原子半径。
3.【答案】A
【解析】CO2与CS2的分子中原子总数相同,价电子总数也相同,互为等电子体;
二者结构相似,都为直线形的分子。
在CO2分子中,C原子与每个O原子均形成两个共价键,一个σ键,一个π键,同样CS2分子中,C原子与每个S原子也形成双键,一个σ键,一个π键,键角都是180°
,但由于C=O键长比C=S键长短,C=O键能比C=S键能大,所以CO2比CS2稳定。
4.【答案】C
【解析】8电子是稳定结构,但并不是所有分子中所有原子的价电子层都会达到8电子结构。
A中XeF6必然有6对共用电子对,不会是8电子结构;
B中HClO的电子式为
,其中Cl、O达到8电子结构,而H只有2个电子结构;
C中S2Cl2的电子式为
,可见S、Cl都达到8电子的稳定结构;
D中BF3的电子式为
,可见B原子不是8电子结构。
5.【答案】C
【解析】A,苯的分子结构可知无机苯的结构
,该分子结构中只含有极性键,故A错误;
B,无机苯的结构和性质与苯相似,能发生加成反应和取代反应,故B错误;
C,苯分子中的环上六个碳原子均是等效的,而无机苯中的环上三个B原子是等效的,三个N原子又是等效的,所以该环上共有两种等效氢,故其二氯代物中,两个氯原子分别处在邻位或对位时各一种,而处在间位时,有两种,故其二氯代物的异构体有四种,故C正确;
D,无机苯的结构和性质与苯相似,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误.
6.【答案】B
【解析】此题是信息题,考查利用信息综合分析、推断的能力。
由题给信息首先分析出H3PO4中共价键形式,3个H分别和3个O形成共价单键,与H相连的3个O与P形成3个共价键,从而得出能跟D原子发生交换的条件,由此同理对次磷酸结构作出判断。
7.【答案】B
【解析】O原子最外层有2个未成对电子,分别与H原子的核外电子形成共用电子对,O原子即达到8电子稳定结构,故1个O原子只能结合2个H原子才符合共价键的饱和性。
8.【答案】B
【解析】本题主要考查对等电子体概念的理解。
等电子体需具备两个条件:
一是微粒的原子总数相同,二是微粒的价电子总数相同。
分析可知B项正确;
A项中CH4与NH3原子总数不相等;
C项中F-和Mg的价电子总数不相同;
D项中H2O和CH4的原子总数不相同。
9.【答案】A
【解析】A,CCl4和PO43﹣离子中均含有5个原子,32个价电子,所以是等电子体,故A正确;
B,分子含有4个原子,NH4+离子含有5个原子,所以不是等电子体,故B错误;
C,NO2分子含有3个原子,17个价电子;
CS2含有3个原子,16个价电子数,所以不是等电子体,故C错误;
D,CO2分子中都含有3个原子,16个价电子;
SO2分子中含有3个原子,18个价电子数,所以不是等电子体,故D错误;
10.【答案】D
【解析】D分子中非羟基氧数目大。
11.【答案】A
【解析】A.二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和水都不是配合物,所以与配合物的形成无关,故A选;
B.银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;
C.铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;
D.铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物,所以与配合物的形成有关,故D不选;
12.【答案】D
【解析】A,CH4和NH4+原子总数为5,价电子总数都为8,是等电子体,为正四面体结构;
B,B3N3H6和苯原子总数为12,价电子总数都为30,是等电子体,B3N3H6中不含非极性键;
C,NH3和PCl3原子总数为4,NH3价电子总数为8,PCl3价电子总数为26,不是等电子体;
D,BF3和CO32﹣原子总数为4,价电子总数都为24,是等电子体,BF3成3个σ键,B原子不含孤对电子,采取sp2杂化,为平面正三角形
13.【答案】A
【解析】 这三种晶体属同种类型,熔化时需破坏共价键,①金刚石中为C—C键,②晶体硅中为Si—Si键,③SiC中为Si—C键,由原子半径可知Si—Si键键长最大,C—C键键长最小,
键长越短共价键越稳定,破坏时需要的热量越多,故熔点从高到低顺序为①③②。
14.【答案】B
【解析】A项中的Br2,C项中的CCl4,D项中的CO2都是非极性分子。
15.【答案】B
【解析】水是极性分子溶剂,根据相似相溶原理,只有极性分子的溶质才易溶于水。
所以只有B项符合。
16.【答案】A
【解析】手性异构体结构不同,性质不同,故④错误,其他①②③三项均正确。
17.【答案】D
【解析】两原子形成共价键时电子云发生重叠,即电子在两核间出现机会增多;
两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量越低;
原子核体积大小与共价键的形成无必然联系。
18.【答案】B
【解析】根据“相似相溶”原理,水是极性分子,CS2是非极性分子,SO2和NH3都是极性分子,故A错误,B正确;
由于CS2常温下是液体,SO2和NH3常温下是气体,故C错;
NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子有极性外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D错。
19.【答案】D
【解析】根据“相似相溶”原理,非极性分子组成的溶质易溶在非极性分子组成的溶剂中;
极性分子组成的溶质易溶在极性分子组成的溶剂中。
CCl4和I2都是非极性分子,H2O是极性分子,比较而言,I2更易溶在CCl4中而不易溶于水中,D项正确。
其余选项都没有揭示问题的实质。
20.【答案】C
【解析】原物质为共价分子的只有B、C,但HCl溶于水共价键被破坏而发生电离,并没有形成离子键;
而HBr+NH3===NH4Br过程中,破坏了H—Br共价键,形成了离子键。
21.【答案】
(2)(3)(5)(6)
(1)(4)
【解析】依据题目信息,元素间的电负性差值大于1.7,通常形成离子键,形成离子化合物;
电负性差值小于1.7,通常形成共价键,形成共价化合物。
22.【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d5
(2)sp;
(3)4:
3;
(4)CS2或CO2;
(5)
(6)KMgF3
【解析】
(1)Fe原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+的核外电子排布为:
1s22s22p63s23p63d5
(2)CN﹣为直线型,碳原子的杂化方式为sp
(3)(CN)2是直线型分子,并有对称性,结构式为:
N≡C﹣C≡N,(CN)2中π键和σ键的个数比为4:
3
(4)原子总数、价电子总数相同的微粒互为等电子体,与SCN﹣互为等电子体的分子为CS2或CO2
(5)S、O都有孤电子对,可以提供孤对电子,与铁离子形成配位键,该配合物中的配位键为:
;
(6)晶胞中F﹣离子数目=12×
=3、Mg2+离子数目=8×
=1、K+离子数目=1,故该晶体化学式为:
KMgF3,
23.【答案】
【解析】Cl原子最外层有7个电子(其中1个为未成对电子),Al原子最外层有3个电子,每个Al原子与三个氯原子形成三对共用电子,总共为6个电子,不能满足8电子稳定结构,而每个氯原子各有三对孤电子对,可以通过配位键满足Al的8电子稳定结构。
误区警示 配位键的箭头必须指向提供空轨道的一方,写成Cl←Al是常出现的错误。
24.【答案】
(1)d;
(2)acd;
(3)乙二醇分子间存在氢键;
(4)[Ar]3d104s24p1;
4;
(5)sp2、sp3
(1)CO,NO都是不同原子组成的双原子分子,含有极性键,属于极性分子,NO2、CO2中都含有极性键,NO2分子中N元素化合价为+4,不等于最外层电子数,属于极性分子,而CO2分子中C元素化合价为+4,等于其最外层电子数,故二氧化碳为非极性分子;
(2)a.同主族自上而下,第一电离能降低,故第一电离能Tl小于In,故a正确;
b.元素Sc属于过渡元素,位于周期表d区,故b错误;
c.金属晶体的熔点取决于金属键强弱,金属键越弱,熔点越低,故c正确;
d.I3﹣离子中心I原子价层电子对数=2+
=5,价层电子对模型为三角双锥,中心I原子有3对孤电子对,故I3﹣离子为直线型结构,故d正确;
(3)由于乙二醇分子间存在氢键,故其沸点较高;
(4)Ga原子核外电子数为31,根据能量最低原理,其基态原子核外电子排布式为:
[Ar]3d104s24p1;
GaAs为1:
1型结构,根据晶胞中红色球可知晶胞中As原子数目为4
(5)CF3﹣CF=CF2分子中﹣CF3中碳原子成4个σ键、没有孤电子对,采取sp3杂化,形成C=C双键的C原子成4个σ键、没有孤电子对,采取sp2杂化。
25.【答案】
(1)382.3kJ·
mol-1
(2)186.7kJ·
mol-1
【解析】 N2+3H2===2NH3ΔH=(EN≡N+3EH—H)-6×
EN—H
即-46kJ=(940.0kJ·
mol-1+3×
436.0kJ·
mol-1)-6×
∴EN—H=382.3kJ·
mol-1,即N—H键的键能为382.3kJ·
N2+2H2===NH2—NH2
ΔH=EN≡N+2EH—H-(4EN—H+EN—N)
96.1kJ=(940.0kJ·
mol-1+2×
mol-1)-(4×
382.3kJ·
mol-1+EN—N)
∴EN—N=186.7kJ·
mol-1,即N—N单键的键能为186.7kJ·
26.【答案】
(1)C;
O;
N
(2)ls22s22p63s23p63d104s1(3)配位键(4)1:
(5)H2O分子间能形成氢键,HCl分子间不能形成氢键(6)2
【解析】X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大,其中X原子核外电子有6种不同的运动状态,s能级电子数是P能级电子数的两倍,则X是C元素;
Z原子L层上有2对成对电子,则Z为C元素或O元素,X是C元素,所以Z是O元素,Y的原子序数大于X而小于Z,则Y是N元素;
Q是第三周期中电负性最大的元素,为Cl元素;
E+的M层3d轨道电子全充满,E的原子序数是29,为Cu元素,
(1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素,所以X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;
(2)E是29号元素铜,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:
ls22s22p63s23p63d104s1;
(3)含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键,铜原子中含有孤电子对,Cl元素中含有空轨道,所以二者能形成配位键;
(4)O=C=O分子中含有两个双键,双键中一个是π键,所以二氧化碳分子中含有2个π键;
(5)Z的氢化物是水,Q的氢化物是氯化氢,氢键的存在导致氢化物的沸点升高,所以水的沸点大于氯化氢;
(6)该晶胞中C60个数=1+8×
,K原子个数=6×
=6,所以该化合物中C60与钾原子个数比为2:
6=1:
27.【答案】
(l)1s22s22p63s23p63d104s24p4;
(2)平面三角形,sp2;
(3)1:
1,大于;
(4)4,8
(l)硒是34号元素,基态原子核外有34个电子,根据工作原理书写其核外电子排布式;
(2)根据价层电子对个数确定SeO3的分子空间构型及Se的杂化方式,价层电子对=σ键个数+
(3)根据二氧化碳分子中含有的σ键与π键个数之比确定CSe2中含有的σ键与π键个数之比,根据分子空间构型确定其键角相对大小;
(4)利用均摊法确定晶胞中含有的离子个数,从而确定每个晶胞中包含几个Rb2Se单元,根据最上面面心上的Se2﹣确定距离最近且相等的Rb+的离子数目
28.【答案】
(2)分子内既有极性键,又有非极性键。
(3)因H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据相似相溶规则,H2O2难溶于CS2中。
(4)氧为-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。
【解析】由H2O2的空间构型图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,根据相似相溶规则,H2O2难溶于CS2中。
29.【答案】
(1)
(2)HFO+H2O===HF+H2O2 (3)AD
(1)HFO是F的含氧酸,因此它的分子结构是F原子与一个羟基相连。
由此可以推出HFO的电子式。
分子中,中心原子为氧原子,氧与氢共用的电子对偏向氧,氧和氟共用的电子对偏离氧。
(2)物质A由H、F、O三种元素中的一种或两种组成,由原子守恒可知,除了生成HF外,还有H2O2。
(3)H2O2分子中仅有单键,所以应全为σ键。
存在的化学键有H—O键和O—O键,即分别为极性键和非极性键。
30.【答案】H·
+·
H―→H
H;
H
C
―→H
―→
【解析】熟悉常见电子式的正确表示
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