1、专练55分子结构与性质一、单项选择题12021山东卷关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是()ACH3OH为极性分子BN2H4空间结构为平面形CN2H4的沸点高于(CH3)2NNH2DCH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同22022湖北腾云联盟联考关于NH3性质的解释合理的是()选项性质解释A比PH3容易液化分子间的范德华力更大B熔点高于PH3NH键的键能比PH大C能与Ag以配位键结合NH3中氮原子有孤电子对D键角比PH3的大NH3的成键电子对间排斥力较小3.2022河北冀州中学月考下列说法不正确的是()A键比键重叠程度大,形成的共价键
2、强B两个原子之间形成共价键时,只能形成一个键C气体单质中,一定有键,可能有键DN2 分子中一个键,两个键4关于原子轨道的说法正确的是()ACH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的Bsp3杂化轨道是由同一原子中能量最近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道C凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型都是正四面体D凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键5氢键广泛地存在于自然界中,可以说,正是氢键的存在才孕育了地球上的生命,下列有关氢键的叙述中正确的是()氢键的存在才使得水为液态,否则地球生命何以生存冰中的氧原
3、子周围是四个氢原子,其中两个形成的是氢键,所以冰内部是以氧原子为中心原子形成的无数的四面体结构,这种分子构型使得同质量的冰的体积比液态水大,所以冰浮在水面上,如果冰的密度比液态水的密度大,地球生命将不堪设想DNA双链间存在着氢键蛋白质分子中存在氢键A BCD62022郑州一中月考下列叙述正确的是()ANO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8e稳定结构BCCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子,P4和NO2都是共价化合物C在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子D键是由两个p电子“头碰头”重叠形成,键是镜面对称、而键是轴对称7S2Cl2是橙黄色液体,少
4、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。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法中错误的是()A分子中既含有极性键又含有非极性键BS2Cl2为非极性分子C与S2Br2结构相似,熔、沸点S2Br2S2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl82022北京清华附中阶段检测已知SiCl4与N甲基咪唑()反应可以得到M2,其结构如图所示,下列说法不正确的是()AM2中Si的配位数是6B1个M2中含有42个键CSiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次升高D气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形二、不定项选择题9下表是元素周期表的一
5、部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是()A沸点A2DA2XBCA3分子是非极性分子CB、C、D形成的气态氢化物互为等电子体DC形成的单质中键与键个数之比为1210用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是()ASO2、CS2、HI都是直线形分子BCOCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子CPCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子DBF3键角为120,SnBr2键角大于120112022怀宁中学六校联考二茂铁(C5H5)2Fe的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知
6、二茂铁熔点是173 (在100 时开始升华),沸点是249 ,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是()A二茂铁属于分子晶体B在二茂铁结构中,C5H5与Fe2之间形成的化学键类型是离子键C已知:环戊二烯的结构式为:,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D.C5H5中一定含键三、非选择题122022全国甲卷(节选)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_。(2)图
7、a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_(填标号),判断的根据是_;第三电离能的变化图是_(填标号)。(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_和_;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_。132022河南开封一模硼是一种用途广泛的化工原料,主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。(1)基态硼原子的核外电子排布式为_,硼与同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的顺序是_。(2)硼酸B(OH)3的晶体具有与石墨相似的层状结构,同层分子间相互
8、作用如图1所示。则分子中B原子的杂化轨道类型为_,同层分子间的主要作用力是_。(3)在BF3分子中,FBF的键角是_,该分子为_(填“极性分子”或“非极性分子”),BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4的空间构型为_。(4)一种硼酸盐的阴离子为B3O6n,其结构中只有一个六元环,B的空间化学环境相同,O有两种空间化学环境,画出B3O6n的结构图(注明所带电荷数)_。(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似(如图2所示),硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm,立方氮化硼的密度是_ gcm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。专
9、练55分子结构与性质1BCH3OH的正负电荷中心不重合,因此CH3OH为极性分子,A项正确;N2H4中每个N原子形成3个单键,还有1对孤对电子,N为sp3杂化,因此N2H4的空间结构不可能为平面形,B项错误;N2H4分子中两个N原子上均连有氢原子,而(CH3)2NNH2分子中只有1个N原子上连有氢原子,因此N2H4分子间形成的氢键数目多,沸点高,C项正确;CH3OH中C形成4个单键,无孤对电子,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3,O形成2个单键,有2对孤对电子,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3,(CH3)2NNH2中C的杂化方式为sp3,N的杂化方式为sp3,故D项正确。2CNH3能形成分子间氢
10、键,所以NH3沸点比PH3沸点高,容易液化,且NH3熔点高于PH3,故A、B错误;NH3中氮原子有孤电子对,所以能与Ag以配位键结合,故C正确;NH3的成键电子对间排斥力较大,所以NH3键角比PH3的大,故D错误。3C键头碰头重叠, 键肩并肩重叠, 键重叠程度大,形成的共价键强, A正确; 两个原子之间形成共价键,最多有一个键,B正确;稀有气体的单质中不存在化学键,则不含键、键,故C错误;氮气中存在NN,有一个键,两个键, D正确。4BCH4分子中的 sp3杂化轨道是由碳原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道,A错,B正确;凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其
11、几何构型是四面体,不一定都是正四面体,如CH3Cl不是正四面体,C错;AB3型的共价化合物,其中心原子可采用sp3杂化轨道成键,也可采用sp2杂化轨道成键,D错。5A水中氢键的存在使水具有特殊的物理性质,从而适合地球生命的存在,另外,生命体内的许多大分子中存在着氢键,所以氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具有重要的意义。6CNCl3中N和 Cl都满足8e稳定结构,A错误;CCl4是以极性键结合的非极性分子,P4是单质,不属于化合物,B错误;CaO是离子晶体,SiO2是共价晶体,二者都不存在单个小分子,C正确;键为两个或多个电子以“肩并肩”方式重叠形成,键是轴对称,键是镜面对称,故D项错误
12、。7B根据S2Cl2的分子结构可知,该分子中既含有极性键又含有非极性键,属于极性分子,A正确,B错;S2Cl2与S2Br2的结构相似,相对分子质量S2Br2S2Cl2,熔、沸点S2Br2S2Cl2,C正确;根据题意可知,其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl,D正确。8B由图可知,中心Si原子与Cl之间、与N原子之间均形成配位键,故其配位数是6,A项正确;单键为键,双键为1个键和一个键,配位键也为键,故1个M2中含有54个键,B项错误;由于SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体,结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,沸点逐渐升高,故S
13、iF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次升高,C项正确;SiCl4的中心原子Si原子的价层电子对数为44,无孤电子对,故气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形,D项正确。9AD根据各元素在周期表中的位置可知,A为H、B为C、C为N、D为O、X为S、Y为Cl。A2D是H2O、A2X是H2S,H2O分子间能形成氢键,沸点H2OH2S,A正确;CA3是NH3是极性分子,B错;B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O,微粒中原子数不同,不互为等电子体,C错;N2中有1个键,2个键,D正确。10BSO2分子的中心原子中含有孤电子对,是V形分子,A错;COCl2、BF3、SO3是平面三角
14、形分子,B正确;NH3、PCl3中价层电子对个数3(531)4且含有一个孤电子对,均为三角锥形结构,PCl5中价层电子对个数5(551)5且不含孤电子对,为三角双锥形结构,C错;BF3中价层电子对个数3(331)3,为平面三角形结构,键角为120,SnBr2中价层电子对个数2(421)3且含有一个孤电子对,为V形结构, SnBr2键角小于120,D错。11B根据二茂铁的物理性质,熔点低,易升华,易溶于有机溶剂,说明二茂铁为分子晶体,A正确;碳原子含有孤电子对,铁原子含有空轨道,两者形成配位键,B错误; 1号碳原子含有4个键无孤电子对,杂化类型为sp3,2、3、4、5碳原子有3个键无孤电子对,杂
15、化类型为sp2,因此仅有1个碳原子采取sp3杂化,C正确; C5H中,碳原子没有达到饱和,存在碳碳双键,成键原子间只能形成一个键,另一个键必然形成键,D正确。12答案:(1)(2)a同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N原子的价电子排布式为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大b(3)HFHFHF(4)sp2sp3F的电负性比H大,CF键的键能比CH键的大解析:(1)基态F原子的价电子排布式为2s22p5,故其价电子排布图(轨道表示式)为(2)C、N、O、F均位于第二周期,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引能力增强,第一电离能逐渐增大,但N原子的价电子排布式
16、为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大,故选a;C原子失去2个电子后达到2s2全满稳定结构,再失去1个电子较难,故第三电离能比N原子大,故选b。(3)固态氟化氢分子间存在氢键,故(HF)3的链状结构为HFHFHF。(4) CF2=CF2分子中C原子形成碳碳双键,故C原子为sp2杂化;ETFE是乙烯与四氟乙烯的共聚物,可表示为CH2CH2CF2CF2,故在ETFE分子中碳原子为sp3杂化;由于F的电负性比H大,CF键的键能比CH键的大,故聚四氟乙烯比聚乙烯稳定。13答案:(1)1s22s22p1CBeB(2)sp2氢键(3)120非极性分子正四面体(4)(5)解析:(1)
17、B是5号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p1;同周期主族元素第一电离能有逐渐增大的趋势,但Be的2s轨道全充满,处于较稳定状态,第一电离能较B大,故Be、B、C的第一电离能由大到小的顺序为C BeB。(2)由图可知,B原子形成3个BO 键,没有孤电子对,则B原子的杂化轨道数为3,采取sp2杂化;由硼酸的晶体结构可知,同层分子间的主要作用力为氢键。(3) BF3中B原子的孤电子对数为(331)0,B原子形成3个键,所以BF3分子为平面正三角形,键角为120,该分子为极性键形成的非极性分子,BF的中心原子B的孤电子对数为(3141)0,B原子形成4个键,所以BF的空间构型为正四面体。(4)B为3价,O为2价,故B3O中n3,结构中只有一个六元环,B的空间化学环境相同,O有两种空间化学环境,故六元环中有3个B原子、3个O原子,B、O原子依次间隔连接,且每个B原子还连接1个不在六元环上的O原子,故结构图为。(5)同周期主族元素以左到右原子半径逐渐减小,故图中大球表示B原子,小球表示N原子,则晶胞中N原子个数是4,B原子个数为864,晶胞体积为(361.51010 cm)3,则晶体密度为 gcm3。