1、课时作业37分子结构与性质一、选择题1下列事实与氢键有关的是()A水加热到很高的温度都难以分解B水结成冰体积膨胀，密度变小CCH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高DHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱解析：氢键是一种特殊的分子间作用力，非化学键，只影响物质的物理性质，不影响化学性质。水的分解破坏的是化学键，不是氢键，A项错误；氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以水结成冰时，体积增大。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水
2、分子间的间隙减小，密度反而增大，B项正确；CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，分子间不存在氢键，与氢键无关，C项错误；HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关，非金属性越强，其氢化物越稳定，与氢键无关，D项错误。答案：B2下列对分子的性质的解释中，不正确的是()A水很稳定(1 000 以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键B乳酸()有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子C碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释D由图知酸性：H3PO4HClO，因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧
3、原子数解析：水分子稳定是因为OH键键能大，难断裂，A项错误；乳酸分子中与羟基相连的碳原子是手性碳原子，有对映异构体，B项正确；因为碘、四氯化碳、甲烷都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理可知C项正确；因为含氧酸的酸性随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数的增多而增强，由图示可看出D项正确。答案：A3某化合物的分子式为AB2，A属A族元素，B属A族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3。下列推断不正确的是()AAB2分子的空间构型为“V”形BAB键为极性共价键，AB2分子为非极性分子CAB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比
4、H2O的低DAB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A为O元素，B为F元素，该分子为OF2。OF键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案：B4下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()ACO2、H2S BC2H4、CH4CCl2、C2H2 DNH3、HCl解析：H2S、NH3和HCl都是含有极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。答案：B5用价层电子
5、对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构，两个结论都正确的是()A直线形；三角锥形 BV形；三角锥形C直线形；平面三角形 DV形；平面三角形解析：H2S分子中的中心原子S原子上的孤对电子对数是1/2(612)2，则说明H2S分子中中心原子有4对电子对，其中2对是孤对电子，因此空间结构是V形；而COCl2中中心原子的孤对电子对数是1/2(42112)0，因此COCl2中的中心原子电子对数是3对，是平面三角形结构，故选项是D。答案：D6下列关于丙烯(CH3CHCH2)的说法错误的是()A丙烯分子有8个键，1个键B丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C丙烯分子存在非极性键D丙烯分子中3
6、个碳原子在同一平面上解析：丙烯(CH3CHCH2)中存在6个CH 键和2个CC 键，还有1个键，则共有8个键，1个键，A项正确；甲基中的C为sp3杂化，中的C为sp2杂化，丙烯中只有1个C原子为sp3杂化，B项错误；C、C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子存在非极性键，C项正确；为平面结构，甲基中的C与双键碳原子直接相连，则三个碳原子在同一平面上，D项正确。答案：B7氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl2)：2CHCl3O22HCl2COCl2，光气的结构式为。下列说法不正确的是()ACHCl3分子的空间构型为正四面体BCOCl2分子中中心C原子采用sp2杂化C
7、COCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构D使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质解析：甲烷中4个共价键完全相同为正四面体，CHCl3分子的4个共价键不完全相同，不是正四面体，A项错误；COCl2的结构式为，中心C原子有3个价层电子对，孤电子对数为0，为sp2杂化，B项正确；由COCl2的结构知分子中所有原子都满足8电子稳定结构，C项正确；氯仿变质，有氯化氢生成，加入硝酸银溶液有白色沉淀生成，所以使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质，D项正确。答案：A8在硼酸B(OH)3分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要
8、作用力分别是()Asp，范德华力 Bsp2，范德华力Csp2，氢键 Dsp3，氢键解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。答案：C9PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但PH键键能比NH键键能低。下列判断错误的是()APH3分子呈三角锥形BPH3分子是极性分子CPH3沸点低于NH3沸点，因为PH键键能低DPH3分子稳定性低于NH3分子，是因为NH键键能高解析：PH3与NH3构型相同，因中心原子上有一对孤电子对，均为三角锥形，属于极性分子，A、B项正确；PH3的沸
9、点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为NH键键能高，D项正确。答案：C10关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是()ACS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子BSO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子CCS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低DNH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性解析：A.CS2与二氧化碳相似，都是直线形分子，为非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，则二硫化碳在水中的溶解度不大，错误；B.二氧化硫为V形分子，氨气为三角锥形分子，都是极性分子，所以易溶于水，正确；C.二硫化碳为非极
10、性分子，常温下为液体，但二氧化硫、氨气在常温下均为气体，所以二硫化碳的熔沸点最高，错误；D.氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性，还因为氨气与水分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，错误。答案：B11向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是()A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2的浓度不变B在Cu(NH3)42离子中，Cu2给出孤电子对，NH3提供空轨道C向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化D沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)42解析：该反应的反应原理为CuSO42NH3H2
11、O=Cu(OH)2(NH4)2SO4，Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)4(OH)2。反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成，但生成了Cu(NH3)42，Cu2浓度减小；在Cu(NH3)42中，Cu2提供空轨道，NH3提供孤电子对；若加入极性较小的乙醇，溶液会析出蓝色沉淀。答案：D12下列叙述正确的是()ANH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央DCO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央解析：A.NH3是极性分子，N原子处在三角锥形
12、的顶点，3个H原子处于锥底，错误。B.CCl4是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，错误。C.H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，正确。D.CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，错误。答案：C二、非选择题13下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_；配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂
13、化类型为_；1 mol CH3COOH分子含有键的数目为_。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。解析：(1)Cr为24号元素，铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr3基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)；与Cr3形成配位键的应为含孤对电子的氧原子。(2)甲基(CH3)中的碳原子轨道杂化类型为sp3，羧基(COOH)中的碳原子轨道杂化类型为sp2；一个CH3COOH分子中有六个单键均为键，还含有一个碳氧双键，碳氧双键中含一个键、一
14、个键，共含7个键。(3)等电子体必须满足原子个数和电子个数均相等；H2O与CH3CH2OH中均含羟基(OH)，两个分子间可形成氢键。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3O(2)sp3和sp27NA(或76.021023)(3)H2FH2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键14(1)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_。(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_原子之间(填原子的数字标号)；m_(填数字)。硼砂晶体由Na、
15、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。A离子键B共价键C金属键D范德华力E氢键(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在_(填标号)。A离子键 B共价键C配位键 D范德华力解析：(1)硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。(2)由球棍模型可以看出，大黑球为硼原子，灰球为氧原子，小黑球为氢原子。2号硼原子形成3个键，采取sp2杂化，4号硼原子形成4个键，采取sp3杂化；4号硼原子三个sp3杂化
16、轨道与除5号氧原子外的三个氧原子形成键后还有一个空轨道，而5号氧原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m，其中B为3价，O为2价，H为1价，可知m2。在晶体中Na与Xm之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。(3)SO中存在配位键、共价键，N2H与SO之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力。答案：(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(2)sp2、sp34,5(或5,4)2ADE(3)D15下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线画出。根据信息回答下列问题：(1)基态镓原子的最外层电子
17、排布式为_。(2)铁元素位于元素周期表的_区；Fe和CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为_。(3)已知：原子数目和价电子总数均相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO互为等电子体的分子和离子分别为_和_(填化学式，各写一种)。(4)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有_。(5)根据VSEPR模型预测ED的空间构型为_。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子为_(写2种)。解析：(1)Ga的原子序数为31，基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最外层电
18、子排布式为4s24p1。(2)26号元素铁位于元素周期表第4周期第族，属于元素周期表的d区。CO的化合价为0，在Fe(CO)5中铁的化合价为0。(3)与CO互为等电子体的分子是N2；离子为CN、NO、C。(4)碳原子采用sp3杂化的分子是含有饱和碳原子的化合物，有CH4、CH3OH。(5)根据VSEPR模型预测，ClO的空间构型为正四面体。C、N、O、Cl相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子有CO2、NCl3、CCl4等。答案：(1)4s24p1(2)d0(3)N2CN、NO、C(任写一种)(4)CH4、CH3OH(5)正四面体CO2、NCl3、CCl4(任写2种)1
19、6A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s2；B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；C元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子；D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；E是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素；F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数F比G小2。根据信息回答下列问题：(1)C的外围电子排布图为_。C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子，阳离子中中心原子的杂化类型为_；分子的VSEPR模型名称为_；阴离子的立体构型为_。(2)G的价电子排布式为_。用电子式表示化合物A
20、E2的形成过程：_。(3)F与BD易形成配合物F(BD)5，在F(BD)5中F的化合价为_；与BD分子互为等电子体的分子和离子分别为_和_(填化学式)。(4)E有多种含氧酸根离子：EO；EO；EO；EO，其中空间构型为四面体形的是_(填序号)。(5)B、C、D、E原子相互化合形成的分子有多种，请列举两种分子内所有原子都满足最外层达8电子稳定结构的分子：_(写分子式)。解析：A的基态原子外围电子排布式为3s2，所以A是镁元素。B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，因此B是碳元素。C元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则C是氮元素。D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，所以D是氧元素。E是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素，则E是氯元素。F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数F比G小2，则属于第族元素，分别是铁和镍。答案：(1) sp3正四面体V形(2)3d84s2(3)0价N2CN(4)(5)CO2、NCl3、CCl4、COCl2、NCCN等中的任意2个