2021年高中化学选修二第二章《分子结构与性质》知识点总结(答案解析)

一、选择题1．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中A的原子序数是B和D原子序数之和的，C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。甲和丙是D元素的两种常见氧化物，乙和丁是B元素的两种常见同素异形体，0.005mol/L戊溶液的c(H+)=0.01mol/L，它们之间的转化关系如下图(部分反应物省略)，下列叙述正确的是（）A．C、D两元素形成化合物属共价化合物B．A、D分别与B元素形成的化合物都是大气污染物C．C、D的简单离子的电子数之差为8D．E的氧化物水化物的酸性一定大于D的氧化物水化物的酸性答案：C解析：A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，结合甲和丙是D元素的两种常见氧化物，乙和丁是B元素的两种常见同素异形体，0.005mol/L戊溶液的pH=2，戊为硫酸，可知丙为SO3，甲为SO2，乙为O3，丁为O2，则B为O，D为S，其中A的原子序数是B和D原子序数之和的，A的原子序数为(8+16)×=6，可知A为C；C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱，结合原子序数可知，C为Mg，E为Cl，以此分析解答。【详解】由上述分析可知，A为C，B为O，C为Mg，D为S，E为Cl，A．Mg与S形成的化合物MgS为离子化合物，故A项叙述错误；B．C与O元素形成的化合物CO2不属于大气污染物，故B项叙述错误；C．Mg2+核外电子数为10，S2-核外电子数为18，二者电子数相差8，故C项叙述正确；D．未指明该元素所对应的酸是否是最高价氧化物对应水化物，无法判断酸性强弱，如HClO属于弱酸，其酸性小于H2SO4，但HClO4酸性强于H2SO3，故D项叙述错误；综上所述，叙述正确的是C项，故答案为：C。2．下列叙述正确的是（）A．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致B．PCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等，故为非极性分子C．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道D．BeCl2为共价化合物，两个Be-Cl键间的夹角为180°，是由极性键构成的非极性分子答案：D【详解】A．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于化学键所致，氢键不是化学键，不能影响物质的稳定性，一般影响其物理性质，故A错误；B．PCl3分子中三个P−Cl键完全相同，所以键长、键角都相等；PCl3分子中中心原子P的价层电子对数=3+=4，P原子采取sp3杂化，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故C错误；C．NH3分子中N原子和CH4分子中C原子都是sp3杂化，所以N、C原子都形成4个杂化轨道，故C错误；D．BeCl2为共价分子，两个Be−Cl键间的夹角为180°，说明分子结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故D正确；答案选D。3．我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：下列说法不正确的是（）A．反应①的产物中含有水B．反应②中只有碳碳键形成C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物D．图中a的名称是2-甲基丁烷答案：B【详解】A．反应①是CO2与H2反应生成了CO，根据元素守恒可推断有H2O生成，即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O，产物中含有水，故A正确；B．反应②是CO与H2反应生成(CH2)n，(CH2)n中还含有碳氢键，故B错误；C．由示意图可知，汽油的主要成分是C5～C11的烃类混合物，故C正确；D．根据a的球棍模型，可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，系统名称为2­-甲基丁烷，故D正确；答案为B。4．下列说法正确的是（）A．非极性键只能存在单质中，不可能存在化合物中B．阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键C．冰中H2O分子间存在氢键，H2O分子内存在极性共价键D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HCl弱答案：C【详解】A．同种非金属原子间形成非极性键，化合物中也可能含有非极性键，如过氧化氢中含有O-O非极性键，A错误；B．阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键，静电作用包含吸引力和排斥力，B错误；C．在固态水即冰中的的H2O分子间存在氢键，非金属原子间通过共价键结合，则水分子中O与H原子之间通过共价键结合，C正确；D．物质的稳定性是化学性质，是由共价键的强弱决定的，元素的非金属性：Br＜Cl，所以HBr比HCl的热稳定性差，这与分子间作用力大小无关，D错误；故合理选项是C。5．“类比”是预测物质性质与化学反应的重要方法之一，但“类比”是相对的，不能违背客观事实。下列“类比”合理的是A．NH3的沸点高于PH3，则CH4的沸点也高于SiH4B．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液先生成白色沉淀后溶解，则滴加浓氨水也能出现相同现象C．Fe3O4可改写为FeO•Fe2O3，则Pb3O4也可改写为PbO•Pb2O3(Pb为IVA族元素)D．MnO2与浓HCl共热可制Cl2，则MnO2与浓HBr共热也可制Br2答案：D【详解】A．氢化物的熔沸点与相对分子质量成正比，但含有氢键的氢化物熔沸点较高，氨分子之间形成氢键、PH3分子之间不能形成氢键，所以NH3的沸点高于PH3，甲烷和硅烷中都不存在氢键，所以CH4沸点低于SiH4，故A错误；B．AlCl3溶液中滴加NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀，沉淀会继续溶解在氢氧化钠溶液中，但是AlCl3溶液中滴加浓氨水只能生成氢氧化铝沉淀，因为氢氧化铝与氨水不反应，故B错误；C．因为Pb在化合物中的化合价有+2价、+4价，所以Pb3O4写成两种氧化物的形式为2PbOPbO2，而不是PbOPb2O3，故C错误；D．MnO2与浓HCl反应，将HCl氧化为氯气，HBr的还原性强于HCl，MnO2也能将HBr氧化为Br2，故D正确。答案选D。6．下表为元素周期表的一部分，X、Y、Z、W为短周期元素，其中Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是XYZWTA．Y的氢化物的沸点一定比X氢化物的沸点高B．Z的氧化物对应的水化物酸性比W的弱C．根据元素周期律，可以推测存在TZ2和TW4D．ZY2、XW4与Na2Z的化学键类型相同答案：C解析：X、Y、Z、W为短周期元素，由图可知，Y位于第二周期，Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知最外层电子数为6，则Y为O，结合图中位置关系可知X为C、Z为S、W为Cl、T为Ge，以此来解答。【详解】由上述分析可知，X为C、Y为O、Z为S、W为Cl、T为Ge，A．水分子间含氢键，Y的氢化物比X的最简单氢化物的沸点高，但不一定比X氢化物的沸点高，X的氢化物可能为固体，故A错误；B．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的弱，不是最高价含氧酸无此规律，故B错误；C．T最高价为+4价，Z为-2价、W为-1价，存在TZ2和TW4，故C正确；D．SO2、CCl4均含共价键，Na2S含离子键，故D错误。答案选C。7．SiC纳米材料可望在电场发射材料、储氢、光催化和传感等领域都有广泛的应用前景。科学家用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒，相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4=SiC+8NaCl。下列说法不正确的是.A．一维SiC纳米棒“比表面积”大，对微小粒子有较强的吸附能力B．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物C．每生成lmolSiC转移8mol电子D．CCl4、SiCl4分子中各原子都达到了8电子稳定结构答案：B【详解】A．SiC纳米颗粒较小，粒子表面积大，吸附能力越强，故A正确；B．反应中Si元素化合价不变，C元素由+4降低到-4，所以SiC是还原产物，故B错误；C．反应中C元素由+4降低到-4，且SiC为唯一还原产物，所以生成1mol

SiC转移08mol电子，故C正确；D．CCl4中每个Cl原子与C原子共用一对电子，SiCl4中每个Cl原子与Si原子共用一对电子，各原子都达到了8电子稳定结构，故D正确；综上所述答案为B。8．科学家合成出了一种高效电解质(如图所示)，其中X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，Z和Q位于同一主族，Y和W的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是A．Q的氧化物对应水化物为强酸B．元素非金属性的顺序为W＞Z＞YC．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构D．Z和Q形成的简单氢化物，Q的简单氢化物熔沸点高答案：B解析：4个Z原子均形成2个共价键，Q形成6个共价键，Z和Q均位于第ⅥA族且Z的原子序数小于Q，所以Z为O，Q为S，X和阴离子之间形成离子键且原子序数最小，则X为Li，2个W均形成一个共价键且原子序数比Q小，则W为F，Y和W的原子序数之和与Q相等，则Y为N，综上所述，X、Y、Z、W、Q分别为：Li、N、O、F、S，据此分析解答。【详解】A．S的氧化物对应水化物不一定为强酸，例如H2SO3是弱酸，A错误；B．同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，W(F)、Z(O)、Y(N)三者的非金属性强弱顺序为：W(F)＞Z(O)＞Y(N)，B正确；C．该化合物的阴离子中，S原子最外层电子数为6+6=12个电子，C错误；D．Z(O)和Q(S)形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间有氢键，所以沸点高，D错误；答案选B。9．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，下列说法中错误的是（）A．X的最常见气态氢化物的水溶液显碱性B．Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应容易C．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强D．XW3的空间构型为三角锥形答案：B解析：若Z原子的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，则Z的最外层电子数为6，Z为硫(S)；由图中元素的相对位置，可确定W为氯(Cl)，Y为氧(O)，X为氮(N)，据此分析解答。【详解】A．X(N)的最常见气态氢化物（NH3）的水溶液为氨水，显碱性，A选项正确；B．非金属性S<O，则Z(S)的单质与氢气反应没有Y(O)单质与氢气反应容易，B选项错误；C．W（Cl）和Z（S）为同周期元素，W（Cl）在Z（S）的右边，所以非金属性W（Cl）>Z（S），从而得出最高价氧化物对应水化物的酸性W(Cl)比Z(S)强，C选项正确；D．XW3（NCl3）氮是第五主族的元素，最外层有5个电子，和氯形成3个键之外，还保留着一对电子（孤对电子），N为sp3杂化，有一对孤电子，所以NCl3的空间构型为三角锥形，D选项正确。答案选B。10．砷化氢(AsH3)是一种无色、可溶于水的气体，其分子构型是三角锥形。下列关于AsH3的叙述中正确的是A．AsH3分子中有未成键的电子对 B．AsH3是非极性分子C．AsH3是强氧化剂 D．AsH3分子中的As－H键是非极性键答案：A【详解】A．As原子最外层有5个电子，其中3根分别与氢原子形成共价键，剩余一对电子未参与成键，故A正确；B．砷化氢分子构型是三角锥形，所以正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；C．处于最低价态的元素具有强还原性，As为-3价，处于最低价态，具有强还原性，故C错误；D．不同种元素之间形成的共价键极性键，故D错误；综上所述答案为A。11．下列有关说法正确的是A．氧原子处于基态的轨道表示式B．用价层电子对互斥理论预测的空间结构为三角锥形C．用电子式表示的形成：D．向5%的溶液中加入粉末后，分解速率迅速加快是因为粉末降低了反应的焓变答案：B【详解】A．基态氧原子核外有8个电子，其电子的轨道表示式为，A错误；B．根据价层电子对互斥理，中N原子的价层电子对数=3+=4，VSEPR模型为四面体，且有一对孤电子，故的空间结构为三角锥形，B正确；C．两个氯原子应分开写，用电子式表示的形成应为，C错误；D．过氧化氢分解过程中二氧化锰作催化剂，催化剂能降低反应的活化能，改变反应途径，从而加快反应速率，一个反应的焓变只与反应物的始态和终态有关，和反应途径无关，即二氧化锰不能改变过氧化氢分解的焓变，D错误。答案选B。12．工业上，合成氨反应N2+3H22NH3的微观历程如图所示。下列说法正确的是（）A．①→②过程中，催化剂在吸附反应物分子时，破坏了分子中的非极性键B．②→③是形成N原子和H原子的过程，同时释放能量C．③→④形成了新的化学键，涉及电子转移D．使用合适的催化剂，不仅能改变反应速率，还能提高反应的平衡转化率答案：C【详解】A．催化剂吸附，没有形成化学键，催化剂与气体之间的作用力不是化学键，故A错误；B．破坏共价键要吸热，所以②→③是形成N原子和H原子的过程是吸热过程，故B错误；C．③→④形成了N-H新的化学键，氮元素、氢元素的化合价发生了变化，涉及电子转移，故C正确；D．使用催化剂加快化学反应的速率，但化学平衡不移动，故D错误；故选：C。13．下列说法正确的是A．PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形D．AB3型分子的立体构型必为平面三角形答案：C【详解】A．PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，属于sp3杂化，含有1个孤电子对，所以空间构型为三角锥形，故A错误；B．能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，则sp3杂化轨道是能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道，故B错误；C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体，而分子的几何构型还与含有的孤电子对数有关，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形，故C正确；D．AB3型的分子空间构型与中心原子的孤电子对数也有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，故D错误。故答案选C。14．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X最外层电子数之和等于Z最外层电子数，Y核内质子数是W的2倍。Z的单质同冷的烧碱溶液作用，可得到含盐XZW的溶液。下列说法正确的是A．原子半径：Z>Y>X>WB．元素Z的含氧酸均为强酸C．W、Y、Z的简单氢化物中，W的氢化物沸点最高D．X和Y形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红答案：C解析：能够与冷的烧碱(NaOH)溶液反应且生成盐的短周期元素对应的单质有：Be、B、Al、Si、P4、S、Cl2，其中只有Cl2与NaOH反应生成的NaClO满足XZW中原子个数比，因此XZW为NaClO，因原子序数W<X<Z，所以W为O，X为Na，Z为Cl，Y核内质子数是O的2倍，则Y为S，O、Na、Cl最外层电子数分别为6、1、7，满足W、X最外层电子数之和等于Z最外层电子数，说明所推导元素种类正确，以此解答。【详解】由上述分析可知，W为O，X为Na，Y为S，Z为Cl，A．O原子核外电子层数为2，Na、S、Cl位于同一周期，原子序数越大，其半径越小，电子层数越多，半径越大，因此原子半径：X>Y>Z>W，故A项说法错误；B．Cl元素的含氧酸中，HClO、HClO2等属于弱酸，故B项说法错误；C．O、Cl、S元素对应简单氢化物分别为：H2O、HCl、H2S，H2O分子间能够形成氢键，而HCl、H2S分子间无氢键，因此H2O的沸点最高，故C项说法正确；D．Na2S属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，不能使蓝色石蕊试纸变色，故D项说法错误；综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。15．下列有关描述正确的是（）A．为V形分子B．的立体构型为平面三角形C．的模型、立体构型均为平面三角形D．的模型、立体构型相同答案：C解析：价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），根据价电子对互斥理论：价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数；孤电子对个数=(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。【详解】A.NO3-中氮原子的价层电子对数=3+×(5+1-2×3)=3，没有孤电子对，为平面三角形，故A错误，B.ClO3-中氯原子的价层电子对数=3+×(7+1-3×2)=4，有一对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为三角锥形，故B错误；C.NO3-中氮原子的价层电子对数=3+×(5+1-2×3)=3，没有孤电子对，的模型、立体构型均为平面三角形，故C正确；D.ClO3-中氯原子的价层电子对数=3+×(7+1-3×2)=4，有一对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为三角锥形，故D错误；故选：C。二、填空题16．I.有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、HCHO、PCl3、CO2(1)粒子构型为直线型的为：______(2)粒子的立体构型为V型的为：______(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：______(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：______(5)粒子的立体构型为正四面体的为______II.在下列分子中，①H2，②CO2，③H2O2，④HCN(填序号)。分子中只有σ键的是______，分子中含有π键的是______，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是______，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______，分子中既含有极性键又含有非极性键的是______。答案：CO2H2O、SO2BF3、HCHOPCl3NH①③②④②①③④③【详解】I.根据价层电子对互斥理论可知，BF3、NH、HCHO、CO2的中心原子没有孤对电子；水中氧原子有2对孤对电子，SO2中硫原子有1对孤对电子；PCl3中磷原子有1对孤对电子，所以BF3、HCHO平面三角形；H2O、SO2是V型。NH是正四面体型；PCl3是三角锥形，CO2是直线型。(1)粒子构型为直线型的为：CO2，故答案为：CO2；(2)粒子的立体构型为V型的为：H2O、SO2，故答案为：H2O、SO2；(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：BF3、HCHO，故答案为：BF3、HCHO；(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：PCl3，故答案为：PCl3；(5)粒子的立体构型为正四面体的为：NH，故答案为：NH。Ⅱ.分子中只有σ键，说明分子中只含有单键，则①③符合；②④中分别含有C=O键、C≡N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①，即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其它原子形成的共价键，③④符合；双氧水中含O-H极性键和O-O非极性键，故答案为：①③；②④；②；①；③④；③。17．(1)X射线衍射测定等发现，中存在。的空间结构为______，中心原子的杂化形式为______。(2)从结构角度分析，和两种阳离子的相同之处为______，不同之处为______。(填标号)A．中心原子的杂化轨道类型B．中心原子的价层电子对数C．立体结构D．共价键类型答案：V形ABDC【详解】(1)中I原子为中心原子，其价层电子对数，则中心原子采用杂化，的空间结构为V形；故答案为：V形；；(2)中N的价层电子对数=4，N采用杂化，的立体结构为正四面体形；中O的价层电子对数=4，O采用杂化，的立体结构为三角锥形；两离子中均只含极性共价键；即两种离子中中心原子的杂化轨道类型、价层电子对数、共价键类型相同，立体结构不同；故答案为：ABD；C。18．(1)利用模型推断分子或离子的空间结构。______；______；______。(2)有两种活性反应中间体粒子(带电荷)，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式并判断碳原子的杂化方式。______、______；______、______；(3)和都是四原子分子，的中心原子是______(填元素符号，下同)，的中心原子是______；分子的空间结构是平面三角形而分子的空间结构是三角锥形，其原因是______。答案：正四面体形直线形平面三角形杂化杂化BN分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形，而分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形结构【详解】(1)属于型，成键电子对数是4，孤电子对数为0，呈正四面体形；属于型，成键电子对数是2，孤电子对数为0，呈直线形；属于型，成键电子对数是3，孤电子对数为0，呈平面三角形，故填正四面体形、直线形、平面三角形；(2)对于型分子，若中心原子无孤电子对，呈平面三角形；若有一对孤电子对，则呈三角锥形，所以题中两种模型表示的化学式及碳原子的杂化方式分别是、杂化，、杂化，故填、杂化，、杂化；(3)分子的中心原子为B原子，其中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形；而分子的中心原子N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形结构，故填B、N、分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形，而分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形结构。19．(1)乙二胺是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。(2)元素与同族。预测的氢化物分子的空间结构为_______，其沸点比的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是_______。(3)苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(-5.9℃)沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是_______。中，的_______杂化轨道与的轨道形成_______键。和属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_______(用代表原子数)。(4)的空间结构为_______；与反应能生成。抗坏血酸的分子结构如图所示，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：三角锥形低分子间存在氢键苯胺分子之间存在氢键正四面体形、易溶于水【详解】(1)根据分子结构中、原子价层电子对数均为4，容易得出、原子的杂化类型均为，故填、；(2)中存在一个孤电子对，价层电子对数为3+1=4，为杂化，的空间结构为三角锥形，分子间存在氢键，所以其沸点比高，故填分子间存在氢键；(3)由于苯胺分子间存在氢键，而甲苯分子间只存在分子间作用力，导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔沸点；中磷原子的杂化类型为，磷原子与氧原子形成的是键；根据焦磷酸根离子和三磷酸根离子的空间结构模型可推知二者的化学式分别为、，可得这类磷酸根离子的化学式通式为，故填苯胺分子间存在氢键、、、；(4)的中心原子最外层有6个电子，按照VSEPR模型价层电子对数为4，故中的为杂化，的空间结构为正四面体形；抗坏血酸分子中形成双键的碳原子为杂化，四个键均为单键的碳原子为杂化；分子中有四个羟基，羟基为亲水性基团，则易溶于水，故填正四面体形、和、易溶于水。20．3－氯－2－丁氨酸的结构简式为，该有机物分子中含有___________个手性碳原子；其中－NH2中N原子的杂化轨道类型是___________。答案：【详解】连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，如图所示：，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1个该有机物分子中含有2个手性碳原子；其中中N含有1个孤电子对和3个共价键，则N原子的价层电子对数为4，采取杂化。21．有、、、、、六种分子，试回答下列问题：(1)由非极性键构成的分子是______。(2)由极性键构成的具有正四面体形结构的分子是______。(3)由极性键构成的具有V形结构的分子是______。答案：【分析】由不同非金属元素形成的化学键为极性键；由同种非金属元素形成的化学键为非极性键；只含非极性键的分子为非极性分子；若分子含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子；极性分子中正负电荷的中心不重合，具有一定的极性，以此来解答。【详解】(1)是由非极性键构成的分子，故答案为：；(2)中含有极性键，空间结构为正四面体形，故答案为：；(3)中含有2个键，孤电子对数为，其空间结构为V形，故答案为：。22．(1)和中心原子的杂化方式分别为_______和_______。(2)分子的空间结构为_______，中心原子的杂化轨道类型为_______。中心原子的杂化轨道类型为_______。(3)在硅酸盐中，四面体(如图)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。如图为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为_______。

答案：V形【详解】（1）的中心原子的价层电子对数为，所以为杂化；的中心原子的价层电子对数为，所以为杂化；故答案为：；；（2）的中心原子的价层电子对数为，故为杂化；由于孤电子对数为2，所以是V形分子；的结构式是，中心原子碳原子形成3个σ键，杂化轨道数为3，故为杂化；故答案为：V形；；；（3）由题图b可知，每个硅原子与4个氧原子形成4个σ键，故为杂化，故答案为：。23．Ⅰ.用“>”或“<”填空：(1)键长：_______(2)键能：_______(3)键角：_______Ⅱ.指出下列原子的杂化轨道类型及分子的空间结构。(1)中的采取_______杂化，空间结构为_______。(2)中的采取_______杂化，空间结构为_______。(3)中的采取_______杂化，空间结构为_______。(4)中的中采取_______杂化，空间结构为_______。答案：>>>sp直线形正四面体形三角锥形角形【详解】I.(1)键长越短，键能越大，双键的键能大于单键，则双键的键长小于单键，即键长.(2)键长越短键能越大，双键的键能大于单键的，但小于单键键能的2倍，即键能.(3)空间结构为直线形，键角为，空间结构为角形，因此键角。Ⅱ.(1)结构式为，有2个键，无孤电子对，即的杂化类型为，空间结构为直线形.(2)中有4个键，孤电子对数，即的杂化类型为，空间结构为正四面体形.(3)中有3个键孤电子对数，即的杂化类型为，空间结构为三角锥形.(4)中有2个键孤电子对数，的杂化类型为，空间结构为角形。24．现有下列微粒：①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨。填写下列空白(填序号)：(1)分子空间结构呈正四面体形的是_______。(2)中心原子轨道为杂化的是为_______，杂化的是_______，为杂化的是_______。(3)所有原子共平面(含共直线)的是_______，共直线的是_______。答案：①⑤⑦①④⑤⑦⑧⑨②⑥③②③⑥⑧③【分析】①中原子杂化轨道数=键电子对数+孤电子对数=，所以采取杂化，空间结构为正四面体形；②中原子杂化轨道数键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为平面形；③中原子杂化轨道数键电子对数十孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为直线形；④中原子杂化轨道数键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为三角锥形；⑤中原子杂化轨道数键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为正四面体形；⑥中原子杂化轨道数键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为平面三角形；⑦中原子杂化轨道数键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为正四面体形；⑧中原子杂化轨道数=键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为角形；⑨中原子杂化轨道数=键电子对数+孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为二面角形结构，两个原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。【详解】(1)根据上述分析，分子空间结构呈正四面体形的有①⑤⑦。答案为：①⑤⑦；(2)根据上述分析，中心原子轨道为杂化的有①④⑤⑦⑧⑨；为杂化的是②⑥；为杂化的是③。答案为：①④⑤⑦⑧⑨；②⑥；③；(3)①是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；②是平面形分子，所有原子共平面而不共线；③是直线形分子，所有原子共平面也共线；④是三角锥形分子，所有原子不共面也不共线；⑤是正四面体形结构，所有原子不共面也不共线；⑥是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线；⑦是正四面体形结构，所有原子不共面也不共线；⑧是角形分子，所有原子共平面而不共线；⑨的空间结构是二面角形结构，所有原子不共面也不共线。因此，所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧，共直线的是③。答案为：②③⑥⑧；③。25．(1)在分子中，的键角是______，硼原子的杂化轨道类型为______，和过量作用可生成，的空间结构为______。(2)肼()分子可视为分子中的1个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子的空间结构是______；分子中氮原子的杂化轨道类型是______。(3)可与形成，中氧原子采用______杂化。中键角比中键角大，原因为__________________。(4)的空间结构是______，其中硫原子的杂化轨道类型是______。答案：120°正四面体形三角锥形中氧原子上有2对孤电子对，排斥力较大，中氧原子上只有1对孤电子对，排斥力较小正四面体形【详解】(1)中B原子的价电子对数为，分子的空间结构为平面三角形，故的键角为120°；B原子的杂化轨道类型为；中B原子的价电子对数为，所以的空间结构为正四面体形；故答案为：120°；；正四面体形；(2)的空间结构为三角锥形；N原子采取杂化，分子可视为分子中的1个氢原子被取代形成的另一种氨的氢化物，所以中N原子的杂化方式也为；故答案为：三角锥形；；(3)、中O原子均采取杂化，孤电子对对成键电子对具有排斥作用，而中孤电子对数比中多，所以中键角比中键角大，故答案为：中氧原子上有2对孤电子对，排斥力较大，中氧原子上只有1对孤电子对，排斥力较小；(4)的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体形结构；中心原子采用杂化；故答案为：正四面体形；。26．(1)根据“相似相溶”原理，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。①在a．苯、b．、c．、d．、e．五种溶剂中，碳原子采取杂化的分子有______(填字母)。分子的空间结构是______，是______(填“极性”或“非极性”)分子。②常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是______(填“极性”或“非极性)分子。③金属镍粉在气流中轻微加热，生成无色挥发性液体，呈正四面体形。。易溶于______(填字母)。a．水b．c．(苯)d．溶液(2)已知白磷()的结构如图所示，可知每个磷原子以______个共价键与另外的______个原子结合成正四面体形结构，它应该是______(填“极性”或“非极性”)分子，在中______(填“能“或“不能”)溶解，磷原子的杂化方式为______。答案：ac直线形非极性非极性bc33非极性能【详解】(1)①、中每个碳原子与3个原子形成3个键，碳原子采取杂化；、中每个碳原子形成4个键，采取杂化；中C原子的价电子数为，碳原子采取杂化，为直线形非极性分子；故答案为：ac；直线形；非极性；②、是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，是非极性分子，故答案为：非极性；③由易挥发，可知为共价化合物，由于为正四面体形，所以为非极性分子，根据“相似相溶”原理，易溶于和苯，故答案为：bc；(2)分子中每个P原子与3个P原子以3个共价键结合成正四面体形结构，属于非极性分子；是直线形分子，属于非极性分子，故能溶于；P原子形成3个键，且有一对孤电子对，所以P原子采取杂化；故答案为：3；3；非极性；能；。三、解答题27．X、Y、Z、W、R、Q为元素周期表中前四周期的六种元素。X元素的非金属性最强Y核外有三个能级，每个能级的电子数相等Z原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数W第二周期中单电子数最多R核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子Q原子序数等于Z与R二种元素原子序数之和回答下列问题：(1)R在周期表中的位置为___________，基态Q原子价电子轨道表示式为___________。(2)WX3的电子式为___________，其中W的轨道杂化方式为___________，分子的空间构型为___________。(3)X、Y、Z、W的电负性由大到小顺序为___________(用元素符号表示)。(4)Y、Z、W三者简单氢化物的键角由大到小的顺序为___________(用化学式表示)。(5)W的简单氢化物极易溶于水，原因是___________。答案：第3周期ⅥA族sp3三角锥形氨气分子能与水分子形成氢键，且氨气和水都是极性分子，因此氨气极易溶于水解析：由X元素的非金属性最强可知，X为F元素；由Y原子核外有三个能级，每个能级的电子数相等可知，Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2，为C元素；Z原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数可知，Z原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为O元素；由W原子是第二周期中单电子数最多的原子可知，W为N元素；由R原子的核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子可知，R原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为S元素；由Q元素的原子序数等于Z与R二种元素原子序数之和可知，Q元素的原子序数为24，为Cr元素。【详解】(1)由分析可知，R为S元素，位于元素周期表第3周期ⅥA族；Q为Cr元素，基态为Cr原子的价电子排布式为3d54s1，则价电子轨道表示式为，故答案为：第3周期ⅥA族；；(2)NF3为共价化合物，电子式为，三氟化氮分子中N原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则N原子的杂化轨道为sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形，故答案为：；sp3；三角锥形；(3)元素的非金属性越强，电负性越大，F、O、N、C四种元素的非金属性强弱的顺序为，则电负性由大到小顺序为，故答案为：；(4)甲烷的空间构型为正四面体形、氨气的空间构型为三角锥形、水的空间构型为V字形，键角依次减小，则三种分子的键角由大到小的顺序为，故答案为：；(5)氨气为三角锥形，属于极性分子，且氨气分子中N原子非金属性强、原子半径小，能与水分子间形成氢键，所以氨气分子极易溶于水，故答案为：氨气分子能与水分子形成氢键，且氨气和水都是极性分子，因此氨气极易溶于水。28．如图所示为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区的元素是_______(填编号)；④⑤⑥⑦⑧五种元素形成的稳定离子中，离子半径最小的是_______(填离子符号)。(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子的空间结构为_______。(3)某元素原子的价层电子排布式为，该元素原子的最外层电子的孤电子对数为_______，该元素的第一电离能_______(填“大于”“等于”或“小于”)原子的价层电子排布式为的元素。(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质.请写出元素②的氢氧化物与溶液反应的化学方程式：_______。(5)上述10种元素形成的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_______(填化学式)。(6)下列各组微粒的空间结构相同的是_______(填序号)。①和②和③和④和⑤和⑥、和⑦和答案：⑨平面正六边形1大于③④⑤⑥解析：由元素在周期表中的位置，可知①为H、②为、③为C、④为、⑤为、⑥为S、⑦为、⑧为、⑨为、⑩为。【详解】(1)表中⑨属于d区元素；对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子核外电子层数越多，离子半径越大，则离子半径由大到小的顺序为，可见离子半径最小的为；(2)元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子为苯，苯分子的空间结构为平面正六边形；(3)某元素原子的价层电子排布式为，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，故，价层电子排布式为，该元素为N元素，N原子轨道的2个电子为孤电子对，即孤电子对数为1；轨道为半充满稳定状态，其元素第一电离能大于同周期的相邻元素，故N元素的第一电离能大于价层电子排布式为的O元素的第一电离能；(4)元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质，则元素②的氢氧化物与溶液反应生成和水，化学方程式为；(5)表中10种元素形成的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是；(6)①空间结构为三角锥形；空间结构为V形，二者空间结构不相同，①不符合；②中中心N原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为正四面体形；中中心O原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为三角锥形，二者空间结构不相同，②不符合；③空间结构为三角锥形，空间结构也是三角锥形，二者空间结构相同，③符合；④中O原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为V形，中中心S原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为V形，二者空间结构相同，④符合；⑤为直线形结构，中中心原子没有孤电子对、价层电子对数为，空间结构为直线形，二者空间结构相同，⑤符合；⑥中中心原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为正四面体形；中中心原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为正四面体形；中中心S原子的孤电子对数为、价层电子对数为，空间结构为正四面体形，三者空间结构相同，⑥符合；⑦中中心B原子上没有孤电子对、价层电子对数为，空间结构为平面正三角形，中原子形成4个共价键，不是平面形结构，二者空间结构不相同，⑦不符合；故符合要求的序号是③④⑤⑥。29．Pt-硼酸钴是一种高效催化剂，能够实现硝基化合物和醛类化合物进一步合成亚胺。回答下列问题：(1)基态原子的价电子轨道表示式是______，B原子的最低能级原子轨道电子云形状是______。(2)将硼氢化钠溶液加入钻盐溶液中得到硼酸钴载体。固体中含有的化学键有______(填序号)，的空间构型是______。a.离子键b.共价键c.金属键d.配位键(3)是硼酸的酸酐，其气态分子结构如图1所示。遇到热的水蒸气时，反应生成偏硼酸，其结构如图2所示，该反应中，B原子杂化轨道类型由______变为______，偏硼酸分子中各元素电负性由大到小的顺序是______。(4)常温常压下，硼酸晶体结构为层状，其二维平面结构如图所示，晶体中含有______mol氢键；请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：______。答案：球形abd正四面体sp杂化sp2杂化O＞H＞B3硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解解析：结合基态Co原子和B原子的电子排布式分析；是离子化合物，B原子最外层只有3个电子