人教版高中化学选修三第二章 分子结构与性质含答案.docx

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人教版高中化学选修三第二章分子结构与性质含答案

第二章分子结构与性质

一、单选题

1.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（　　）

A．光气（COCl2）　　　

B．六氟化硫

C．二氟化氙

D．三氟化硼

2.在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（）

A．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

B．Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2↓＋2NH3↑

C．Cl2＋H2O＝HClO＋HCl

D．NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O

3.依据价层电子对互斥理论判断SO2的分子构型（　　）

A．正四面体形

B．平面三角形

C．三角锥形

D．V形

4.NH3、H2S等是极性分子，CO2，BF3，CCl4等是含极性键的非极性分子。

根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是（　　）

A．分子中不能含有氢原子

B．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量

C．在ABn分子中A原子没有孤电子对

D．分子中每个共价键的键长应相等

5.下列各项说法中不正确的是（　　）

A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强

B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键

C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键

D．N2分子中有一个σ键，2个π键

6.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是（　　）

①BF3　②CH2=CH2　③　

④CH≡CH　⑤NH3　⑥CH4

A．①②③

B．①⑤⑥

C．②③④

D．③⑤⑥

7.下列反应中有机物化学键断裂只涉及π键断裂的是（　　）。

A．CH4的燃烧

B．C2H4与Cl2的加成

C．CH4与Cl2的取代

D．C2H4的燃烧

8.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．CH4和NH4+是等电子体，键角均为60°

B．NO3﹣和CO32﹣是等电子体，均为平面正三角形结构

C．H3O+和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

9.下列化合物中，化学键的类型和分子的极性（极性或非极性）皆相同的是（　　）

A．CO2和SO2

B．CH4和SiO2

C．BF3和NH3

D．HCl和HI

10.下列有关共价键的叙述中，不正确的是（）

A．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数。

B．水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能再结合其他氢原子。

C．非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物

D．所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等。

11.N—H键键能的含义是（　　）

A．由N和H形成1molNH3所放出的能量

B．把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的能量

C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量

D．形成约1个N—H键所放出的能量

12.关于乙醇分子的说法正确的是（　　）

A．分子中共含有8个极性共价键

B．分子中不含非极性键

C．分子中只含σ键

D．分子中含有1个π键

13.下列说法中不正确的是（　　）

A．共价化合物中不可能含有离子键

B．有共价键的化合物，不一定是共价化合物

C．离子化合物中可能存在共价键

D．以极性键结合的分子，肯定是极性分子

14.有关甲醛分子的说法正确的是（　　）

①C原子采取sp杂化②甲醛分子为三角锥型结构③C原子采取sp2杂化④甲醛分子为平面三角形结构

A．①②

B．②③

C．③④

D．①④

15.下列叙述中的距离属于键长的是（　　）

A．氨分子中两个氢原子间的距离

B．氯分子中两个氯原子间的距离

C．金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离

D．氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子核间的距离

二、双选题

16.（多选）经验规律（相似相溶原理）：

一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。

以下事实中可以用相似相溶原理说明的是（　　）

A．HCl易溶于水

B．I2可溶于水

C．Cl2可溶于水

D．NH3易溶于水

17.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应

B．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

C．NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．BF3和CO32-是等电子体，均为平面正三角形结构

18.（多选）关于丙氨酸的下列说法，正确的是（多选）（　　）

A．Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不相同

B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性

C．Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体

D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同

19.（多选）下列物质的沸点，从高到低的顺序正确的是（）

A．HI＞HBr＞HCl＞HF

B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4

C．NaCl＞NaBr＞KBr

D．Na＞Mg＞Al

三、填空题

20.计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数，判断中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。

（1）CS2__________、__________、__________；

（2）NH__________、__________、__________；

（3）H2O__________、__________、__________；

（4）PCl3__________、__________、__________；

（5）BCl3__________、__________、__________。

21.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：

（1）以非极性键结合的非极性分子是________；

（2）以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是________；

（3）以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是________；

（4）以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是________；

（5）以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是________；

（6）以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是________。

22.20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），用于预测简单分子立体结构．其要点可以概括为：

Ⅰ、用AXnEm表示只含一个中心原子的分子，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对（称为孤对电子），（n+m）称为价层电子对数．分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀的分布在中心原子周围的空间；

Ⅱ、分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；

Ⅲ、分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为：

i、孤对电子之间的斥力＞孤对电子对与共用电子对之间的斥力＞共用电子对之间的斥力；

ii、双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力；

iii、X原子得电子能力越弱，A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强；

iv、其他．

请仔细阅读上述材料，回答下列问题：

（1）根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：

（2）H2O分子的立体构型为：

　　，请你预测水分子中∠H﹣O﹣H的大小范围　　；

（3）SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S=O之间以双键结合，S﹣Cl、S﹣F之间以单键结合．请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：

　　，SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl　　（选填“＜”、“＞”或“=”）SO2F2分子中∠F﹣S﹣F．

（4）用价层电子对互斥理论（VSEPR）判断SO32﹣离子的空间构型：

23.

（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_______。

（2）H2Se的酸性比H2S（填“强”或“弱”）。

气态SeO3分子的立体构型为，SO3-离子的立体构型为。

（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角________120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

24.下列结构图中“

”代表原子序数从1～10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。

（示例：

）

根据各图表示的结构特点，写出上述分子的化学式：

A：

________，B：

________，C：

__________，D：

________。

四、推断题

25.X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素，其中X是短周期（除稀有气体外）原子半径最大的元素；Y与X同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2；W的原子序数为29，W的离子能与乙二胺（H2N—CH2—CH2—NH2）形成配离子：

回答下列问题：

（1）W原子的核外电子排布式为________，上述配离子中含有的化学键类型有________（填字母）。

a．配位键b．极性键

c．离子键d．非极性键

（2）元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是________________（用元素符号表示）。

（3）Z的氢化物的空间构型是________；该氢化物的沸点比甲烷的高，其主要原因是_______________________________________________。

（4）一定压强，将HF和HCl混合气体降温时，首先液化的物质是________。

（5）已知XeO3分子中氙原子上有1对孤对电子，则XeO3为________分子（填“极性”或“非极性”）；XeO3分子中中心原子的杂化类型为________；XeO3分子的空间构型为________。

答案解析

1.【答案】A

【解析】　光气分子中C、O、Cl原子以共价键相连的顺序是

。

电子式为：

即所有原子都满足最外层8电子结构；而B，C，D中，氟原子能形成一个共价键，满足8电子结构，但它们分子中的硫、氙、硼原子都不能满足8电子结构。

2.【答案】A

【解析】化学反应是旧化学键断裂和新化学键生成的过程。

A反应中既有Na+与O2—的离子键，O—O的非极性键，H—O键的极性键的断裂，反应后又成碱的离子键，氧分子中O—O的非极性键及C—O极性键的形成，符合题意；B反应中缺少非极性共价键的形成，不合题意；C反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性共价键的形成不合题意；D反应中没有非极性共价键的断裂和形成，不合题意。

3.【答案】D

【解析】SO2的分子中价层电子对个数=2+

×（6﹣2×2）=3且含有一个孤电子对，所以其空间构型为V形

4.【答案】C

【解析】题中五种分子的电子式分别为

、

、

、

、

，其中NH3，H2S分子中心原子有孤电子对，导致正电中心和负电中心不重合，使分子具有极性；而CO2，BF3、CCl4分子的中心原子没有孤电子对，正电中心和负电中心重合，分子无极性，是非极性分子，故C项正确。

5.【答案】C

【解析】气体单质分子中，可能有σ键，如Cl2；也可能既有σ键又有π键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体，故C不正确。

6.【答案】A

【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关，分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释，同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。

sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。

7.【答案】B

【解析】CH4不存在π键，只存在σ键，燃烧后四个碳氢σ键全部断裂，A不符合题意；C2H4与Cl2的加成，是碳碳双键中π键断裂，与氯气氯氯σ键，发生加成反应，但氯气是无机物，B符合题意；CH4与Cl2的取代，是CH4中碳氢σ键断裂和Cl2氯氯σ键断裂发生取代反应，不涉及π键断裂，C不符合题意；C2H4的燃烧，4个碳氢σ键、1个碳碳σ键和1个碳碳π键全部断裂，D不符合题意。

8.【答案】B

【解析】A，CH4和NH4+原子数都是5，价电子数都是8，是等电子体，空间构型为正四面体结构，键角为109°28′，故A错误；

B，NO3﹣和CO32﹣原子数都是4，价电子数都是24，是等电子体，均为平面正三角形结构，故B正确；

C，H3O+价电子数都是8，PCl3价电子数都是26，价电子数不同，不是等电子体，故C错误；

D，B3N3H6分子中有双键即有π键，π键是以“肩并肩”式重叠形式构成的，所以B3N3H6分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故D错误；

9.【答案】D

【解析】A中CO2为极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为折线形结构，是极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构，SiO2不是分子；C中BF3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；D中HCl和HI都是极性键构成的直线结构，故都为极性分子。

10.【答案】A

【解析】非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的不成对电子数，一般最外层有几个不成对电子就能形成几个共价键，故A说法不正确。

一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后，就不能再与第三个电子再配对成键，因此，一个原子有几个不成对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，这就是共价键的饱和性，故一个氧原子只能与两个氢原子结合生成H2O，B正确。

非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物，如NH4Cl等铵盐。

不管是阴离子还是阳离子，核内质子数与核外电子数必定存在差别。

此差值就是离子所带的电荷数。

11.【答案】C

【解析】N—H键的键能是指形成1molNH键放出的能量或拆开1molN—H键吸收的能量，不是形成1个N—H键释放的能量。

1molNH3分子中含有3molN—H键，拆开1molNH3或形成1molNH3中的全部共价键吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。

12.【答案】C

【解析】　乙醇的结构式为

，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个；C—C键为非极性键；由于全为单键，故无π键。

13.【答案】D

【解析】以极性键结合的分子，如果空间结构对称，是非极性分子。

14.【答案】C

【解析】甲醛分子（CH2O）中的中心C原子采取的是sp2杂化，3个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与1个H原子的s轨道形成C—Hσ键，另1个sp2杂化轨道与O原子的p轨道形成1个σ键，C原子中未用于杂化的一个p轨道与O原子的p轨道形成1个π键。

15.【答案】C

【解析】键长是指形成共价键的两个原子核间的距离，仅仅说成是原子间的距离是错误的。

A项NH3分子中两个H原子间不存在化学键，错误；B项未指出是核间距离，错误；C项金刚石晶体是原子晶体，只要两个碳原子相邻，它们之间就有共价键，正确；D项NaCl是离子晶体，离子晶体中阴、阳离子间有离子键。

但离子键不局限于两个离子之间，每一个阳离子（或阴离子）与它周围的阴离子（或阳离子）都有相互作用，都是离子键，正因为如此，离子键不能计数，也没有键长。

16.【答案】AD

【解析】HCl、NH3是极性分子，I2、Cl2是非极性分子，H2O是极性溶剂。

17.【答案】BD

【解析】A，B3N3H6和苯原子总数为12，价电子总数都为30，是等电子体，苯的分子结构可知B3N3H6的结构

，该分子结构中没有双键，故A错误；

B，根据B3N3H6的结构

可知，B3N3H6中没有双键即不存在π键，所以B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道，故B正确；

C，NH3的原子总数为4，价电子总数为8，PCl3的原子总数为4，价电子总数为26，所以不是等电子体，故C错误；

D，BF3和CO32﹣原子总数都为4，价电子总数都为24，是等电子体，均为平面正三角形结构，故D正确．

18.【答案】CD

【解析】根据其结构图可知，丙氨酸分子为极性分子，Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体，手性异构

体只是在物理性质上有很大不同，其化学键和分子极性都是相同的。

19.【答案】BC

【解析】HI、HBr、HCl三个分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小，而HF中还存在氢键，故HF的熔、沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HF＞HI＞HBr＞HCl;而CI4、CBr4、CCl4、CF4结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小;NaCl、NaBr、KBr中存在离子键，离子所带电荷相同，离子间距依次变大，故离子键的作用力依次变小，沸点依次变小;Na、Mg、Al是金属，它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3，Na+、Mg2+、Al3+半径依次变小，故金属键的作用力依次增大，沸点依次变大。

20.【答案】　

（1）2　sp　直线形　

（2）4　sp3　正四面体形　（3）4　sp3　四面体形　（4）4　sp3　四面体形　（5）3　sp2　平面三角形

【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关，分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释，同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。

21.【答案】

（1）N2　

（2）CS2　（3）CH4　（4）NH3　（5）NH3、H2O、CH4　（6）BF3

【解析】根据键的极性和分子极性的判断标准进行推导。

22.【答案】

（1）

（2）V形；∠H﹣O﹣H＜109°28′；

（3）四面体；＞；

（4）三角锥形

【解析】

（1）当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，当n+m=2时，VSEPR模型为直线形；

（2）根据H2O属AX2E2，n+m=4，VSEPR模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对来判断分子的立体构型；水分子属AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ﹣i来判断键角；

（3）当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对来判断分子的立体构型；X原子得电子能力越弱，A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强；

（4）根据价层电子对互斥理论确定亚硫酸根离子空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=

（a﹣xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数

23.【答案】

（1）sp3　

（2）强　平面三角形　三角锥形（3）＜

【解析】

（1）因为S8为环状立体结构，每个S原子有2个孤电子对，配位原子数是2，S原子的价层电子对数是4，所以轨道杂化方式是sp3。

（2）原子半径越大，氢化物越容易电离出氢离子，所以H2Se的酸性比H2S强。

气态SeO3分子中Se原子没有孤对电子，配位原子数是3，所以立体构型为平面三角形，SO3-离子中S原子的价电子对数是4，其立体构型为三角锥形。

（3）SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是（4＋2）/2＝3，配位原子数为2，所以，Sn原子含有孤电子对，SnBr2空间构型为V型，键角小于120°。

24.【答案】NH3　HCN　CO（NH2）2　BF3

【解析】A图显然是NH3，它是一个三角锥形分子，且N原子有一对电子未参与成键，3个价电子用于形成3个单键，而与N原子相连的原子只有一个价电子，故只可能是H原子。

B图是H—C≡N，这是因为：

第一，它是直线形分子；第二，中间一个原子成4个键，所以是C原子，左边原子只有一个价电子，故为H原子，而右边原子显然是N原子。

C图是

，从图可看出，最上面的原子是O原子，它用2个价电子与C原子形成双键，成为羰基，左、右两边与C相连的显然是N原子，同理与N原子相连的两个只含1个价电子的原子显然是H原子。

D图是BF3，在1～10号元素中价电子为7的只有F原子，每个F原子各用一个价电子与中间原子形成单键，而中间一个原子只有3个价电子，应该是B原子，故该分子是平面三角形的BF3。

25.【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　abd

（2）Mg>Al>Na

（3）三角锥形　氨分子间存在氢键

（4）HF

（5）极性　sp3　三角锥形

【解析】在短周期中，除稀有气体外，X的原子半径最大，为Na；Y的最高价氧化物的水化物具有两性，为Al；Z原子的核外电子排布式为1s22s22p3，为N；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，为Mg；W的原子序数为29，为Cu。

（1）Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。

（2）同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但ⅡA族、ⅤA族元素反常，故第一电离能：

Mg>Al>Na。

（3）NH3中N有一对孤对电子，空间构型为三角锥形。

NH3分子间能形成氢键，沸点比CH4的高。

（4）HF的沸点比HCl的沸点高，容易液化。

（5）XeO3的成键电子对数为3，孤电子对数为1，Xe的杂化类型为sp3杂化，空间构型为三角锥形，属于极性分子。