文档内容
第二章 分子结构与性质
考点卷
核心知识1 共价键的特点、类型及规律
核心知识2 键参数
核心知识3 价层电子对互斥理论与杂化轨道理论
核心知识4 分子的空间结构
核心知识5 分子的极性
核心知识6 分之间作用力
核心知识7 分子的手性
核心知识1 共价键的特点、类型及规律
1.下列不属于共价键成键因素的是
A.两原子体积大小要适中 B.共用的电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定 D.共用电子对在两原子核之间高概率出现
【答案】A
【解析】A.共价键的形成与两原子体积大小要适中无关,A错误;
B.形成共价键时原子之间以共用电子对结合,共用的电子需要配对,B正确;
C.共价键成键后体系能量降低,形成稳定的物质,C正确;
D.共价键的形成需要共用电子对在两原子核之间高概率出现,D正确;
故答案选A。
2.下列关于化学键的说法正确的是
A.s-sσ键与s-pσ键的电子云对称性不同
B.物质只有发生化学变化时才会有化学键的断裂
C.成键的原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固
D.非金属元素之间形成的化合物中只含有共价键
【答案】C
【解析】A.s-sσ键与s—pσ键的电子云都是轴对称,对称性相同,A错误;
B.有的物质溶于水或加热熔融时也会有化学键的断裂,例如氯化钠溶于水形成自由移动的阴阳离子,B
错误;
C.成键的原子间原子轨道重叠越多,成键原子的距离越小,共价键越牢固,C正确;
D.NH Cl中不仅含有共价键,还有离子键,D错误;
4答案选C。
3.下列关于σ键和π键的说法中错误的是
A.1个共价双键中含有1个σ键和1个π键
B.烯烃分子中σ 键比π键稳定,不易断裂
C.双原子单质分子中一定既有σ键又有π键
D.σ键是原子轨道“头碰头”重叠,π键则为“肩并肩”重叠
【答案】C
【解析】A.共价双键中含有1个σ键和1个π键,故A正确;
B.σ键比π键重叠程度大,因此烯烃分子中σ键比π键稳定,不易断裂,故B正确;
C.双原子单质分子中可能只含有σ键不含π键,如Cl 分子中只含σ键不含π键,故C错误;
2
D.原子轨道以“头碰头”重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”重叠形成的共价键为π键,故D正确;
答案选C。
4.下列物质的分子中既有 键又有 键的是
① ② ③ ④ ⑤ (甲醛)⑥
A.③⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.①②③ D.②⑤⑥
【答案】A
【分析】根据题中既有σ键又有π键可知,本题考查σ键和π键的判断,运用双键中有一个σ键和一个π
键,三键中有一个σ键和两个π键分析。
【解析】 的结构式为 ,只存在共价单键,所以只存在 键,故 不符合题意;
的结构式为 ,只存在共价单键,所以只存在 键,故 不符合题意;
③ 的结构式为 ,所以含有 键和 键,故 符合题意;
的结构式为 ,只存在共价单键,所以只存在 键,故④不符合题意;
甲醛 的结构式为 含 ,所以含有 键和 键,故 符合题意;
的结构式为 ,含 ,所以含有 键和 键,故⑥符合题意;
故符合题意的是③⑤⑥,即答案为:A。5.下列有关σ键和π键的说法中,错误的是
A.H只能形成σ键,O可以形成σ键和π键
B.在气体单质分子中,一定含有σ键,可能含有π键
C.σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的
D.丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)分子结构中含有11个σ键,3个π键
【答案】B
【解析】A.氢原子核外只有1个电子,只能形成1个共价键,只能形成σ键,氧原子最外层有6个电子,
可形成2个共价键,可形成单键或双键,可形成σ键和π键,A正确;
B.在气体单质分子中,不一定含σ键和π键,如稀有气体的单质中不存在化学键,B错误;
C.σ键的电子云是头碰头重叠形成的,为轴对称,π键的电子云是通过肩并肩重叠形成的,为镜面对称,
C正确;
D.丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)的结构式为: ,含8个单键,3个双键,单
键为σ键,双键为1个σ键、1个π键,因此丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)分子结构中含有11个σ键,3
个π键,D正确;
答案选B。
6.下列有关化学键类型的判断正确的是
A.共价化合物中也可以存在离子键
B.全部由非金属元素构成的化合物也可以存在离子键
C.已知乙烯的结构式为CH=CH ,则分子中存在4个σ键(C-H)和2个π键(C=C)
2 2
D.乙烷分子中6个C-H键都为σ键,1个C-C键为π键
【答案】B
【解析】A.在共价化合物中一定不存在离子键,如HF、HO分子中只有共价键,故A错误;
2
B.NH Cl全部是由非金属元素组成的,但该化合物为离子化合物,铵根离子和氯离子之间为离子键,故B
4
正确;
C.单键为σ键,共价双键中有一个σ键,另一个为π键,故乙烯(CH=CH )分子中有4个C-Hσ键,
2 2
C=C键中有1个σ键、1个π键,故C错误;
D.单键为σ键,则乙烷分子中6个C-H键和1个C-C键都为σ键,故D错误;
答案选B。
7.有以下物质:①HO ②H ③HF ④N ⑤C H ⑥C H ⑦Cl ⑧HCHO ⑨HCN
2 2 2 2 6 2 4 2⑩HO。
2 2
(1)只含有非极性键的是_____。
(2)只含有极性键的是____。
(3)既有极性键,又有非极性键的是_____。
(4)只有σ键的是____。
(5)既有σ键又有π键的是____。
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。
【答案】(1)②④⑦
(2)①③⑧⑨
(3)⑤⑥⑩
(4)①②③⑤⑦⑩
(5)④⑥⑧⑨
(6)②
【分析】通常,同种原子形成的共价键是非极性键,不同种原子形成的共价键是极性键,共价单键是σ键,
双键中一个是σ键、另一个是π键,共价三键由一个σ键、两个π键组成,分析、判断。
①HO只含极性键,且为σ键
2
②H 只含非极性键,且为σ键
2
③HF只含极性键,且为σ键,
④N 只含非极性键,且由一个σ键、两个π键组成
2
⑤C H 含有极性键和非极性键,且均为σ键
2 6
⑥C H 含有极性键和非极性键,碳碳双键中含有一个σ键、1个π键
2 4
⑦Cl 只含非极性键,且为σ键
2
⑧HCHO只含极性键,且碳氧双键由一个σ键、1个π键组成
⑨HCN(H-C≡N)含有极性键和非极性键,三键由一个σ键、两个π键
⑩HO 含有极性键和非极性键,为σ键
2 2
(1)只含有非极性键的是②④⑦。
(2)只含有极性键的是①③⑧⑨。
(3)既有极性键,又有非极性键的是⑤⑥⑩。
(4)只有σ键的是①②③⑤⑦⑩。
(5)既有σ键又有π键的是④⑥⑧⑨。
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是②。核心知识2 键参数
8.关于键长、键能、键角,下列说法错误的是
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长是形成共价键的两原子的核间距
C.键能:H-I>H-Br>H-Cl
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
【答案】C
【解析】A.键角是描述分子空间构型的重要参数,如直线形分子键角180°,正四面体形分子的键角为
109°28′,A正确;
B.键长是表示形成共价键的两原子的核间距,B正确;
C.键长越大,键能越小,因为原子半径大小为:I >Br >Cl,所以键长大小:H—I > H—Br > H—Cl,键能
大小为:H—I < H—Br < H—Cl,C错误;
D.键角大小取决于成键原子原子轨道的夹角,与键长、键能无关,D正确。
故答案选C。
9.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是
A.稀有气体一般难发生化学反应
B. 分子比 稳定
C.常温常压下氯气呈气态而溴单质星液态
D.C-H键的键能为 ,解离 分子中C-H,需要放出能量为
【答案】B
【解析】A.稀有气体为单原子分子,原子最外层为2或8电子稳定结构,一般难发生化学反应,与键能
无关,A错误;
B.碳原子半径小于硅原子半径,碳氢键键能大于硅氢键,故 分子比 稳定,B正确;
C.氯气相对分子质量小于溴单质,分子间作用力小,熔沸点低,故氯气呈气态而溴单质呈液态,与键能
无关,C错误;
D.断键需要吸收能量,而不是放出能量, D错误;
故选B。
10.(2022·山西英才学校高二期中)下列有关共价键的键参数的说法不正确的是A. 、 、 分子中的键角依次增大
B.HF、 、 分子中的键长依次增长
C. 、 、 分子中的键能依次减小
D.分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
【答案】D
【解析】A.三者的键角分别为 、 、 ,依次增大,A正确;
B.因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,B正确;
C.O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,键能依次减小,C正确;
D.分子的熔、沸点与分子间作用力有关,与共价键的键能无关,D错误;
故选D。
11.(2022·重庆九龙坡·高二期末)下列排列顺序错误的是
A.键能:C=C>C-C B.键长:Br-Br>Cl-Cl
C.键角: D.极性:F-C>Cl-C
【答案】C
【解析】A.同种元素形成的共价键,键能大小的一般规律是,三键键能>双键键能>单键键能,故A正
确;
B.比较键长大小,通常看原子半径,原子半径越小,键长越短,原子半径关系是Br>Cl,则Br-Br键长
>Cl-Cl键长,故B正确;
C.依据价层电子对互斥理论,HO中心原子O的价层电子对数n=σ键数目+孤电子对数=2+2=4,NH 中心
2 3
原子N的价层电子对数n=σ键数目+孤电子对数=3+1=4,二者VSEPR模型均为四面体型,但NH 中心原子
3
N原子上有1个孤电子对,HO中O原子上则有2个孤电子对,对成键电子对有更大的斥力,故键角大小
2
是NH >HO,故C错误;
3 2
D.F原子电负性>Cl原子电负性,故F与C电负性差值要大于Cl与C电负性差值,故共价键极性关系F-
C>Cl-C,故D正确;
故选:C。
12.下列说法中正确的是
A.分子中键能越大,键角越大,则分子越稳定
B.元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子可能形成共价键
C.水分子可表示为H-O-H,分子中键角为180°D.H-O键键能为463KJ/mol,即18gHO分解成H 和O 时,消耗能量为926kJ
2 2 2
【答案】A
【解析】A. 分子中键能越大,键角越大,分子越稳定,故A项正确;
B. 元素周期表中的IA族(除H外)和VIIA族都是典型的活泼金属和活泼非金属元素,它们形成的化学
键都是离子键,故B项错误;
C. 水分子的结构是V型,键角是105°,故C项错误;
D. H-O键的键能为463kJ/mol,18g水即1molH O分解成2mol H和1molO时吸收的能量为926kJ,但原子
2
在重新形成氢气氧气时又放出能量,因此消耗能量小于926kJ,故D项错误;
故答案选A。
13.某些化学键的键能如下
键 H-H Cl-Cl Br-Br I-I H-Cl H-Br H-I
键能kJ/mol 436 243 193 151 431 356 299
A.1molH 分别与Cl、Br 、I 反应,则在碘中完全反应放出的热量最多
2 2 2 2
B.1molH 与足量的Cl 完全反应,放出的热量是248kJ
2 2
C.H-F键的键能大于431kJ/mol
D.稳定性最强的是H-Cl键
【答案】C
【解析】A.1molH 分别与Cl、Br 、I 反应,生成2molHCl、HBr和HI,根据ΔH=反应物键能总和-生成
2 2 2 2
物键能总和可知,生成2molHCl放热183kJ,生成2molHBr放热83kJ,生成2molHI放热11kJ,则在Cl 中
2
完全反应放出的热量最多,A错误;
B.1molH 与足量的Cl 完全反应,放出热量183kJ,B错误;
2 2
C.原子半径Cl>F,则键长H-FO>F,原子半径越小,键长越短,键能越大,所以O-H键的键能应介于N-H键
和F-H键之间,N-H键键能为391kJ/mol,F-H键的键能为565kJ/mol,因此O-H键的键能为467kJ/mol;电
解水的化学方程式为:2HO 2H↑+O ↑,根据表中数据计算,电解1molH O,需要吸收的能量为:(467
2 2 2 2
2-463-0.5 498)kJ=249kJ。
(2)氧的电负性小于氟,所以O-H键极性比F-H键极性弱;氧的原子半径比氟大,原子半径越小,键长越短,
则O-H键的键长比F-H键的键长长。
(3)H O中氧原子的价电子对数为2+ (6-2 1)=4,有2对孤对电子,HO+中氧原子的价电子对数为3+
2 3
(6-1-3 1)=4,有1对孤对电子,HO分子中孤对电子对成键电子对的排斥作用大于HO+中孤对电子对成键
2 3
电子对的排斥作用,所以HO中H-O-H键的键角比HO+中的小。
2 3
核心知识3 价层电子对互斥理论与杂化轨道理论
15.下列分子的中心原子的价层电子对数是3的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】水分子中氧原子、甲烷分子中碳原子和氨分子中氮原子的价层电子对数都为4,三氟化硼分子中
硼原子的价层电子对数为3,故选B。
16.下列分子的中心原子是 杂化的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.BF 的中心原子的价层电子对数为3+ =3,VSEPR模型为平面三角形,中心原子的杂化
3
方式是sp2,故A正确;B.CO 的中心原子的价层电子对数为2+ =2,VSEPR模型为直线形,中心原子的杂化方式是sp,
2
故B错误;
C.CH 的中心原子的价层电子对数为4+ =4,VSEPR模型为正四面体,中心原子的杂化方式是sp3,
4
故C错误;
D.HO的中心原子的价层电子对数为2+ =4,VSEPR模型为四面体,中心原子的杂化方式是sp3,故
2
D错误;
故选:A。
17.(2022·湖南·邵东创新实验学校高二期中)下列轮廓图或模型中错误的是
A.p—p σ键电子云轮廓图
B.p—p π键电子云轮廓图
y y
C.CH 分子的球模模型
4
D.NH 分子的VSEPR模型
3
【答案】D
【解析】A.p—p σ键为p轨道以头碰头方式重叠形成共价键,电子云轮廓图为 ,故A正确;
B.p—p π键为p轨道以肩并肩方式重叠形成共价键,电子云轮廓图为 ,故B正确;
y y
C.甲烷的空间构型为正四面体形,分子的球模模型为 ,故C正确;D.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为 ,故D错误;
故选D。
18.(2022·山西运城·高二期末)经过X射线衍射实验等发现, 中存在 离子,下列粒子的VSEPR
模型与空间结构都与 相同的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】 可以看作I·I ,价层电子对数为2+ =4,VSEPR模型为四面体形,空间构型为V形,
据此分析;
【解析】 的VSEPR模型为四面体形,空间构型为V形;
A.SO 的价层电子对数为2+ =3,VSEPR模型为平面三角形,空间构型为V形,与 不符,故A
2
不符合题意;
B.O 可以看作O·O ,价层电子对数为2+ =3,VSEPR模型为平面三角形,空间构型为V形,与
3 2
不符,故B不符合题意;
C.OF 的价层电子对数为2+ =4,VSEPR模型为四面体形,空间构型为V形,与 相符,故C符
2
合题意;
D.NH 的价层电子对数为3+ =4,VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥形,与 不符,故
3
D不符合题意;
答案为C。
19.下列分子的中心原子采用 杂化,但分子的空间结构不同的一组是
① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥
【答案】D
【解析】①根据价层电子对互斥理论,BF 的价层电子对数为3+ ×(3-3×1)=3,为sp2杂化,没有孤电子对,
3
空间构型为平面正三角形;
②根据价层电子对互斥理论,BeCl 的价层电子对数为2+ ×(2-2×1)=2,为sp杂化,没有孤电子对,空间
2
构型为直线形;
③根据价层电子对互斥理论,HS的价层电子对数为2+ ×(6-2×1)=4,为sp3杂化,有2对孤电子对,空间
2
构型为V形;
④根据价层电子对互斥理论,CS 的价层电子对数为2+ ×(4-2×2)=2,为sp杂化,没有孤电子对,空间构
2
型为直线形;
⑤根据价层电子对互斥理论,NH 的价层电子对数为3+ ×(5-3×1)=4,为sp3杂化,有1对孤电子对,空间
3
构型为三角锥形;
⑥根据价层电子对互斥理论,CCl 的价层电子对数为4+ ×(4-4×1)=4,为sp3杂化,没有孤电子对,空间
4
构型正四面体形;
综上所述,③⑤⑥符合题意,故选D。
20.甲烷中的碳原子是sp3杂化,下列用*表示碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是
A.CH≡C*CH B.C*H=CHCH C.CH=C*HCH D.CH=CHC*H
3 2 3 2 3 2 3
【答案】D
【解析】A.CH≡C*CH 中,带“ ”碳原子的价层电子对数为2,发生sp杂化,A不符合题意;
3
B.C*H=CHCH 中,带“ ”碳原∗子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,B不符合题意;
2 3
C.CH=C*HCH 中,带“∗”碳原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,C不符合题意;
2 3
D.CH=CHC*H 中,带“∗”碳原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,D符合题意;
2 3
故选D。 ∗
21.关于价层电子对互斥理论说法错误的是
A.价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对
B.分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定
C.用该理论预测HS和BF 的空间结构为V形和平面三角形
2 3D.该理论一定能预测出多中心原子的分子、离子或原子团的空间构型
【答案】D
【解析】A.价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对,不包含π键中的电子对,A正确;
B.分子中键角越大,价层电子对之间的距离越小,相互排斥力越小,则分子越稳定,B正确;
C.HS中S原子价层电子对数为:2+ =4,且含有2个孤电子对,分子呈V形结构;BF 中B原子价
2 3
层电子对数为:3+ =3,且不含孤电子对,分子呈平面三角形结构,C正确;
D.该理论不能预测所有分子或离子的空间构型,如:许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型
理论解释,D错误;
故合理选项是D。
22.(2022·河南·平顶山市龙河实验高级中学高二期中)计算HO、NH 、SO 、NH 、CO 分子的孤电子
2 3 3
对数。
分子或离子 中心原子 a x b 中心原子数的孤电子对数
___ ___
HO ____ ____ ____
2 _ _
___ ___
NH ____ ____ ____
3 _ _
___ ___
SO ____ ____ ____
3 _ _
___ ___
____ ____ ____
NH _ _
___ ___
____ ____ ____
CO _ _
【答案】
O 6 2 2 2 N 5 3 1 1 S 6 3 2 0 N 4 4 1 0 C 6
3 2 0
23.随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分是 )
为原料经合成气(主要成分为 制化学品,是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气,常因含羰基铁 等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过
程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题:
(1) 中铁的化合价为0,写出铁原子的基态电子排布式:_______。
(2)与 互为等电子体的分子和离子分别为_____和_______(各举一种即可,填化学式), 分子的电子式
为_______, 分子的结构式可表示成_______。
(3)在 中,碳原子采取 杂化的分子有_______。
(4) 分子中, 中的碳原子采用杂化_______方式, 中的碳原子采取杂化方式_______。
【答案】(1)
(2) C≡O
(3)
(4)
【解析】(1)Fe的原子序数为26,则基态电子排布式为[Ar]3d64s2,故答案为:[Ar]3d64s2;
(2)CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构, 分子的电子式为
,则CO的结构式为C≡O,又等电子体中原子数和价电子数都相同,则 N、CN-、CO的原
2
子数都是2,价电子数都是10,则互为等电子体,故答案为:N;CN-; ;C≡O;
2
(3)在CH、CO、CHOH三种物质中甲烷、甲醇中C原子杂化轨道数目为4,碳原子采取sp3杂化,CO
4 3
中碳原子采取sp杂化,故答案为:CH、CHOH;
4 3
(4)价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数,-CH 中价层电子对数=σ键电子对数+中心原
3
子上的孤电子对数=4+0=4,所以碳原子采用sp3,-CHO价层电子对数=3+0=3,所以碳原子采用sp3,故答
案为:sp3;sp2。
核心知识4 分子的空间结构
24.下列各组粒子的空间结构相同的是①NH 和HO;②NH 和HO+;③NH 和HO+;④O 和SO ;⑤CO 和BeCl 。
3 2 3 3 3 3 2 2 2
A.全部 B.①②③⑤ C.③④⑤ D.②⑤
【答案】C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型,价层电子对个数=σ键+孤电子对个数,孤电子对个
数= ×(a-xb),a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子个数,b为与中心原子结合的原子
最多能接受的电子数。
【解析】①NH 中价层电子对个数=3+ ×(5-3)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,HO中价层
3 2
电子对个数=2+ ×(6-2)=4且含有两个孤电子对,所以为V形结构,二者空间构型不同,故①错误;
②NH +中价层电子对个数是4且不含孤电子对,为正四面体形结构;HO+中O原子价层电子对个数=3+
4 3
(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,二者空间构型不同,故②错误;
③NH 为三角锥形结构、HO+中O原子价层电子对个数=3+ (6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为
3 3
三角锥形结构,所以二者空间构型相同,故③正确;
④O、SO 中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对,所以分子空间构型都是V形,故④正确;
3 2
⑤CO 分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+ (4-2×2)=2,二氧化碳是直线型结构,
2
BeCl 分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+ (2-2×1)=2,BeCl 是直线型结构,
2 2
CO 和BeCl 分子都是直线型分子,故⑤正确;
2 2
答案选C。
25.下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,离子的VSEPR模型为正四
面体形,空间结构为三角锥形,所以离子的空间结构模型与空间结构不一致,故A错误;
B.高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,离子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形,所以离子的空间结构模型与空间结构一致,故B正确;
C.亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为1,离子的VSEPR模型为三角锥形,空
间结构为V形,所以离子的空间结构模型与空间结构不一致,故C错误;
D.氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,离子的VSEPR模型为正四面体形,空
间结构为三角锥形,所以离子的空间结构模型与空间结构不一致,故D错误;
故选B。
26.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是
A.CH 与CHCl 均为正四面体 B.BeCl 与SO 为直线形
4 2 2 2 2
C.BF 与PCl 为三角锥形 D.NO 与CO 为平面三角形
3 3
【答案】D
【解析】A.CH 分子中价层电子对个数= ,采用sp3杂化,不含孤电子对,所以其空间
4
构型为正四面体,CHCl 分子中价层电子对个数= ,采用sp3杂化,不含孤电子对,有H
2 2
和Cl,所以其空间构型为四面体,A错误;
B.BeCl 分子中价层电子对个数= ,采用sp杂化,且不含孤电子对,所以其空间构型为
2
直线型结构,SO 分子中价层电子对个数= ,采用sp2杂化,含1个孤电子对,所以其空
2
间构型为V形结构,B错误;
C.BF 分子中价层电子对个数= ,采用sp2杂化,且不含孤电子对,所以其空间构型为平
3
面三角形结构,PCl 分子中价层电子对个数= ,采用sp3杂化,且含1个孤电子对,所以
3
其空间构型为三角锥形结构,C错误;
D. 离子中价层电子对个数= ,采用sp2杂化,且不含孤电子对,所以其空间构型
为平面三角形结构, 离子中价层电子对个数= ,采用sp2杂化,且不含孤电子对,
所以其空间构型为平面三角形结构,D正确;
故选D。27.价层电子对互斥理论和杂化轨道理论都可以判断、解释分子或离子的空间构型,下列说法正确的是
A. 和 的键角相同 B. 、 的中心原子价层电子对数相同
C. 、 中S原子的杂化方式相同 D. 、 都是直线形的分子
【答案】B
【解析】A. 的价层电子对数为2,呈直线形, 的价层电子对数为3,呈平面三角形,所以二者
的键角不同,A不正确;
B. 、 的中心原子价层电子对数都为 =4,B正确;
C. 、 中S原子分别发生sp2、sp3杂化,二者的杂化方式不同,C不正确;
D. 为直线形分子, 为二面角结构分子,D不正确;
故选B。
28.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子的基态价电子排布式为 ,Y位于元素周期表第二周期第ⅢA
族,Z的两种同位素原子常用于测定文物的年代,Q是元素周期表中电负性最大的元素,E的阳离子通常
存在于明矾和草木灰中。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B. 中阴离子中心原子的杂化方式为 杂化
C. 的空间构型为V形
D.原子半径:
【答案】B
【分析】X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子的基态价电子排布式为2s2,则X为Be元素;Y位于元素周
期表第二周期第IIIA族,则Y为B元素;Z的两种同位素原子常用于测定文物的年代,则Z为C元素;Q
是元素周期表中电负性最大的元素,则Q为F元素;E的阳离子通常存在于明矾和草木灰中,则E为K元
素,以此分析解答。
【解析】A.Be的2s能级处干全满稳定状态,其第一电离能大干同周期相邻元素,则第一电离能:Be>
B,故A错误;B.EYQ 的阴离子为 ,其中心原子B的杂化轨道数为4+ ,则B原子的杂化方式为sp3杂
4
化,故B正确;
C. 为 , 的中心原子C的杂化轨道数为3+ ,C原子的杂化方式为sp2杂化,
且没有未成键电子对,则 的构型为平面三角形,故C错误;
D.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Be>B>C,故D错误;
故答案选B。
29.(2022·吉林·抚松县第一中学高二开学考试)在 分子中
(1) 的价层电子对的空间构型为___________
(2)以极性键相结合,具有正四面体结构的分子是___________
(3)以极性键相结合,具有三角锥型结构的分子是___________
(4)以极性键相结合,具有V型结构的分子是___________
(5)以极性键相结合,而且共价键的极性最大的是___________
【答案】(1)平面正三角形
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据价层电子对理论及杂化轨道理论进行计算价层电子对数和孤对电子对数从而判断分子的空间
构型。
(1)根据价层电子对理论价层电子对数为3+ =3,采用sp2杂化,无孤对电子,故空间构型为平面
正三角形。
(2)极性键判断非金属元素不同,根据杂化轨道理论判断,正四面结构的分子是CH。
4
(3)极性键判断非金属元素不同,根据杂化轨道理论判断,三角锥结构的分子是NH 。
3
(4)极性键判断非金属元素不同,根据杂化轨道理论判断,V型结构的分子是HO。
2(5)极性键判断非金属元素不同,共价键极性最大,即非金属元素的电负性相差大,故应是HF。
【点睛】利用键的极性判断元素种类,根据分子的空间构型判断方法计算价层电子对数和孤对电子数来判
断分子的空间构型。
30.根据物质结构的基本理论,原子之间通过原子轨道的重叠方式,以不同类型的化学键结合,形成具有
不同空间结构的分子或离子,按照已学的物质结构知识填写下列空白。
(1)在 分子中,硼原子的杂化轨道类型为_______,F-B-F的键角是_______, 为_______分子(极性分
子或非极性分子)。
(2) 可与 形成 , 中氧原子采用_______杂化。 的立体构型为_______。
(3) 中H-O-H键角比 中H-O-H键角大,原因为_______。
【答案】(1) sp2 120° 非极性
(2) sp3 三角锥形
(3)H O分子中含有2对孤电子对,HO+中只有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电
2 3
子对对成键电子对的排斥力
【解析】(1)在 分子中B周围的价层电子对数为:3+ =3,根据杂化轨道理论可知,硼原子的杂
化轨道类型为sp2,空间构型为平面三角形,则F-B-F的键角是120°,BF 分子中的正负电荷中心重合,则
3
为非极性分子,故答案为:sp2;120°;非极性;
(2) 可与 形成HO+,则HO+中心原子O原子周围价层电子对数为:3+ =4,根据杂化轨道
3 3
理论可知,HO+中氧原子采用sp3杂化,有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,HO+的立体构
3 3
型为三角锥形,故答案为:sp3;三角锥形;
(3)由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,且HO分子中含有2对孤
2
电子对,HO+中只有1对孤电子对,故HO+中H-O-H键角比 中H-O-H键角大,原因为:HO分子中
3 3 2
含有2对孤电子对,HO+中只有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电
3
子对的排斥力。
核心知识5 分子的极性
31.下列叙述中正确的是A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B.BCl 与NCl 均为三角锥形结构,均为极性分子
3 3
C.非极性分子只能是双原子单质分子
D.非极性分子中一定含有非极性键
【答案】A
【解析】
A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子,A正确;
B.BCl 为平面三角形结构,为非极性分子,B错误;
3
C.某些共价化合物,如CH、C H 等也是非极性分子,C错误;
4 2 4
D.非极性分子中不一定含有非极性键,如CH、CO 等,D错误;
4 2
故选A。
32.下列物质的分子中既有σ键又有π键,并含有非极性键的是
①NH ②N ③HO ④HCl ⑤C H ⑥C H
3 2 2 2 4 2 2
A.②⑤⑥ B.①②⑤⑥ C.②③④ D.②④⑥
【答案】A
【解析】①NH 分子中只有N-H键;②N 分子中有氮氮三键,为非极性键,既有σ键又有π键;③HO
3 2 2
分子中只有O-H键;④HCl分子中有H-Cl键;⑤C H 分子中有碳碳双键;为非极性键,既有σ键又有π
2 4
键;⑥C H 分子中有碳碳三键,为非极性键,既有σ键又有π键;所以②⑤⑥分子中既有σ键又有π键;
2 4
并含有非极性键,
故答案选A。
33.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如 HO、CO、BF、CHCOOH 等。下列说
2 2 2 3 3
法正确的是
A.HO 分子的立体构型为直线形
2 2
B.CO 分子为非极性分子
2
C.BF 分子中 B 原子为 sp3 杂化,分子为三角锥形
3
D.CHCOOH 分子中 C 原子均为 sp2 杂化
3
【答案】B
【解析】A.HO 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,故A项错误;
2 2
B. CO 分子为直线形分子,分子内正、负电荷中心重合,为非极性分子,故B项正确;
2
C. BF 分子中B原子为sp2杂化,分子为平面三角形,故C项错误;
3
D.CHCOOH分子中甲基C原子采取sp杂化,羧基C原子采用sp2杂化,故D项错误;
3故答案为B。
34.(2022·福建福州·高二期中)下列说法不正确的是
A.某微粒空间构型为V形,则中心原子一定为sp2杂化
B.CHCl 是四面体型的极性分子
2 2
C.某微粒空间构型为三角锥形,则该微粒一定是极性分子
D.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型可能不是正四面体
【答案】A
【解析】A.若中心原子是sp3杂化,而且含有2个孤电子对,则微粒空间构型为V形,如HO中心原子O
2
原子价层电子对为2+2=4,若为sp2杂化,有一个孤电子对时,微粒空间构型也是V形,故A错误;
B.正四面体构型的对称型分子属于非极性分子,如甲烷,偏四面体性的分子为极性分子,如CHCl、
3
CHCl、CHCl 等,故B正确;
2 2 3
C.微粒中立体构型是三角锥型,说明中心原子A的价电子n=4且含有一个孤电子对,分子结构不对称,
为极性分子,如PH 分子中价层电子对数 ,且含有一个孤电子对,其空间构型是三角
3
锥型,分子结构不对称,为极性分子,故C正确;
D.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,若中心原子上含有1个孤电子对,则分子构型为三角锥形,含
有2个孤电子对,则分子的构型为V形,所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型不一定都
是正四面体,故D正确;
故答案选A。
35.下列各组都是由极性键构成的极性分子的是
A.丙烯和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】A.丙烯中存在碳碳非极性键和碳氢极性键,属于极性分子, 中只存在碳氧极性键,属于非
极性分子,A不选;
B. 中只存在碳氯极性键,属于非极性分子, 中只存在氢硫极性键,属于极性分子,B不选;
C. 中只存在氢氧极性键,属于极性分子, 中只存在氮氢极性键,属于极性分子,C选;
D. 中存在氧氧非极性键和氢氧极性键,属于极性分子, 中只存在碳硫极性键,属于非极性分子,D不选;
故选:C。
【点睛】以极性键结合的双原子分子一定为极性分子;以极性键结合的多原子分子可能是极性分子,也可
能是非极性分子,若空间结构对称,正、负电荷的重心重合,则为非极性分子,反之则为极性分子。
36.仿(CHCl )常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl ),反应为2CHCl +O →2HCl+2COCl ,光气
3 2 3 2 2
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.CHCl 分子为含极性键的非极性分子
3
C.1个COCl 分子中含有3个σ键、1个π键,中心碳原子采用sp杂化
2
D.COCl 分子中所有原子不可能共平面
2
【答案】A
【解析】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。
37.(2022·内蒙古·赤峰市元宝山区第一中学高二期中)回答下列问题。
(1)在H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是_______,键长较长的是_______。在四种酸①HClO;
4
②HSO ;③HNO;④HClO中,酸性由弱到强的顺序为_______。(用序号表示)
2 4 2
(2)下列气态分子①BeCl ;②BCl ;③CCl ;④HO中,其键角由大到小的顺序为_______。(用序号表示)
2 3 4 2
(3)SO 与CO 在相同条件下两者在水中的溶解度较大的是____(写分子式),理由是_____。
2 2
【答案】(1) H-Cl H-S ①>②>③>④
(2)①>②>③>④
(3) SO 因为CO 是非极性分子,SO 和HO都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO 在HO中的
2 2 2 2 2 2
溶解度较大
【解析】(1)元素的电负性越强,与H原子形成的共价键极性越强。同一周期元素原子序数越大,元素的非
金属性越强,其电负性就越强,则S元素的电负性比Cl元素的小,所以共价键的极性:H-Cl>H-S;
原子半径越大,与相同原子形成的共价键的键长就越长。同一周期元素从左向右原子半径减小,则共价键的键长:H-S>H-Cl;
含氧酸分子中含有的非羟基O原子数目越多,则形成的该酸的酸性就越强。①HClO 分子中非羟基O原子
4
数目是3,HClO 为很强酸;②HSO 分子中非羟基O原子数目是2,HSO 为很强酸;③HNO 分子中非
4 2 4 2 4 2
羟基O原子数目是1,HNO 为弱酸;④HClO分子中非羟基O原子数目是0,HClO为弱酸,酸性比HNO
2 2
弱;则四种酸的酸性强弱顺序为:HClO>HSO >HNO>④HClO,用序号表示为:①>②>③>④;
4 2 4 2
(2)①BeCl 的空间结构为直线形,键角为180°;②BCl 的空间结构为平面三角形,键角为120°,③CCl 为
2 3 4
正四面体结构键角为109°28′;④HO分子的空间结构为V形,键角为104.5°;所以键角由大到小的顺序为:
2
BeCl >BCl >CCl >HO,用序号表示为:①>②>③>④;
2 3 4 2
(3)SO 和CO 都是由分子构成的物质,SO 分子中的中心S原子的杂化方式为sp2杂化,而CO 分子中的中
2 2 2 2
心C原子杂化方式是sp杂化,故SO 和CO 的空间构型分别为V形和直线形。因此SO 为极性分子,而
2 2 2
CO 为非极性分子,根据相似相溶原理,相同条件下SO 在水中的溶解度更大。
2 2
核心知识6 分之间作用力
38.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A.NH 和HCl B.CS 和SO C.HO和HO D.BF 和BeCl (g)
3 2 3 2 2 2 3 2
【答案】A
【解析】A.NH 是三角锥形结构,NH 和HCl的正负电荷重心不重合,都是极性键组成的极性分子,A符
3 3
合题意;
B.CS 中的C=S为极性键,分子为直线形结构,正负电荷的重心重合,为非极性分子,B不合题意;
2
C.HO是V形结构,是由极性键组成的极性分子, HO 为极性键和非极性键组成的极性分子,C不合题
2 2 2
意;
D.BeCl 是直线形分子,为极性键组成的非极性分子,BF 中的B-F键为极性键,分子为平面三角形结构,
2 3
正负电荷的重心重合,为非极性分子,D不合题意;
故答案为:A。
39.下列说法不正确的是
A.共价键有方向性
B.氢键有方向性
C.冰晶体中水分子的空间利用率比液态水分子的空间利用率低
D.在冰的晶体中,每个水分子周围只有六个紧邻的水分子
【答案】D
【解析】A.共价键是电子云头碰头或肩并肩形成的,具有方向性,A正确;B.氢键是电负性强的氮、氧、氟与氢形成的,有方向性,B正确;
C.冰晶体中每个水分子沿着4个sp3杂化轨道的方向与周围4个水分子形成氢键,导致水分子的空间结构
松散,其利用率比液态水分子的空间利用率低,C正确;
D.由C分析可知,在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,D错误;
故选D。
40.已知CO、BF、CH、SO 都是非极性分子,NH 、HS、HO、SO 都是极性分子,由此可推知AB 型
2 3 4 3 3 2 2 2 n
分子是非极性分子的经验规律是
A.分子中不能含有氢原子
B.在AB 分子中A原子没有孤电子对(或A原子最外层电子均已成键)
n
C.在AB 分子中每个共价键的键长和键能都相等
n
D.分子中所有原子在同一平面内
【答案】B
【解析】A.由题意可知,甲烷是含有氢原子的非极性分子,故A错误;
B.由题意可知,非极性分子中中心原子A的最外层电子均已成键,都不含孤电子对,故B正确;
C.氨分子为极性分子,分子中氮氢键的键长和键能都相等,故C错误;
D.水分子、硫化氢分子和二氧化硫都是极性分子,分子中所有原子在同一平面内,故D错误;
故选B。
41.下列现象中,不能用“相似相溶”原理解释的是
A.C HOH与水以任意比互溶
2 5
B.用纯碱洗涤油脂
C.SO 易溶于水
2
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
【答案】B
【解析】A.C HOH与HO均为极性分子,且都含有-OH,能形成氢键,故儿子能以任意比互溶,A正确;
2 5 2
B.纯碱谁溶液显碱性,能够使油脂发生水解反应产生可溶性物质,因此可以用纯碱洗涤用纯碱洗涤油脂,
这与“相似相溶”原理,B错误;
C.SO 与HO均是极性分子,由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中,符合“相似相
2 2
溶”原理,C正确;
D.苯与溴分子均为非极性分子,水分子是极性分子,由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成
的溶剂中,而不易溶于由极性分子构成的溶剂中,因此可以用苯将溴水中的溴萃取出来符合“相似相溶”
原理,D正确;故合理选项是B。
42.若不断地升高温度,实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间
主要的相互作用依次是
A.氢键;分子间作用力;非极性键 B.氢键;氢键;极性键
C.氢键;极性键;分子间作用力 D.分子间作用力;氢键;非极性键
【答案】B
【解析】固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是氢键、分子间作用力被破坏,但属于
物理变化,共价键没有破坏;水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故在变化的各阶
段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。
故选B。
43.中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,
为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚更易溶于水
C.由于氢键的存在,沸点:HF>HCl>HBr>HI
D.氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
【答案】C
【解析】A.水分子间存在氢键,使水分子之间形成孔穴,造成冰的微观空间存在空隙,宏观上表现在冰
的密度比水小,冰能浮在水面上,A项正确;
B.乙醇分子与水分子间能形成氢键,甲醚分子与水分子间不能形成氢键,所以乙醇比甲醚更易溶于水,B
项正确;
C.HF分子间存在氢键,HCl、HBr、HI分子间不存在氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸
点越高,则有沸点:HF>HI>HBr>HCl,C项错误;
D.蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键,从而影响了蛋白质分子独特的结构,D项正确;
答案选C。
44.(2022·新疆·精河县高级中学高二期中)下列说法正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高B.CH、CCl 都是含有极性键的非极性分子
4 4
C.CS、HS、C H 都是直线形分子 D.在水中的溶解性:戊醇>乙二醇>乙醇
2 2 2 2
【答案】B
【解析】A.结构相似的物质,物质的相对分子质量越大,分子间作用力就越强,物质的熔沸点就越高。
但由于F的电负性很大,对应的氢化物HF的分子间可形成氢键,增大了分子之间的吸引作用,导致其熔、沸点比HI还高,A错误;
B.CH 中只含有C-H极性键,CCl 中只含有C-Cl极性键,CH、CCl 的空间结构均为正四面体形,分子
4 4 4 4
结构对称,正电荷重心和负电荷重心重合,所以CH、CCl 都是由极性键构成的非极性分子,B正确;
4 4
C.HS分子中,中心S原子与2个H原子形成 个σ键,S原子上还存在2对孤电子对,所以S原子采用
2
sp3杂化,分子结构呈V形;CS 与C H 的中心原子的杂化方式均为sp杂化,分子结构为直线形分子,C
2 2 2
错误;
D.醇分子中含有亲水基羟基,物质分子中含有的羟基数目越多,分子中的烃基碳原子数目越少,则物质
在水中的溶解性就越强,所以在水中的溶解性:乙二醇>乙醇>戊醇,D错误;
故合理选项是B。
45.(2022·黑龙江哈尔滨·高二期末)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: ,是因为 分子中的氢原子数目比HClO多
C.羟基乙酸 不属于手性分子,因其分子中不存在手性碳原子
D. 的沸点高于 ,因乙醇分子中含—OH,能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】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: ,是因为 分子中的非羟基氧
原子数目比HClO多,B不正确;
C.羟基乙酸 分子中没有手性碳原子,所以不属于手性分子,C正确;
D. 分子中含有-OH,能形成分子间的氢键,而 分子间不能形成氢键,所以
的沸点高于 ,D正确;
故选B。
46.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A.CCl 和SiCl 的熔点
4 4B.邻羟基苯甲醛( )和对羟基苯甲醛( )的沸点
C.O 和O 在水中的溶解度
3 2
D.HSO 和HSO 的酸性
2 3 2 4
【答案】C
【解析】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SiCl 的沸点比CCl
4 4
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.O 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O 在水中的溶
3 3
解度比O 要大,故C符合题意;
2
D.HSO 是二元弱酸,HSO 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;
2 3 2 4
故选C。
47.(2022·新疆兵团农场中学高二期末)下列对分子性质的解释中,不正确的是
A.F、Cl、Br 、I 熔点随相对分子质量增大而升高
2 2 2 2
B.乳酸( )分子中含有2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.氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释
【答案】B
【解析】A.F、Cl、Br 、I 是组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高,故A正确;
2 2 2 2
B. 中间碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、甲基、羧基和羟基,是手性碳原子,
只有1个,故B错误;
C.碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子,水为极性分子,分子极性相似的分子易溶,故C正确;
D.氨气分子和水分子之间能形成氢键,所以氨气极易溶于水,邻羟基苯甲醛分子内存在氢键,而对羟基
苯甲醛分子间存在氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,故D正确;
故选:B。
48.回答下列问题:(1) 中配体分子 以及分子 的空间结构和相应的键角如图甲所示。
中P的杂化类型是________。 的沸点比 的________,原因是________。 的键角小于
的,分析原因:________。
(2)磷酸根离子的空间构型为________,其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________。
(3) 分子中氮原子的轨道杂化类型是________;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为
________。
(4)乙二胺 是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。
(5) 中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
(6) 的空间构型为________(用文字描述);抗坏血酸的分子结构如图乙所示,分子中碳原子的轨道杂化
类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
【答案】(1) 高 分子间存在氢键 中N原子上有一个孤电子对,
中O原子上有两个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大
(2) 正四面体形 4(3) N>O>C
(4)
(5) O σ
(6) 正四面体形 易溶于水
【解析】(1) 中P原子价层电子对数为3+ =4,P原子采用sp3杂化; 、 均为分子晶体,
可以形成氢键,导致其沸点比 的高; 的键角小于 的,原因是: 中N原子上有一个
孤电子对, 中O原子上有两个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力
大;
(2)磷酸根离子中P原子价层电子对数为4+ =4,P原子采用sp3杂化,空间构型为正四面体形;
(3)NH 分子中N原子的价层电子对数为3+ =4,孤电子对数为1, N原子采用sp3杂化;同一周
3
期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,
故第一电离能大小:N>O>C;
(4)乙二胺 是一种有机化合物,分子中氮形成3个共价键且含有1对孤电子对,为sp3
杂化;碳形成4个共价键,为sp3杂化;
(5)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,
非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱; 中,电负性最高的元素是O; 中P为 杂化,
P的 杂化轨道与O的2p轨道头碰头形成σ键。
(6) 中心S原子形成4个共价键,采用sp3杂化,为正四面体形;抗坏血酸的分子中碳碳双键、羰基
碳为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化;抗坏血酸分子中含多个羟基,能和水分子形成氢键,故易溶于水。
核心知识7 分子的手性49.(2022·福建·莆田一中高二期末)下列说法正确的是
A.乙醇中的-OH上的氢比水分子的-OH上的氢活泼
B.手性分子CH=CHCH(CH OH)CHO与足量的H 反应后仍是手性分子
2 2 2
C.酸性:HPO <HPO
3 4 3 3
D.NO的空间构型是直线形
2
【答案】D
【解析】A.Na与水反应比Na与乙醇的反应更剧烈,说明水分子中的−OH上的氢比乙醇的−OH上的氢活
泼,故A错误;
B.CH=CHCH(CH OH)CHO中连接−OH、H原子、−CHO、−CH=CH 的碳原子为手性碳原子,−CHO、
2 2 2
−CH=CH 与足量的H 反应后生成CHCHCH(CH OH) 不属于手性分子,故B错误;
2 2 3 2 2 2
C.HPO 非羟基氧原子数是1个,而HPO 非羟基氧原子数是0个,则酸性是HPO >H PO ,故C错误;
3 4 3 3 3 4 3 3
D.NO与CO 为等电子体微粒,二者结构相似,故NO是直线型,故D正确;
2 2 2
故答案为D
50.(2022·新疆·昌吉州行知学校高二期中)回答下列问题:
(1)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子_______ 。
(2)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):HSO _______HSO ;HClO_______HClO;
2 4 2 3 3 4
(3)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:HS中心原子的杂化方式为_______杂化,VSEPR构型为
2
_______,分子的立体构型为_______。
(4)H O的沸点(100℃)比HS的沸点(-61℃)高,这是由于_______ ;HO比HS更稳定,这是由于 _______
2 2 2 2
。
【答案】(1)
(2) > <
(3) sp3 正四面体 V形
(4) 水分子之间存在氢键 O的半径小于S,O-H键的键长短,键能大
【解析】(1)碳原子上连有四个不同的原子或者基团的具有手性, 该分子中具有手性碳原子;
(2)同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,对应的含氧酸的酸性越强,HSO 中S元素化合价为+6价,
2 4
HSO 中S元素化合价为+4价,故酸性H2SO4>H SO
2 3 2 3
HClO 中CI元素化合价为+5价,HClO 中C1元素化合价为+7价,故酸性HClO < HClO;
3 4 3 4
(3)HS分子价层电子对数=2+(6-1 2)-2=4,有两对孤电子对,则中心原子S原子采取sp3杂化,VSEPR
2
构型为正四面体型, 分子的立体构型为V形;
(4)水分子之间存在氢键,沸点高于同族其它元素氢化物,所以HO的沸点(100℃)比HS的沸点(-61℃)
2 2
高。O与S是同主族元素,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,非金属性越强,元素最简单的氢化物
越稳定,故HO比HS更稳定;
2 2