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1、第二章 分子结构与性质 一、单选题1下列叙述错误的是A非金属元素原子之间形成的化学键都是共价键B化学键包含键、键两种类型C键不能单独存在，一定和键共存D成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固2反应Cl2+2NaOH = NaClO+NaCl+H2O，可用于制备含氯消毒剂，下列说法正确的是ACl2中共价键类型为极性共价键BNaOH的电子式：C中子数为18的Cl原子：ClD基态Na原子的外围电子排布式为3s13有机化合物M的结构简式如右图所示，其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素，Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是A
2、简单氢化物的沸点由高到低顺序为B含氧酸的酸性强弱顺序为C元素第一电离能由小到大的顺序为D元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构4Green Chemistry报道，我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原CO2的新方法，其总反应为。下列相关化学用语和说法正确的是A中子数为20的氯原子：BNa+的结构示意图：CCO2分子中C原子杂化方式：DNaClO的电子式：5设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A18 g H2O2中含有的阴、阳离子总数为1.5NAB标准状况下，33.6 LC2H4分子中含有键的数目为7.5NAC0.25 mol I2与1 mol H2混合充分反应，
3、生成HI分子的数目为0.5NAD常温下，将2.8 g铁放入浓硫酸中，反应转移电子的数目为0.15NA6某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述错误的是A第一电离能：ZQWB简单离子半径：ZQWC该化合物中Z和Y原子的杂化方式都相同DY的氢化物的沸点可能大于Q的氢化物的沸点7X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素单质可用
4、作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是A同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种B电负性：YWXC物质R吸收微波时，分子内的键会断裂D简单气态氢化物的还原性：WY8某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是A非金属性： ZYB该结构中Z均满足8电子稳定结构CM的焰色试验呈黄色D氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大9短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、p是由前三种元素组成的二元化合物，s是元素Z的单质，溶液的为1.86，上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是A简单离子半径：B简单氢化物水溶液的酸性：C同
5、周期中第一电离能大于Y的元素有3种DY、Z最高价氧化物对应的水化物中心原子的杂化方式不同10下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间结构也相同的是ABCD11氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是A第一电离能：ONCHB基态氧原子的电子有8种空间运动状态C该分子中碳原子的杂化类型有sp、和D键的极性大小：N-HO-H三氧化二碳干冰DCO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同15下列物质中，酸性最强的是ABCD二、填空题16X、Y、Z、W、Q五种元素位于元素周期表前四周期，原子序数依次增大。基态X原子价电子排布式为；基态Z原子核外电子有三个能级
6、，p电子总数与s电子总数相等；W是第三周期电负性最大的元素；基态Q原子有四个未成对电子。(1)XZ2分子为_(“极性”或“非极性”)分子。(2)阴离子的杂化类型和空间构型分别是_、_。(3)的价电子排布式为_，Q在周期表中的位置是_区。(4)分子中各原子都满足最外层8电子结构，分子中键与键数目之比为_。(5)Y与W可形成化合物。资料显示：Y元素电负性略大于W；可溶于水发生反应。试写出该反应化学方程式为_。17已知：，在反应条件下，向密闭容器中加入反应物，后达到平衡。完成下列填空：(1)氮原子的核外电子排布式：_；硅原子核外电子的运动状态有_种。(2)上述反应混合物中的极性分子是_，写出非极性分
7、子的电子式_。(3)将三种离子的半径按由大到小的顺序排列_。(4)氧原子核外电子占有_种能量不同的轨道。属于_晶体。(5)非金属性：S小于O。试用一个实验事实说明_。18回答下列问题:(1)四种有机物的相关数据如下表：物质相对分子质量7272114114熔点/C- 129.8- 16.8- 56.897总结烷烃同分异构体熔点高低的规律 _；根据上述规律预测熔点_ (填“”或“”)。(2)两种无机物的相关数据如下表：物质(HF)n冰氢键形式FHFOHO氢键键能/kJmol-12819沸点/C20100(HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是 _。19(1)现有下列10种物质：
8、O2；H2；NH4NO3；Na2O2；Ba(OH)2；CH4；CO2；NaF；NH3；I2。其中既含离子键又含非极性键的是_(填序号，下同)；既含离子键又含极性键的是_；属于电解质的是：_。(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的原子最外层有_个电子。(3)只含金属元素的主族位于第_纵行。(4)第四周期元素中，如第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为_(用含a的式子表示)。(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第_族，已知铁的原子序数为26，最外层有2个电子，则铁的原子结构示意图为_。(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见
9、元素形成的离子化合物，则其电子式为_；若XY2为共价化合物，则其结构式为_。20氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为_。(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_，羰基碳原子的杂化轨道类型为_。(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式如下：反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂_个键，断裂_个键。(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为_。H2O、NH3、CO2分子的
10、空间结构分别是_，中心原子的杂化类型分别是_。21价电子对互斥(简称VSEPR)理论可用于预测简单分子的空间结构。请回答下列问题：(1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构：_；_；_；_；HCHO_；HCN_。(2)利用价电子对互斥理论推断键角的大小：甲醛分子中的键角_(填“”“”或“=”，下同)120；分子中的键角_120；分子中的键角_10928。(3)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据图所示的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A：_；B：_。(4)按要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式：平面形分子_，三角锥形分子_，
11、四面体形分子_。22VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_。(2)比较酸性：H2SeO4_H2SeO3(填“”、“”或“=”)。(3)气态SeO3分子的立体构型为_， 离子的VSEPR模型为_。(4)H2Se、H2S、H2O的沸点由高到低的顺序是_，原因是_。(5)H+可与H2O形成H3O+，H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因是_。23溶质在溶剂中的溶解度取决于多种因素，请回答下列问题：(1
12、)实验发现：CH4极难溶于水，而HF极易溶于水，其原因是_。(2)通常条件下，1体积的水可溶解700体积的NH3，请说明三点理由：_。24化学键的键能是指气态基态原子间形成化学键时释放的最低能量。如：，即键的键能为，也可以理解为破坏键需要吸收的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据(单位：)：H-HS-SC-ClC-OCl-ClH-SC-IH-OH-ClC-FH-F键能436255330351243339218463432427568阅读上述信息，回答下列问题：(1)根据表中数据判断的稳定性(填“大于”或“小于”)的稳定性_。试预测键的键能范围：_键键能
13、三氧化二碳干冰，C正确；D中碳原子的杂化方式为，中碳原子的杂化方式为，分子中碳原子的杂化方式为，杂化方式不完全相同，D错误。故选C。15C【详解】电负性，羧酸中与-COOH连接的碳原子上有2个F原子，其酸性最强，故答案选C。16(1)非极性(2) sp2 平面三角形(3) 3d6 d(4)34(5)【分析】基态X原子价电子排布式为，依据电子排布的规律，n=2，基态X原子是原子序数为6的C元素。基态Z原子核外电子有三个能级，p电子总数与s电子总数相等，Z是原子序数为8的O元素。X、Y、Z W原子序数依次增大，则Y是N元素。W是第三周期电负性最大的元素且同周期元素电负性从左到右逐渐增大，W是Cl元
14、素。基态Q原子有四个未成对电子，Q是Fe元素。【详解】（1）由分析知，X为C元素，Z为O元素，CO2分子为直线形，结构对称，则CO2分子为非极性分子。（2）的价层电子对数为，没有孤电子对，所以的中心原子N原子采取sp2杂化，空间构型为平面三角形。（3）基态Fe原子的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+的价电子排布式为3d6，在周期表中的位置是第四周期第VIII族，d区。（4）X与Y分别是C和N元素，(CN)2分子中各原子都满足最外层8电子结构，则其结构式为，所有的共价单键是键，共价三键有一个是键两个是键，故分子中键与键数目之比为3:4。（5）依据资料NCl3中N显
15、-3价，Cl显+1价，可溶于水与水发生水解反应，该反应化学方程式为：。17(1) 1s22s22p3 14(2) CO (3)(4) 3 分子(5)氢硫酸暴露于空气中会变浑浊，发生反应，说明氧气的氧化性大于S【详解】（1）氮原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3；硅原子核外有14个电子，运动状态有14种。（2）反应混合物中存在N2、CO两种分子，CO结构不对称，CO是极性分子，N2是非极性分子，电子式为。（3）电子层数相同，质子数越多半径越小，三种离子的半径按由大到小的顺序排列为。（4）氧原子核外电子排布为1s22s22p4，占有1s、2s、2p共3种能量不同的轨道。中只含共价
16、键，属于分子晶体。（5）氢硫酸暴露于空气中会变浑浊，发生反应，说明氧气的氧化性大于S，则非金属性：S小于O。18(1) 分子对称性越高，熔点越高 小于(2)冰中氢键数目比(HF)n中多【详解】（1）根据表格数据，同分异构体分子对称性越高，熔点越高。的对称性比差，分子对称性越高，熔点越高，所以熔点：小于；（2）1molHF只能形成1mol氢键，1molH2O能形成2mol氢键，由于冰中氢键数目比(HF)n中多，所以 (HF)n沸点低于冰。19 6 2 a+11 VIII S=C=S【详解】(1)O2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；H2含有非极性共价键，属于单质，既不是电
17、解质，也不是非电解质；NH4NO3中与形成离子键，、中N和H、N和O形成极性共价键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；Na2O2中Na+和形成离子键，中O原子之间形成非极性共价键，在熔融状态下能够导电，是电解质；Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键，OH-中O原子和H原子形成极性共价键，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；CH4分子中C和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；CO2分子中C和O形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；NaF中Na+和F-形成离子键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；NH3分子中
18、N和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；I2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；综上，既含离子键又含非极性键的是；既含离子键又含极性键的是；属于电解质的是；(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的化合价为-2价，即得到了2个电子，该元素的原子最外层有8-2=6个电子，故答案为：6；(3)元素周期表中，A族只含有金属元素，位于元素周期表中的第2纵行，故答案为：2；(4)第四周期元素中，第A族元素和第A族元素之间还有10个过渡金属元素，若第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为a+11，故答案为：a+11；(5)Fe位于元素周期
19、表中的第四周期第族，其原子结构示意图为，故答案为：；(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则XY2为CaF2，其电子式为，若XY2为共价化合物，则XY2为CS2，其结构式为S=C=S。20(1)1(2) sp2、sp3 sp2(3) NA NA(4) HO键的键能大于HN键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp【详解】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1；（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp
20、3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。（3）由于键比键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的NH键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol 键，断裂1mol 键，则断裂NA个键，断裂NA个键。（4）O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，HO键的键能大于HN键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。H2O分子中O原子的价层电子对数=2=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；NH3分子中N原子的价层电子对数=3=4，孤电
21、子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数=2=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。21 平面三角形 角形 直线形 角形 平面三角形 直线形 【详解】(1)，中，的价电子对数为，孤电子对数为0，为平面三角形；中，S的价电子对数为，孤电子对数为2，为角形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为0，为直线形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为1，为角形；分子中有1个碳氧双键，看作1对成键电子，2个单键为2对成键电子，C原子的价电子对数为3，且无孤电子对，所以分子的空间结构为平面三角形；分子的结构式为，含有1个键，看作1对成键电子，1个单键
22、为1对成键电子，故C原子的价电子对数为2，且无孤电子对，所以分子的空间结构为直线形。故答案为：平面三角形；角形；直线形；角形；平面三角形；直线形。(2)甲醛为平面形分子，由于键与键之间的排斥作用大于2个键之间的排斥作用，所以甲醛分子中的键角小于120。故答案为：。分子中，原子的价电子对数是，成键电子对数为2，孤电子对数为1，故分子的空间结构为角形，的键角120。故答案为：。分子中，P的价电子对数为含有1对孤电子对，由于孤电子对与键的排斥作用大于键间的排斥作用，所以的键角小于10928。故答案为：。(3)型微粒，中心原子上无孤电子对的呈平面三角形，有1对孤电子对的呈三角锥形，所以化学式分别是、。
23、故答案为：；(4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F组成的中性分子中，平面形分子为，三角锥形分子为，四面体形分子为。故答案为：；。22(1)sp3(2)(3) 平面三角形 四面体形(4) H2OH2SeH2S H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2Se与H2S结构相似，H2Se相对分子质量比H2S大，分子间作用力大，因而H2Se比H2S沸点高(5)H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子有1对孤对电子，排斥力较小【解析】（1）每个S原子含有2个键和2个孤电子对，所以每个S原子的价层电子对个数是4，则S原子为sp3杂化；故答案为：sp3；（2）H2SeO3和H2SeO4可表示成(H
24、O)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，正电性更高，导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H+，H2SeO4比H2SeO3酸性强，即酸性：H2SeO4 H2SeO3；（3）气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其立体构型为平面三角形，离子中S原子价层电子对个数=3+=4且含有一个孤电子对，所以VSEPR模型为四面体形；（4）含氢键的物质可使其熔沸点升高，H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2Se与H2S结构相似，都是分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量正相关，H2Se相对分子质量比H2S大，分子间
25、作用力大，因而H2Se比H2S沸点高，则沸点：H2OH2SeH2S；（5）H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力孤电子对与成键电子对间的排斥力成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，故答案为：H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子有1对孤对电子，排斥力较小。23(1)CH4是非极性分子，水是极性溶剂，所以CH4极难溶于水；HF是极性分子且能与水分子形成氢键，所以HF极易溶于水(2)NH3与H2O均为极性分子；NH3与H2O分子间易形成氢键；NH3与H2O易反应生成【解析】（1）的空间构型为正四面体、是非
26、极性分子，而的空间构型为V形、是极性分子，的空间构型为直线型，只含H-F极性键，是极性分子，依据相似相溶原理，CH4极难溶于水，HF极易溶于水，且能与水分子形成分子间氢键。（2）的空间构型为V形、是极性分子，NH3的空间构型为三角锥形，是极性分子，依据相似相溶原理，NH3极易溶于水，N、O的电负性大，NH3可与H2O形成分子间氢键，使得NH3极易溶于水，NH3能与H2O反应生成，增大了NH3在H2O中的溶解度。24(1) 小于 (2) 放热 -185(3)能【解析】（1）化学键键能越强，断开化学键所要吸收的能量越大，该化合物稳定性越高，由表中数据可得CCl4稳定性弱于CF4。原子半径越小，生成
27、的共价键键能越大，卤族元素F、Cl、Br、I电子层数依次增加，半径依次增大，Br的半径介于Cl与I之间，则C-Br键能也介于C-Cl和C-I之间；（2）反应物断裂化学键吸收能量，生成物生成化学键放出能量，可得；H0，则该反应为放热反应；（3）由表中数据可得，半径越小的原子生成的化学键键能越大。25 相似 有 有 NH3【详解】(1)N、P属于同族元素，原子最外层都有5个电子，其中三个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对，在中性原子上都存在1对孤对电子，所以NH3分子与PH3分子的空间结构相似，均为三角锥形，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，因此二者都属于极性分子。P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键；(2)元素的非金属性越强，其形成的化学键就越强，断裂消耗的能量就越高，物质的稳定性就越强。由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律可知，元素的非金属性：NP，所以热稳定性：NH3PH3，即NH3与PH3相比，热稳定性更强的是NH3。答案第19页，共11页