2018高中化学选修3练习　分子结构与性质答案

1、第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键1.C2.B解析 原子核外最外层电子排布式为ns2np4,有2个未成对电子,一般可形成2个共价键。3.B解析 当两种元素原子的电负性相差很大时,形成的将是离子键;当两种元素原子的电负性相差不大时,形成的将是共价键,比较各元素电负性大小可知B正确。4.B解析 键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠,A项正确;键能越大,键长越短,共价分子越稳定,B项错误;双键、三键中,只有一个键,其他为键,C项正确;形成共价键时键与键重叠程度越大,键越稳定,体系能量越低,D项正确。5.C解析 p轨道与p轨道若“头碰头”重叠即形成p-p 键。6.B解析 1个丙烯分子(C

2、H3CHCH2)中存在6个CH 键和1个CC键(含1个键和1个键),1个CC 键,则共有8个键,1个键,A项正确;甲基中的C为sp3杂化,中的C为sp2杂化,丙烯中只有1个C原子为sp3杂化,B项错误;C与C之间形成的共价键为非极性键,则丙烯分子存在非极性键,C项正确;三点确定一个平面,则丙烯中三个碳原子一定在同一平面上,D项正确。7.73解析 除5条单键全是键外,双键中1个是键,另1个是键,三键中1个是键,另2个是键。故该有机物分子中键总数为7,键总数为3。8.C解析 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为键;以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为键。键是轴对称,而键是镜面对称。分子

3、中所有的单键都是键,双键中有一个键、一个键,三键中有一个键,两个键。9.D解析 H只有1个未成对电子,可以形成1个共价键,C和Si最外层有4个电子,可以形成4个共价键,N最外层有5个电子,可以形成3个共价键,O、S、Se最外层有6个电子,可以形成2个共价键。逐一分析,D中的C、Si成键不合理。10.C解析11.A解析 1 mol S8 中有8 mol 键,32 g S8中含有键数目为×8=1 mol,A项错误,D项正确;由SF6的球棍模型知,其是由SF极性键构成,结构对称,属于非极性分子,B项正确;单键为键,三键中有2个键,1个键,因此1 mol乙炔分子中含有3 mol 键和2 mo

4、l 键,C项正确。12.C解析 SF5CF3分子中只有键,不存在键,A项错误;SF5CF3中的碳原子为饱和碳原子,分子中所有原子不能在同一平面内,B项错误;CF4和CH4的碳原子形成四条单键,形成正四面体结构,C项正确;0.1 mol SF5CF3分子中电子为9.4 mol,D项错误。13.(1)s-s 键H2s-p 键HClp-p 键Cl2 pz-pz 键N2py-py 键N2(2)824有(3)NH3:3H×+··H×·×·HCO2: ··+··+··C14.(

5、1)DE(2)C(3)ABCF(4)F15.(1)HNaOC(2)Na+×···×·2-Na+p-p 键 OCO(3)H：Hs-p键51解析 由A2与气体C2按体积比21混合后点燃能发生爆炸,其产物是一种常温下常见的无色无味的液体,可知该液体是H2O,A是H,C是O;由B与A2C反应生成气体A2知,B是Na;由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知,D是C。16.(1)1s22s22p63s23p2(2)COCO会与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白丧失输送氧气的能力(3)：NN：非极性键N2分子中的共价三键键能很大,共价键很牢固

6、(4)HCCH32>形成键的原子轨道的重叠程度比键的重叠程度大,形成的共价键强解析 由题意知,a是Si,Si可作半导体材料;b是含两个原子的化合物,根据其性质:无色无味气体, 易引起中毒,推断b为CO,CO一旦进入肺里,会与血液中的血红蛋白结合而使血红蛋白丧失输送氧气的能力,使人中毒;c是双原子单质,每个原子有7个电子,故c为N2,含非极性键,N2分子中的共价三键键能很大,所以N2分子很稳定;d是四核化合物,即4个原子共有14个电子,只能是烃,故d为C2H2,C2H2的结构式为HCCH,有两个HC 键,一个CC 键,两个键。17.(1)B正(2)71第2课时键参数与等电子原理1.A解析

7、键能越大,断开该键所需的能量越多,化学键越牢固,性质越稳定,A项错误;B、C、D项正确。2.C解析 键长越短,键能越大,共价化合物越稳定,C项不正确。3.D解析 A项,取决于分子间作用力的大小,与分子内共价键的键能无关;B项,物质的挥发性与分子内键能的大小无关;C项,稀有气体是单原子分子,无化学键,难于发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构;D项,氮气比氧气稳定是由于N2分子中共价键的键能(946 kJ·mol-1)比O2分子中共价键的键能(497.3 kJ·mol-1)大,在化学反应中更难于断裂。4.A解析 过氧化钠中,两个氧原子之间存在非极性共价键,但过氧化钠为

8、离子化合物,A项正确;化学键是指分子或晶体中,直接相邻的原子之间的强烈相互作用,分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多,化学键影响物质的化学性质和一些物理性质,分子间作用力影响物质的熔、沸点和溶解性,B项错误;已知1个CC键中含有1个键和1个键,1个CC键中只含有1个键,键不稳定,键能比键小,所以CC键的键能比CC键的键能的2倍要小,C项错误;H2O2中H和O间形成2个s-p键,两个O原子间形成1个p-p键,不含有键,D项错误。5.A解析 等电子体要具备两个条件:一是微粒的原子总数相同,二是微粒的价电子总数相同。分析可知A项正确,C项中F-和Mg的价电

9、子总数不同,B、D项中的原子总数不相同。6.C解析 C项中,CO2与N具有相同的原子总数,但最外层电子总数不同,CO2为16,而N为18,二者不能互称为等电子体。7.A解析 由题中信息可知,只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。8.C解析 NN键、NN键中键比键稳定,难发生加成反应,CC键和CC键中键比键弱,较易发生加成反应。9.A解析 分子中NC键是极性键,CC键是非极性键,A项正确;成键原子半径越小,键长越短,N原子半径小于C原子半径,故NC键比CC键的键长短,B项错误;(CN)2分子中含有3个键和4个键,C项错误;由于(CN)2与卤素性质相似,故其可以和氢氧化钠溶液反应。10.

10、B解析 在气体单质分子中,可能存在键(如H2、Cl2)、键(如N2分子中存在键、键),而稀有气体为单原子分子, 不存在化学键,A项错误;烯烃中含有碳碳双键,其中一个是键,因键易断裂,故化学性质较活泼,B项正确;等电子体的结构相似,但化学性质不同,C项错误;共价键的方向性决定分子的立体构型,饱和性决定分子中各原子的数量关系,D项错误。11.B解析 观察表中数据发现,这几种不同物质中的化学键都是OO键,因此不存在成键时电子多少的问题,也不存在电子对偏移的问题,但是O2和比较,键能大的对应的键长短,按此分析的键长比的键长长,所以键能应该小。若按照此规律,键长由短到长的顺序为<O2<<

11、;,键能的大小顺序为b>a>y>x,与题意吻合,所以B项正确。12.B解析 稀有气体是单原子分子,分子内不存在化学键,错误;原子半径越小,共价键键长越短,共价键越稳定,晶体熔点越高,正确;氮气分子内为氮氮三键,键能比较大,共价键比较强,化学性质稳定,正确;与键能大小无关,错误。13.C解析 NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形,A项错误;三个NH键键能与键长分别相同,键角相等仍有可能为正三角形,B项错误;D项事实说明的NH3为平面三角形。14.(1)F1s23s23p5(2)(3)解析 (1)根据非金属性越强电负性越强,周期表中非金属性最强的为F,所以F的电负性最大;

12、元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量,原子越稳定其第一电离能越大,He为稀有气体中原子半径最小的,最难失去1个电子,所以He的第一电离能最大,He的电子排布式为1s2;同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,所以第三周期原子半径最小的元素为Cl,其价电子排布式为3s23p5。(2)只含有非极性键的是N2;只含有极性键的是H2O;只含有离子键的是MgCl2;既含有非极性键又含有极性键的是C2H4;含有非极性键的离子化合物是Na2O2。(3)根据题给数据可知,NN单键即键,其键能为193 kJ/mol,NN的键能为946 kJ/mol,其中包含一个键和

13、两个键,则键的键能是(946-193) kJ/mol÷2 = 376.5 kJ/mol,键能越大,化学键越稳定,故N2中键比键稳定。15.(1)是N>S>Si(2)N2O4第四周期第B族3d54s2(3)N2、CO、CN-12解析 (1)三种粒子均为四原子24价电子微粒,属于等电子体。(2)寻找C2的等电子体,首先想到将C替换为N,然后凑足价电子总数,此微粒可以是N2O4。(3)两原子14个电子的微粒首先应想到N2,然后以N2为基础,尝试替换为C原子和O原子,使价电子总数相等即可。16.(1)否否同主族元素与相同原子结合形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固218 kJ

14、·mol-1330 kJ·mol-1(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差吸收4.5(3)RI>RBr>RCl>RF17.(1)大(2)同素异形体(3)C(4)5解析 同种原子之间形成的共价键是非极性键,特殊共价键是由中间氧原子提供的2个电子,和旁边两个氧原子各提供的一个电子,形成的一个三原子四电子的大键。O2与O3是同素异形体。等电子体的分子结构相似,O3与SO2是等电子体。O3分子两端的原子各有2对孤电子对,中间的原子有1对孤电子对,共有5对孤电子对。18.(1)H·120°(2)CO2N2OBeF2(3)

15、OO2+2NA(4)三角锥形109°28'(或109.5°)解析 (1)C中四个原子都是共平面的,三个键角相等,则键角应是120°。(2)中的电子数为22,电子数为22的三原子微粒有CO2、N2O和BeF2。(3)的电子式为CC2-,根据与互为等电子体可知,的电子式为OO2+。(4)解答此题时应根据NH3、CH4的相关内容进行分析,因为NH3与PH3、P与CH4的结构相似。第二节分子的立体构型第1课时形形色色的分子价层电子对互斥理论1.C解析 题中的CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能在同一平面上。CS

16、2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,C6H6为平面正六边形分子,这些分子都是平面形结构,C项正确。2.B解析 CH4、CF4、SiH4分子的空间构型都是正四面体形,而NH3是三角锥形,CO2是直线形,C2H4是平面形分子。3.D4.C解析 若中心原子A没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的立体结构为直线形;n=3时,分子的立体结构为平面三角形;n=4时,分子的立体结构为正四面体形。5.C解析 N中N原子的最外层电子全部参与成键,NH3中N原子上有一对电子对未参与成键,H2O中O原子上有2对电子对未参与成键,BCl3的中心原子为B,其最

17、外层电子全部参与成键。6.D解析 CO2中C原子形成2个键,孤电子对数为0,为直线形分子;Cl中Cl原子形成3个键,孤电子对数为=1,为三角锥形离子;SF6中S原子最外层电子数为6×2=12;SiF4中Si原子形成4个键,孤电子对数为0,为sp3杂化,S中S原子形成3个键,孤电子对数为=1,为sp3杂化,D正确。7.C解析 题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4,CCl4中不存在孤电子对,键角为109°28'NH3中存在1对孤电子对,H2S和H2O中存在2对孤电子对,由于孤电子对的排斥作用,导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28'。

18、8.B解析 A、C的原子序数差为8,结合“A、D两种元素原子核内质子数之和为23”知,A为7号元素N,D为16号元素S,那么C为P,B为F。PH3呈三角锥形,B项错误。9.D10.C解析 PCl3中P的成键电子对数为3,孤电子对数为1,其电子对的空间构型为四面体形,分子的空间构型为三角锥形;同理,H3O+和PH3的成键电子对数和孤电子对数均分别为3和1,分子的空间构型为三角锥形;HCHO的中心原子的价电子都用来形成共价键,中心原子周围的原子数为3,空间构型为平面三角形,C项正确。11.C12.D解析 NCl3分子的电子式为,分子中各原子都满足8电子的稳定结构,A项错误;P4为正四面体形分子,但

19、其键角为60°,B项错误;N为正四面体结构而非平面正方形结构,C项错误;NH3分子的电子式为,有一对未成键电子,由于未成键电子对成键电子的排斥作用,使其键角为107°,呈三角锥形,D项正确。13.中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤电子对BNBF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键而成平面三角形;而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有1对未成键的孤电子对,占据了N原子周围的空间,形成三角锥形14.(1)直线形平面三角形平面三角形正四面体形(2)CC(3)BF3NF3CF415.(1)OH-NH3O+(2)H2SPH3SiH4HCl(3

20、)正四面体形:N、SiH4三角锥形:H3O+、PH3解析 第二周期非金属元素的简单气态氢化物具有10个电子,其分子结合1个H+或失去1个H+,都不会影响离子的电子数。同理第三周期非金属元素的简单气态氢化物具有18个电子。16.(1)三角锥形键和键(2)3NO2+H2O2HNO3+NO(3)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl解析 由可知Y元素在A中显负价,在C、D、E中显正价,由可知A为NH3,E为HNO3,由可知D为NO2,C为NO,则B为N2。(1)NH3的电子式为,根据价层电子对互斥理论可知其空间构型为三角锥形;N2的结构式为NN,含有键和键。(3)由题给信息可知,Cl2与NH3反应生成

21、N2和NH4Cl,其反应的化学方程式为8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。17.(1)1s22s22p6(2)NaOH>Mg(OH)2(3)NH3+H2ONH3·H2ON+OH-三角锥形107°H:H(4)OH-H3O+OH-+H3O+2H2O第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介1.D解析 参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,1s与2s、2p的能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A、B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云的重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电

22、子,也可以是空轨道,也可以有孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项错误。2.B解析 CS2为直线形非极性分子;SiF4与S的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2中键与键的数目比为32;水加热到很高温度都难分解是因OH键的键能较大。3.C解析 CH4分子中,碳原子的杂化轨道是由1个2s轨道和3个2p轨道重新组合而成的,属于sp3杂化;C2H4分子中,碳原子采取sp2杂化;C2H2分子中,碳原子采取sp杂化;NH3分子中,氮原子采取sp3杂化。4.C解析 N2的结构式为+;H3O+的结构式为+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2OH均为配合物,中心

23、离子(或原子)与配体之间均含配位键。5.(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受电子对的空轨道(2)NB(3)6.B解析 CO2中C的价层电子对数为2,为sp杂化,SiO2中Si的价层电子对数为4,为sp3杂化,SO2中S的价层电子对数为2+(6-2×2)=3,为sp2杂化,A项错误;在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,所以H3O+、N、Cu(NH3)42+均含有配位键,B项正确;S中S的价层电子对数为3+(6+2-2×3)=4,含有一个孤电子对,属于三角锥形分子,C中C的价层电子对数为3+(4+2-2×3)

24、=3,没有孤电子对,为平面三角形分子,同理Si也为平面三角形分子,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3型杂化,D项错误。7.B解析 Cl中价层电子对数为4,其中含有孤电子对数为2,所以其空间构型为V形,故A错误;SiF4中价层电子对数=4+(4-4×1)=4,S中价层电子对数=3+(6+2-3×2)=4,所以SiF4和S的中心原子均为sp3杂化,故B正确;稀有气体的原子结构是稳定结构,同周期稀有气体的第一电离能最大,同族元素自上而下第一电离能逐渐降低,故氦元素的第一电离能最大,故C错误;C2H5OH分子中共含有7个极性键,碳碳之间是非极性键,没有键,故D错误。8.D

25、9.D10.C解析 Co(NH3)63+呈正八面体结构,如图:,若1个H2O位于的位置,则另一个H2O可位于或(等效),共两种结构;若1个H2O位于,则另一个H2O可位于或(等效),共两种结构。综上所述CO(NH3)4(H2O)23+的同分异构体共4种。11.C解析 配位数为6时,配合物的空间构型一般是八面体,这样分布可以使电荷分散,A项正确;Ag(NH3)2+和Cu(NH3)22+为直线形结构,中心原子sp杂化成键,B、D项正确;配位数为4的配合物,可能是四面体,也可能是正方形,C项错误。12.(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(2)K(3)离子键、共价键、配位键(4

26、)sp27NA(5)N2O4解析 (1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5。(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活泼的金属元素,其第一电离能最小。(3)在K3Fe(C2O4)3 晶体中,K+与Fe(C2O4)33-之间存在离子键,Fe3+与C2之间存在配位键,C2中存在共价键。(4)草酸分子的结构式为,故C原子采用sp2杂化,分子中含有7个键和2个键。(5)C2含有6个原子和34个价电子,故与其互为等电子体的分子为N2O4。13.(1)3d104s1Cr(2)

27、先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,形成深蓝色溶液Cu2+2NH3·H2OCu(OH)2+2NCu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-(3)共价键、配位键(4)Cu(NH3)4SO4·H2O降低溶解度,有利于晶体析出解析 (2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为Cu2+2NH3·H2OCu(OH)2+2N、Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-。(3)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子

28、之间以共价键结合,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,则以配位键结合。(4)向深蓝色透明溶液加入乙醇,由于乙醇能降低溶解度,有利于晶体析出,所以Cu(NH3)4SO4 在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,故会析出深蓝色的晶体Cu(NH3)4SO4·H2O。14.(1)AC(2)平面正方形(3)sp2杂化解析 Cu(NH3)42+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性键,Cu(NH3)42+是平面正方形结构。HOCH2CHCH2中的C原子,有1个采取sp3杂化,2个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的C原子,有2个采取sp3杂化,1个采取sp2杂化。15.

29、(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3··CN··-(2)sp2sp3乙酸分子间存在氢键解析 (1)铬为24号元素,铬原子失去3个电子变成Cr3+,所以Cr3+核外有21个电子,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。Cr(OH)4-中的Cr3+与OH-形成配位键,可表示为。根据氮气分子的电子式写出CN-的电子式,且CN-是离子,符合离子电子式的书写规则,所以其电子式为:CN:-。(2)乙醛中甲基上的碳原子成键类型全部为共价单键,所以甲基上碳原子采用sp3杂化,醛基上碳原子含有碳氧双键,所以醛基上碳原子

30、采用sp2杂化。16.(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl (2)它们互为同分异构体 (3)6解析 沉淀的物质的量为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol,可知物质的量分别为1 mol的四种配合物,能电离出来的Cl-即外界Cl-的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol、1 mol,故它们的化学式分别为Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl。第三节分子的性质第1课时键的极性和分子的极性1.B2.A3.D解析 CO2的结构式为OCO,由其结构式可以看出分子中只有CO键,

31、一定是极性键;1个CO键中含有1个键,1个键。4.B5.C解析 A项为离子化合物,不存在分子;B项为非极性分子;D项为阳离子。6.C解析 含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2;非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2均是非极性分子,却都只含有极性键;键的极性只与成键原子是否相同有关,与分子的极性无关。7.A解析 键存在于双键和三键中,水分子间不存在键;存在OH键的分子间有氢键,则水分子间存在氢键;水分子中O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,含有2对孤电子对,为V形结构,结构不对称,正负电荷中心不重叠,为极性分子。8.C解析 NH3中氮原子轨道

32、的杂化类型是sp3,而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3,故A正确;肼分子中N原子之间是非极性键,N、H之间是极性键,故分子中既有极性键又有非极性键;故B正确;肼是极性分子,因为氮的上面各有一对孤对电子,故C错误;肼与偏二甲肼在结构上相似,组成上相差两个CH2原子团,互称同系物,故D正确。9.C解析 CH4分子的空间构型是正四面体形,是非极性分子,H2O分子的空间构型为V形,是极性分子,A、D项错误;CH4、H2O分子中的共价键都是单键,为键,中心原子的轨道杂化方式都为sp3,故成键电子的原子轨道都是sp3

33、-s,所以C项正确,B项错误。10.D解析 CH3COONH4晶体中既含有极性键,也含有非极性键,但CH3COONH4是离子化合物,A项错误;Cl2中只含有非极性键,B项错误;CH4只含有极性键,C项错误;N2H4的结构为,分子中既有极性键也有非极性键,D项正确。11.B解析 物质中键的极性只与成键原子是否属于同种元素有关,而物质的稳定性与化学键的键能有关,一般非金属性越强,所对应的气态氢化物越稳定。A项中CO2属于非极性分子;C项中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱;D项中的H2O是V形结构。B项正确。12.A解析 根据提示可以判断出X为碳元素,Y为氧元素,Z为氖元素,W为氢元素。H

34、与O可以形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物如H2O2,A项正确;原子半径X>Y,B项错误;核外最外层电子数的总和为1+4+6+8=19,C项错误;甲烷的沸点比水的沸点低,D项错误。13.B解析 SO2的空间构型为不对称的V形,为极性分子;BeCl2的中心原子采取sp杂化,其空间构型为对称的直线形,为非极性分子;BBr3的中心原子采取sp2杂化,其空间构型为对称的平面正三角形,是非极性分子;COCl2的中心原子采取sp2杂化,其空间构型为不对称的平面三角形,为极性分子。14.C解析 题中五种分子的电子式分别为、·、其中,NH3、H2S分子中心原子有孤电子对,导致正电中心和

35、负电中心不重合,使分子具有极性;而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子没有孤电子对,正电中心和负电中心重合,分子无极性,是非极性分子,故C项正确。15.(1)(2)(3)(4)(5)(6)H2SV形解析 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,共价单键是键,双键中一个是键、另一个是键,共价三键由一个键和两个键组成,由此进行分析、判断。原子个数相同,价电子数相同的微粒互为等电子体,等电子体的分子结构相似。16.(1)H:HHOOH(2)极性非极性极性(3)因为H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知H2O2难溶于CS2(4)-1因为OO键为非极性

36、键,OH键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧元素显-1价解析 (2)H2O2分子的空间构型为不对称结构,应为极性分子,含有OO非极性键和OH极性键。(3)根据“相似相溶”原理可知,H2O2难溶于非极性溶剂CS2。(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。17.(1)干冰(2)正四面体形非极性Si3N4(3)三角锥形(4)CS2CCl4非极性18.(1)H2、N2、O2、Cl2(2)HCl、CO、NO(3)HCN、CO2(4)H2OHH(5)NaOHNa+H-(6)Na2O2Na+2-Na+解析 A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为Cl。19.(1)(2)HClH2S

37、V极性(3)有气泡产生2H2O22H2O+O2(4)CH4O解析 由题可知,A、B、C、D分别为Ar、HCl、H2S和H2O2。1 mol E在氧气中完全燃烧,只生成1 mol CO2和2 mol H2O,所以1 mol E中含有1 mol C和4 mol H,因此E为CH3OH。第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性1.B解析 卤素单质从F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,分子的熔、沸点依次升高。2.D解析 在第A族A族中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第A族元素形成的氢化物不存在反常现象,故a点

38、代表的是SiH4。3.C解析 乙醛分子间存在氢键,乙醛的沸点与氢键有关,A项错误;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B项错误;氢化镁为离子化合物,氢化镁的熔点与氢键无关,C项正确;DNA含有OH键、NH键,双螺旋结构与氢键有关,D项错误。4.C5.D解析 HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A项正确;水分子间可形成氢键,H2S间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B项正确;碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,C项正确;甲烷中碳原子电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作

39、用力,D项错误。6.B解析 水分解破坏的是化学键,不是氢键,A项错误;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,B项正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关,与氢键无关,D项错误。7.B解析 二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式CnH2nO3。二甘醇分子之间能形成OHO氢键,也存在范德华力。由“相似相溶”原理可知,二甘醇能溶于水和乙醇。8.D解析 因氟化氢分子之间存在

40、氢键,HF是卤化氢中沸点最高的,A项正确;1个H2O可形成2个氢键,1个HF只能形成1个氢键,氢键越多,沸点越高,B项正确;氨水中除NH3之间存在氢键,NH3与H2O,H2O与H2O之间都存在氢键,C项正确;氢键中XHY三原子应尽可能地在一条直线上,但在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,D项错误。9.B解析 因为O的电负性较大,在雪花、水中存在OHO氢键,故在实现雪花水水蒸气的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而由水蒸气氧气和氢气则破坏了OH极性共价键。10.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,易于提供孤电子对,所以,以B方式

41、结合时空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3·H2ON+OH-,可知答案是B。11.C解析 HCl、NH3是极性分子,I2、Cl2是非极性分子,H2O是极性溶剂,CCl4、苯是非极性溶剂,C项正确。12.D解析 冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故正确;氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故错误;HF分子间存在氢键,沸点最高;HCl、HBr、HI,都不存在分子间氢键,都是分子晶体,熔沸点高低取决于分子间作用力大小,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔沸点越高,所以沸点:HCl<HBr<HI<HF

42、,故错误;乙醇可以和水形成氢键,故乙醇能与水以任意比互溶,故正确;分子的稳定性由共价键的强弱决定,故错误。13.(1)92(2)平面三角形sp2(3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,且氢键越多,熔、沸点越高(答出要点即可)解析 (1)单键都是键,双键中包括一个键和一个键。所以1个CH2CHCHCH2中含有9个键和2个键,数目之比是92。(2)C、H、O三种元素形成的最简单化合物是HCHO,其立体构型是平面三角形结构;中心原子是C原子,形成3个键,所以是sp2杂化。(3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,并且氢键越多,熔、沸点越高,所以同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,

43、前者都比后者的熔、沸点高。14.(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O液态水分子间存在氢键,使分子间作用力增强,沸点升高(5)CH4正四面体形(6)NH3氢键解析 (3)H+有空轨道,与它形成配位键的分子应有孤电子对。根据HH和HH知,NH3和H2O可以和H+以配位键结合成N和H3O+。(5)甲烷的电子式为HH,不存在孤电子对,且中心碳原子为sp3杂化,故其立体构型为正四面体形。15.(1)C>H>Si(2)CH4是正四面体构型,为非极性分子O的电负性大于S,所以OH的极性大于SH(3)CH4没有孤电子对而NH3中的N,H2O中的O都

44、有孤电子对(4)spsp2大解析 (1)偶极矩的方向指向负电中心,即指向电负性较强的元素,故从甲烷和甲硅烷的偶极矩图示可知电负性C>H>Si。(2)甲烷是正四面体结构,其结构上的对称性导致其为非极性分子,偶极矩为0。(3)NH3和H2O为极性分子且N、O含有孤电子对,而甲烷是非极性分子且无孤电子对。(4)三个氮原子处于同一直线上,故号氮原子为sp杂化。号氮原子形成V形结构,该氮原子应为sp2杂化。从其结构上看该分子空间不对称为极性分子,根据相似相溶原理可知叠氮酸在水中的溶解度较大。16.(1)(2)H:HHCN(3)SO2二氧化碳是非极性分子,二氧化硫和水都是极性分子(4)120&

45、#176;三角锥形(5)NH4NO3极性N2解析 X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,则Z是N;Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体形、三角锥形和V形,则X、Y、Z、W分别为H、C、N、O;W与R是同族元素,则R是S;根据Q的各级电离能知,Q第一电离能和第二电离能相差较大,则Q为第A族元素,且原子序数大于O,所以为Na。(2)化合物H2O2中H原子和O原子之间共用一对电子,O原子之间共用一对电子,所以H2O2电子式为H:H,化合物HCN中C原子和N原子共用3对电子,H原子和C原子共用1对电子,所以HCN的结构式为HCN

46、。(4)SO3分子中价层电子对数=3+×(6-3×2)=3且不含孤电子对,所以为平面三角形结构,则三氧化硫分子中的键角为120°,S中价层电子对数=3+×(6+2-3×2)=4且含有一对孤电子对,所以亚硫酸根离子的立体构型为三角锥形。(5)H、N、O三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为NH4NO3,CO2中的化学键类型为极性共价键,根据等电子原理,与CO互为等电子体且含有Z原子的微粒为N2。第3课时手性和无机含氧酸分子的酸性1.D解析 根据题中所给出的信息分析,手性异构体结构不同,性质不同。2.B解析 手性碳原子应连接4个不同的原子或原子团

47、。A项中1个C原子上连接了2个Cl原子和2个F原子;C项中与OH直接相连的C原子上连接了2个相同的氢原子;D项中间的C原子连接了2个CH2OH;B项中与OH 直接相连的C原子分别与1个H原子、1个COOH、1个CH3、1个OH相连,为手性碳原子。3.C解析 元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强,A项错误; 分子中的氢原子不一定都能电离出来,B项错误;高氯酸的氧化性很弱,D项错误。4.C解析 无机含氧酸酸性由强到弱的判断:不同成酸元素,非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,A项正确;同一成酸元素,价态越高,其含氧酸酸性越强,B项正确;酸性为H2SO4>H2SO3(中

48、强酸)>H2CO3(弱酸),D项正确。5.C解析 A项所生成的物质手性碳原子上连有两个CH3COOCH2,不具有手性,A项错误;该物质水解或与氢气加成后,手性碳上连有两个CH2OH,故产物无手性碳原子,B、D项错误;通过氧化反应,醛基变成羧基,手性碳原子上的基团仍不相同,故产物仍有手性碳原子,C项正确。6.A解析 本题给出的信息为成酸元素的化合价越高,无机含氧酸的酸性越强。因此氯元素的最高正化合价为+7价时,含氧酸的酸性最强,即高氯酸为酸性最强的酸。而题目中只是给出相同元素含氧酸的酸性比较,对于相同化合价的不同的含氧酸就无法比较。由我们原有的知识,可以判断B、C、D说法都不符合客观事实。

49、7.C解析 NH3分子中只存在极性共价键,无配位键。8.B解析 原有机物中与OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,所连的四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,所连的四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳原子生成双键后不再具有手性。9.D解析 当四个不同的原子或原子团连接在同一个C原子上时,这个C原子称为手性碳原子。但是,手性异构只对物理性质有很大影响,化学键、化学式、分子的极性都是相同的,丙氨酸为极性分子。10.C解析 结合HOCl、C(OH)2O、N(OH)O2、Cl(OH)O3,非羟基氧原子数依次增加,

50、酸性依次增强,A项正确;苹果酸分子中2号碳原子为手性碳原子,B项正确;HCl与H2O不能形成氢键,C项错误;CH4为非极性分子,D项正确。11.><<<>解析 本题考查无机含氧酸酸性强弱的比较,中心原子相同时,可比较(HO)mROn中n值的大小,n越大,酸性越强。12.(1)(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO13.(1)G(2) 解析 (1)中只有银镜反应才符合,A中与乙酸酯化出现2个,B中出现2个CH2OH,C中出现2个COOH,D中

51、出现2个CH2OH,E中不能产生4个取代基,F中出现2个CH2OH。14.(1)sp3三角锥形平面三角形(2)HClO4>H2SO4Cl的非金属性比S强(3) H:H(4)N>O>C(5)2NA解析 A、B、C、D、E、G为前三周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B是Cl,A3+比B-少一个电子层,则A是Al;C原子的p轨道中有3个未成对电子,则位于第A族,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的气态氢化物中最大,则C是N;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电

52、池,则D是S;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子,有几种运动状态的电子就有几个电子,则E是C;G的某种单质可以吸收紫外线,则G是O。(1)NCl3分子的中心原子含有3个键和1对孤电子对,所以N原子的杂化类型是sp3,分子的空间构型是三角锥形;N中没有孤电子对,离子构型为平面三角形。(2)同一周期主族元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,所以Cl的非金属性大于S,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性HClO4>H2SO4。(3)分子R是由氧元素与氢元素形成的18电子分子,R为H2O2,其电子式为H:H。(4)一般来说非金属性越强,第一电离能越大,

53、但是因为p轨道半充满体系具有很强的稳定性;N的p轨道本来就是半充满的;O的p轨道失去一个电子才是半充满的;故第一电离能N>O>C。(5)CN-与N2分子结构类似,含有碳氮三键,1 mol CN-中的键数目为2NA。15.(1)HF分子之间存在氢键(2)V极性大(3)HClO4>H2SO4<<<(4)sp32CO解析 根据18电子化合物的分子中原子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(2)B分子为H2S,其结构类似于H2O,因为H2O分子中O原子以sp3杂化,分子构型为V形,所以H2S分子构型也为V形,属于极性分子。(

54、4)D分子为N2H4,其结构式为,N原子以sp3杂化,N2的结构式为NN,其中有1个键,2个键。16.(1)sp3极性(2)H2O2分子间存在氢键,溶于水后也可与H2O形成氢键(3)<解析 (1)H2O2的空间不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子。(2)H2O2间易形成氢键又能与H2O间形成氢键,故H2O2沸点较高,易溶于水。(3)HIO4比H5IO6的非羟基氧多,则HIO4的酸性强。单元测评(二)A1.D解析 根据题意可以推断出E为氨气,G为氟气,L为氟化氢,M为氮气,所以G是最活泼的非金属单质,A项正确;L分子中有共价键,B项正确;E能使紫色石蕊溶液变蓝色,C项正确;M化学性质不

55、活泼,D项错误。2.B解析 铵根离子中存在极性共价键和配位键,B项正确。A项,只有硫酸四氨合铜中含有离子键、极性共价键和配位键,A项错误;C项都不含配位键;D项,只有氯化铵中含有离子键、极性共价键和配位键,C和D项错误。3.C解析 H2CO3、H3PO4、H2SO4、HClO中HClO的酸性最弱,H2CO3是弱酸、H3PO4是中强酸、H2SO4是强酸,则四种酸的酸性强弱关系为HClO<H2CO3<H3PO4<H2SO4,C项错误。4.A解析 苯胺(C6H5NH2)结构式为,苯环中含有介于单键与双键之间的大键,N原子形成键,苯环上的C原子以sp2杂化轨道成键,N原子以sp3杂化

56、轨道成键,A项错误、B项正确;苯环上能发生加成反应和取代反应,C项正确;氨基具有还原性,能被氧化,同时又具有碱性,能与盐酸反应,D项正确。5.A解析 BF3为平面三角形,B为sp2杂化;CH2CH2中的碳原子以sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成键;同相似;乙炔中的碳原子为sp杂化;NH3中的氮原子为sp3杂化;CH4中的碳原子为sp3杂化。6.B解析 根据结构式知,该分子中每个Cl和S之间形成一个共用电子对,S与S之间形成一个共用电子对,每个原子都达到8电子稳定结构,该分子电子式为:,A项正确;SCl键是极性键、SS键是非极性键,该分子结构不对称,是极性分子,B项错误;S2Br2、S2Cl2结

57、构相似,且相对分子质量为S2Br2>S2Cl2,所以熔沸点:S2Br2>S2Cl2,C项正确;S2Cl2易水解,并产生能使品红褪色的气体,说明生成SO2,S2Cl2中硫呈+1价,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),S2Cl2中Cl化合价为-1价,不能发生还原反应,只能是一部分S化合价降低到0价(生成S),所以化学方程式为2S2Cl2+2H2OSO2+3S+4HCl,D项正确。7.C解析 NCl3分子中的中心原子N和Cl原子间形成三个极性键,N原子的周围仍然存在一对孤电子对,故N原子的杂化方式为sp3杂化;NCl3的熔、沸点是由分子间作用力决定的,而分子间作用力的大小又由相对分子质