第二章分子结构与性质综合训练
一、单选题
1. 下列有关化学用语表述正确的是 ( )
A. 的模型:
B. 基态的价层电子的轨道表示式:
C. 的名称: 乙基, 二丁烯
D. 二氧化硅的分子式:
2. 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐用代表。经射线衍射测得化合物的晶体结构,其局都结构如下图所示,从结构角度分析中两种阳离子的不同之处是( )
A. 中心原子的杂化轨道类型 B. 中心原子的价层电子对数
C. 空间结构 D. 共价键类型
3. 下列示意图或图示正确的是( )
A. 的分子结构模型示意图: B. 分子间的氢键:
C. 杂化轨道图形: D. 键电子云模型:
4. 法匹拉韦是一种抗流感病毒的药物,其结构简式如图所示。下列说法 不正确的是( )
A. 该分子的化学式为 B. 分子间可形成氢键
C. 分子中形成键与键的数目之比为 D. 分子中键的键能大于键的键能
5. 下列叙述中不正确的是( )
A. 中含有个手性碳原子
B. 中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
C. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高
D. 的酸性大于,是因为的电负性大于,最终导致的羧基中的羟基的极性更大
6. 气态的分子结构如图所示,下列说法中正确的是
A. 每个原子都达到电子稳定结构
B. 键角有、、、几种
C. 分子中个键键能相同
D. 为非极性分子
7. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,结构简式如图,下列说法错误的是( )
A. 该分子中键与键数目相等
B. 该分子中原子的最高能层符号为
C. 该分子中键的键能大于键的键能
D. 该分子中、、的第一电离能由大到小的顺序为
8. 下列有关生产生活中常用漂白剂的说法不正确的是( )
A. 含有极性键 B. 既含有极性键又含有非极性键
C. 是非极性分子 D. 是离子化合物
9. 三氟乙酸乙酯是制备某种抗新冠病毒药物的原料,下列说法不正确的是( )
A. 该分子是极性分子,所以在水中的溶解度很大 B. 该分子中的碳原子有两种杂化方式
C. 合成该分子所需的原料三氟乙酸的酸性大于乙酸 D. 个该分子中含有个键和个键
10. 我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐用代表,经射线衍射测得化合物的晶体结构,其局部结构如图所示。从结构角度分析,中两种阳离子不同之处为( )
A. 电子总数 B. 中心原子的价层电子对数
C. 空间结构 D. 共价键类型
11. 过氧化氢被称为绿色氧化剂,其分子结构如图所示。两个氢原子位于不重合的两个平面上,而两个氧原子位于两平面的交线上。下列有关说法错误的是( )
A. 属于共价化合物 B. 分子中不存在离子键
C. 分子中存在极性键和非极性键 D. 分子中含有键、键
12. 已知分子的空间结构可在二面角中表示如图所示,则有关结构的说法 不 正 确的是
A. 分子中含有极性键和非极性键 B. 是非极性分子,难溶于水
C. 采用杂化 D. 与形成的键角小于
13. 下列说法正确的是( )
A. 为含极性键的极性分子 B. 和中心原子的杂化方式相同
C. 的键长小于的键长 D. 和均是非极性分子
14. 科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的如图所示。已知该分子中键角都是,下列有关的说法正确的是 ( )
A. 分子的空间结构是平面三角形 B. 分子中四个氮原子共平面
C. 该分子中的中心氮原子上还有一个孤电子对 D. 该物质含有个原子
15. 有种元素、、、、。原子层上能级有个未成对电子且无空轨道;原子的价层电子排布式为;原子的电子层的能级上有一个空轨道;原子的电子层的能级上只有一对成对电子;原子的电子层上轨道半充满。下列叙述不正确的是 ( )
A. 元素和可形成化合物 B. 和各有一种单质的空间结构为正四面体形
C. 和结合生成的化合物为离子化合物 D. 是极性键构成的非极性分子
二、填空题
16. 回答下列与核外电子排布和元素周期律表相关的问题:
某质量数为,核内有个中子的原子,其电子排布式是 ,该原子中有 个未成对电子,这些未成对电子具有 填“相同”或“不同”的自旋状态。
某元素的原子最外层电子排布式为,它的次外层上电子云形状有 种,该原子中所有电子占有 个轨道,核外共有 个电子。
电子层上有 个能级,有 个轨道,作为内层最多可容纳 个电子,作为最外层时最多可含有 个未成对电子。
在元素周期表中,最外层只有个未成对电子的主族元素原子处于第 族,最外层有个未成对电子的主族元素原子处于第 族。
元素的最高正化合价是价,原子次外层上有个电子,原子的核外电子排布式是 。
元素在气态氢化物中显价,气态氢化物极易溶于水,原子的核外电子排布式是 。
原子核外占有个轨道,且只有个未成对电子,离子结构示意图是 。
、都是短周期元素,与的电子层结构相同,则的电子排布式是 ,元素的原子序数是 。
17. 运用核外电子排布和元素周期律表相关规律或知识,回答下列相关的问题。
以下列出的是一些原子的能级和能级中电子排布的情况。试判断:违反了泡利原理的是 ,违反了洪特规则的是 。
某元素的激发态不稳定状态原子的电子排布式为,则该元素基态原子的电子排布式为 ,其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
用符号“”“”或“”表示下列各项关系。
第一电离能: , 。
电负性: , 。
能量高低: , 。
除、元素外,主族序数 价电子数 元素最高正化合价。
推断题
18. 元素和属于同一主族元素。负二价的元素和氢的化合物在通常状况下是一种液体,其中的质量分数为;元素和元素可以形成两种化合物,在这两种化合物中,的质量分数分别为和。
确定、两种元素在周期表中的位置:______________________________________________________________________________。
在元素和元素两种元素形成的化合物中,写出质量分数为的化合物的化学式:__________;该分子中中心原子以方式杂化,是________分子,分子空间结构为__________。
写出的质量分数为的化合物的化学式:__________;该分子中中心原子以方式杂化,是__________分子,分子空间结构为__________。
由元素氢、、三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其化学式:__________、__________,并比较酸性强弱:__________________________。
19. 、、、、是中学化学常见的五种元素,原子序数依次增大,其相关结构或性质信息如下表所示。
元素 结构或性质信息
其原子最外层电子数是内层电子数的倍
基态原子最外层电子排布为
非金属元素,其单质为固体,在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰
单质在常温、常压下是气体,基态原子的层上有个未成对的电子
其与形成的合金为目前用量最多的金属材料
元素基态原子的电子排布式是__________________________________。
比较元素与氧元素的第一电离能______________填元素符号;和形成的化合物为一种液体溶剂,其分子中的键和键数目之比为_______,该化合物_____溶于水填“易”或“难”。
的最简单氢化物分子中含有_________共价键填“极性”或“非极性”,下同,是____________分子,该氢化物易液化,其原因是________________________________。
的气态氢化物和氟化氢相比填写化学式,并从微粒间作用力的角度分析原因,稳定性强的是____,其原因是___________;沸点高的是 ______,其原因是_______________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.价层电子对数为:,模型为平面三角形,A错误;
B.基态的价层电子的轨道表示式:,B错误;
C.含官能团的最长主链上个碳原子,取代基为乙基,名称:乙基,二丁烯,C正确;
D.二氧化硅为原子晶体,无分子式,化学式为,D错误;
故选:。
2.【答案】
【解析】
【分析】
中的阳离子为和,中原子形成个键,不含孤电子对,价层电子对数为,采用杂化,空间构型为正四面体,中原子形成个键,含有个孤电子对,价层电子对数为,采用杂化,空间构型为三角锥形。
【解答】
A.由上述分析可知,和中心原子的杂化轨道类型均为杂化,故A不符合题意;
B.由上述分析可知,和中心原子的价层电子对数均为,故B不符合题意;
C.的空间构型为正四面体,的空间构型为三角锥形,故C符合题意;
D.和中含有的共价键均为键,故D不符合题意;
答案选C。
3.【答案】
【解析】A.为直线型分子,原子半径大于原子,A错误;
B.分子间的氢键表示为,图示夹角度数错误,B错误;
C.图示的图像表示的是直线形结构的分子,键角,属于杂化轨道,C正确;
D.键电子云以“肩并肩”方式形成,图示为键电子云模型,D错误;
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
结合图示结构简式可知,该有机物分子式为,其分子中含有碳碳双键、酰胺基、碳氟键、碳氮双键等官能团,具有烯烃、卤代烃等有机物的性质,以此分析解答。
【解答】
A.根据图示结构简式可知,该有机物分子式为,故A正确;
B.该有机物分子中含有酰胺基,其分子间能够形成氢键,故B正确;
C.该有机物含有个、个、个、个、个、个、个、个键,其中双键含有个键、个键,则该分子中键与键数目之比为:,故C正确;
D.原子半径,键长越小键能越大,则该分子中键的键能小于键的键能,故D错误;
故选:。
5.【答案】
【解析】【解答】
A、手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子, 中含有个手性碳原子,A正确;
B、两个氯原子形成共价键时,形成键,轨道重叠示意图故轨道重示意图为 ,故B错误;
C、对羟基苯甲醛形成分子间氢键,其熔沸点较高,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,其熔沸点较低,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,故C正确;
D、酸性:,说明吸电子能力比强,的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基极性更大,故D正确。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.原子最外层有个电子,形成个共用电子对,所以中的最外层电子数为,不满足电子稳定结构,故A错误;
B.上下两个顶点与中心原子形成的键角为,中间为平面三角形,构成三角形的键角为,顶点与平面形成的键角为,所以键角有、、几种,故B错误;
C.键长越短,键能越大,键长不同,所以键能不同,故C错误;
D.为对称结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,故D正确;
故选:。
7.【答案】
【解析】A.该分子中含有键个,双键中含有个键,键数目为个,键与键数目之比为:,故A错误;
B.该分子中原子共个能层,最高能层符号为,故B正确;
C.的键长比的键长长,键能小,故该分子中键的键能小于键的键能,故C正确;
D.同周期原子从左到右第一电离能依次增大,的价电子是半充满状态,能量低且稳定,第族的第一电离能大于族的, 、、的第一电离能由大到小的顺序为,故D正确;
故选A。
8.【答案】
【解析】A.不同非金属元素形成的共用电子对发生偏移,形成极性键, 分子内硫与氧原子之间为极性键,项正确;
B.分子中键为极性键、键为非极性键,项正确;
C.与是等电子体,是具有微弱极性的极性分子,项错误;
D.由钠离子和次氯酸根构成,是离子化合物,项正确。
答案选C。
9.【答案】
【解析】A.根据结构可知,该分子的正负电荷中心是不重合的,故三氟乙酸乙酯是极性分子,三氟乙酸乙酯中含有酯基、碳氟键,在水中的溶解度不大,选项A不正确;
B.该分子中的碳原子形成碳碳单键和碳氧双键,有、两种杂化方式,选项B正确;
C.由于基团的吸电子作用,使得三氟乙酸电离出氢离子更容易,酸性更强,酸性大于乙酸,选项C正确;
D.根据分子中价键可知,单键为键,双键为个键和个键,故个该分子中含有个键和个键,选项D正确;
答案选A。
10.【答案】
【解析】中两种阳离子分别是和 。
A.和均含有个电子,不符合题意;
B.的中心原子的价电子对数为,的中心原子的价电子对数为,即两种离子的中心原子的价层电子对数相同,不符合题意;
C.由选项可知,的中心原子的价电子对数为,采取杂化,含有个孤电子对,其空间构型为三角锥形,的中心原子的价电子对数为,采取杂化,无孤电子对,其空间构型为正四面体形,即两种离子的空间结构不同,符合题意;
D.和都含有极性共价键,不符合题意;
故选C。
11.【答案】
【解析】分子中不含有键。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质结构与性质部分内容,包括共价键类型判断、分子空间构型、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论的内容等,综合性强,难度不大。
【解答】
A.分子中键是极性键,键是非极性键,故A正确;
B.如图所示空间构型是折线形,为极性分子,且过氧化氢还可与形成分子间氢键,所以易溶于水,故B错误;
C.分子中,中心原子原子的杂化轨道数键数目孤电子对数,则采用杂化,故C正确;
D.分子中,中心原子原子的价层电子对数键数目孤电子对数,模型是四面体形,两个孤电子对对成键电子对有更大斥力,故H与形成的键角小于,故D正确。
13.【答案】
【解析】A.正负电荷中心重合,为非极性分子,故A错误;
B.分子中,中心原子价层电子对数为,原子采用杂化;分子中中心原子价层电子对数为,采用杂化,故B正确;
C.原子半径大于原子,所以的键长大于的键长,故C错误;
D.中正负电荷中心不能重合,为极性分子,故D错误;
故选B。
14.【答案】
【解析】分子中的中心原子是采用杂化,有一个未成键的孤电子对,所以空间结构应为三角锥形,A错误;
的分子结构与相似,分子中四个氮原子构成三角锥形,分子中四个氮原子不共面,B错误;
该分子中键角都是,空间结构为三角锥形,中心氮原子上还有一个孤电子对,C正确;
因为个分子含有个原子,该物质即,含有个原子,D错误。
15.【答案】
【解析】的电子排布式为,为硫元素;的电子排布式为,为铁元素;的电子排布式为,为碳元素;的电子排布式为,为氧元素;的电子排布式为,为磷元素。项中与形成的化合物或都为共价化合物,项符合题意。
16.【答案】
相同
Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ
Ⅳ、Ⅵ
【解析】由题意知,该元素为。
由原子最外层电子排布式知该原子为,其次外层为层,包括、两个能级。
层有、、三个能级,轨道数为,作为内层最多容纳个电子,作为最外层轨道上各有个未成对电子时未成对电子数目最多。最外层只有个未成对电子的主族元素原子处于Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ族,最外层有个未成对电子的主族元素原子处于Ⅳ和Ⅵ族。
元素为,原子的核外电子排布式为。
元素为,原子的核外电子排布式为。
元素为,其离子结构示意图为。
元素为号元素,为号元素。
17.【答案】
【解析】同一个原子轨道中不应有自旋状态相同的电子,违反了泡利原理;对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,违反了洪特规则。
能级的能量小于能级,激发态原子的电子排布式为,基态原子的电子排布式为。此原子核外电子数为,其质子数也为,该元素为硫元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式是。
同周期中主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势,电负性逐渐增大;同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由构造原理可知,能量:,。除、元素外,主族元素的价电子数与主族序数、元素的最高正化合价相等。
18.【答案】在第二周期第Ⅵ族,在第三周期第Ⅵ族
极性 形
非极性 平面正三角形
【解析】根据氢化物化学式,,解得:,可推知,为,则为,两种化合物分别为、,根据模型和杂化轨道理论可确定其分子空间结构、极性以及中心原子的杂化方式。
略
略
略
三种元素组成的化合物为、,酸性:。
19.【答案】或
;;;难
极性;极性;氨分子间可以形成氢键
;的键能大于;;分子间可以形成氢键
【解析】根据题意推知、、、、分别是、、、、元素。
铁原子核外有个电子,基态原子的电子排布式是或。
原子的能级是半充满状态,较稳定,因此第一电离能:。和形成的化合物为,根据结构式可知,分子中键和键数目之比为,且为非极性分子;根据“相似相溶”规律可判断难溶于水。
的最简单氢化物为,是极性共价键,分子结构呈三角锥形,结构不对称,为极性分子;氨气易液化的原因是氨分子间可以形成氢键。
由于的键能大于,故氢化物的稳定性:;由于分子间可以形成氢键,故其沸点比的高。
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