1、第37讲分子结构与性质1.(2014江苏单科,9,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的 2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是()A.原子半径的大小顺序:r(W)r(Z)r(Y)r(X) B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱 D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强2.(2013安徽理综,7,6分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是(
2、)A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键C.HCHO分子中既含键又含键D.每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O23.(2014课标,37,15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:(1)b、c、d中第一电离能最大的是(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为;分子中既含有极性共价键、又含有
3、非极性共价键的化合物是(填化学式,写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是;酸根呈三角锥结构的酸是。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中,阴离子为,阳离子中存在的化学键类型有;该化合物加热时首先失去的组分是,判断理由是。4.(2013山东理综,32,8分)【化学物质结构与性质】卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是。(2)利用“卤化硼法”
4、可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,右图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有种。(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是。5.(2013福建理综,31,13分)化学物质结构与性质(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH3+3F2 NF3+3NH4F上述化学方程式中的5种物
5、质所属的晶体类型有(填序号)。a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体基态铜原子的核外电子排布式为。(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:H3O+QR晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及(填序号)。a.离子键 b.共价键c.配位键 d.金属键e.氢键 f.范德华力R中阳离子的空间构型为,阴离子的中心原子轨道采用杂化。(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.110-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)Ka(苯酚)(填“”或“、=或r(Si)r(C)r(O),A项错误;MgO是由离子
6、键构成的化合物,SiO2是由共价键构成的化合物,B项错误;非金属性:OCSi,所以C项错误、D项正确。2.C甲醛的氧化反应为放热反应,A项错误;CO2分子的结构式为OCO,只有极性键,B项错误;HCHO的结构式为,其中中存在键和键,C项正确;生成1.8 g H2O消耗0.1 mol O2,室温下0.1 mol O2的体积大于2.24 L,D项错误。3.答案(1)N(每空1分,共2分)(2)sp3H2O2、N2H4(1分,2分,共3分)(3)HNO2、HNO3H2SO3(2分,1分,共3分)(4)+1(2分)(5)SO42-共价键和配位键H2OH2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱(1分
7、,2分,1分,1分,共5分)解析依题给信息可直接判断a为氢(H),c为氧(O),d为硫(S),e为铜(Cu),又知b的价电子层中未成对电子数有3个,且其原子序数介于a、c之间,可确定b为氮(N)。(1)N、O、S三种元素中第一电离能最大的是N;Cu的价层电子轨道示意图为。(2)NH3分子呈三角锥形,分子中N原子采取sp3杂化;分子中含有极性键和非极性键的化合物有H2O2和N2H4等。(3)这些元素形成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等,其中中心原子价层电子对数为3的是HNO2和HNO3,酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。(4)图1所示晶胞中e离子数=4,c离子数=1+818
8、=2,则N(Cu)N(O)=42=21,该离子化合物的化学式为Cu2O,故铜离子的电荷为+1。(5)5种元素形成的离子化合物中阴离子呈四面体结构,阴离子为SO42-;由题图2可知阳离子是Cu(NH3)4(H2O)22+,化学键类型有共价键和配位键,该离子中,H2O分子离Cu2+较远,Cu2+与H2O分子间的配位键比Cu2+与NH3分子间的配位键弱,故该化合物加热时,首先失去的组分是H2O。4.答案(1)a(2)2BN(3)sp2sp33(4)X解析(1)b项,氟元素无最高正价;c项,HF分子间存在氢键,导致沸点升高;d项,F2、Cl2、Br2的熔点随相对分子质量增大而升高。(2)根据题给晶胞,
9、可以判断大球代表B原子。则晶胞中B原子个数为818+1=2,N原子个数为414+1=2,则化学式为BN。(3)判断第一电离能时要注意洪特规则,其中O原子第一电离能小于N原子但大于B原子,Be原子第一电离能大于B原子但小于N原子,故共有Be、C、O三种元素。(4)硼原子是缺电子体,故需要外界原子提供孤对电子。5.答案(13分)(1)(2)a、b、d1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(3)a、d三角锥形sp3(4)两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低解析(1)由该元素的第四电离能远比第三电离能大,可推知其最外层电子数为3,故答案为Al。(2)由锗的价电子排布,可知其最高正价为+4。由锗的最高价氯化物为分子晶体,推出锗不可能是活泼的金属元素,A项错误;电负性:锗硅硫,所以B项错误;组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以D项正确。(3)该分子结构中氢原子与碳原子相连,不满足构成氢键的条件,无法构成氢键;该分子中有9个键和3个键,C项错误;该分子中含有醛基,其中氧原子与H2O中氢原子间可形成氢键,所以其溶解度大于2-丁烯。
