【文档说明】《【题型分类归纳】2023学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修2)》2.3 分子结构与物质的性质(解析版).docx,共(27)页,1.615 MB,由envi的店铺上传
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第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质一、键的极性和分子的极性◆共价键的极性极性键非极性键定义由不同原子形成的共价键,电子对发生偏移电子对不发生偏移的共价键原子吸引电子能力不同相同共用电子对共用电子对偏向吸引电
子能力强的原子共用电子对不发生偏移成键原子电性显电性电中性成键元素一般是不同种非金属元素同种非金属元素举例Cl—Cl、H—H◆分子的极性(1)极性分子与非极性分子(2)共价键的极性与分子极性的关系◆键的极性判断(1)从组成元素判断同种元素:A—A型为非极性共价键;不同
种元素:A—B型为极性共价键。(2)从电子对偏移判断有电子对偏移为极性共价键;无电子对偏移为非极性共价键。(3)从电负性判断电负性相同为非极性共价键;电负性不同为极性共价键。◆键的极性和分子极性的关系(1)极性分子中一定含有极性键,可能
含有非极性键(如H2O2)。(2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2),有的只含极性键(如BF3等),有的既含极性键又含非极性键(如CH2==CH2等)。二、键的极性对化学性质的影响键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如,羧酸是一大类
含羧基(—COOH)的有机酸,羧基可电离出H+而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,pKa越小,酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关,如下表所示:不同羧酸的pKa三、分子间作用力◆范德华力及其对物质性质的影响(1)概念:是分子间普遍存在的相互作用力,它使得许多物质
能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)特征:很弱,比化学键的键能小1~2个数量级。(3)影响因素:分子的极性越大,范德华力越大;组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大。(4)对物质性质的影响:范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点,组成和结构相似的物质
,范德华力越大,物质熔、沸点越高。◆范德华力的正确理解范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级,分子间作用力的实质是电性引力,其主要特征有以下几个方面:(1)广泛存在于分子之间。(2)只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力(范德华力),如固体和液体物质中。(3
)范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多地吸引其他分子。◆键能大小影响分子的热稳定性,范德华力的大小影响物质的熔、沸点。◆相对分子质量接近时,分子的极性越大,范德华力越大。◆相对分子质量、极性相似的分子,分
子的对称性越强,范德华力越弱,如正丁烷>异丁烷,邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。◆氢键及其对物质性质的影响(1)概念:由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分
子中的氧)之间的作用力。(2)表示方法:氢键通常用A—H…B表示,其中A、B为N、O、F,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键。(3)氢键的本质和性质氢键的本质是静电相互作用,它比化学键弱得多,通常把氢键看作是一种
比较强的分子间作用力。氢键具有方向性和饱和性,但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。①方向性:A—H…B三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定。②饱和性:每一个A—H只能与一个B原子形成氢键,
原因是H原子半径很小,再有一个原子接近时,会受到A、B原子电子云的排斥。(4)分类:氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两类。存在分子内氢键,存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。(5)氢键对物质性质的影响:氢键主要影响物质的熔
、沸点,分子间氢键使物质熔、沸点升高,分子内氢键使物质熔、沸点降低。◆溶解性(1)“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,如蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;萘和碘易溶于四氯化碳,难溶于水。(2)影响物质溶
解性的因素①外界因素:主要有温度、压强等。②氢键:溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。③分子结构的相似性:溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越大,如乙醇与水互溶,而戊醇在水中的溶解度明
显减小。四、分子的手性◆概念(1)手性异构体:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。(2)手性分子:具有手性异构体的分子。◆手性分子的判断(1)判断方法:有机物分子
中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子:有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。『题型一』极性分子与非极性分子〖典例1〗在下列物质中:①CO2②CCl4③NH3④BH3⑤H2O⑥HBr中,分子中电荷的空间
分布均匀的是()A.①②④B.②④⑤C.③⑤⑥D.①②⑤【答案】A【规范答题】①CO2呈直线形,键角为180°,分子高度对称,分子中正电中心和负电中心重合,分子中电荷的空间分布均匀;②CCl4呈正四面体形,键角为109°28′,分子高度对称,分子中正电中心和负电中心重合,分子中电荷的空间分
布均匀;③NH3呈三角锥形,键角为107°,分子中正电中心和负电中心不重合,分子中电荷的空间分布不均匀;④BH3呈平面正三角形,键角为120°,分子高度对称,分子中正电中心和负电中心重合,分子中电荷的空间分布均匀;⑤H2O呈V形,
键角为105°,分子中正电中心和负电中心不重合,分子中电荷的空间分布不均匀;⑥HBr是双原子分子,分子中正电中心和负电中心不重合,分子中电荷的空间分布不均匀;分子中电荷的空间分布均匀的是①②④,答案选A。〖变式1-1〗下列说法正确的是()A.含
有极性键的分子不一定是极性分子B.键能越大,表示该分子越容易受热分解C.在分子中,两个成键的原子间的距离叫做键长D.同一元素的不同含氧酸中,中心原子的化合价越高,其氧化性一定越强【答案】A【规范答题】A.含有极性键的分子不一定是极性分子,如CO2含
有极性键但属于非极性分子,故A正确;B.键能越大,化学键越稳定,该分子越稳定,受热不易分解,故B错误;C.两个成键的原子间的核距离为键长,故C错误;D.含氧酸的氧化性除了要看非金属元素的价态还要看这种酸本身的稳定性,如次氯酸的氧化
性比高氯酸还强,氯的四种含氧酸的氧化性从强到弱顺序是:HClO2>HClO>HClO3>HClO4,故D错误;故选A。〖变式1-2〗尿素[]是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应:()23222CO(g)+2NH(g)CONH(s)+HO(
l)可用于尿素的制备。下列有关说法正确的是()A.2CO分子为极性分子B.3NH的沸点低于同族的3PHC.2HO分子的比例模型:D.尿素分子中键和键的数目之比为6∶1【答案】C【规范答题】A.CO2分子是直线分子,结构对称,为非极性分子,故A
错误;B.NH3分子间存在氢键,沸点高于同族的3PH,故B错误;C.水分子的空间构型是“V”型,水分子的比例模型是,故C正确;D.尿素分子的结构简式是,σ键和π键的数目之比为7:1,故D错误;故答案选C。〖变
式1-3〗仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2),反应为2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2,光气的结构式为,下列说法正确的是()A.使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质B.CHCl3分子为含极性键的非极性分子C.1个COCl
2分子中含有3个σ键、1个π键,中心碳原子采用sp杂化D.COCl2分子中所有原子不可能共平面【答案】A【规范答题】A.若光气变质会有氯化氢生成,氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,氯仿与硝酸银溶液不反应,则使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质,故A正
确;B.三氯甲烷的空间构型为结构不对称的四面体形,所以三氯甲烷分子是含有极性键的极性分子,故B错误;C.由结构式可知,光气分子中形成双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化,故C错误;D.羰基为平面结构,由结构式可知,光气分子中所有原子共平面,故D错误;故选A。『题型二』氢键对物质性质的影响2
3BO〖典例2〗的气态分子结构如图1所示,硼酸(33HBO)晶体结构为层状,其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是()A.331molHBO晶体中含有6mol氢键B.硼酸为弱酸图2C.图1和图2两个分子
中B原子分别采用sp杂化、2sp杂化D.33HBO分子的稳定性与氢键无关【答案】A【规范答题】A.由图中信息可知,每个硼酸分子中含有3个羟基,其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键,平均每个硼酸分子形成了3个氢键,因此,1m
olH3BO3晶体中含有3mol氢键,A项错误;B.由图中结构可知,硼酸分子内的羟基因形成了分子间氢键难以电离出氢离子,因此硼酸是弱酸,B项正确;C.B原子最外层含有3个电子,在图1中,每个B原子形成2个键,且不含孤对电子,故其杂化方式为sp杂化;在图2中,每个B原子形成3个键,
且不含孤对电子,故其杂化方式为sp2杂化,C项正确;D.H3BO3分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关,与氢键无关,D项正确;答案选A。〖变式2-1〗下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是()A.沸点:A2D<
A2XB.B、C、D形成的最简单气态氢化物互为等电子体C.CA3分子是非极性分子D.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1:2【答案】D【规范答题】A.A2D为H2O,A2X为H2S,H2O分子间形成氢键,沸点:H2O>H
2S,A项错误;B.B、C、D形成的最简单气态氢化物依次为CH4、NH3、H2O,分子中所含原子总数不相等,不互为等电子体,B项错误;C.CA3为NH3,NH3呈三角锥形,分子中正电中心和负电中心不重合,为极性分子,C项错误;D.C形成的单质为N2,N2的结构式为N≡N,三键中含1个σ键和2个π键
,即σ键和π键的个数之比为1:2,D项正确;答案选D。〖变式2-2〗某化合物的分子式为2ABA,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2AB分子的键角为103
.3。下列推断不正确的是()A.2AB分子的空间构型为"V"形B.A-B键为极性共价键,2AB分子为非极性分子C.2AB与2HO相比,2AB的熔点、沸点比2HO的低D.2AB分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而2HO分子间能形成氢键【答案】B【规范答题】A.AB2分子中A原子为第ⅥA族,价
电子数目为6,B属第ⅦA族元素,则该分子中A的价层电子对数为6+122=4,有2对孤电子对,所以为V型结构,A正确;B.由电负性可知,B元素的非金属性更强,A-B键为极性共价键,为V型结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,B错误;C.H2O分子之间存在氢键,沸点更高,C正确;D.氧元素
非金属很强,H2O分子之间存在氢键,A属第ⅥA族元素,B属第ⅦA族元素,AB2分子中不可能有H原子,分子间不能形成氢键,D正确;故选B。〖变式2-3〗下列说法不正确的是()A.2334HClOHCOHNOHClO、、、的酸性依次增强B.苹果酸含有1个手性碳原子C.325HClNHCHOH、、均
易溶于水的原因之一是与2HO均能形成氢键D.以极性键结合的分子不一定是极性分子【答案】C【规范答题】A.非羟基氧原子数依次增多,酸性依次增强,A正确;B.苹果酸中与羧基相连的碳原子连接四个各不相同的基团,是手性碳原子,B正确;C.HCl不能与H2O形成氢键,C错误;D.以极性键结合的分子不一定
是极性分子,如甲烷是非极性分子,D正确;故选C。『题型三』相似相溶原理及其应用〖典例3〗下列“类比”结果正确的是()A.H2S晶体中一个H2S分子周围有12个H2S紧邻,则冰中一个水分子周围也有12个紧邻分子B.AlCl3中Al原子是sp2杂化,则Al2Cl6中Al原子也是sp2杂
化C.Mg在过量氧气中燃烧生成MgO,则锂在过量氧气燃烧也生成Li2OD.乙醇CH3CH2OH能与水互溶,则戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH也能与水互溶【答案】C【规范答题】A.水分子中可以形成分子间氢键,1个水分子可以与4个水分子形成氢键,故一个水分子周围有4个紧
邻分子,A错误;B.AlCl3中Al原子是sp2杂化;Al2Cl6为缔合双分子,Al原子形成4个共价键,是sp3杂化,B错误;C.镁锂为对角线元素,Mg在过量氧气中燃烧生成MgO,则锂在过量氧气燃烧也生成Li2O,C正确;D.乙醇CH3CH2OH能与水形成氢键而互溶,则戊醇CH3CH2C
H2CH2CH2OH中烃基较大减弱了其在水中的溶解性,D错误;故选C。〖变式3-1〗H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如下图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确...的是()A.在H2O2分子中只有σ
键没有π键B.H2O2为非极性分子,O原子采取sp3杂化轨道成键C.H2O2能与水混溶,不溶于CCl4D.H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力【答案】B【规范答题】A.H2O2分子中只有单键,则只有σ键没有π键,故A正确;B.H2O2分子的结构不对称,为极性分子,且O
原子价层电子对数为61222−+=4,O原子采取sp3杂化轨道成键,故B错误;C.极性分子易溶于极性分子,则H2O2能与水混溶,不溶于CCl4,故C正确;D.相对分子质量越大、分子间作用力越大,则H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用
力,故D正确;故选B。〖变式3-2〗用如图所示实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是()A.图甲装置中将C管位置提高可用于检验装置气密性B.图乙用于洗气,可以除去HCl中的Cl2气体C.关闭丙装置中弹簧夹K,该装置可用于临时储存气体D
.用丁装置蒸干次氯酸钠溶液制备次氯酸钠晶体【答案】D【规范答题】A.图甲装置中,将C管位置提高,若BC管液面不平且保持不变则证明装置气密性良好,故可用于检验装置气密性,A项正确;B.HCl是极性分子,Cl2、CCl4都是非极性分子,Cl2能溶解在CCl4中,故图乙装置可用于除去
HCl中的Cl2,B项正确;C.关闭丙装置中弹簧夹K,气体进入装置中,液体会被压入长颈漏斗,该装置可用于临时储存气体,C项正确;D.次氯酸钠处于碱性环境中,受热会发生反应,在348K左右的溶液中主要发生歧化反应,NaClO歧化为Na
Cl和NaClO3,故蒸干次氯酸钠溶液得到的为NaCl和NaClO3的混合物,D项错误;答案选D。〖变式3-3〗生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述错误的是()A.可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦B.壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力C.碘易溶于四氯
化碳,难溶于水,因为碘、四氯化碳都是非极性分子D.“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关【答案】D【规范答题】A.每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,用特征谱线可以确定组成元素,A项正确;B.壁虎足上有数量众多的刚毛及其精细分支,
与墙体之间距离足够近,存在范德华力,使得壁虎可以在天花板上自由爬行,B项正确;C.碘、四氯化碳都是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”的经验规律,碘易溶于四氯化碳、难溶于水,C项正确;D.基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的
激发态乃至基态时释放能量,光是电子跃迁释放能量的重要形式,即灯光和原子核外电子跃迁有关,D项错误;答案选D。『题型四』分子手性〖典例4〗下列说法正确的是()A.手性分子具有完全相同的组成和原子排列,化学性质完全相同B.无机含氧酸分子中所含氧原子个数越多,酸性越强C
.氯气易溶于氢氧化钠溶液符合相似相溶原理D.蛋白质分子间可形成氢键,分子内也存在氢键【答案】D【规范答题】A.手性分子具有完全相同的组成和原子排列,二者结构不同,化学性质不同,故A错误;B.无机含氧酸分子中非羟基氧原子个数越多,酸性越强,故B错误;C.氯气和氢氧化钠之间发
生反应生成可溶性的盐溶液,与相似相溶原理无关,故C错误;D.蛋白质分子中存在O-H、N-H键,所以蛋白质分子间可形成氢键,分子内也存在氢键,故D正确;选D。〖变式4-1〗下列对分子结构及其性质的解释中,不正确的是()A.乙烷难溶于水、
溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释B.酸性:23HCOHClO,是因为23HCO分子中的氢原子数目比HClO多C.羟基乙酸()2CHOHCOOH不属于手性分子,因其分子中不存在手性碳原子D.32CHCHOH的沸点高于
33CHOCH,因乙醇分子中含—OH,能形成分子间氢键【答案】B【规范答题】A.水为极性分子,乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分子,所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释,A正确;B.酸性的强弱与分子中氢原子数目的多少无关,酸性:23HCOHClO,是因为23HCO分
子中的非羟基氧原子数目比HClO多,B不正确;C.羟基乙酸()2CHOHCOOH分子中没有手性碳原子,所以不属于手性分子,C正确;D.32CHCHOH分子中含有-OH,能形成分子间的氢键,而33CHO
CH分子间不能形成氢键,所以32CHCHOH的沸点高于33CHOCH,D正确;故选B。〖变式4-2〗下列说法错误的是()A.互为手性异构体的分子互为镜像B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子C.手性异构体分子组成相同D.手性异构体性质相同【答案】D【规范答题】A.
互为手性异构体的分子互为镜像关系,选项A正确;B.在手性催化中,与催化剂手性匹配的化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态,从而只会诱导出一种手性分子,所以利用手性催化剂合成主要得到一种手性分子,选项B正确;C.手性异
构体是同分异构体的一种,同分异构体分子式相同,所以手性异构体分子组成相同,选项C正确;D.手性异构体旋光性不同,化学性质可能有少许差异,选项D错误;答案选D。〖变式4-3〗下列关于分子的结构和性质的描述中,不正确的是()A.水很稳定(1000℃以上
才会部分分解)是水中含有大量氢键所致B.乳酸()分子中含有一个手性碳原子C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D.氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性【答案】A【规范答题】A.稳定性为物质的化学性质,而氢键影响物质的物理性质,A
错误;B.人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,中含1个手性碳原子(*所示),B正确;C.碘、四氯化碳、甲烷均为非极性分子,水为极性分子,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释,C正确;D.氟的电负性大于氯的电负
性,使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性,三氟乙酸中的-COOH比三氯乙酸中的-COOH更容易电离出氢离子,三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,D正确;答案选A。一、单选题1.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是()A.CCl4和Si
Cl4的熔点B.邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点C.O3和O2在水中的溶解度D.H2SO3和H2SO4的酸性【答案】C【规范答题】A.分子组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,物质的熔沸越大,所以SiCl4的沸点比CCl4的高,故A不符合题意;B.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,
能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低,故B不符合题意;C.O3分子为V字形结构,和水的结构相似,氧气是直线型结构,根据相似形溶原理,所以O3在水中的溶解度比O2要大,故C符合题意;D.H2SO3是二元弱酸,H2
SO4是二元强酸,同等条件下亚硫酸比硫酸酸性弱,故D不符合题意;故选C。2.下列说法中正确的是()A.沸点:PH3>NH3>H2OB.NH+4为正四面体结构,可推测出PH+4也为正四面体结构C.CO2分子中的化学键为
非极性键D.NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2【答案】B【规范答题】A.含有氢键的氢化物的沸点较高,分子间形成氢键数目越多,沸点越高,所以沸点:PH3<NH3<H2O,故A错误;B.NH+4和PH+4中,中心原子都形成4个σ键,没有孤电子对,为正四面体结构,故B正确;C.
二氧化碳结构为O=C=O,CO2分子中的化学键为非极性键,故C错误;D.NH3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+12×(5-3×1)=4,中心原子是以sp3杂化,故D错误;故选B。3.下列说法正确的是()A.氢键不是化学键B.HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键C
.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D.碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键【答案】A【规范答题】A.氢键是分子间作用力,不是化学键,故A正确;B.HF的稳定性很强,是由于H-F键键能较大的原因,与氢键
无关,故B错误;C.乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力,故C错误;D.氯化氢与碘化氢都属于分子晶体,分子结构相同,碘化氢相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点较高,与氢键无关,故D错误;故选A。4.下列叙述中正确的
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【答案】B【规范答题】A.NH3、CO是极性分子,CO2是非极性分子,A错误
;B.CH4、CCl4均含有极性键,但它们的空间结构对称且无孤电子对,为非极性分子,B正确;C.元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,C错误;D.CS2、C2H2是直线形分子,H2O是V形分子,D
错误;故选B。5.下列表示不正确的是A.HCN分子中的极性δ-δ+H-CNB.CO2的空间结构模型C.sp2杂化轨道D.H2O的VSEPR模型【答案】A【规范答题】A.HCN分子中氮的电负性更强,故极性δ+δ-H-CN,A错
误;B.空间结构模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型;CO2的空间结构模型为:,B正确;C.sp2杂化轨道为平面三角形结构,图示正确,C正确;D.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+6-122=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,所以H2
O分子是V形分子,H2O的VSEPR模型正确,D正确;故选A。6.下列说法正确的是()A.s电子的形状为球形B.单质气体分子均为非极性分子C.Fe和Zn位于元素周期表不同区D.3p2表示3p能级有两个轨道【答案】C【规范答题】A
.s电子的电子云形状为球形,A错误;B.单质气体分子不一定为非极性分子,如臭氧就是以极性共价键结合的极性分子,B错误;C.Fe和Zn分别位于元素周期表中的d区、ds区,C正确;D.3p2表示3p能级上有两个电子,D错误;故选C。7.下列说法正确的是()A.HF、HCl、HBr、HI的熔点
、沸点依次升高B.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力C.H2O的熔点、沸点高于H2S,是由于H2O分子之间可以形成氢键D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4【答案】C【规范答题】A.HF分子间可以形成
氢键,沸点最高,沸点高低顺序应为HF>HI>HBr>HCl,A错误;B.乙醇分子与水分子之间还可以形成氢键,B错误;C.O元素的电负性较大,水分子间可以形成氢键,则H2O的熔、沸点高于H2S,C正确;D.Cl元素的化合价越高
,对应的氧化物的水化物的酸性越强,酸性强弱应为HClO<HClO2<HClO3<HClO4,D错误;故答案选C。8.经过对嫦娥五号带回的月球土壤的研究,中国科学家发现月球土壤中含有一定量的水。下列说法正确的是()A.月球上的水比地球上的水稳定B.水结冰时会形成更大规模的氢键
C.纯水的pH一定等于7D.水是由极性键构成的非极性分子【答案】B【规范答题】A.月球上的水和地球上的水一样稳定,A错误;B.在水结成冰时,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心.这样使分子间的
空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大,B正确;C.纯水的pH不一定等于7,与温度有关,温度越高,水的电离程度越大,C错误;D.水是由极性键构成的极性分子,D错误。9.肼(24NH)是火箭燃料,发射时发生反应:242222NH2NO3N4HO+=+,以下有关该反应中涉
及的四种物质的说法正确的是()A.2N分子和乙烯一样含有键,均易发生加成反应B.24NH分子中没有孤电子对C.每个水分子内平均含有两个氢键D.该反应每当4molNH−键断裂,则形成键3mol【答案】D【规范答题】A.双键和三键中
均含有键,因此2N分子和乙烯一样含有键,乙烯易发生加成反应,氮气很难发生加成反应,A错误;B.24NH的电子式为,分子中有孤电子对,B错误;C.每个水分子内平均含有4个氢键,C错误;D.该反应每当4molNH−键断裂,即消耗1mol24NH时生成1
.5mol氮气,三键中含有2个键,所以形成键3mol,D正确;答案选D。10.下列说法正确的是()A.1个N2分子中的π键与1个CO2分子中的π键的数目之比为2∶1B.稳定性:甲烷>乙烯C.强度:氢键>化学键>范德华力D.沸点:>【答案】B【规
范答题】A.N2的结构式为NN,1个N2分子中含有一个σ键和两个π键,CO2的结构式为O=C=O,1个CO2分子中含有两个σ键和两个π键,故二者分子中π键数目之比为1∶1,A项错误。B.乙烯分子中的π键易断裂,而甲烷分子中只含有σ键,故甲烷分子稳定,B项正确。C.作用力的强度:化学键>氢键>范德
华力,C项错误。D.存在分子内氢键,存在分子间氢键,含有分子间氢键的物质熔、沸点较高,故的沸点较高,D项错误。故选B。11.下列叙述正确的是()A.酸性:223FCHCOOHClCHCOOHCHCOOHB.2NO−和3NO−离子中,中心原子的价层电子对数不相等C.熔、沸点
高低:()()33323332CHCHCHCHCHCHCHOHCHD.和互为同系物【答案】C【规范答题】A.若分子中存在强吸引电子基团,能使-OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性增强;若存在斥电子基团,能减弱-OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱,吸电子的能力-F>-Cl>-H,酸性22
3FCHCOOH>ClCHCOOH>CHCOOH,故A错误;B.2NO−中心原子的价层电子对数为5+1-222+=32,3NO−中心原子的价层电子对数为5+1-323+=32,中心原子的价层电子对数相等,故B错误;C.对于烷烃来说,一般碳原子数越多的熔沸点
越高,CH3CH(OH)CH3含有-O-H键,易形成分子间氢键,导致熔沸点升高,则熔、沸点高低:()()33323332CHCHCHCHCHCHCHOHCH,故C正确;D.同系物是指结构相似、分子组成上相差若干个‘CH2’原子团的有机物,前者
官能团是醇羟基,后者是酚羟基,官能团种类不同,两者不是同系物,故D错误;故选:C。12.下列说法不正确...的是()A.已知冰的熔化热为6.0kJ/mol,冰中氢键键能为20kJ/mol,假设1mol冰中有2mol氢键,且
熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键B.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,则HCl和NH3·H2O反应生成1molH2O(1)时放出热量大于57.3kJC.已知:正丁烷(g)=异丁烷(g)△H<0,则异丁烷比正丁烷
稳定D.可以通过测定C(石墨,s)和CO(g)的燃烧热间接计算C(石墨,s)+12O2(g)=CO(g)的反应热【答案】B【规范答题】A.熔化热相当于破坏的氢键的物质的量6kJ=0.3mol20kJ/mol氢键,则最
多只能破坏冰中氢键的0.3mol=15%2mol,A正确;B.NH3·H2O为弱电解质,随反应的进行逐步电离,其电离过程吸收热量,因此反应放出的热量少,B错误;C.正丁烷转变成异丁烷放出热量,说明异丁烷的能量较低,物质能量越低越稳定,因此异丁
烷更稳定,C正确;D.C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)1ΔHCO(g)+12O2(g)=CO2(g)2ΔH,根据盖斯定律C(石墨,s)+12O2(g)=CO(g)可由上述两个反应相减得到,则该反应的12ΔH=ΔH-ΔH,D正确;故选B。13.某物质M是制造染料的中间体,它的球
棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X是原子半径最小的元素,W的3p轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物。下列说法正确的是()A.电负性:Y>Z>WB.最简单氢化物沸点:Y<ZC.X2Y2是极性分子D.Z的最高价氧
化物的空间构型为三角锥形【答案】C【规范答题】A.元素的非金属性越强,电负性越大,氯元素的非金属性强于硫元素,则电负性强于硫元素,故A错误;B.水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,所以水分子间的作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢,故B错
误;C.过氧化氢的空间构型为结构不对称的书形,属于极性分子,故C正确;D.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面正三角形,故D错误;故选C。14.下列说法错误的是()A.从CH4、+4NH、2-4SO为正四面体结构,可推测PH+4、3-4PO也为正
四面体结构B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC-C键C.水的沸点比硫化氢的高,是因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键D.Mn2+比Fe2+易失去电子【答案】D【规范答题】A.PH+4、3-4PO中都形成4个σ键,且孤电子对数分别为0,
则应为正四面体结构,选项A正确;B.金刚石晶体中,每个C原子与其它4个C原子形成共价键,且每2个C原子形成1个共价键,则1mol金刚石晶体中,平均含有4mol×12=2molC-C键,选项B正确;C.氢键的作用力大于分子间作用力,H2O分子间存在氢键,H2S分子
间不能形成氢键,导致水的沸点比硫化氢的高,选项C正确;D.Mn2+、Fe2+的价电子构型分别为3d5、3d6,Mn2+为半充满,Mn2+比Fe2+难失去电子,选项D错误。答案选D。15.A、B、C、D
均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体;B的水溶液常用于医用消毒;C有臭鸡蛋气味;D为烃(烃只含C、H元素)。下列判断错误的是()A.D分子中心原子发生sp3杂化B.C分子中的化学键为sp3—sσ键,有轴对称性,可以旋转C.B为极性分子,但分子中同时含有极性键和非极
性键D.A单质分子间存在氢键,所以在同族单质中沸点最高【答案】D【规范答题】A.乙烷分子中碳原子为单键饱和碳原子,则碳原子发生sp3杂化,故A正确;B.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4,硫原子发生sp3杂化,分子中硫原子和氢原子形成sp3—sσ键,σ键有轴对称性,可以旋转,
故B正确;C.过氧化氢分子中含有氢氧极性键和氧氧非极性键,空间结构为不对称的书形,属于极性分子,故C正确;D.A单质即氟气分子间不存在氢键,只存在分子间作用力、在同族单质中沸点最低,故D错误;故选D。16.下列叙述中正确的有()①沸点:HI>HBr>HCl②COCl2、BF3中各
原子均达到8电子稳定结构③一般分子的极性越大,范德华力越大④氢键是一种分子间作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间⑤CH3CH=CH2分子中,σ键与π键数目之比为6:1⑥平面三角形分子一定是非极性分子A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】A【规范答题】①对于组成和结构相似的分子晶体,相
对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点就越高,所以沸点:HI>HBr>HCl,正确;②COCl2中各原子均达到8电子稳定结构,BF3中的B最外层只有6个电子,没有达到8电子稳定结构,错误;③一般相对分子质量相近的情况下,分子的极性越大,范德华力越大,正确;
④氢键是一种分子间作用力,但氢键可以存在于分子内部,如邻羟基苯甲醛分子内就存在氢键,错误;⑤CH3CH=CH2分子中,有6个C-Hσ键和两个C-Cσ键,有1个π键,所以σ键与π键数目之比为8:1,错误;⑥平面三角形分子不一定是非极性分子
,如甲醛,分子内正负电荷中心不重合,是极性分子,故错误;综上所述,正确的是①③,故选A。二、填空题17.研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化
剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_______和_______。(2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点:H2O_______CO2:(填“大于”“小于”或“等于”)(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,
Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在_______(4)丙酮()分子中甲基中碳原子轨道的杂化类型是_______,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为_______。(设NA为阿伏加德罗常数的值)(5)C、H、O三种元素
的电负性由小到大的顺序为_______。(6)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为_______。【答案】(1)spsp3(2)大于(3)离子键和π键(4)sp39NA(5)H<C<O(6)乙醇分子间可以形成氢键【解析】(1)CO2
的结构式是O=C=O,碳原子的价层电子对数为4222+=22−,故杂化方式为sp杂化;CH3OH中,碳原子连有4个共价单键,价层电子对数为4,故杂化方式为sp3杂化;(2)四种物质固态时均为分子晶体,分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力的大小,包括范德华力与氢键
,范德华力主要考虑分子的极性和相对分子质量的大小,水与甲醇是极性分子,且分子间都存在氢键,水分子中氢键比甲醇多,二氧化碳与氢气均为非极性分子,二氧化碳的相对分子质量大,范德华力大,故沸点由高到低:H2O>CH3OH>CO2>H2;(3)硝酸锰是离子化
合物,故存在离子键,在-3NO中,N原子的价层电子对数为51233+=32+−,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形,N的5个价电子除去形成σ键的三个电子,还有未成键的2个电子,它与3个O的未成键电子,加上得到的一个电子
,形成4中心6电子π键;(4)单键都是σ键,双键中有一个σ键,一个π键,所以甲基中碳原子形成4个σ键,羰基中碳原子形成3个σ键,均没有孤对电子,甲基中碳原子的价层电子对数为4,碳原子采用sp3杂化,羰基中碳原子的价层电子对数为3,采用sp2杂化;丙酮分
子中含有6个碳氢键,2个碳碳单键,1个碳氧双键,双键中含有一个σ键,所以分子中含有9个σ键,所以1mol丙酮分子中含有σ键的数目为9NA;(5)同周期从左到右,电负性逐渐增大,所以氧元素的电负性大于碳元素的电负性,而碳和氧在氢化物均表现负化合价,所以碳元素和氧元素的电负性均比氢元素的电负性大,故
电负性由小到大顺序:H<C<O;(6)乙醇分子间存在氢键,而丙酮分子间不存在氢键,故乙醇的沸点高于丙酮。18.氮是一种典型的非金属元素,其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。请回答下列问题:(1)科学家目前合成了4N分子,其结构如图所示。4N分子中氮原子的杂化轨
道类型是_______,NNN−−键角为_______;4N分解后能产生2N并释放出大量能量,推测其用途可为_______。(2)①维生素1B可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示
:以下关于维生素1B的说法正确的是_______。a.只含σ键和π键b.既有共价键又有离子键c.既含有极性键又含有非极性键②维生素1B燃烧可生成2N、3NH、2CO、2SO、2HO、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有_______。(3
)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨⎯⎯→①氨气⎯⎯→②氮气和氢气⎯⎯→③氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是①_______;②极性键;③_______。【答案】(1)3sp60用于制造火箭推进剂或炸药(2)bc2CO(3)氢
键、范德华力非极性键【解析】(1)N4分子与P4结构相似,为正四面体构型,4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,N原子采取sp3杂化;每个面为正三角形,N-N键的键角为60°;N4分解
后能产生N2并释放出大量能量,可以制造火箭推进剂或炸药;(2)①a.由维生素B1的结构可知,分子中含有单键和双键,因此既有σ键也有π键,分子中含有阴阳离子,因此具有离子键,a错误;b.分子中含有阴阳离子,因此具有离子键,除图中的阴阳离子
形成的离子键之外,其它化学键均为共价键,b正确;c.分子中既有同种非金属元素形成的非极性共价键,也有不同种非金属形成的极性共价键,c正确;故选bc;②非极性分子的正负电荷中心重合,N2为单质,不是化合物;NH3为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子;CO2为直线形分子
,正负电荷中心重合,是非极性分子;SO2和H2O为V形分子,正负电荷中心不重合,是极性分子;HCl为直线形,正负电荷中心不重合,是极性分子;因此只有CO2为非极性分子的化合物;(3)液氨汽化破坏了分子间作用
力,包括氢键和范德华力;N2、H2生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。三、结构与性质19.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与
进步的巨大贡献。(1)自然界中的氨元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。基态氮原子核外电子最高能级的电子云轮廓图为_______形。(2)3NH是____(填“极性”或“非极性”)分子,3NH的键角_____(填“>”或“<”)3PH的键角。(3
)纯叠氮酸3HN在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8K,主要原因是_______(4)我国科研人员研制出了“FeLiH—”催化剂,将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。①比较Li+与H
−的半径大小关系:()+rLi_______()rH−(填“>”或“<”)。②Li的化合物2LiO是离子化合物,下图是其BornHaber−循环,表示其形成过程可知,Li原子的第一电离能为_______1kJmol
−,O=O键键能为_______1kJmol−【答案】(1)哑铃(2)极性>(3)分子间存在氢键,熔沸点升高(4)<520598【解析】(1)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,电子占据最高能级的符号是2p、电子云轮廓图为哑铃形。(2)3NH中正负电荷重心不重叠、是极性分子;
3NH与3PH这两种分子,中心原子都是sp3杂化,都有1对孤电子对,因为P的电负性比N小,PH3中的成键电子云比NH3中的更偏向于H,同时P-H键长比N-H键长大,这样导致PH3中成键电子对之间的斥力减小、孤对电子对成键
电子的斥力使PH3键角更小,则3NH的键角>3PH的键角。(3)纯叠氮酸3HN分子内存在N-H键、分子间可形成氢键,沸点较高的主要原因是分子间存在氢键,熔沸点升高。(4)①具有相同的电子层结构的离子,核电
荷数越大,离子半径越小。则Li+与H−的半径大小关系:()+rLi<()rH−。②元素的气体原子失去一个电子所吸收的能量为第一电离能,由图可知,Li原子的第一电离能为111040kJmol=2−5201kJmo
l−,键能为气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,O=O键键能为2×2491kJmol−5981kJmol−20.Ⅰ.艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的()1-xx44CaKFeNiAs新型化合物材料。回答
下列问题:(1)基态镍原子的外围电子排布式为___________。(2)在稀氨水介质中,2Ni+与丁二酮肟(分子式为2482CHNO)反应可生成鲜红色沉淀,其分子结构如图所示,该结构中碳原子的杂化方式为___________;其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为___
________(用元素符号表示)。(3)3NCl的立体构型为___________,其中心原子的杂化轨道类型为___________。Ⅱ.叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(3HN)是一种弱酸,其分子结构可表示为HNNN−=,肼(24NH)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸
(3HN),发生的反应为24223NHHNO2HOHN+=+。3HN的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和3N−。试回答下列问题:(4)下列有关说法正确的是___________(填字母)。A.3HN中含有5个σ键B.3HN中的三个氮原
子均采用2sp杂化C.3HN、2HNO、2HO、24NH都是极性分子D.肼(24NH)的沸点高达113.5℃,说明肼分子间可形成氢键(5)叠氮酸根能与许多金属离子形成配合物,如()()3345CoNNHSO,根据价层电子对互
斥模型判断24SO−的空间构型为___________。【答案】(1)823d4s(2)3sp、2spNOC(3)三角锥形3sp(4)CD(5)正四面体形【解析】(1)镍的核电荷数为28,基态镍原子的
电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,则外围电子排布式为823d4s。答案为:823d4s;(2)从结构中可以看出,碳原子的价层电子对数分别为4(-CH3)和3(),则碳原子的杂化方式为3sp、2sp;其中碳、氮、氧三种元素的非金属性O>N>C,但由于N
的最外层电子处于半满状态,其第一电离能比O大,所以第一电离能由大到小的顺序为NOC。答案为:3sp、2sp;NOC;(3)3NCl的中心N原子的价层电子对数为4,有一对孤对电子,所以立体构型为三角锥形,其中心原子的杂化轨道类型为3sp。答案为:三角锥形;3sp;(4)A.3HN的结构式
为H-N=N=N,则其中含有3个σ键,A不正确;B.3HN中的三个氮原子分别采用sp2、sp、sp2杂化,B不正确;C.3HN、2HNO、2HO、24NH的分子结构都不对称,都是极性分子,C正确;D.肼(24NH)的
沸点比水还高,常温下呈液态,说明肼分子间可形成氢键,D正确;故选CD。答案为:CD;(5)24SO−的中心S原子,价层电子对数为4,发生sp3杂化,根据价层电子对互斥模型判断24SO−的空间构型为:正四面体形。答案为:正四面体形。