2019届一轮复习人教版分子结构与性质学案(5)

2019届一轮复习人教版分子结构与性质学案(5)

第40讲　分子结构与性质 ‎1．共价键 ‎(1)共价键的本质与特征 ‎①本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。‎ ‎②特征：具有方向性和饱和性。‎ 共价键的方向性决定着分子的立体构型，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。‎ ‎(2)共价键的分类 ‎(3)键参数——键能、键长、键角 ‎①概念 ‎②键参数对分子性质的影响 a．键能越大，键长越短，化学键越牢固，分子越稳定。‎ b.‎ ‎(4)等电子原理 原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。‎ 等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。‎ ‎2．分子的立体构型 ‎(1)价层电子对互斥理论 ‎①理论要点 a．价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。‎ b．孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。‎ ‎②价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 ‎(2)杂化轨道理论 ‎①杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。‎ ‎②杂化轨道的类型与分子立体构型 ‎(3)配位键和配合物 ‎①孤电子对 分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。‎ ‎②配位键 a．配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。‎ b．配位键的表示方法 如A→B，其中A表示提供孤电子对的原子，B表示提供空轨道的原子。如NH可表示为，在NH中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。‎ ‎③配合物 a．组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例 b．形成条件 中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。‎ 配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。‎ ‎3．分子间作用力 ‎(1)概念：物质分子间存在着相互作用力，称为分子间作用力。‎ ‎(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。‎ ‎(3)强弱：范德华力<氢键<化学键。‎ ‎(4)范德华力：物质分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大，分子的极性越大，范德华力也越大。‎ ‎(5)氢键 ‎①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。‎ ‎②表示方法：A—H…B 说明：a.A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。b.A、B可以相同，也可以不同。‎ ‎③特征：具有一定的方向性和饱和性。‎ ‎④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。‎ ‎⑤分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高。‎ ‎4．分子的性质 ‎(1)分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电荷中心和负电荷中心重合的分子 正电荷中心和负电荷中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 ‎(2)溶解性 ‎①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂 ‎。如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。‎ ‎②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。‎ ‎③如果溶质与水发生反应，将增大物质的溶解度，如SO2等。‎ ‎(3)分子的手性 ‎①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。‎ ‎②手性分子：具有手性异构体的分子。‎ ‎③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。‎ ‎(4)无机含氧酸分子的酸性 对于同一种元素的无机含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn，R相同时，n值越大，R的正电性越强，—R—O—H中的氧原子的电子就会越向R偏移，在水分子的作用下，就越容易电离出H＋，酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。同理，酸性：HNO3>HNO2，HClO4>HClO3>HClO2>HClO。‎ ‎1．正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。(　　)‎ ‎(2)非极性分子中，一定含有非极性共价键。(　　)‎ ‎(3)共价键都具有方向性和饱和性。(　　)‎ ‎(4)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。(　　)‎ ‎(5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。(　　)‎ ‎(6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。(　　)‎ ‎(7)CHN中含有一个σ键、三个π键。(　　)‎ ‎(8)SO与SiCl4互为等电子体，空间构型均为正四面体形。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ ‎(7)×　(8)√‎ ‎2．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是(　　)‎ A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 答案　A 解析　乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C双键，没有孤对电子，C原子采取sp2杂化，C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间有1个是sp2形成的σ键，另1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。‎ 考点1　共价键 典例1　COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有(　　)‎ A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 解析　C和Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键，因此该分子中含有3个σ键、1个π键，所以D正确。‎ 答案　D 名师精讲 ‎(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子。如Al与Cl，Be与Cl等。‎ ‎(2)并不是所有的共价键都有方向性，如s－s σ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。‎ ‎(3)不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。‎ ‎(4)共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。‎ ‎1．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥CH4，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键又有π键的是________。含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。‎ 答案　①③⑥⑨　②④⑦　⑤⑧　①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　⑦‎ 解析　①HF中只含有极性键；②Cl2中只含有非极性键；③H2O中只含有极性键；④N2中含有氮氮三键，其中1个σ键、2个π键，均为非极性键；⑤C2H4中含有极性键C—H与非极性键C===C，其中5个σ键、1个π键；⑥CH4中只有C—H极性键，属于σ键；⑦H2中只有非极性H—H键，是由两个氢原子的s轨道重叠形成的σ键；⑧H2O2中既有极性键又有非极性键，都是σ键；⑨HCN中只有极性键，其中2个σ键、2个π键。‎ ‎2．(1)写出与CO分子互为等电子体的两种离子的化学式______________。‎ ‎(2)CH的空间构型为________，与其互为等电子体的分子的电子式为________，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为____________。‎ 答案　(1)CN－、C　(2)三角锥形　‎ ‎　‎ 考点2　分子的立体构型 典例2　(1)(2015·江苏高考)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是________ (填元素符号)；CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________。‎ ‎(2)(2015·海南高考)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________；SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，较短的键为________(填图中字母)，该分子中含有________个σ键。‎ 解析　(1)在配合物[Cr(H2O)6]3＋中，中心原子提供空轨道，而配位原子提供孤对电子，H2O分子中含有孤对电子的是O原子。CH3COOH中，甲基中C原子与其他原子形成4个σ键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个σ键和1个π键，故C原子采取的是sp2杂化。‎ ‎(2)SO2分子中S原子形成2个σ键，孤电子对数为＝1，SO2分子中S原子价层电子对数是3，为V形结构，SO3气态为单分子，该分子中S原子形成3个σ键，没有孤对电子，则为sp2杂化，SO3的三聚体中S原子形成4个σ键，为sp3杂化；SO3的三聚体中存在S===O键和S—O键，S===O键长较短，即a较短，该分子中含有σ键数目为3×4＝12。‎ 答案　(1)O　sp3和sp2‎ ‎(2)3　V(折线、角)形　sp2　sp3　a　12‎ 名师精讲 ‎(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。‎ ‎(2)判断分子或离子立体构型的方法 首先，确定中心原子A价层电子对数 a为中心原子的价电子数加减离子的电荷数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x为非中心原子的原子个数。‎ 如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。‎ 其次，确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间相互排斥作用，它们趋向于尽可能相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。‎ 最后，确定分子的立体构型 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。‎ ‎(3)判断分子中心原子的杂化类型的方法 ‎①根据杂化轨道的空间分布构型判断 a．若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。‎ b．若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。‎ c．若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。‎ ‎②据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。‎ ‎③根据等电子原理进行判断 如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。‎ ‎④根据中心原子的电子对数判断 如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。‎ ‎3．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(　　)‎ A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°‎ C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 答案　C 解析　SO2是V形分子；CS2、HI是直线形的分子，A错误；BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B错误；CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，C正确；PCl3、NH3都是三角锥形分子，而PCl5是三角双锥形结构，D错误。‎ ‎4．(1)向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，析出深蓝色的晶体。则：‎ ‎①“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为_____________。‎ ‎②实验过程中出现的“深蓝色的透明溶液”和“深蓝色的晶体”都是因为存在配离子________(填离子符号)。该配离子中存在的化学键有____________________；其配体的中心原子的杂化类型为______________。‎ ‎(2)Cu2＋可形成多种配合物，与Cu2＋形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__________________。‎ 答案　(1)①Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH ‎②[Cu(NH3)4]2＋　共价键(或极性键)、配位键　sp3　(2)具有孤电子对 解析　(1)硫酸铜溶液中加入氨水，先发生复分解反应，生成硫酸铵和氢氧化铜沉淀，然后过量的氨水和氢氧化铜反应生成四氨合铜配离子，配离子中氨和铜之间是配位键，氨中氮和氢原子间是极性共价键；配体氨中氮原子为sp3杂化。‎ ‎(2)Cu2＋具有空轨道，需要其他原子提供孤电子对形成配位键。‎ 考点3　分子间作用力和分子的性质 典例3　(1)(2014·全国卷Ⅰ)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原为Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是 ‎______________________。‎ ‎(2)(2014·全国卷Ⅱ)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：‎ ‎①a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，又含有非极性共价键的化合物是______________________(填化学式，写出两种)。‎ ‎②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)。‎ ‎(3)(2014·浙江自选)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为：‎ ‎①以下关于维生素B1的说法正确的是________。‎ A．只含σ键和π键 B．既有共价键又有离子键 C．该物质的熔点可能高于NaCl D．该物质易溶于盐酸 ‎②维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。‎ A．离子键、共价键　　　 B．离子键、氢键、共价键 C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力 解析　(1)乙醛的结构式为，由此可知，—CH3、—CHO上的碳原子分别是sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个C—H键、1个C—C键、1个C===O键，共6个σ键，故1 mol乙醛分子含有6NA个σ键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。‎ ‎(2)由题意推出元素a、b、c、d、e依次是H、N、O、S、Cu。‎ ‎①氢与其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是NH3，NH3中N原子的杂化方式为sp3，分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4。‎ ‎(3)①根据维生素B1的结构式可知该物质含有离子键、共价键，故A错，B项正确；该物质中阳离子与阴离子之间的晶格能小于Cl－与Na＋之间的晶格能，熔点应低于NaCl，故C项错误；该物质分子中含有—NH2，易溶于盐酸，D项正确。‎ ‎②维生素B1分子中有—NH2、—OH官能团，可形成氢键。‎ 答案　(1)sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子间氢键 ‎(2)①sp3　H2O2、N2H4　②HNO2、HNO3　H2SO3‎ ‎(3)①BD　②D 名师精讲 ‎(1)氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。‎ ‎(2)氢键分为分子内氢键和分子间氢键，形成分子间氢键的物质的熔、沸点反常地高。‎ ‎(3)范德华力、氢键与共价键的比较 ‎5．下列说法不正确的是(　　)‎ A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．甲烷可与水形成氢键这种化学键 答案　D 解析　HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子，分子间作用力越大，相应物质的熔、沸点越高，A正确；水分子间可形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，因此H2O的熔、沸点高于H2S，B正确；碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，C正确；甲烷中碳原子电负性不大，甲烷分子和水分子之间不能形成氢键，并且氢键不是化学键，属于分子间作用力，D错误。‎ ‎6．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，当m＝‎ ‎2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)‎ A．HClO2 B．H2SeO3 ‎ C．H3BO3 D．HMnO4‎ 答案　D 解析　把A～D选项中的化学式改写成A.ClO(OH)，B.SeO(OH)2，C.B(OH)3，D.MnO3(OH)，其m依次为1,1,0,3，m最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。‎ 微专题 分子极性的判断方法 ‎(1)根据键的类型及分子的空间构型判断 ‎(2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 与同一种原子结合时，分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。‎ CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。‎ ‎(3)判断ABn型分子极性的经验规律 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。‎ ‎(建议用时：40分钟)‎ 一、选择题(每题6分，共72分)‎ ‎1．下列化学粒子的中心原子是以sp2杂化的是(　　)‎ A．BCl3 B．NH3 ‎ C．CH4 D．BeCl2‎ 答案　A 解析　NH3分子中N原子采用sp3杂化，CH4分子中C原子采用sp3杂化；BeCl2分子中Be原子采用sp杂化。‎ ‎2．下列关于丙烯(CH3CHCH2)的说法错误的是(　　)‎ A．丙烯分子中有8个σ键，1个π键 B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C．丙烯分子中存在非极性键 D．丙烯分子中3个碳原子在同一平面上 答案　B 解析　丙烯(CH3CHCH2)中存在6个C—H σ键和2个C—C σ键，还有1个π键，则共有8个σ键，1个π键，A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错误；C、C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子中存在非极性键，C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正确。‎ ‎3．下列推断正确的是(　　)‎ A．BF3是三角锥形分子 B．NH的电子式：，离子呈平面形结构 C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s－p σ键 D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键 答案　D 解析　BF3中B原子无孤电子对，因此采取sp2杂化，BF3为平面三角形，A错误；NH中N原子采取sp3杂化，NH为正四面体结构，B错误；CH4中C原子采取sp3杂化，C错误，D正确。‎ ‎4．下列说法中正确的是(　　)‎ A．HCHO分子中既含σ键又含π键 B．CO2分子中的化学键为非极性键 C．NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2‎ D．沸点：PH3>NH3>H2O 答案　A 解析　HCHO分子中含有碳氧双键，既含σ键又含π键，A正确；CO2分子中的化学键是极性键，B不正确；NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp3杂化，C不正确；NH3分子之间存在氢键，因而NH3的沸点反常高，由于水分子之间的氢键强于NH3分子之间的氢键，因此水的沸点高于NH3的沸点，D不正确。‎ ‎5．(2017·广东佛山期末)下列实验事实中，能用键能大小来解释的是(　　)‎ ‎①稀有气体一般较难发生化学反应　②金刚石比晶体硅的熔点高　③氮气比氯气的化学性质稳定　④通常情况下，溴是液态，碘是固态 A．①② B．②③ ‎ C．①④ D．①②③④‎ 答案　B 解析　稀有气体是单原子分子，分子内不存在化学键，①错误；原子半径越小，键长越短，键能越大，分子内共价键越强，晶体熔点越高，②正确；氮气分子内为氮氮三键，键能比较大，化学性质稳定，③正确；溴单质、碘单质均是分子晶体，分子晶体熔、沸点与分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔、沸点越高，而与键能大小无关，④错误。‎ ‎6．下列推论正确的是(　　)‎ A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3‎ B．NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构 C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体 D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子 答案　B 解析　NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高，大于PH3，A错误；N、P是同主族元素，形成的离子：NH和PH结构类似，都是正四面体构型，B正确；CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，C错误；C2H6中两个—CH3对称，是非极性分子，而C3H8是锯齿形结构，D错误。‎ ‎7．(2017·烟台月考)能用共价键键能大小来解释的是(　　)‎ A．通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态 B．CH4分子是正四面体空间构型 C．NH3分子内3个N—H键的键长、键角都相等 D．N2稳定性强于O2‎ 答案　D 解析　单质通常情况下的状态与键能大小无关；CH4分子是正四面体空间构型，与键角键长有关，与键能无关；NH3分子内的3个 N—H键的键长、键角都相等与键能无因果关系；N2稳定性强于O2，是因为氮气分子中的键能大于氧气分子中的键能，D正确。‎ ‎8．(2017·湖南醴陵模拟)根据相关的化学原理，下列判断正确的是(　　)‎ A．由于水中存在氢键，所以稳定性：H2O>H2S B．由于二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳的大，所以沸点：SiO2>CO2‎ C．若A2＋2D－===2A－＋D2，则氧化性D2>A2‎ D．若R2－和M＋的电子层结构相同，则离子半径R2－>M＋‎ 答案　D 解析　水中存在氢键，水的沸点高，与物质的稳定性无关，非金属性O>S，所以稳定性为H2O>H2S，A错误；二氧化硅为原子晶体，二氧化碳为分子晶体，所以沸点为SiO2>CO2，不能利用相对分子质量来比较沸点，B错误；若A2＋2D－===2A－＋D2，A的化合价降低，A2为氧化剂，所以氧化性为A2>D2，C错误；若R2－和M＋的电子层结构相同，则M的原子序数大，原子序数越大，离子半径越小，所以离子半径为R2－>M＋，D正确。‎ ‎9．下列常见分子中σ键、π键判断正确的是(　　)‎ A．CN－与N2结构相似，CH2===CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1‎ B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1‎ C．C与O互为等电子体，1 mol O中含有的π键数目为2NA D．已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA 答案　C 解析　因为CN－与N2结构相似，可知CH2===CHCN分子中有3个π键、6个σ键，所以CH2===CHCN分子中σ键与π键数目之比为2∶1，A错误；CO与N2结构相似，所以CO分子中σ键与π键数目之比为1∶2，B错误；由于C与O互为等电子体，故1 m ol O中含有的π键数目为2NA，C正确；在D项的反应方程式中，产物中只有N2中有π键，依据4 mol N—H键断裂时消耗1 mol N2H4，可推知生成1.5 mol N2，则形成的π键数目为3NA，D错误。‎ ‎10．下列说法错误的是(　　)‎ A．在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键 B．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 C．SO2、SO3、BF3、NCl3都是极性分子 D．向含有0.1 mol [Co(NH3)4Cl2]Cl的水溶液中加入足量AgNO3溶液只能生成0.1 mol AgCl 答案　C 解析　SO2是V形结构，是极性分子，NCl3是三角锥形，是极性分子，BF3与SO3是平面正三角形结构，是非极性分子。‎ ‎11．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是(　　)‎ A．分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等 B．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为 C．NCl3分子是非极性分子 D．NBr3比NCl3易挥发 ‎ 答案　B 解析　根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C错误；根据NH3·H2O??NH＋OH－，故B正确；NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3‎ 易挥发，故D错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以C—Cl键键长大于N—Cl键，故A错误。‎ ‎12．S2Cl2是橙黄色液体，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。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法中错误的是(　　)‎ A．S2Cl2为非极性分子 B．分子中既含有极性键又含有非极性键 C．与S2Br2结构相似，熔、沸点S2Br2>S2Cl2‎ D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 答案　A 解析　根据S2Cl2的分子结构可知，它属于极性分子，故A错误，B正确；由于S2Cl2与S2Br2的结构相似，而相对分子质量S2Br2>S2Cl2，故C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，知其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正确。‎ 二、非选择题(共28分)‎ ‎13．(2017·苏锡常镇四市模拟)(14分)Fe2＋、Fe3＋与O、CN－、F－、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。‎ ‎(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是__________________________。‎ ‎(2)Fe2＋基态核外电子排布式为____________。‎ ‎(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图所示。此物质中碳原子的杂化方式是__________________。‎ ‎(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线型分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为________。‎ 答案　(1)N>O>C ‎(2)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)‎ ‎(3)sp3、sp2‎ ‎(4)CO(或N2)　4∶3‎ 解析　(1)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O>C。由于N原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为N>O>C。‎ ‎(2) Fe是26号元素，其原子核外电子排布式为 ‎[Ar]3d64s2，Fe2＋为Fe原子失去4s上2个电子，则Fe2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。‎ ‎(3)乙酰基二茂铁中甲基碳原子采用sp3杂化，羰基碳原子采用sp2杂化。‎ ‎(4)配合物K3Fe(CN)6的配体为CN－，C原子得到一个e－为N或N得到一个e－为O，所以CN－与N2或CO互为等电子体；(CN)2为直线型分子，具有对称性，其结构式为N≡C—C≡N，单键为σ键，C≡N中含有一个σ键，2个π键，因此(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3。‎ ‎14．(2017·张家口模拟)(14分)人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程。‎ ‎(1)铜原子在基态时，价电子(外围电子)排布式为__________。已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子结构变化角度解释：________________________。‎ ‎(2)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π键的数目为________NA。类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点，其原因是______________________________________________。‎ ‎(3)硝酸钾中NO的空间构型为____________，写出与NO互为等电子体的一种非极性分子的化学式：________。‎ ‎(4)下列说法正确的有________(填序号)。‎ a．乙醇分子间可形成氢键，导致其沸点比氯乙烷高 b．钨的配合物离子[W(CO)5OH]－能催化固定CO2，该配离子中钨显－1价 答案　(1)3d104s1　Cu＋价电子排布式为3d10，Cu＋核外电子处于稳定的全充满状态 ‎(2)4　异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能形成氢键 ‎(3)平面正三角形　SO3(或BF3、BBr3等)‎ ‎(4)a 解析　(1)Cu为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1。轨道中电子处于全满、全空、半满时原子最稳定，Cu＋的最外层电子排布式为3d10，而Cu2＋的最外层电子排布式为3d9，价电子排布达到全满时较稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。‎ ‎(2)(SCN)2分子结构式为NCSSCN,1个NC键中有1个σ键和2个π键，1 mol (SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA，含有π键的数目为4NA；异硫氰酸(HNCS)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，而硫氰酸不能形成氢键，故异硫氰酸的沸点高。‎ ‎(3)NO中N原子价层电子对数为3＋×(5＋1－3×2)＝3，且不含孤电子对，所以是平面三角形结构。‎ ‎(4)乙醇分子间可形成氢键，氯乙烷中不含氢键，所以乙醇的沸点比氯乙烷高，故a正确；根据化合物中各元素化合价的代数和为0知，钨的配合物离子[W(CO)5OH]－中钨显0价，故b错误。‎