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选修3.2分子结构与性质学科王一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键解析：在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道“头碰头”重叠形成C—Hσ键，另外1个sp2杂化轨道形成C—Cσ键。2个碳原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成1个π键。答案：A2．下列说法正确的是()A．CHCl3是三角锥形B．AB2是V形，其A可能为sp2杂化C．二氧化硅是sp杂化，是非极性分子D．NH＋4是平面四边形结构解析：CHCl3分子中碳原子没有孤电子对，CHCl3是四面体形，A错误；AB2分子中A原子如果以sp2或sp3杂化均是V形，B正确；二氧化硅中硅以sp3杂化，且是原子晶体，无分子，C错误；NH＋4是正四面体形，D错误。答案：B3．同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质，二氯甲烷就是其中的一种，吸入会引起慢性中毒，有关二氯甲烷的说法正确的是()A．含有非极性共价键B．键角均为109°28′C．有两种同分异构体D．该有机物难溶于水解析：CH2Cl2中的C—H键和C—Cl键都是极性共价键；C—H键和C—Cl键的键长不同，CH2Cl2不是正四面体结构，键角不为109°28′；CH2Cl2是四面体结构，没有同分异构体；卤代烃都难溶于水。答案：D4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A．sp，范德华力B．sp2，范德华力C．sp2，氢键D．sp3，氢键解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。答案：C5．下列说法正确的是()A．NH3、CO、CO2都是极性分子B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析：A项CO2是由极性键形成的非极性分子，NH3和CO都是由极性键形成的极性分子；C项F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，则HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱；D项H2O是V形分子，而不是直线形分子。答案：B6．向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象的说法正确的是()A．开始滴加氨水时形成的难溶物为CuCO3B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋，配位数为4C．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道解析：CuSO4溶液中加氨水生成Cu(OH)2沉淀；反应前后Cu2＋的配体发生变化，则Cu2＋的浓度变化；[Cu(NH3)4]2＋中NH3给出孤电子对，而Cu2＋提供空轨道。答案：B7．某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA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AB2分子的键角为103.3°。下列推断不．正确的是()A．AB2分子的空间构型为“V”形B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案：B8．(2011·四川高考)下列推论正确的是()A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B．NH＋4为正四面体结构，可推测PH＋4也为正四面体结构C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析：本题考查物质结构的相关知识，通过演绎推理考查考生思维的严密性。选项A，由于NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3。选项B，PH＋4与NH＋4结构相似，为正四面体结构。选项C，SiO2是原子晶体。选项D，C3H8中3个C原子不在一条直线上，且C3H8为极性分子。答案：B9．(2013·佛山检测)下列关于共价键的说法正确的是()A．一般来说σ键键能小于π键键能B．原子形成双键的数目等于基态原子的未成对电子数C．相同原子间的双键键能是单键键能的两倍D．所有不同元素的原子间的化学键至少具有弱极性解析：σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键，π键是原子轨道以“肩并肩”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键，原子轨道以“头碰头”的方式比“肩并肩”的方式重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强，因此σ键的键能大于π键的键能，A项错误；原子形成共价键时，共价键的数目是成键的电子对数目，不等于基态原子的未成对电子数，因为部分成对电子受激发而成为单电子，B项错误；因为单键都是σ键，双键中有一个σ键和一个π键，σ键的键能大于π键的键能，故双键键能小于单键键能的两倍，C项错误；因为不同元素的电负性是不同的，所以不同元素原子间的化学键至少有弱极性，D项正确。答案：D10．下表所列的是不同物质中氧氧键的键长和键能的数据，其中a和b未测出，根据一个原则可估计键能大小顺序为dcba，该原则是()O2－2O－2O2O＋2键长(nm)149128121112键能(kJ/mol)abc＝494d＝628A.成键电子数越多，键能越大B．成键电子数越少，键能越大C．键长越短的键，键能越大D．以上都不是解析：4种含氧物质的微粒结构不清楚，可以根据键长判断键能的大小。答案：C二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11．(12分)Ⅰ.按不同的标准进行分类，化学键可以分为不同的类型，下列是对乙炔分子中的化学键进行分类。(1)从原子轨道的重叠方式看，乙炔分子中有________个σ键和________个π键。(2)从电子对在两原子核间是否偏离看，C—H键是________键，CC键是________键。(3)从形成共用电子对的数目看，C—H键是________键，CC键是________键。Ⅱ.请按要求回答下列问题：(1)ClO－、ClO－2、ClO－3、ClO－4中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构：微粒ClO－ClO－2ClO－3ClO－4立体结构(2)根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：CS2____________，PH3____________，H2S____________，H3O＋____________。解析：Ⅱ已知原子的杂化轨道类型，判断微粒的立体结构时，要考虑中心原子上孤对电子的数目。同主族元素形成的同类分子，分子的空间构型往往相似。答案：Ⅰ.(1)32(2)极性非极性(3)单叁Ⅱ.(1)直线形V形三角锥形正四面体形(2)直线形三角锥形V形三角锥形12．(12分)(2013·苏北三市模拟)A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素，其中E元素的核电荷数为29。D原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空：(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为________，1mol该分子中含有π键的数目为________。(3)基态D原子的外围电子排布式为________。DO2Cl2熔点：－96.5℃，沸点：117℃，则固态DO2Cl2属于________晶体。(4)E的氢化物的晶胞结构如图所示，其化学式是________。解析：(1)由题中信息知，A、B、C分别为C、N、O；第一电离能：C＜O＜N；(2)(CN)2根据结构特点知，其结构式为N≡C－C≡N；(3)D为铬，外围电子排布为3d54s1，DO2Cl2熔沸点较低，应为分子晶体。(4)根据晶胞计算原子方法：化学式为CuH。答案：(1)C＜O＜N(2)N≡C－C≡N4NA(或2.408×1024)(3)3d54s1分子(4)CuH13．(12分)(2013·山西四校联考)能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。(1)目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。①Ni在元素周期表中的位置是________，其基态原子的外围电子排布图是________。②该合金储氢后，含1molLa的合金可吸收H2的物质的量为________。(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)。实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是__________________________________________________。②硝基苯酚水合物属于________(填晶体类型)，失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是________。(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO2－4互为等电子体，且该阴离子中的所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的化学式是________，空间立体构型为________，其中心原子N的杂化方式是________。解析：(1)②每个晶胞中含La个数为8×18＝1；含氢分子数为8×14＋2×12＝3，故含1molLa的合金可吸附3molH2。(2)②从硝基苯酚水合物的性质看，应为分子晶体。苯酚中的羟基与结晶水之间存在氢键。(3)根据等电子体知识可知，该离子的化学式为NO3－4，等电子体的结构相似，故中心原子氮原子的杂化方式与SO2－4中的硫原子相同，采取sp3杂化，离子为正四面体结构。答案：(1)①第四周期，第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d84s2②3mol(2)①ONCH②分子晶体氢键(3)NO3－4正四面体sp314．(14分)分子式为Pt(NH3)2Cl2的配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂的结构简式为，具有抗癌作用；反铂的结构简式为，无抗癌作用。(1)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是________；Ni元素与Pt元素位于同一族，写出Ni元素基态原子的电子排布式：__________。(2)顺铂和反铂的物理性质有很大差异，其中只有一种易溶于水，请你通过所学知识判断哪一种易溶于水，并说明理由：____________________________________________________________________________________________________。(3)金属铂的原子堆积方式为铜型(面心立方堆积)，一个金属铂的晶胞中含有__________个铂原子。(4)NH3还能与很多化合物通过配位键发生相互作用。例如：科学家潜心研究的一种可作储氢材料的化合物X是NH3与第2周期中的另一种元素的氢化物相互作用的产物，X是乙烷的等电子体；加热化合物X会缓慢释放H2，转变为化合物Y，Y是乙烯的等电子体。①化合物X