第2节 分子结
构与性质
一、选择题
1．(2018届四川三台中学月考)下列分子中，中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间构型也相同的是( )。
A．BeCl2、CO2 B．H2O、SO2 C．SO2、CH4 D．NF3、CH2O 2．下列说法中正确的是( )。
3
A．SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp杂化
＋＋2＋
B．H3O、NH4、[Cu(NH3)4]均含有配位键
2－2－2－
C．SO3、CO3、SiO3均为平面三角形
D．石墨、新型高分子导电材料聚乙炔、金属晶体均含有金属键
3．(2018年吉林梅河口五中期末)某物质的化学式为PtCl4?2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液不产生沉淀，加入强碱也没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )。
A．该配合物中中心原子(离子)的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构
－
C．Cl和NH3分子均与中心原子(离子)形成配位键
－
D．配合物中心原子(离子)与Cl形成配位键，而与NH3分子不形成配位键
4．图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是( )。
A．CF4 B．CH4
＋
C．NH4 D．H2O
5．(2017年河北衡水模拟)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
6．短周期主族元素A、B形成AB3型分子，下列有关叙述正确的是( )。 A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形
B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子为平面正三角形 C．若A、B为同一主族元素，则 AB3分子一定为三角锥形 D．若AB3分子为三角锥形，则 AB3分子一定为 NH3 7．下列说法正确的是( )。
A．在CCl4、PCl5、CS2分子中所有原子都满足最外层为8个电子稳定结构
B．三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华，因此三氯化铁晶体是离子晶体
C．Na3N与NaH均为离子化合物，都能与水反应放出气体，且与水反应所得溶液均能使酚酞试液变红
D．SO2、H2O都是由极性键形成的非极性分子 二、非选择题
8．A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。A元素是原子半径最小的元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级)；D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍；E与D处于同一主族；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子。
＋
(1)F的电子排布式是____________。
(2)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是________________。
(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物的化学式是________；B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是____________________ ____________________。
(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物，则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是________；1 mol该分子中含有π键的数目是________。
9．(2017届吉林长春实验中学五模节选)原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为短周期中原子半径最大的主族元素；E的原子序数为22。
(1)①E被称为“国防金属”和“生物金属”，是重要的结构材料。E原子基态的外围核外电子排布式为______________。
②ECl4能与NH4Cl反应生成配合物(NH4)2[ECl6]。此配合物中，形成配位键时提供孤对电
＋
子的有__________(填元素符号)。与NH4互为等电子体的一种阴离子为__________(填化学式)，其中心原子杂化类型为________杂化。
(2)在A、B、C三种元素中，电负性由小到大的顺序是____________(用元素符号回答)。 (3)元素A的简单气态氢化物的沸点________(“高于”或“低于”)元素B的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是_________________________________。
－－
(4)由B形成的离子B3与AC2互为等电子体，则B3的分子构型为________。
10．(2018届山西重点中学协作体联考节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
据此请回答下列问题：
(1)R基态原子的电子排布式是________，X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。
(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是________________________________________________________________________。
(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是________________。
2
(4)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为＋3价，该反应的化学方程式是____________________________________________。
11．(2018届重庆一中月考节选)青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体，双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物，抗疟疾疗效优于青蒿素，请回答下列问题：
青蒿素
B2H6分子结构
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是____________________，画出基态O原子的价电子排布图：__________________。
(2)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有： 2LiH＋B2H6===2LiBH4；4NaH＋BF3===NaBH4＋3NaF
－
①写出BH4的等电子体____________(分子、离子各写一种)。
②B2H6分子结构如图，2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键，中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”，它们连接了2个B原子．则B2H6分子中有________种共价键，B原子的杂化方式为________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键，而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键，原因是_________________________________________。
第2节 分子结构与性质
6－2×1
1．A 解析：根据价层电子对互斥理论可知，H2O中O原子含有的孤对电子对数＝2
6－2×23
＝2，采取sp杂化方式，水是V形结构。SO2中S原子含有的孤对电子对数＝＝1，
2
2
采取sp杂化方式，SO2是V形结构，故B错误；同样分析氯化铍中Be原子是sp杂化，是直线形结构，CO2中碳原子是sp杂化，是直线型结构，故A正确；SO2是V形结构，CH4中C原
33
子采取sp杂化方式，是正四面体结构，故C错误；NF3中N原子采取sp杂化方式，是三角
2
锥结构，CH2O中C原子采取sp杂化方式，是平面三角形结构，故D错误。
12
2．B 解析：CO2为sp杂化，SO2中S原子的价层电子对数为2＋(6－2×2)＝3，为sp
2
杂化，故A错误；在物质或离子中，中心原子含有空轨道和含有孤电子对的原子或离子能形
＋＋2＋2－
成配位键，所以H3O、NH4、[Cu(NH3)4]均含有配位键，故B正确；SO3中S原子的价层电
12－
子对数为3＋(6＋2－2×3)＝4，含有一对孤对电子，属于三角锥形，CO3中C原子的价层
212－
电子对数为3＋(4＋2－2×3)＝3，没有孤电子对，为平面三角形，同理SiO3为平面三角
2
形，故C错误；金属单质中含有金属键，石墨、新型高分子导电材料聚乙炔中含有共价键，没有金属键，故D错误。
3．C 解析：化学式为PtCl4·2NH3的物质，其水溶液不导电说明它不是离子化合物，在溶液中不能电离出阴、阳离子，加入AgNO3不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，说明
－
不存在游离的Cl和NH3，所以该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2]。
4．C 解析：能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子是正
3
四面体结构且能形成氢键，只有C符合题意。
5．C 解析：SO2是V形分子，CS2、HI是直线形分子，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。
3
6．B 解析：若A、B为同一周期元素的P和Cl元素，形成PCl3，中心原子P是sp杂化，是三角锥形，故A错误；若AB3分子中的价电子个数为24个，可以推出来A为硼或铝，
2
B为氟或氯，无论哪种组合中心原子都是sp杂化，无孤对电子对，分子都是平面正三角形，
2
故B正确；若A、B为同一主族元素，硫和氧形成的三氧化硫，S是sp杂化，SO3是平面正三角形结构，故C错误；若AB3分子为三角锥形，则AB3分子可能为NH3，也可能是PH3，故D错误。
7．C 解析：PCl5中P元素化合价为＋5价，P原子最外层电子数是5,5＋5＝10，则P原子不满足8电子结构，故A错误；三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，熔沸点低为分子晶体，故B错误；氮化钠和水反应生成氢氧化钠和氨气，氢化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应后的溶液都呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，故C正确；SO2中含S==O极性键，为V形分子，属于极性分子，H2O中含H—O极性键，为V形分子，属于极性分子，故D错误。
226261010
8．(1)1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d (2)N＞O＞C
(3)C2H6 氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键
2
(4)sp 1 mol或NA
解析：A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B的基态原子中电子占据了四种能
222
量不同的原子轨道，原子核外电子排布为1s2s2p，则B为碳元素；D位于第2周期，其原
224
子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，原子核外电子排布为1s2s2p，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E与D处于同一主族，则E为S元素；F位
＋
于ds区，且原子的最外层只有1个电子，则F为Cu。(1)铜为29号元素，Cu的电子排布
226261010
式为1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d。(2)同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级为半满状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C。(3)C、N两元素均可形成含18个电子的氢化物分子，其氢化物分子分别以X、Y表示，则X为C2H6、Y为N2H4，N2H4分子之间存在氢键，C2H6分子之间无氢键，二者沸点相差较大。(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物，而H2CO的结构简式为HCHO，分子中
2
C原子的价层电子对数为3，杂化类型为sp；1个分子中含有1个π键，1 mol该分子中含有π键的数目为NA。
22－3
9．(1)①3d4s ②N、Cl BH4 sp (2)C＜N＜O
(3)低于 氨气分子间可以形成氢键，增大了分子间作用力 (4)直线形
解析：原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，则A是C元素；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同，C原子序数大于A，则C为O元素；B原子序数大于A而小于C，则B是N元素；D为短周期中原子半径最大的主族元素，则D是Na元素；E的原子序数是22，则E是Ti元素。(1)②TiCl4能与NH4Cl反应生成配合物(NH4)2[TiCl6]。由于铵根中也含有配位键，则此配合物中，形成配位键时提供孤对电子的有N和Cl。原子数和价电子数分别都相等的是等电子
＋－3
体，则与NH4互为等电子体的一种阴离子为BH4，其中心原子杂化类型为sp杂化。(2)A、B、C分别是C、N、O元素，同一周期元素，从左到右，元素电负性增大，故C、N、O三种元素电负性由小到大的顺序为C － 甲烷中不含氢键，所以氨气熔沸点高于甲烷。(4)由于CO2是直线形结构，则N3的分子构型为直线形。 22611 10．(1)1s2s2p3s或[Ne]3s Cl (2)H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键 4 (3)平面三角形 (4)3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O 24 解析：M基态原子的2p电子数是2s电子数的2倍，故价电子排布应为2s2p，M为氧元素；R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期，第三周期最活泼的金属是钠；X与M的化合物能引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物，但是X的原子序数比氧大，故X只能是硫元素；Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素；Z的基 51 态原子4s、3d轨道半充满，Z是铬元素(3d4s)。(1)R为Na，位于第三周期第ⅠA族，电子 22611 排布式为1s2s2p3s或[Ne]3s；同周期元素从左向右电负性增强，即电负性：Cl>S。(2)X的氢化物为H2S，M的氢化物是H2O，H2O分子之间存在氢键，H2S分子间不存在氢键，存在分 2 子间氢键的物质熔沸点高。(3)分子为SO3，杂化类型为sp，没有孤对电子，空间构型为平面三角形。(4)Z的最高价含氧酸的钾盐是K2Cr2O7，O的氢化物为H2O、H2O2，重铬酸钾只能氧化H2O2，因此反应的化学方程式为3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O。 11．(1)O>C>H ＋2 (2)①CH4、NH4 ②2 sp ③B原子价电子层上没有d轨道，Al原子价电子层上有d轨道 解析：(1)青蒿素中含有的元素是H、C、O，非金属性越强，电负性越强，电负性大小顺序是O>C>H，O原子的价电子排布式为2s2p，其价电子排布图为。(3)①原子 － 总数相同，价电子总数相同的微粒互称为等电子体，BH4中含有5个原子，价电子总数为8， ＋ 其等电子体为CH4、NH4等。②一个B形成3个B—H键，另一个B—H键是配位键，因此有2 2 种共价键，B有3个σ键，无孤对电子，因此杂化类型为sp。 2 4 5
2019版高考化学一轮复习 第十一单元 物质结构与性质（选考）第2节 分子结构与性质课时练
