搜索
课时作业38分子结构与性质时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1．下列分子中，既含有σ键又含有π键的是()A．CH4B．HClC．CH2===CH2D．F2[答案]C[解析]乙烯分子中碳原子发生sp2杂化，其中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别以“头碰头”重叠形成σ键，由于每个碳原子上均有一个垂直于杂化平面的p轨道，两个p轨道间通过“肩并肩”重叠方式形成π键。2．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是()A．分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等B．分子中的所有原子均达到8个电子稳定结构C．NCl3分子是非极性分子D．NBr3比NCl3易挥发[答案]B[解析]键长与原子半径有关。NCl3为三角锥形，极性分子。3．若ABn的中心原子A上没有孤对原子，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体结构为V形B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形D．以上说法都不正确[答案]C4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2和SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H4与C2H2[答案]B5．下列叙述正确的是()A．P4和NO2都是共价化合物B．CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子C．在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子D．甲烷的结构式：是对称的平面结构，所以是非极性分子[答案]C[解析]P4和NO2分子中都含有共价键，但P4是单质，故选项A错误。CCl4空间构型为正四面体形，结构对称，是含有极性键的非极性分子，故选项B错误。原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中才存在小分子，故选项C正确。甲烷分子是空间构型为正四面体形的非极性分子，故选项D错误。本题正确答案为C。6．下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的熔、沸点高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低⑥水分子在较高温度下也很稳定A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①②③[答案]B[解析]氢键存在于电负性较大的N、O、F原子与另外的N、O、F等电负性较大的原子之间，而水的稳定性与分子内的O—H共价键的强度有关。7．范德华力为akJ·mol－1，化学键为bkJ·mol－1，氢键为ckJ·mol－1，则a、b、c的大小关系是()A．abcB．bacC．cbaD．bca[答案]D[解析]氢键键能比范德华力强，比化学键弱得多。8．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()[答案]B[解析]从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；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；从事实上讲，依据NH3·H2ONH＋4＋OH－，可知答案是B。9．下列物质中，分子内和分子间均可形成氢键的是()A．NH3B．C．H2OD．C2H5OH[答案]B[解析]氢键的形成有的是分子内，有的是分子间。10．下列过程中，共价键被破坏的是()A．碘升华B．溴蒸气被木炭吸附C．酒精溶于水D．氯化氢气体溶于水[答案]D[解析]HCl溶于水电离成H＋和Cl－，破坏了共价键。11．下列叙述正确的是()A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D．CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央[答案]C12．下列物质中不存在氢键的是()A．冰醋酸中醋酸分子之间B．液态氟化氢中氟化氢分子之间C．一水合氨分子中的氨分子与水分子之间D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间[答案]D[解析]只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键，C—H不是强极性共价键。故选D。二、非选择题(共52分)13．(10分)按要求完成下列问题：(1)写出基态Fe的电子排布式和Mg2＋的轨道表示式______________、________________。(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数：________、________、________。(3)判断BCl3分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角__________、________、________。(4)若Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，请画出Pt(NH3)2Cl2可能的结构简式________、________。(5)下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性碳原子。[答案](1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)Co3＋CN－6(3)平面正三角形sp2120°[解析](2)在配合物中，往往是过渡元素的原子或离子存在空间轨道与含有孤对电子的分子或离子形成配位键，其中提供轨道的原子或离子是中心原子或中心离子，如本题中的Co3＋，提供电子对的分子是配体，如本题中的CN－。(3)硼原子的价电子均参与成键，其电子对数为3，则为sp2杂化，分子的空间构型为平面结构。(4)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，则为四边形，相同的微粒如NH3可能在同一边或成对角线关系。(5)所谓的手性碳原子是指中心碳原子以四条单键与四个不同的基团连接，故只有第一个分子内存在手性碳原子。14．(9分)短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________。(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为________(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：________________________(填化学式)。[答案](1)③(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO[解析]①s轨道最多可容纳2个电子；②同周期电负性最大的元素为ⅦA族元素。由审题导引可知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。15．(11分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数ABCDE。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________________________________________________________________________。(2)B的氢化物分子的空间构型是________，其中心原子采取________杂化。(3)写出化合物AC2的电子式____________________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为____________________。(4)E的核外电子排布式是______________________，ECl3与B、C的氢化物形成的配合物的化学式为____________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是________________________。[答案](1)CON(2)三角锥形sp3(3)··O······C····O····N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3(5)4Mg＋10HNO3===4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O[解析]由题意知，A、B、C、D、E分别为：C、N、O、Mg、Cr，CrCl3与NH3和H2O形成的配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，注意电子排布中的特殊情况：d轨道、s轨道的全充满、半充满情况，如：24Cr—[Ar]3d54s1,29Cu—[Ar]3d104s1。16．(12分)图表法、图像法是常用的科学研究方法。下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：性质元素ABCDEFGHIJ原子半径(10－10m)1.022.270.741.430.771.100.991.860.751.17最高价态＋6＋1－＋3＋4＋5＋7＋1＋5＋4最低价态－2－－2－－4－3－1－－3－4试回答下列问题：(1)以上10种元素中第一电离能最小的是：________(填编号)。比元素B原子序数大10的元素在元素周期表中的位置：________周期，________族，其基态原子的核外电子排布式是________________________________________________________________________。(2)由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是________(写分子式，写出两种即可)，元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是________。(3)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其E分子中共形成________个σ键，________个π键。(4)短周期某主族元素K的电离能情况如图(A)所示。则K元素位于周期表的第________族。图(B)是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b，你认为正确的是________，理由是________________________________________________________________________。