1、分子结构与性质一、选择题1下列关于键和键的说法不正确的是()A键能单独形成，键不能单独形成B键可以绕键轴旋转，键不能绕键轴旋转C双键中一定有一个键，一个键，三键中一定有一个键，两个键DCH3CH3、CH2=CH2、CHCH中的键都是CC，所以键能都相同D单键中只有一个键，双键中有一个键，一个键，三键中有一个键，两个键，键不能单独形成，A、C项正确；键的电子云呈轴对称，键的电子云呈镜面对称，键不能绕键轴旋转，B项正确；三种分子中还含有CH 键，D项错误。2下列有关化学键知识的比较肯定错误的是()A键能：CNC=NCNB键长：IIBrBrClClC分子中的键角：H2OCO2D相同元素原子间形成的共
2、价键键能：键键CC、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A项正确；原子半径：IBrCl，则键长：IIBrBrClCl，B项正确；H2O分子中键角是105，CO2分子中键角是180，C项错误；相同元素原子之间形成的键的键能比键的大，D项正确。3下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()ACO2、H2SBNH3、HClCP4、CCl4DC2H4、CH4DCO2为极性键形成的非极性分子，H2S为极性键形成的极性分子，A不符合题意。NH3和HCl都是由极性键形成的极性分子，B不符合题意。P4中只含有非极性键，为非极性分子；CCl4为极性键形成的非极性分子，C不符合题意。C2H4中
3、含有极性键和非极性键，是平面形分子，结构对称，分子中正、负电荷中心重合，为非极性分子；CH4中含有极性键，为正四面体形结构，结构对称，分子中正、负电荷中心重合，为非极性分子，D符合题意。4在有机物分子中，若碳原子连接四个不同的原子或原子团，该碳原子称为手性碳原子，以*C表示。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，不具有光学活性的是()ACH3CH(OH)COOHBCH2(OH)CH(OH)CH2(OH)CCH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH2CHODCH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHOBCH3CH(OH)COOH的中间碳原子连接了四个不同基团，是手性碳原子，
4、该分子具有光学活性，故A不符合题意；CH2OHCH(OH)CH2OH分子中没有连接四个不同基团的碳原子，无手性碳原子，该分子不具有光学活性，故B符合题意；CH2OHCH(OH)CH(OH)CH2CHO从左数第二个碳原子和第三个碳原子都连接了四个不同基团，这两个碳原子是手性碳原子，该分子具有光学活性，故C不符合题意；CH2(OH)CH(OH)CH(OH) CH(OH)CHO从左数第二、三、四个碳原子均连接了四个不同基团，这三个碳原子是手性碳原子，该分子具有光学活性，故D不符合题意。 5下列各项比较中前者高于(或大于、强于)后者的是()ACCl4和SiCl4的熔点B对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛(
5、)的沸点CI2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度DH2SO3和H2SO4的酸性 B组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔点越高，所以SiCl4的熔点比CCl4的高，故A不符合题意；邻羟基苯甲醛苯环上的两个取代基靠得很近，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，所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高，故B符合题意；I2是非极性分子，水是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”规律，I2在水中的溶解度小于I2在CCl4中的溶解度，故C不符合题意；H2SO3是二元弱酸，H2SO4是二元强酸，亚硫酸酸性比硫酸弱，故D
6、不符合题意。6常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的液体，其分子的空间结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是()A该物质中NCl是非极性键BNCl3中中心原子N采取sp2杂化C该物质是极性分子D因NCl的键能大，所以NCl3的沸点高CN和Cl是不同种非金属元素，则NCl属于极性键，A错误；NCl3中中心原子N形成3个键，孤电子对数1，价层电子对数为4，则NCl3中中心原子N的杂化类型为sp3杂化，B错误；根据B选项分析，NCl3分子的空间结构为三角锥形，属于极性分子，C正确；NCl3沸点的高低与NCl的键能大小无关，D错误。7中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，该中心科研
7、人员在国际上首次“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。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是()正是氢键的存在，冰能浮在水面上氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一由于氢键的存在，沸点：HClHBrHIHF由于氢键的存在，使水与乙醇互溶由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质ABCDD冰中水分子有序排列，每个水分子被4个水分子包围，形成4个氢键，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上是氢键导致的，故正确；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故错
8、误；HF分子间存在氢键，沸点最高，HCl、HBr、HI分子间都不存在氢键，熔、沸点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：HClHBrHIS2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HClA根据S2Cl2的分子结构形状可知，它属于极性分子，选项A错误；由于与S2Br2结构相似，而相对分子质量S2Br2大，则熔、沸点：S2Br2S2Cl2，选项C正确；由于S2Cl2少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液，则与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl，选项D正确。10CO2
9、的资源化利用是解决温室效应的重要途径。如图是在一定条件下用NH3捕获CO2生成的重要化工产品三聚氰酸的结构简式。下列有关三聚氰酸的说法中不正确的是()A分子式为C3H3N3O3B分子中只含极性键，不含非极性键C属于共价化合物D该分子中的N原子采取sp杂化、C原子采取sp2杂化D由三聚氰酸的结构简式可知，其分子式为C3H3N3O3，A正确；分子中的化学键都是由不同种元素原子间形成的共价键，属于极性键，不存在非极性键，B正确；三聚氰酸分子中只含有共价键，属于共价化合物，C正确；三聚氰酸分子中N原子形成2个键，且有1个孤电子对，为sp2杂化，D错误。11(双选)下列描述正确的是()ACS2的空间结构
10、为V形，是极性分子BSiF4与SO的中心原子均为sp3杂化CC2H2分子中键与键的数目之比为32D水加热到很高温度都难分解是因为水分子间存在氢键BCCS2中中心原子的价层电子对数为2(422)2，且该分子中正、负电荷中心重合，所以其空间结构为直线形，是非极性分子，故A错误；SiF4中中心原子的价层电子对数为4(441)4，SO中中心原子的价层电子对数为3(6232)4，所以SiF4和SO的中心原子的价层电子对数均为4，因此均为sp3杂化，故B正确；C2H2分子中含有CH和碳碳三键，碳碳三键中含有1个键和2个键，CH为键，则C2H2分子中键与键的数目之比为32，故C正确；水加热到很高温度都难分解
11、是因为OH的键能较大，与氢键无关，故D错误。12(双选)下列说法正确的是()A有机物CH2=CHCH3中C原子的杂化类型有sp3和sp2，分子中含有1个键和8个键BCO和N2的原子总数、价电子总数均相等，故二者的性质完全相同CCOCl2分子中所有原子的最外层都不满足8电子稳定结构D已知Zn2的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，则ZnCl42的空间结构为正四面体形AD双键两端的C原子均采取sp2杂化，甲基中的C原子采取sp3杂化，该有机物分子中含有8个键和1个键，A项正确；CO和N2互为等电子体，某些性质相似，B项错误；COCl2的结构为，由此可知，分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定
12、结构，C项错误；由CH4的空间结构可判断ZnCl42的空间结构为正四面体形，D项正确。13(双选)二氯化二硫(S2Cl2)是一种广泛用于橡胶工业的硫化剂，常温下是一种橙黄色有恶臭的液体，它的分子结构与H2O2类似，熔点为193 K，沸点为411 K，遇水很容易水解，产生的气体能使品红溶液褪色。S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法中正确的是()AS2Cl2是极性分子BS2Cl2分子中所有原子在同一平面上CS2Cl2与NaOH反应的化学方程式可能为S2Cl26NaOH=2NaClNa2SO3Na2S3H2ODS2Cl2中硫原子轨道杂化类型为sp2杂化ACS2Cl2中SS为非极性
13、共价键，SCl为极性共价键，分子结构与H2O2类似，正、负电荷中心不重合，为极性分子，A正确；根据S2Cl2分子结构与H2O2类似，可知其分子中所有原子不在同一平面上，B错误；S2Cl2遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO2，在反应过程中硫元素的化合价一部分升高到4价(生成SO2)，一部分降低到0价(生成S)，同时生成HCl，反应的化学方程式为2S2Cl22H2O=3SSO24HCl，生成的S、SO2和HCl均可与氢氧化钠反应，因此S2Cl2与NaOH反应的化学方程式可能为S2Cl26NaOH=2NaClNa2SO3Na2S3H2O，C正确；S2Cl2分子中S原子分别与Cl原
14、子、S原子各形成1个键，同时还有两个孤电子对，所以S原子的轨道杂化类型为sp3杂化，D错误。14有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素，基态X原子的M电子层上有两个未成对电子且无空轨道；基态Y原子的价层电子排布为3d64s2；基态Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；基态Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道为半充满状态。下列叙述不正确的是()AY和Q可形成化合物Y2Q3B最高价氧化物对应水化物的酸性：XTCX和Q结合生成的化合物为离子化合物DZQ2是极性键构成的直线形非极性分子C根据题给信息可知，基态X原子的电子排布式为1s22s22p63s23p
15、4，X为S元素；基态Y原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Y为Fe元素；基态Z原子的电子排布式为1s22s22p2，Z为C元素；基态Q原子的电子排布式为1s22s22p4，Q为O元素；基态T原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，T为P元素。Y和Q可形成化合物Fe2O3，A项正确；X与T的最高价氧化物对应水化物分别为H2SO4、H3PO4，硫酸的非羟基氧原子数目大于磷酸，则硫酸的酸性强于磷酸，B项正确；X和Q结合生成的化合物为SO2或SO3，均为共价化合物，C项错误；ZQ2为CO2，CO2是直线形分子，属于非极性分子，CO为极性键，D项正确。15(双选)如图
16、所示为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，不正确的是()AA与B形成的阴离子可能有AB、A2BBE的气态氢化物的沸点比C的气态氢化物的沸点高CD在过量的B2中燃烧的主要产物为DB2DA与E形成的化合物分子AE4是极性分子BD由所给部分元素周期表可知A、B、C、D、E五种元素分别是C、O、F、S、Cl。由于HF分子间存在氢键，故HCl的沸点比HF的沸点低。二、非选择题16据科技日报报道，我国科学家研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以H2O2为氧化剂可直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题：(1)
17、在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”，该基态原子的价层电子排布式为_。(2)在第四周期过渡金属元素中，基态原子未成对电子数最多的是_(填元素符号)。(3)铜的焰色呈绿色，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为_。(4)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的CH，导致C与H之间的作用力_(填“增强”或“减弱”)。(5)常温下，在催化剂作用下，H2O2能氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。它们的沸点由高到低的顺序为HCOOHCH3OHHCHO，主要原因是_。CH4和HCHO相比，键角较大的是_，主要原因是_。解析(1)原子轨道
18、处于全充满、半充满、全空状态时，体系更稳定，基态Mn、Fe、Co、Ni、Cu的价层电子排布式分别为3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1，则基态Cu原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”。(2)在第四周期过渡金属元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的价层电子排布式为3d54s1，该元素为Cr。(3)利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。(4)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的CH，说明在催化剂作用下，CH更容易发生断裂，其键能降低，即导致C与H之间的作用力减弱。(5)HCOOH、CH3OH分子间存在氢键，且HCOOH中氢键较强，HCHO分子间存在
19、范德华力，氢键比范德华力强，故沸点HCOOHCH3OHHCHO。CH4中C原子采取sp3杂化，呈正四面体形，HCHO中C原子采取sp2杂化，呈平面三角形，HCHO中键角较大。答案(1)3d104s1(2)Cr(3)光谱分析(4)减弱(5)HCOOH、CH3OH分子间存在氢键，且HCOOH中氢键较强，HCHO分子间只存在范德华力，氢键比范德华力强HCHOCH4中C原子采取sp3杂化，HCHO中C原子采取sp2杂化17已知H元素和O元素可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息回答下列问题。(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。用球棍模型表示的水分子结构是_(填序号)。ABCD(2)已知
20、H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子结构不是直线形，两个氢原子犹如在半展开的书的两个面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为9352，而两个OH与OO的夹角均为9652。试回答下列问题：H2O2分子结构式为_。H2O2分子是含有_键和_键的_分子(填“极性”或“非极性”)。解析(1)H2O中中心原子O的价层电子对数为2(621)4，且含有2个孤电子对，所以O原子采取sp3杂化，分子空间结构为V形，B正确。(2)由题图所给H2O2分子的结构可知，其结构式为HOOH。H2O2中H与O形成的是极性键，O与O形成的是非极性键，根据H2O2分子的结构可知，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子。答
21、案(1)B(2)HOOH极性非极性(二者也可互换位置)极性18如表所示是元素周期表的前三周期，试回答下列问题： (1)g的单质能与f元素的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，请写出该反应的离子方程式_。(2)a、b、c、d、e的氢化物的沸点直角坐标图如图所示，序号“5”的氢化物的化学式为_。请用杂化轨道理论解释该分子的空间结构：_。(3)电子排布式为Ne3s23p4的元素名称为_，其氢化物的空间结构为_，用价层电子对互斥模型解释该分子的空间结构：_。解析据元素在元素周期表中的位置可知，a、b、c、d、e、f、g、h应分别是Li、C、N、O、F、Na、Al、S。(1)铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程
22、式为2OH2Al2H2O=2AlO3H2。(2)a、b、c、d、e的氢化物应为LiH、CH4、NH3、H2O、HF，LiH中存在离子键，沸点高；而NH3、H2O、HF分子间可以形成氢键，沸点也高，所以沸点最低的是CH4。(3)根据电子排布式很明显是16号元素，所以应是硫元素。答案(1)2OH2Al2H2O=2AlO3H2(2)CH4在形成CH4分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生杂化形成4个能量相等的sp3杂化轨道，4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠形成CH4分子，sp3杂化轨道的夹角为10928，所以CH4分子呈正四面体形(3)硫V形H2S的中心原子硫上有2对孤电子对和
23、2对键电子对，价层电子对数为4，它们相互排斥，形成四面体，但四面体的两个顶点被孤电子对占据，所以H2S分子呈V形19氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为_。(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_，羰基碳原子的杂化轨道类型为_。(3)查文献可知，可用2氯4氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式为，异氰酸苯酯2氯4氨基吡啶氯吡苯脲反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂_个键，断裂_个键。(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。请用共价键知识解释H2O
24、分子比NH3分子稳定的原因为_。H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是_，中心原子的杂化类型分别是_。解析根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。(3)由于键比键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C的键和2氯4氨基吡啶分子中的NH 键。(4)O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，HO的
25、键能大于HN的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。H2O分子中O原子的价层电子对数24，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；NH3分子中N原子的价层电子对数34，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数22，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。答案(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)HO的键能大于HN的键能V形、三角锥形、直线形sp3、sp3、sp20自然界中不存在氟的单质，得到单质氟的过程中，不少科学家为此献出了宝贵的生命。1886年，法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉，用电解法成功地制取了单
26、质氟，因此荣获1906年诺贝尔化学奖。氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题：(1)氟磷灰石可用于制取磷肥，其中Ca原子的L层电子排布式为_。基态P原子有_个未成对电子，PO的中心原子P的杂化方式为_。(2)氟气可以用于制取惰性强于N2的保护气SF6，也可以用于制取聚合反应的催化剂PF3，PF3可以作为工业制取硅单质的中间物质(SiF4)的原料。SiF4分子的空间结构为_。S、P、Si的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯，50 g四氟乙烯含键的数目为_。(4)工业上电解Al2O3制取单质铝，常利用冰晶石NaAlF6降低
27、Al2O3的熔点。Na、Al、F的电负性由小到大的顺序为_。工业上不用电解AlCl3制取铝的原因为_。解析(1)基态Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则其L层电子排布式为2s22p6。基态P原子的价层电子排布为3s23p3，有3个未成对电子，PO的中心原子P的价层电子对数为4(5342)4，没有孤电子对，原子轨道杂化方式为sp3。(2)SiF4中中心原子Si的价层电子对数为4(441)4，无孤电子对，空间结构为正四面体形。同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，S、P、Si为同周期元素，由于P的3p轨道处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为PSSi。(3)四氟乙烯分子的结构式为，故1个四氟乙烯分子中含有5个键，则50 g(即0.5 mol)四氟乙烯含键的数目为2.5NA。(4)元素的电负性随元素的非金属性增强而增大，随元素的金属性减弱而增大，故Na、Al、F的电负性由小到大的顺序为NaAlSSi(3)2.5NA(4)NaAlFAlCl3是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电
