高考化学一轮必刷题 专题46 分子结构与性质

PAGEPAGE1专题46分子结构与性质1．三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如下图所示，已知其燃烧热△H＝-3677kJ/mol(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B．P4S3中硫元素为-2价，磷元素为+3价C．热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)＝P4O10(s)+3SO2(g)；△H＝-3677kJ/molD．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键2．常温下三氯化氮（NCl3）是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是（）A．该物质中N-C1键是非极性键B．NCl3中N原子采用sp2杂化C．该物质是极性分子D．因N-C1键的键能大，所以NCl3的沸点高3．二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点80℃，沸点135.6℃，对干二氯化二硫叙述正确的是A．二氯化二硫的电子式为B．分子中既有极性键又有非极性键C．二氯化二硫属于非极性分子D．分子中S－Cl键能小于S－S键的键能4．下列说法正确的是（）A．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109º28´B．H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO45．氮化硼(BN)晶体有多种结构，六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，有白色石墨之称，具有电绝缘性，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美钻石，常被用作磨料和刀具材料。它们的晶体结构如图所示，关于两种晶体的说法，错误的是A．六方相氮化硼属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大C．六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D．相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同6．过氧化氢（）俗称双氧水，其分子结构如图所示。医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。过氧化氢能与反应生成．下列有关过氧化氢的说法中错误的是（）A．的结构式为B．过氧化氢与的化合反应，不是氧化还原反应C．为既含有极性键又含有非极性键的共价化合物D．过氧化氢与反应的离子方程式为7．下列说法正确的是()A．由于分子间作用力依次增大，所以热稳定性：NH3＜H2O＜HFB．离子晶体中可能存在共价键，分子晶体中不一定存在共价键C．BeCl2熔点较低，易升华，可溶于醇和醚，由此可推测BeCl2晶体属于原子晶体D．NH3和CCl4中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构8．下列有关微粒间作用力的说法正确的是A．硼酸[B(OH)3]晶体具有与石墨相似的层状结构，则分子中B原子发生的是sp3杂化，不同层分子间主要作用力是范德华力B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似也有方向性和饱和性C．干冰气化和冰融化克服的分子间作用力相同D．离子晶体熔融状态电离过程中，只有离子键被破坏9．下列说法中错误的是A．从CH4、NH4+、SO42-为正四面体结构，可推测PH4+、PO43-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．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE10．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是A．CCl4中C原子sp3杂化，为正四面体形B．H2S分子中，S为sp2杂化，为直线形C．CS2中C原子sp杂化，为直线形D．BF3中B原子sp2杂化，为平面三角形11．根据价层电子对互斥理论填空：（1）OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。（2）BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。（3）SO42-分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。12．（1）配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3•6NH3（黄色）、CoCl3•5NH3（紫红色）、CoCl3•4NH3（绿色）和CoCl3•4NH3（紫色）四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3•6NH3______，CoCl3•4NH3（绿色和紫色）______。②上述配合物中，中心离子的配位数都是______。（2）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe（SCN）3+3KCl表示。经研究表明，Fe（SCN）3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合，请按要求填空：①Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供______，SCN-提供______，二者通过配位键结合。②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色，含该离子的配合物的化学式是______。13．请用C、H、O、N、S

五种元素回答下列问题(1)除H

外，其它四种元素中，第一电离能最大的元素基态原子电子排布图为______________，电负性最大的元素基态原子核外电子运动状态共有_________种。(2)五种元素中，由其中两种元素构成甲、乙、丙、丁四种分子，所含原子的数目依次为3、4、6、8，都含有18

个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下：熔点/K沸点/

K标准状况时在水中的溶解度甲1872022.6乙272423以任意比互溶①1mol

乙分子含有_________个σ键；②丁分子的中心原子采取_________杂化方式；甲分子的VSEPR模型为_________，丙分子为_________

(“极性”或“非极性”)

分子。14．A～F六种元素具有下表所示的信息特征，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．请根据相关信息，回答问题：①A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1；②B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期；③C原子核外所有p轨道全满或半满；④D元素的主族序数与周期数的差为4；⑤E是前四周期中电负性最小的元素；⑥F在周期表的第六列；（1）A、C两种元素氢化物的稳定性比较：A____C（填“＞”、“＜”或“=”）。（2）B元素和D元素生成的化合物化学式为__________。（3）F元素基态原子的电子排布式为_________________________________。（4）化合物CD3中心原子的杂化方式为________，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为____________。（5）X是原子序数比B大1的元素的最高价氧化物，Y是元素E的最高价氧化物对应的水化物，则X与Y发生反应的离子方程式为（用相关元素符号表示）_____________。15．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知：X的最外层电子数是次外层的2倍，在地壳中Z的含量最大，W是短周期元素中原子半径最大的主族元素，Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题：（1）X的价层电子排布式是___，Q的原子结构示意图是____。（2）Y、Z两种元素中，第一电离能较大的是（填元素符号）_____，原因是______。（3）Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。（4）关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法，正确有是_______；A.Y的轨道表示式是：B.Z、Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是ZC．Z、Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是QD.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1：2（5）Q与Z形成的化合物QZ2，中心原子Q的杂化类型是_____，QZ2易溶于水的原因是________。16．A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，原子序数依次增大，A元素原子核外有3个未成对电子，B元素原子核外电子占用3个能级，其中最高能级上的电子数是其所在能层数的2倍，D元素与B元素同族，C元素与A元素同族，E元素原子的价电子数是其余电子数的一半。（1）A、C、D的第一电离能由大到小的顺序为___________________（用元素符号表示），E2+的基态电子排布式为__________________________________。（2）B和D的氢化物中，B的氢化物沸点较高的原因是____________________________。（3）C形成的最高价氧化物的结构如图所示，该结构中C-B键的键长有两类，键长较短的键为__________（填“a”或“b”）。（4）E可与CO形成羰基配合物E2(CO)8，是有机合成的重要催化剂，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯，熔点50～51℃，45℃（1.33kPa）时升华。①E2(CO)8为_________晶体。（填晶体类型）②E2(CO)8晶体中存在的作用力有______________________________。17．钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_____，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的元素分别是____(填元素符号)。(2)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5，则该配合物的化学式为______；1mol该配合物中含有σ键的数目_______。(3)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。①组成M的元素中，电负性最大的是_________(填名称)。②M中非金属元素的第一电离能大小顺序_________。③M中不含________(填代号)。a．π键b．σ键c．离子键d．配位键(4)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞是典型的四方晶系，结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，____，___)；钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。18．氯化汞（HgCl2）可用于木材和解剖标本的保存、皮革鞣制和钢铁镂蚀，是分析化学的重要试剂，可做消毒剂和防腐剂。（1）①HgCl2在水中稍有水解：HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl，为了抑制上述反应①中HgCl2的水解，可以采取的措施是_________。（选填编号）a.加水稀释b.增加HCl的浓度c.及时移走产物d.降温②HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞，化学方程式为：HgCl2+2NH3→Hg(NH3)Cl↓+NH4Cl，上述反应的短周期元素中，非金属性最强元素原子的最外层电子排布式为_______，该原子核外电子云有______种不同的伸展方向。（2）已知PCl3与NH3分子结构相似，PCl3的电子式是________；PCl3与NH3的沸点比较，_____高，其原因是_____________。（3）氮的一种氢化物HN3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似，若HN3与氨水混合，此反应的化学方程式是________。19．第四周期的多数元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：(1)基态Ti原子中，最高能层电子的电子云轮廓形状为___，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素外围电子排布式_____。(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_________________。(3)SCN—可用于Fe3+的检验，写出与SCN—互为等电子体的一种微粒：_____。(4)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为______，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应方程式：__________________。SnCl4分子的立体构型为_______。(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构，其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示(注意：D不在体心)：①4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是________________。②若A、B、C原子的坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D原子的坐标为D(0.19a，____，____)；若晶胞底面边长为x，则钛氧键的键长d=_______(用代数式表示)。20．金属元素Fe、Ni、Pt均为周期表中同族元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。(1)Fe是常见的金属，生活中用途广泛。请回答下列问题：①Fe在元素周期表中的位置为________________________。②Fe的一种晶胞结构如图所示，测得晶胞边长为apm，则Fe原子半径为__________。③已知：FeO晶体晶胞结构为NaCl型，与O2－距离最近且等距离的亚铁离子围成的空间构型为________。(2)铂可与不同的配体形成多种配合物，分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是_________；该配合物有两种不同的颜色，其中橙黄色比较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质在水中的溶解度小，如下图所示的结构示意图中呈亮黄色的是_____(填“A”或“B”)，理由是___________。AB(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图。①测知镧镍合金晶胞体积为9.0×10－23cm3，则镧镍合金的晶体密度为____________(不必计算结果)。②储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H原子储存在其中形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则形成的储氢化合物的化学式为____________。(4)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”(或大π键)。大π键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的电子数和原子个数，如苯分子中大π键表示为。下列微粒中存在“离域Π键”的是__________。a.O3b.SO42-c.H2Sd.NO3-专题46分子结构与性质答案解析1．三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如下图所示，已知其燃烧热△H＝-3677kJ/mol(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B．P4S3中硫元素为-2价，磷元素为+3价C．热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)＝P4O10(s)+3SO2(g)；△H＝-3677kJ/molD．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键【答案】B【解析】A、P原子最外层有5个电子，含3个未成键电子，S原子最外层有6个电子，含2个未成键电子，由P4S3的分子结构可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2个共价键，分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A正确；B、由P4S3的分子结构可知，1个P为+3价，其它3个P都是+1价，正价总数为+6，而S为-2价，B错误；C、根据燃烧热的概念：1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g)；△H=-3677kJ/mol，C正确；D、由P4S3的分子结构可知，P-P之间的键为非极性键，P-S之间的键为极性键，一个P4S3分子中含有三个非极性共价键，D正确。2．常温下三氯化氮（NCl3）是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是（）A．该物质中N-C1键是非极性键B．NCl3中N原子采用sp2杂化C．该物质是极性分子D．因N-C1键的键能大，所以NCl3的沸点高【答案】C【解析】A、N和Cl是不同的非金属，则N－Cl键属于极性键，故A错误；B、NCl3中N有3个σ键，孤电子对数=1，价层电子对数为4，价层电子对数等于杂化轨道数，即NCl3中N的杂化类型为sp3，故B错误；C、根据B选项分析，NCl3为三角锥形，属于极性分子，故C正确；D、NCl3是分子晶体，NCl3沸点高低与N－Cl键能大小无关，故D错误。3．二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点80℃，沸点135.6℃，对干二氯化二硫叙述正确的是A．二氯化二硫的电子式为B．分子中既有极性键又有非极性键C．二氯化二硫属于非极性分子D．分子中S－Cl键能小于S－S键的键能【答案】B【解析】A.S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，电子式为，故A错误；B.S2Cl2中Cl-S属于极性键，S-S键属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，故B正确；C.分子的结构不对称，为极性分子，而不是非极性分子，故C错误；D.同周期从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S-Cl键能大于S-S键的键能，故D错误。4．下列说法正确的是（）A．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109º28´B．H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4【答案】B【解析】A项、P4是正四面体分子，键角为60°；CH4是正四面体分子，键角为109°28′，故A错误；B项、H2O分子之间能形成氢键，H2S分子之间不能形成氢键，H2O分子之间分子间作用力大于H2S，则H2O的熔点、沸点大于H2S，故B正确；C项、乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力，故C错误；D项、含氧酸的非羟基氧原子个数越多，酸性越强，则氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO，故D错误。5．氮化硼(BN)晶体有多种结构，六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，有白色石墨之称，具有电绝缘性，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美钻石，常被用作磨料和刀具材料。它们的晶体结构如图所示，关于两种晶体的说法，错误的是A．六方相氮化硼属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大C．六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D．相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同【答案】B【解析】A.六方相氮化硼与石墨晶体相同，属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软，A正确；B.立方相氮化硼含有共价键和配位键，为σ键，所以硬度大，B错误；C.石墨层内导电是由于层内碳原子形成大键，有自由移动的电子，而六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子，C正确；D.六方相氮化硼中每个原子合1.5条键，而立方相氮化硼中每个原子合2条键，则相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同，D正确。6．过氧化氢（）俗称双氧水，其分子结构如图所示。医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。过氧化氢能与反应生成．下列有关过氧化氢的说法中错误的是（）A．的结构式为B．过氧化氢与的化合反应，不是氧化还原反应C．为既含有极性键又含有非极性键的共价化合物D．过氧化氢与反应的离子方程式为【答案】B【解析】A.的结构式为，故A正确；B.中S为＋4价，中的S是＋6价，中，O为－1价，产物中O为－2价，被氧化，化合价发生了变化，是氧化还原反应，故B错误；C.是共价化合物，其中是极性键，是非极性键，故C正确；D.是强电解质，所以离子方程式：，故D正确。7．下列说法正确的是()A．由于分子间作用力依次增大，所以热稳定性：NH3＜H2O＜HFB．离子晶体中可能存在共价键，分子晶体中不一定存在共价键C．BeCl2熔点较低，易升华，可溶于醇和醚，由此可推测BeCl2晶体属于原子晶体D．NH3和CCl4中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构【答案】B【解析】A.由于N、O、F的非金属性逐渐增强，所以气态氢化物稳定性NH3＜H2O＜HF，热稳定性与分子间作用力无关，故A错误；B.离子晶体中可能存在共价键，如NaOH等，分子晶体中不一定存在共价键；如稀有气体单质，属于分子晶体，没有共价键，故B正确；C.原子晶体的熔沸点高，硬度较大，分子晶体熔沸点较低，BeCl2熔点较低，易升华，可溶于醇和醚，由此可推测BeCl2晶体属于分子晶体，故C错误；D.NH3中的H原子最外层有两个电子，不符合每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，故D错误。8．下列有关微粒间作用力的说法正确的是A．硼酸[B(OH)3]晶体具有与石墨相似的层状结构，则分子中B原子发生的是sp3杂化，不同层分子间主要作用力是范德华力B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似也有方向性和饱和性C．干冰气化和冰融化克服的分子间作用力相同D．离子晶体熔融状态电离过程中，只有离子键被破坏【答案】D【解析】A.硼酸[B(OH)3]晶体具有与石墨相似的层状结构，则分子中心原子B原子只形成3个σ键，没有孤电子对，故其杂化方式为sp2杂化，不同层分子间主要作用力是范德华力，A错误；B.在金属晶体中，自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，故金属键无方向性和饱和性，B错误；C.干冰和冰都属于分子晶体，但是冰中含有氢键，所以干冰气化只需要克服分子间作用力，冰融化要克服分子间作用力和氢键，C错误；D.离子晶体熔融状态电离过程中，只有离子键被破坏，比如NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为：，D正确。9．下列说法中错误的是A．从CH4、NH4+、SO42-为正四面体结构，可推测PH4+、PO43-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．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE【答案】D【解析】A．PH4+、PO43-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×=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．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，选项D错误。10．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是A．CCl4中C原子sp3杂化，为正四面体形B．H2S分子中，S为sp2杂化，为直线形C．CS2中C原子sp杂化，为直线形D．BF3中B原子sp2杂化，为平面三角形【答案】B【解析】A．CCl4中C原子形成4个σ键，孤对电子数为0，则为sp3杂化，为正四面体形，故A正确；B．H2S分子中，S原子形成2个σ键，孤对电子数为=2，则为sp3杂化，为V形，故B错误；C．CS2中C原子形成2个σ键，孤对电子数为=0，则为sp杂化，为直线形，故C正确；D．BF3中B原子形成3个σ键，孤对电子数为=0，则为sp2杂化，为平面三角形，故D正确。11．根据价层电子对互斥理论填空：（1）OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。（2）BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。（3）SO42-分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。【答案】224sp3正四面体V形303sp2平面正三角形平面正三角形404sp3正四面体正四面体【解析】（1）O原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子。OF2分子中，O和F之间形成单键，中心原子为O原子，其与2个F原子形成σ键，故σ键电子对数为2，孤电子对数为[(6+2)-22]÷2=2，价层电子对数为σ键电子对数与孤电子对数之和，即2+2=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR构型为正四面体，分子的立体构型为V形。（2）B的最外层有3个电子，F的最外层有7个电子。BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为3，孤电子对数为0，价层电子对数为3，中心原子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR构型为平面正三角形，分子的立体构型为平面正三角形。（3）SO42-分子中，中心原子为S原子，其与4个O原子形成σ键，故σ键电子对数为4，孤电子对数为（6+2）-42=0，价层电子对数为（6+2）÷2=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR构型为正四面体，分子的立体构型为正四面体。12．（1）配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3•6NH3（黄色）、CoCl3•5NH3（紫红色）、CoCl3•4NH3（绿色）和CoCl3•4NH3（紫色）四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3•6NH3______，CoCl3•4NH3（绿色和紫色）______。②上述配合物中，中心离子的配位数都是______。（2）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe（SCN）3+3KCl表示。经研究表明，Fe（SCN）3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合，请按要求填空：①Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供______，SCN-提供______，二者通过配位键结合。②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色，含该离子的配合物的化学式是______。【答案】[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl6空轨道孤电子对[Fe(SCN)]Cl2【解析】（1）CoCl3•6NH3中有3个Cl-为外界离子，配体为6个NH3，化学式为[Co（NH3）6]Cl3；CoCl3•4NH3（绿色和紫色）中有1个Cl-为外界离子，配体为4个NH3和2个Cl-，化学式均为[Co（NH3）4（Cl）2]Cl，故答案为：[Co(NH3)6]Cl3；[Co(NH3)4Cl2]Cl；②这几种配合物的化学式分别是[Co（NH3）6]Cl3、[Co（NH3）5（Cl）]Cl2、[Co（NH3）4（Cl）2]Cl，其配位数都是6，故答案为：6；（2）①Fe3+与SCN-反应生成的配合物中，Fe3+提供空轨道，SCN-提供孤对电子，二者通过配位键结合，故答案为：空轨道，孤对电子；②Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子为[Fe（SCN）]2+，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe（SCN）]Cl2与KCl，故答案为：[Fe（SCN）]Cl2。13．请用C、H、O、N、S

五种元素回答下列问题(1)除H

外，其它四种元素中，第一电离能最大的元素基态原子电子排布图为______________，电负性最大的元素基态原子核外电子运动状态共有_________种。(2)五种元素中，由其中两种元素构成甲、乙、丙、丁四种分子，所含原子的数目依次为3、4、6、8，都含有18

个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下：熔点/K沸点/

K标准状况时在水中的溶解度甲1872022.6乙272423以任意比互溶①1mol

乙分子含有_________个σ键；②丁分子的中心原子采取_________杂化方式；甲分子的VSEPR模型为_________，丙分子为_________

(“极性”或“非极性”)

分子。【答案】83NAsp3四面体极性【解析】(1)同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，同一主族，从上到下，元素的第一电离能减小，除H

外，其它四种元素中，第一电离能最大的元素是N元素，N元素基态原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，该基态原子核外电子排布图为；元素的非金属性越强，电负性数值越大，电负性最大的元素是O元素，元素的原子核外有几个电子，其基态原子核外电子运动状态就有几种，O原子核外有8个电子，则O原子核外电子有8种运动状态，故答案为：；8；(2)五种元素中，由其中两种元素构成甲、乙、丙、丁四种分子，所含原子的数目依次为3、4、6、8，都含有18

个电子，其中甲在水中的溶解度不大，乙易溶于水，二者熔沸点均较低，固态时构成分子晶体，则甲、乙、丙、丁分别是H2S、H2O2、N2H4、C2H6。①乙分子的结构式为H-O-O-H，共价单键为σ键，每个双氧水分子中含有3个σ键，则1mol双氧水中含有3NA

σ键，故答案为：3NA；②丁的结构简式为CH3CH3，丁分子的中心原子C原子价层电子对个数是4，且不含孤电子对，C原子杂化方式为sp3杂化；甲分子为H2S，分子中S原子价层电子对个数=2+=，VSEPR模型为四面体结构；丙分子为N2H4，分子中正负电荷重心不重合，为极性分子，故答案为：sp3；四面体；极性。14．A～F六种元素具有下表所示的信息特征，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．请根据相关信息，回答问题：①A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1；②B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期；③C原子核外所有p轨道全满或半满；④D元素的主族序数与周期数的差为4；⑤E是前四周期中电负性最小的元素；⑥F在周期表的第六列；（1）A、C两种元素氢化物的稳定性比较：A____C（填“＞”、“＜”或“=”）。（2）B元素和D元素生成的化合物化学式为__________。（3）F元素基态原子的电子排布式为_________________________________。（4）化合物CD3中心原子的杂化方式为________，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为____________。（5）X是原子序数比B大1的元素的最高价氧化物，Y是元素E的最高价氧化物对应的水化物，则X与Y发生反应的离子方程式为（用相关元素符号表示）_____________。【答案】＞MgCl21s22s22p63s23p63d54s1sp3三角锥形Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【解析】A、B、C、D、E、F分别为N、Mg、P、Cl、K、Cr。（1）A，C两种元素氢化物分别是NH3和PH3，N的非金属性强于P，故稳定性NH3＞PH3。（2）B元素和D元素生成的化合物为MgCl2。（3）F元素为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。（4）化合物CD3为三氯化磷，其中心原子P原子的价层电子对数为(5+13)÷2=4，则其杂化方式为sp3，由于P只形成了3个σ键，还有1个孤电子对，故其分子空间构型为三角锥形。（5）X是原子序数比B大1的元素的最高价氧化物，则X为Al2O3；Y是元素E的最高价氧化物对应的水化物，则Y为KOH。X与Y发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。15．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知：X的最外层电子数是次外层的2倍，在地壳中Z的含量最大，W是短周期元素中原子半径最大的主族元素，Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题：（1）X的价层电子排布式是___，Q的原子结构示意图是____。（2）Y、Z两种元素中，第一电离能较大的是（填元素符号）_____，原因是______。（3）Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。（4）关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法，正确有是_______；A.Y的轨道表示式是：B.Z、Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是ZC．Z、Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是QD.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1：2（5）Q与Z形成的化合物QZ2，中心原子Q的杂化类型是_____，QZ2易溶于水的原因是________。【答案】2s22p2NN原子的2p轨道为半充满结构，能量低稳定r(Na+

)＜r(O2-)＜r(S2-)BDsp2杂化SO2是极性分子，H2O是极性溶剂，相似相溶；SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO3【解析】(1)X为C元素，核外电子排布为1s22s22p2，价层电子排布式为2s22p2；Q为S元素，16号元素，原子结构示意图为；(2)Y为N元素，Z为O元素，第一电离能大的是N元素，原因是N原子的2p轨道为半充满结构，能量低稳定；(3)Z、W、Q形成的离子分别为O2－、Na＋、S2－。O2－和Na＋具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，半径越小，则有r(Na+)＜r(O2-)。O和S同主族，同主族元素形成的简单离子半径从上到小依次增大，有r(O2-)＜r(S2-)，则排序为r(Na+)＜r(O2-)＜r(S2-)；(4)Y为N，Z为O，Q为S；A．Y的2p轨道上有3个电子，根据洪特原则，电子排布在能量相同的各个轨道时，电子总是尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，2p轨道上的3个电子，应该分别在3个不同的轨道；A项错误；B．O的氢化物H2O的稳定性比S的氢化物H2S的稳定性强，因为O非金属性比S的强；B项正确；C．O的氢化物H2O的沸点比S的氢化物H2S的沸点高，原因是水分子间存在氢键；C项错误；D．Y的单质为N2，N和N原子之间有3对共用电子对，其中σ键有1个，π键有2个，比例为1:2，D项正确；本题答案选BD；(5)QZ2为SO2，中心原子S的价电子有6个，配位原子O不提供电子，对于SO2，VP=BP+LP=2+=3，中心S原子为sp2杂化；根据相似相溶的原理，SO2易溶于水是由于SO2是极性分子，H2O是极性溶剂，相似相溶；另外SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO3。16．A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，原子序数依次增大，A元素原子核外有3个未成对电子，B元素原子核外电子占用3个能级，其中最高能级上的电子数是其所在能层数的2倍，D元素与B元素同族，C元素与A元素同族，E元素原子的价电子数是其余电子数的一半。（1）A、C、D的第一电离能由大到小的顺序为___________________（用元素符号表示），E2+的基态电子排布式为________________________________。（2）B和D的氢化物中，B的氢化物沸点较高的原因是________________。（3）C形成的最高价氧化物的结构如图所示，该结构中C-B键的键长有两类，键长较短的键为__________（填“a”或“b”）。（4）E可与CO形成羰基配合物E2(CO)8，是有机合成的重要催化剂，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯，熔点50～51℃，45℃（1.33kPa）时升华。①E2(CO)8为_________晶体。（填晶体类型）②E2(CO)8晶体中存在的作用力有______________________________。【答案】N＞P＞S[Ar]3d7水分子间形成氢键a分子共价键、配位键、范德华力【解析】根据上述分析，A为N元素，B为O元素，C为P元素，D为S元素，E为Co元素。(1)同主族自上而下第一电离能减小，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于硫，故第一电离能由大到小的顺序为：N＞P＞S，E为Co元素，价电子排布式为3d74s2，E2+的基态电子排布式为[Ar]3d7，故答案为：N＞P＞S；[Ar]3d7；(2)水分子间能够形成氢键，而硫化氢分子间不能形成氢键，使得水的沸点高于硫化氢，故答案为：水分子间能够形成氢键；(3)结构中黑色球与白色球数目分别为4、10，故该物质为P4O10，结合O原子形成8电子结构，可知a键为P=O、b键为P-O单键，双键中电子云重叠更大，故键长较短的键为a，故答案为：a；(4)①Co2(CO)8熔点低、易升华，溶于乙醇、乙醚、苯，说明Co2(CO)8属于分子晶体，故答案为：分子；②Co2(CO)8中Co与CO之间形成配位键，CO中含有极性键，分子之间存在范德华力，故答案为：配位键、极性共价键、范德华力。17．钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_____，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的元素分别是____(填元素符号)。(2)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5，则该配合物的化学式为______；1mol该配合物中含有σ键的数目_______。(3)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。①组成M的元素中，电负性最大的是_________(填名称)。②M中非金属元素的第一电离能大小顺序_________。③M中不含________(填代号)。a．π键b．σ键c．离子键d．配位键(4)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞是典型的四方晶系，结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，____，___)；钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。【答案】3d24s2Ni、Ge、Se[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O18NA氧O>Cl>H>CC0.81a0.5c0.31×a【解析】(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族，其价电子排布式为3d24s2，与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni，Ge，Se，共3种，故答案为：3d24s2；Ni、Ge、Se；(2)浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3•6H2O的绿色晶体，晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5，另一种配体为H2O，三个Cl-，一个在内界，两个在外界，满足电中性，所以配离子为：[TiCl(H2O)5]2+，该配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，1mol该配合物中含有6mol配位键，6mol水分子中含有12molH-O键，因此σ键的数目为18NA，故答案为：[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O；18NA；(3)①M中含有的元素有：Ti，Cl，O，C，H，非金属性越强，电负性越大，其中电负性最大的是O，故答案为：氧；②M中的非金属元素有Cl，O，C，H，同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能O>Cl>H>C，故答案为：O>Cl>H>C；③M中含有共价键，配位键，共价单键为σ键，共价双键中一根为σ键，一根为π键，所以M中不含离子键，故答案为：c；(4)A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，坐标系原点选取点A，O2-作变形六方最紧密堆积，Ti4+在晶胞顶点及体心位置，O2-在晶胞上下底面的面对角线方向各有2个，在晶胞半高的另一个面对角线方向也有两个，中间半层的结构为(俯视图)，l即为钛氧键的键长d，根据几何知识，则D点的坐标为(0.19a，0.81a，0.5c)；金红石晶胞中，上底面结构为：(俯视图)，根据上底面结构，d=(a-0.69a)×=0.31×a，故答案为：0.81a；0.5c；0.31×a。18．氯化汞（HgCl2）可用于木材和解剖标本的保存、皮革鞣制和钢铁镂蚀，是分析化学的重要试剂，可做消毒剂和防腐剂。（1）①HgCl2在水中稍有水解：HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl，为了抑制上述反应①中HgCl2的水解，可以采取的措施是_________。（选填编号）a.加水稀释b.增加HCl的浓度c.及时移走产物d.降温②HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞，化学方程式为：HgCl2+2NH3→Hg(NH3)Cl↓+NH4Cl，上述反应的短周期元素中，非金属性最强元素原子的最外层电子排布式为_______，该原子核外电子云有______种不同的伸展方向。（2）已知PCl3与NH3分子结构相似，PCl3的电子式是________；PCl3与NH3的沸点比较，_____高，其原因是_____________。（3）氮的一种氢化物HN3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似，若HN3与氨水混合，此反应的化学方程式是________。【答案】bd43s23p5PCl3两者都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高HN3+NH3∙H2O→NH4N3+H2O【解析】（1）①HgCl2在水中稍有水解：HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl。a.加水稀释促进盐类的水解，不可取；b.增加HCl的浓度可以抑制氯化汞的水解；c.及时移走产物会促进盐类的水解，不可取；d.盐类的水解是吸热反应，降温可以抑制盐类的水解，可取。故选ｂ、ｄ。②HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞，化学方程式为：HgCl2+2NH3→Hg(NH3)Cl↓+NH4Cl，上述反应的短周期元素中，非金属性最强元素是Cl，其原子的最外层电子排布式为3s23p5，该原子核外有1s、2s、2p、3s、3p等5个能级，s轨道是球形对称的（即只有1种伸展方向），p轨道是纺锤形的，有3种伸展方向，故其电子云共有4种不同的伸展方向。（2）PCl3与NH3分子结构相似，都是共价化合物，都是三角锥形的极性分子，PCl3中的各原子均达到8电子稳定结构，其电子式是；虽然氨分子间存在氢键，但氨常温下是气体，则三氯化磷常温下是液体，说明范德华力对其沸点的影响超过了氢键的影响，故PCl3的沸点比NH3高，其原因是两者都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。（3）氮的一种氢化物HN3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似，说明其为一元弱酸。若HN3与氨水混合，则此反应的化学方程式是HN3+NH3∙H2O→NH4N3+H2O。19．第四周期的多数元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：(1)基态Ti原子中，最高能层电子的电子云轮廓形状为___，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素外围电子排布式_____。(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_________________。(3)SCN—可用于Fe3+的检验，写出与SCN—互为等电子体的一种微粒：_____。(4)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为______，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应方程式：__________________。SnCl4分子的立体构型为_______。(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构，其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示(注意：D不在体心)：①4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是________________。②若A、B、C原子的坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D原子的坐标为D(0.19a，____，____)；若晶胞底面边长为x，则钛氧键的键长d=_______(用代数式表示)。【答案】球形3d54s1或3d104s1Fe3+的3d5半满状态更稳定N2O(或CO2、CS2、OCN-)sp32As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑正四面体B、D0.81a0.5c【解析】(1)基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，最高能层电子为4s能级，电子云轮廓形状为球形；与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同，结合构造原理与洪特规则，符合条件的元素原子的价电子排布为3d54s1、3d104s1，故答案为：球形；3d54s1或3d104s1；(2)Fe2+价电子为3d6，失去1个电子形成更稳定的3d5半满状态的Fe3+，导致Fe2+

易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe3+的3d5半满状态更稳定；(3)C原子与1个单位负电荷可以等效替换为N原子，N原子与1个单位负电荷可以替换为O原子，S原子可以用氧原子替换，因此与SCN-互为等电子体的微粒为：N2O、CO2、CS2、OCN-，故答案为：N2O(或CO2、CS2、OCN-)；(4)由结构图可知，黑色球为As、白色球为S，分子中As原子形成3个σ键、还含有1个孤电子对，杂化轨道数目为3+1=4，As杂化方式为sp3杂化；A