第二章 分子结构与性质 测试题(含解析) 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第二章 分子结构与性质 测试题(含解析) 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-26 10:08:23

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第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1.在相同条件下,SO2在水中的溶解度比CO2在水中的溶解度
A.大 B.小 C.一样 D.无法比较
2.与溶液发生的反应为。下列说法正确的是
A.为极性分子
B.第一电离能:
C.的空间构型是三角锥形
D.中中心原子的杂化方式为
3.已知P4单质的结构如下,P4在KOH溶液中的变化是:P4+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH3↑,下列说法正确的是
A.P4为正四面体形,且键角为109°28′ B.31gP4含有1.5NA个P-P
C.相关元素的电负性大小顺序:P>O>H>K D.P4中P原子为sp2杂化
4.下列化学用语表达正确的是
A.HCl的电子式:
B.基态碳原子的轨道表示式:
C.丙炔的键线式:
D.SO2的VSEPR模型:
5.下列化学用语表达正确的是
A.氧的基态原子的轨道表示式:
B.甲烷分子和四氯化碳分子的空间填充模型均为:
C.的名称:2-甲基丁酸
D.分子中,碳原子与氧原子之间的共价键:键
6.某水合氨基酸锌结构如图所示。下列说法正确的是
A.该分子中不含非极性键
B.第一电离能:
C.基态的核外电子排式为
D.1个该分子中含有13个键
7.下列说法正确的是
A.乙炔的结构式:CH≡CH
B.甲基的电子式:
C.邻二甲苯的结构简式:
D.描述的是π键的形成过程
8.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是
A.键长越长,键能越大,共价化合物越稳定
B.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小
C.键角是确定多分子立体结构的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长:三键<双键<单键
9.SiCl4可发生水解反应,机理如图:
下列说法错误的是
A.将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近SiCl4液流,液体流不会发生偏转
B.中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型可能为sp3d杂化
C.SiCl4水解最终可生成H4SiO4
D.中间体SiCl4(H2O)生成的过程中有极性键的断裂与生成
10.下列说法不正确的是
A.丙炔分子中σ键∶π键=3∶1 B.卤素单质的熔点:I2>Br2>Cl2
C.酸性:H2SeO4<H2SeO3 D.相同条件下,物质在水中的溶解度:C2H5OH>CH3(CH2)4CHO
11.下列关于氢键的说法中,正确的是
A.由于氢键的存在冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中存在最广泛的化学键之一
C.由于氢键的存在,沸点:HCl>HBr>HI>HF
D.由于氢键的存在,水分子中氢氧键角是105
12.下列说法错误的是
A.σ键是原子轨道“头碰头”重叠,π键是原子轨道“肩并肩”重叠
B.共价三键中有1个σ键和2个π键
C.HF中形成的是s-pσ键,该共价键的电子云是镜像对称的
D.CO2的结构式:O=C=O,分子中σ键与π键个数之比为1:1
13.是国际公认的绿色消毒剂,在光照下发生反应:,下列说法正确的是
A.是极性分子 B.是直线形分子
C.中的O是杂化 D.HCl气体分子之间存在氢键
14.某化合物结构如图所示,其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且4种元素分布在3个周期,W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.W与Z形成的化合物中只有离子键 B.该化合物中Y都满足8电子稳定结构
C.原子半径:Z>W>Y D.X3YW3是弱酸
15.下列关于化学本质或实质的说法中正确的是
A.共价键的本质是原子轨道的重叠
B.胶体和溶液的本质区别是有无丁达尔效应
C.放热反应的实质为形成新化学键释放的能量小于破坏旧化学键吸收的能量
D.饱和溶液中通入过量:
二、填空题
16.根据氢气分子的形成过程示意图,回答问题。
(1)H—H键的键长为__________,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是___________。
(2)下列说法中正确的是____________。
A.氢气分子间不存在分子间作用力
B.由①到④,电子在核间出现的概率增加
C.由④到⑤,必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C
键能/ 460 467 498 176 X
请回答下列问题:
①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”“<”或“=”):X___。
②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算:每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为_____________。
17.sp2杂化轨道——BF3分子的形成
sp2杂化轨道是由___________轨道和___________轨道杂化而得。sp2杂化轨道间的夹角为___________,呈___________形(如BF3)。
sp2杂化后,未参与杂化的一个np轨道可以用于形成___________,如乙烯分子中___________的形成。
18.Ⅰ.有以下8种物质:
① ② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
试回答下列问题:
(1)不存在化学键的是__________________(填序号,下同)。
(2)只存在极性共价键的是是__________________。
(3)只存在非极性共价键的是__________________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__________________。
(5)只存在离子键的是__________________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__________________。
Ⅱ.在下列变化中:
①升华 ②烧碱熔化 ③溶于水
④溶于水 ⑤溶于水
(1)未破坏化学键的是__________________(填序号,下同)。
(2)仅离子键被破坏的是__________________。
(3)仅共价键被破坏的是__________________。
(4)离子键和共价键同时被破坏的是__________________。
19.重氮化合物是一类活泼的化合物,在有机合成方面有着重要应用。重氮化合物A在光照及甲醇参与反应的条件下经过一系列活泼中间体转化为F的路线如下:
回答下列问题:
(1)为研究反应历程,A中的羰基上的碳原子用13C标记,这种研究方法称为___________。
(2)B1中的一个碳原子含有未共用电子对,易与B2相互转化或转化为C,B2的官能团名称为___________;上述路线中与B1、B2互为同分异构体的是___________(填标号)。
(3)从结果上看,C和CH3OH生成E的反应类型为___________;写出CH2=C=O与CH3CH2OH反应的化学方程式___________(不要求写出中间体)。
(4)E不稳定,能自发转化为F,说明稳定性C=O___________C=C(填“大于”“小于”或“等于”),理由是___________(从键参数的角度说明)。
(5)X、Y是二十多年前才发现的两种生物碱,在室温下可相互转化:
含N+的中间体的结构简式为____________
20.(1)工业上利用镍与CO形成化合物Ni(CO)4分离提纯镍。
①CO的结构式为___________。
②Ni(CO)4的中心原子是___________,配体是___________,配位数为___________,中心原子与配位原子之间的化学键类型是___________。
③W g CO中含π键数目为___________。
(2)H3O+的立体构型为___________,BCl3的立体构型为___________。
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种);正四面体形分子___________,三角锥形分子___________,V形分子___________。
21.(1) CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子轨道的杂化类型是____。与NH3分子互为等电子体的阴离子为____。
(2) 乳酸分子()中C原子的杂化类型为____。与互为等电子体的一种分子化学式为_____。
(3) 的空间构型为________(用文字描述);NaNT可由(双聚氰胺)为原料制备。双聚氰胺中碳原子杂化轨道类型为________。
(4)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是____;与SiF4互为等电子体的阴离子的化学式为_______。
(5) 中N原子轨道的杂化类型是___。与互为等电子体的一种分子为__(填化学式)。
(6)苯甲醇()中碳原子的杂化轨道类型为______。与 互为等电子体的阳离子为______(填化学式),离子的空间构型为(用文字描述)________。
22.(1)是有机合成中常用的还原剂,中的阴离子空间结构是_______、中心原子的杂化形式为_______。
(2)①根据价层电子对互斥模型,、、的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_______。
②气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为_______形,其中共价键的类型有_______种;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为_______。
(3)中心原子轨道的杂化类型为_______;的空间结构为_______(用文字描述)
三、元素或物质推断题
23.已知某种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,X元素的原子核外共有20种不同运动状态的电子,Y元素的原子核外共有5种不同能级的电子,且XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同。
(1)该融雪剂的化学式是 _________;电子式为:_________;
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是 ____________ ;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为 ________;E的单质中,质软有润滑性的是___________(填写单质名称)。
(3)元素W在D的同一周期,其单质是原子晶体;元素Z的气态单质分子Z2中有3个共价键;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式可能是___________。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为 ____________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:水为极性溶剂,SO2为极性分子,而CO2为非极性分子,根据“相似相溶原理”,可知相同条件下,SO2在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
2.D
解析:A.空间结构是平面三角形,为非极性分子,A错误;
B.氟原子的第一电离在主族元素中最大,氮原子第一电离能大于氧原子,所以第一电离能:,B错误;
C.中心原子的价层电子对数是3,空间构型是平面三角形,C错误;
D.中中心原子价层有4对电子对,其杂化方式为,D正确;
故选D。
3.B
解析:A.P4为正四面体形,但键角不为109°28′,键角为60°,故A错误;
B. 如图可知,1mol P4含有6molP P 键,即6NA个;31g P4的物质的量为0.25mol,含P P 键的个数为0.25×6NA=1.5NA,故B正确;
C. 一般来说,元素的非金属性越强,电负性越强,则相关元素的电负性大小顺序应为:O>P>H>K,故C错误;
D. P 原子最外层有5个电子,P4中 每个P与其它3个P原子形成P P单键,则P原子的价层电子对数为4,为 sp3杂化,故D错误;
故选:B。
4.D
解析:A.HCl是共价化合物,电子式为:,故A错误;
B.基态碳原子的轨道表示式:,故B错误;
C.丙炔中三个碳原子在一条线上,故C错误;
D.SO2的价层电子对数为2+(6-4)=3,存在一个孤电子对,VSEPR模型为:,故D正确;
故选D。
5.A
解析:A.氧的基态原子电子排布式为1s22s22p4,轨道表示式:,故A正确;
B.甲烷分子和四氯化碳分子都是正四面体形,但原子半径:Cl>C>H,该模型不能表示四氯化碳分子的空间填充模型,故B错误;
C.中甲基在3号碳原子上,命名为:3-甲基丁酸,故C错误;
D.分子中C原子杂化方式为sp3杂化,O原子杂化方式也是sp3杂化,碳原子与氧原子之间的共价键:键,故D错误;
故选A。
6.B
解析:A.该分子中C-C原子之间存在非极性键,故A错误;
B.同周期,从左至右,元素的原子半径逐渐减小,元素的第一电离能逐渐增大,但第ⅡA族和第ⅤA族的p轨道为全空和半满结构,第一电离能反常,大于相邻主族的元素,所以第一电离能:N>O>C>H,故B正确;
C.基态Zn的核外电子排式为,则基态Zn2+的核外电子排式为[Ar]3d8,故C错误;
D.一水合甘氨酸锌中Zn2+的配原子为O、N原子,根据图知,一水合甘氨酸锌中Zn2+的配位数为5;单键为σ键,双键中有一个σ键,则1个该分子中含有23个键,故D错误;
故选:B。
7.B
解析:A. CH≡CH是乙炔的结构简式,乙炔的结构式:H-C≡C-H,A错误;
B. 甲基中有3个C-H、C原子上有1个单电子,题中甲基的电子式表达正确,B正确;
C.是间二甲苯的结构简式,C错误;
D.显示电子云发生了“头碰头”的重叠,描述的是键的形成过程,D错误;
答案选B。
8.A
解析:A.键长越长,键能越小,共价化合物越不稳定,键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,故A错误;
B.反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,则通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小,故B正确;
C.键长和键角常被用来描述分子的空间构型,键角是描述分子立体结构的重要参数,故C正确;
D.原子间键能越大,核间距越小,键长越短,键能的一般关系为:三键>双键>单键,则键长:三键<双键<单键,故D正确;
故答案选 A。
9.D
解析:A.SiCl4是非极性分子,用毛皮摩擦过的橡胶棒带电,靠近SiCl4液流,液体流不会发生偏转,A正确;
B.由杂化轨道理论,中间体SiCl4(H2O)有5个杂化轨道,推测中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型可能为sp3d杂化,B正确;
C.由SiCl4发生水解反应的机理图可推知最终可生成H4SiO4,C正确;
D.中间体SiCl4(H2O)生成的过程中有极性键的生成,无断裂过程,D错误;
故选D。
10.C
解析:A.丙炔分子中含有5个单键均为σ键,一个碳碳三键,碳碳三键中1条键为σ键,另外两条键为π键,则σ键和π键的个数比为6∶2=3∶1,A正确;
B.卤素单质为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大熔沸点越高,卤素单质的熔点I2>Br2>Cl2,B正确;
C.同一种元素的含氧酸,其元素的化合价越高,含氧酸的酸性越强,H2SeO4和H2SeO3相比Se的化合价更高,故酸性H2SeO4>H2SeO3,C错误;
D.乙醇能与水分子形成分子间氢键,与水能以任意比例互溶,低级醛易溶于水,但随着烃基增大溶解度减小,故相同条件下在水中的溶解度C2H5OH>CH3(CH2)4CHO,D正确;
故答案选C。
11.A
解析:A.冰中分子排列有序,氢键数目增多,体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上是氢键的原因,故A正确;
B.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故B错误;
C.卤素的氢化物均为分子晶体,分子晶体相对分子质量越大,分子间范德华力越大,熔沸点越高,卤素的氢化物中只有HF分子间存在氢键,故沸点:HF>HI>HBr>HCl,故C错误;
D.键角是共价键的参数,氢键不是共价键,是分子间作用力,所以键角与氢键无关,故D错误;
故答案选A。
12.C
解析:A.σ键是由原子轨道“头碰头”重叠形成的,π键是由原子轨道“肩并肩”重叠形成的,A正确;
B.共价键的一般规律是:共价单键是σ键,共价双键中有1个σ键和1个π键,共价三键由1个σ键和2个π键构成,B正确;
C.HF中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氟原子提供的未成对电子的2p原子轨道“头碰头”重叠形成的,形成的是s-pσ键,该共价键的电子云是轴对称,C错误;
D.1个CO2分子中含2个σ键和2个π键,故分子中σ键与π键的个数之比为1:1,D正确;
答案选C。
13.A
解析:A.为四面体形分子,但正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B.二氧化氯中氯原子的价层电子对数为,1个电子占据一个轨道,所以价层电子对数为4,进行sp3杂化,去掉孤电子对,形成V形,不是直线形分子,B错误;
C.水中氧原子的价层电子对为,为杂化,C错误;
D.氯原子不属于电负性大的原子,不能形成氢键,D错误;
故选A。
14.D
【分析】
解析:A.由分析可知,W与Z分别为O、Na,可以形成Na2O2,含有共价键,A错误;
B.在图示分子中,1个阴离子带2个负电荷,其中上下2个B分别与O形成4个共价键(其中1个是配位键),满足8电子稳定结构,而左右2个B分别与O形成3个共价键,其周围有6个电子,不满足8电子稳定结构,B错误;
C.Na的电子层数为3,而B、O电子层数都为2,且B在O的左边,所以原子半径:Na>B>O,C错误;
D.X3YW3的化学式为H3BO3,是一元弱酸,D正确;
故选D。
15.A
解析:A.原子轨道重叠方式不同,得到的共价键类型不同,所以共价键的本质是原子轨道的重叠,A正确;
B.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,B错误;
C.放热反应的实质为形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量,C错误;
D.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,所以向饱和溶液中通入过量会生成碳酸氢钠晶体,其离子方程式为:,D错误;
故选A。
二、填空题
16.074nm ①⑤②③④ BC > 124500kJ
【分析】(1)根据能量越低越稳定和图中信息分析。
(2)根据分子间作用力和化学键的定义分析。
(3)①根据键长与键能关系;②先计算2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量,再计算每千克H2燃烧放出的热量。
解析:(1)根据能量越低越稳定,氢气是稳定的状态,因此H—H键的键长为0.074nm,根据图中能量关系得到①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④;故答案为:0.074nm;①⑤②③④。
(2)A.氢气分子间存在分子间作用力,故A错误;B.共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用,所以由①到④,电子在核间出现的概率增加,故B正确;C.由④通过吸收能量变为⑤,因此必须消耗外界的能量,故C正确;D.一个氢气分子中含有一个非极性共价键,故D错误;综上所述,答案为BC。
(3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长,根据键长越长,键能越小,因此键能大小可知:X>;故答案为:>。
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),断键吸收的热量为436 kJ mol 1×2 mol+498 kJ mol 1×1mol=1370 kJ,放出的热量为467 kJ mol 1×4mol=1868kJ,因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000=124500kJ;故答案为:124500kJ。
17. 一个ns 两个np 120° 呈平面三角形 π键 碳碳双键
解析:略
18. ⑤ ③ ② ⑥ ① ④⑦⑧ ① ②③ ④ ⑤
【分析】Na2S属于离子化合物,含有离子键;
P4属于单质,含有非极性共价键;
HCl属于共价化合物,含有极性共价键;
NaOH属于离子化合物,钠离子和氢氧根离子之间的化学键为离子键,氢氧根离子中含有极性共价键;
Ne属于单原子分子,不含有化学键,属于单质;
H2O2属于共价化合物,含有极性共价键H-O和非极性共价键O-O;
⑦Na2O2属于离子化合物,钠离子和过氧根离子之间的化学键为离子键,过氧根离子中含有非极性共价键;
NH4Cl属于离子化合物,铵根离子和氯离子之间的化学键为离子键,铵根离子中含有极性共价键,以此分析。
解析:I.(1)为单原子分子,不存在化学键。故答案为:⑤;
(2)只存在极性共价键。故答案为:③;
(3)只存在非极性共价键。故答案为:②;
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键。故答案为:⑥;
(5)只存在钠离子与硫离子之间的离子键。故答案为:①;
(6)存在和之间的离子键和、之间的共价键;
存在和之间的离子键和、之间的共价键;
存在和之间的离子键和、之间的共价键。故答案为:④⑦⑧。
Ⅱ.(1)升华属于物理变化,未破坏化学键,所以未破坏化学键的是①。故答案为:①;
(2)烧碱熔化发生反应:、溶于水发生反应:,均只破坏了离子键,所以仅离子键被破坏的是②③。故答案为:②③;
(3)溶于水发生反应:,仅破坏了共价键,所以仅共价键被破坏的是④。故答案为:④;
(4)溶于水发生反应:,破坏了离子键和共价键,所以离子键和共价键同时被破坏的是⑤。故答案为:⑤。
19.(1)同位素示踪法
(2) 碳碳双键、醚键 C
(3) 加成反应 CH2=C=O+CH3CH2OH→
(4) 大于 氧原子半径比碳原子半径小,C=O键长更短,键能更大
(5)
解析:根据图中信息可知各种物质的的结构简式,分子式相同、结构式不同的有机化合物互称为同分异构体,E不稳定,能自发转化为F,说明E的C=C能量高于F中C=O的能量,所以C=O比C=C稳定;由于氧原子半径比碳原子半径小,C=O键长更短,键能更大,
以此来解析;
(1)13C属于碳元素的一种同位素,该方法叫做同位素示踪法;
(2)B2中的官能团是碳碳双键和醚键;分子式相同、结构式不同的有机化合物互称为同分异构体,由图示可知B1、B2与C互为同分异构体;
(3)从结果上看,C中碳氧双键其中1个键断裂,氧连接氢原子、碳原子连接-OCH3而转
化为E,反应类型是加成反应,CH2=C=O与CH3CH2OH反应的化学方程式为:
CH2=C=O+CH3CH2OH→;
(4)E不稳定,能自发转化为F,说明E的C=C能量高于F中C=O的能量,所以C=O比C=C稳定;由于氧原子半径比碳原子半径小,C=O键长更短,键能更大;
(5)由图示可知,反应中发生了13C-N断键和C-Cl断键,13C-Cl键和C-N键的形成,所以得出含N+的中间体的结构简式为;
20. Ni CO 4 配位键 三角锥型 平面三角形 CH4或CF4 NH3或NF3 H2O
解析:(1)①CO的结构式为;
②Ni(CO)4的中心原子是Ni,配体是CO,配位数为4,中心原子与配位原子之间形成配位键;
③CO的结构式为,1个CO分子中含有2个键,故W g CO中含π键数目为;
(2)H3O+中氧原子的价电子对数为,则中心原子为sp3杂化,但有一对孤对电子,故H3O+的立体构型为三角锥型;BCl3中中心原子的价电子对数为,中心原子为sp2杂化,没有孤对电子,故BCl3的立体构型为平面三角形;
(3)由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子,说明中心原子价层电子对是4,如果是正四面体构型,则中心原子不含孤电子对,如果呈三角锥型结构说明中心原子含有一个孤电子对,如果呈V形结构则说明中心原子含有2个孤电子对,所以正四面体分子为CH4或CF4,三角锥分子为NH3或NF3, V形分子为H2O。
21. sp3和sp2 CH3- sp3和sp2 SO3 正四面体 sp和sp2 sp2 SO sp2 SO3 sp3和sp2 NH 正四面体
【分析】等电子体是原子总数相同,价电子总数也相同的粒子。等电子体可以从周期表中临近元素中寻找和替换。空间构型和杂化方式可以利用价层电子对互斥理论判断。
解析:(1) CH3COO[Cu(NH3)2]中甲基上的C原子有4个价层电子对,其轨道的杂化类型是sp3,-COO-上的C原子的价层电子对数是3,其轨道的杂化类型是sp2。与NH3分子互为等电子体的阴离子为CH3-。
(2) 乳酸分子()中甲基上的C原子有4个价层电子对,其轨道的杂化类型是sp3,羧基上的C原子的价层电子对数是3,其轨道的杂化类型是sp2。与互为等电子体的一种分子化学式为SO3。
(3) 的中心原子Cl的价层电子对是4+(7+1-2×4)=4,空间构型为正四面体; (双聚氰胺)中以双键和氮原子连接的碳原子的价层电子对数为3,碳原子杂化轨道类型为sp2,-CN上的碳原子的价层电子对数为2,碳原子的轨道杂化类型为sp。
(4)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子的价层电子对数均为3,所以轨道的杂化类型是sp2;与SiF4互为等电子体的阴离子是SO。
(5) 中N原子的价层电子对数=3+(5+1-3×2)=3,所以N原子的轨道杂化类型是sp2。与互为等电子体的一种分子为SO3。
(6)苯甲醇()中和羟基相连的碳原子有4个价层电子对,其轨道的杂化类型是sp3,苯环上的C原子的价层电子对数是3,其轨道的杂化类型是sp2。与 互为等电子体的阳离子为NH,离子的中心原子B的价层电子对数=4+(3+1-4×1)=4,所以其空间构型为正四面体。
22. 正四面体形 平面三角 2 平面三角形
解析:(1)的中心原子Al的价层电子对数为,故Al采取p杂化,呈正四面体形。
(2)①价层电子对数包括σ键电子对数和孤电子对数,中S的σ键电子对数为2,孤电子对数为,故价层电子对数为4,同理,中S的价层电子对数为,中S的价层电子2对数为,中S的价层电子对数不同于、中S的价层电子对数。②气态为单分子,分子中S无孤电子对,其分子的空间结构为平面三角形,S和O之间形成3个σ键和1个4中心6电子的大π键。固态为三聚分子,分子中每个S与4个O成键,S无孤电子对,故S原子的杂化轨道类型为。
(3)中S原子的价层电子对数为,所以S采取杂化。中氮原子上无孤电子对,σ键电子对数为3,即N采取杂化,的空间结构为平面三角形。
三、元素或物质推断题
23. CaCl2 S=C=S 石墨 Si3N4 2F2+2OH- =2F-+OF2+H2O
【分析】X元素的原子核外共有20种不同运动状态的电子,则X为Ca;由化学XY2可知Y的化合价为-1价,Y元素的原子核外共有5种不同能级的电子,且XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同,离子核外电子数均为18,则Y原子核外电子数为17,故Y为Cl。
解析:(1)根据分析可知该雪融剂的化学式为CaCl2,属于离子化合物,电子式为;
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与氯元素相邻,则D为硫元素,硫离子结构示意图为:;E有2个电子层,最外层电子数为4,则E为碳元素,D与E能形成一种非极性分子为CS2,该分子的结构式为S=C=S;E的单质中,质软有润滑性的是石墨;
(3)元素W与D(硫)同周期,即处于第三周期,其单质是半导体材料,则W为Si,元素Z的单质分子Z2中有3个共价键,则Z为N元素,Si与N形成一种新型无机非金属材料为Si3N4;
(4)元素R与Y(氯)同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,则R为F2,F2与NaOH溶液反应的产物之一是OF2,根据元素守恒可知还应生成NaF和水,反应离子方程式为:2F2+2OH-=2F-+OF2+H2O。