苏教版选择性必修2 2023-2024学年高中化学专题4分子空间结构与物质性质测评A卷（含解析）

专题4测评(A)
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.使用微波炉加热,具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点,其工作原理是通电后炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向,水分子因而能迅速振动,产生热效应,这是因为(　　)。
A.水分子具有极性共价键
B.水分子中有共用电子对
C.水由氢、氧两种元素组成
D.水分子是极性分子
2.形成下列分子时,一个原子用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是(　　)。
A.BF3
B.CCl4
C.NH3
D.H2O
3.中心原子的电荷数为+3,配位数为3的配合物是(　　)。
A.Fe(SCN)3
B.[Fe(SCN)6]3-
C.[Co(NH3)3Cl3]
D.[AlF6]3-
4.据报道,大气中存在一些潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是(　　)。
A.分子中有σ键,也有π键
B.所有原子在同一平面内
C.CF4与CH4都是正四面体形结构
D.0.1 mol SF5—CF3分子中电子数为8 mol
5.向含等物质的量的[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中分别加入过量的AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的质量比是(　　)。
A.1∶2∶3
B.2∶1∶3
C.1∶3∶2
D.3∶2∶1
6.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　)。
A.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
B.[Cu(H2O)4]2+中的配位键比[Cu(NH3)4]2+中的配位键稳定
C.用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验,不能观察到同样的现象
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3中N提供空轨道
7.氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2):2CHCl3+O22HCl+2COCl2。下列说法不正确的是(　　)。
A.CHCl3分子的空间结构为正四面体形
B.COCl2分子中,C原子采用sp2杂化
C.COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构
D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质
8.下列说法中正确的是(　　)。
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中,没有一个分子中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'
C.N的电子式为[H]+,N呈平面正方形结构
D.NH3分子中N的杂化轨道上有一个未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强
9.下列叙述不正确的是(　　)。
A.[Ag(NH3)2]+的空间结构是直线形,其中Ag+采取sp杂化
B.[Ni(CN)4]2-和[Zn(NH3)4]2+的配位数都是4,它们的空间结构都为正四面体形
C.Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式异构体,其中顺式为极性分子,反式为非极性分子
D.用BaCl2溶液可区别[Cu(NH3)4]SO4溶液和[Cu(NH3)4](NO3)2溶液
10.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是(　　)。
A.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B.SF6是由非极性键构成的分子
C.1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D.C2H2分子中不含非极性键
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列关于化合物的叙述错误的是(　　)。
A.分子间能形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个σ键和1个π键
D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
12.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)。
A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
B.该配离子中铜离子的配位数是4,配位原子是N和O
C.基态Cu原子的外围电子排布式是3d10
D.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
13.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族,W与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是(　　)。
A.WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构
B.WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同
C.WX2是以非极性键结合成的非极性分子
D.原子半径大小顺序为X14.已知[Co(NH3)6]3+的空间结构如图,其中数字处的小圆圈表示NH3分子,且相邻的NH3分子间的距离相等,Co3+位于八面体的中心,若其中两个NH3被Cl-取代,所形成的[Co(NH3)4Cl2]-有(　　)。
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
15.甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH),以下说法正确的是(　　)。
A.甲醇、甲醛分子均为平面结构
B.甲醇分子内C原子采取sp2杂化,O原子采取sp杂化
C.甲醛分子中两个C—H键夹角约为120°
D.甲醇分子内的O—C—H的键角小于甲醛分子内的O—C—H的键角
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(14分)(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为　　　　和　　　　。
(2)H2O的空间结构为　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　　。HClO中心原子的杂化轨道类型为　　　　,属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在硅酸盐中,Si四面体(如图a)通过共用顶角氧原子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为　　　　。
a
b
17.(8分)回答下列问题。
(1)下列粒子中可能存在配位键的是　　　。
A.CO2
B.H3O+
C.CH4
D.H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:
　。
(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点:甲观点为,乙观点为H—O—O—H,式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　(A写结构简式)。
②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:　　　　　　　　　　　　　。
18.(8分)已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5;氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。
②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道;PCl5分子呈三角双锥形()。
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8的是　　　　(填分子式),该分子的空间结构是　　　　。
(2)有同学认为,NH5与PCl5类似,N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价:　　　　　　　　。
(3)经测定,NH5中存在离子键,N原子的最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5的电子式是　。
19.(16分)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大,A的核外电子总数与其周期序数相同;其中D原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相同,并且无空轨道;B原子的L电子层中未成对电子数与D相同,但有空轨道;D与E同族,请回答下列问题。
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中,一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为　　　　　　,其中心原子的杂化方式为　　　。A分别与B、C、D形成的共价化合物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,任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价电子对数为3的酸根离子是　　　　　　　　　　　　　(填化学式);酸根离子呈三角锥形结构的是　　　　　　　　　　　　　。
(3)BA4分子的空间结构为　　　　;根据电子云重叠方式的不同,该分子中共价键的类型为　　　　　　。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26,其分子中σ键和π键的数目之比为　　　。
20.(14分)氮元素是地球大气中含量最多的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为　　　　。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是　　　　　　　　　,而在氨水中,分子间的作用力有　　　　　　　　　　　。
(3)甘氨酸(结构简式为)是最简单的一种氨基酸,其相对分子质量为75,而戊烷的相对分子质量为72,与甘氨酸相差不大,但甘氨酸易溶解于水,戊烷却难溶解于水,出现这种差异的原因是
　。
(4)氮的氢化物除氨气外,还有联氨,其结构简式为NH2—NH2。在联氨分子中,N原子采取　　　　杂化,联氨中的六个原子　　　　　　(填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过　　　　结合,在肾脏内易形成结石。
专题4测评(A)
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.使用微波炉加热,具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点,其工作原理是通电后炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向,水分子因而能迅速振动,产生热效应,这是因为(　　)。
A.水分子具有极性共价键
B.水分子中有共用电子对
C.水由氢、氧两种元素组成
D.水分子是极性分子
答案：D
解析：只有极性分子才能在电场中定向移动,非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子。
2.形成下列分子时,一个原子用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是(　　)。
A.BF3
B.CCl4
C.NH3
D.H2O
答案：B
解析：NH3、H2O为中心原子的sp3杂化轨道和H的s轨道成键。BF3中B采取sp2杂化。
3.中心原子的电荷数为+3,配位数为3的配合物是(　　)。
A.Fe(SCN)3
B.[Fe(SCN)6]3-
C.[Co(NH3)3Cl3]
D.[AlF6]3-
答案：A
解析：只有A项中中心原子的配位数为3,其余均为6。
4.据报道,大气中存在一些潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是(　　)。
A.分子中有σ键,也有π键
B.所有原子在同一平面内
C.CF4与CH4都是正四面体形结构
D.0.1 mol SF5—CF3分子中电子数为8 mol
答案：C
解析：A项,SF5—CF3分子中都是σ键,无π键;B项,碳原子和与其相连的四个原子形成四面体形结构,不可能所有原子共平面;D项,1个SF5—CF3分子中有94个电子。
5.向含等物质的量的[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中分别加入过量的AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的质量比是(　　)。
A.1∶2∶3
B.2∶1∶3
C.1∶3∶2
D.3∶2∶1
答案：C
解析：在配合物外界中的Cl-易发生电离,电离后与AgNO3溶液发生反应Ag++Cl-AgCl↓,而内界中作为配位体的Cl-难以电离,不与AgNO3溶液反应。
6.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　　)。
A.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
B.[Cu(H2O)4]2+中的配位键比[Cu(NH3)4]2+中的配位键稳定
C.用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验,不能观察到同样的现象
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3中N提供空轨道
答案：A
解析：从实验现象分析可知,Cu2+与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀,继续添加氨水,由于Cu2+更易与NH3结合,生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+,A项正确,B项错误。上述现象是Cu2+的性质,与S无关,故换用Cu(NO3)2溶液仍可观察到同样的现象,C项错误。在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3中N给出孤电子对,NH3属于配位体,D项错误。
7.氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2):2CHCl3+O22HCl+2COCl2。下列说法不正确的是(　　)。
A.CHCl3分子的空间结构为正四面体形
B.COCl2分子中,C原子采用sp2杂化
C.COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构
D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质
答案：A
解析：A项,CHCl3分子中由于C—H键、C—Cl键的键长不相同,因此CHCl3的空间结构为四面体形,但不是正四面体形,错误;B项,COCl2分子中,C与O形成双键,再与两个Cl形成共价单键,因此C采用sp2杂化,正确;C项,COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构,正确;D项,由于在氯仿中的氯元素以氯原子的形式存在,不是Cl-,因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质,正确。
8.下列说法中正确的是(　　)。
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中,没有一个分子中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'
C.N的电子式为[H]+,N呈平面正方形结构
D.NH3分子中N的杂化轨道上有一个未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强
答案：D
解析：NCl3的电子式为,分子中各原子最外层都满足8电子稳定结构,A项错误;P4为正四面体形分子,但其键角为60°,B项错误;N为正四面体形结构,C项错误;NH3的电子式为H,N的杂化轨道上有一对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,使其键角为107°18',呈三角锥形,D项正确。
9.下列叙述不正确的是(　　)。
A.[Ag(NH3)2]+的空间结构是直线形,其中Ag+采取sp杂化
B.[Ni(CN)4]2-和[Zn(NH3)4]2+的配位数都是4,它们的空间结构都为正四面体形
C.Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式异构体,其中顺式为极性分子,反式为非极性分子
D.用BaCl2溶液可区别[Cu(NH3)4]SO4溶液和[Cu(NH3)4](NO3)2溶液
答案：B
解析：[Ni(CN)4]2-的空间结构为平面正方形。
10.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是(　　)。
A.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B.SF6是由非极性键构成的分子
C.1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D.C2H2分子中不含非极性键
答案：C
解析：1molS8分子中含有8molσ键,因此32gS8分子中所含σ键为×8=1mol,A项错误;根据SF6的结构模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B项错误;成键原子之间最多形成1个σ键,三键中有2个π键,因此1mol乙炔中含有3molσ键和2molπ键,C项正确;C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键,D项错误。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列关于化合物的叙述错误的是(　　)。
A.分子间能形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个σ键和1个π键
D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
答案：AC
解析：该化合物分子中不存在与电负性很大的元素原子相连的氢原子,所以不存在氢键,A项错误;分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键都是极性键,B项正确;1个单键是1个σ键,1个双键是1个σ键和1个π键,所以分子中有9个σ键和3个π键,C项错误;该分子的醛基可与水形成氢键,该分子在水中的溶解度大于2-丁烯,D项正确。
12.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)。
A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
B.该配离子中铜离子的配位数是4,配位原子是N和O
C.基态Cu原子的外围电子排布式是3d10
D.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
答案：CD
解析：根据同周期主族元素的电负性由左到右逐渐增大,同主族元素的电负性由上到下逐渐减小,所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H,A项正确;根据配离子的结构可知,铜离子形成4个共价键,配位原子为N和O,B项正确;根据铜离子的电子排布式可知,基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1,C项错误;N原子和O原子可与水分子中的H原子形成氢键,水分子中的O原子也可与配离子中的H原子形成氢键,D项错误。
13.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族,W与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是(　　)。
A.WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构
B.WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同
C.WX2是以非极性键结合成的非极性分子
D.原子半径大小顺序为X答案：CD
解析：根据题设条件可推知,W为C,X为O,Y为Si,Z为S。A项,CO2的结构式为OCO,C和O原子最外层均达到8电子稳定结构。B项,CO2和SO2均是只含有极性键的分子晶体。C项,CO2分子中C和O之间为极性键,其结构为直线形,为非极性分子。D项,原子半径大小顺序为Y>Z>W>X。
14.已知[Co(NH3)6]3+的空间结构如图,其中数字处的小圆圈表示NH3分子,且相邻的NH3分子间的距离相等,Co3+位于八面体的中心,若其中两个NH3被Cl-取代,所形成的[Co(NH3)4Cl2]-有(　　)。
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
答案：A
解析：该配离子的空间结构是正八面体,正八面体六个顶点的位置是对称等同的,选取其中一个取代,剩余位置有两种,所以二元取代产物也是两种。
15.甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH),以下说法正确的是(　　)。
A.甲醇、甲醛分子均为平面结构
B.甲醇分子内C原子采取sp2杂化,O原子采取sp杂化
C.甲醛分子中两个C—H键夹角约为120°
D.甲醇分子内的O—C—H的键角小于甲醛分子内的O—C—H的键角
答案：CD
解析：甲醛分子为平面结构,甲醇中心原子C的价电子对数为4+=4,为sp3杂化,空间结构为四面体形,故A项错误。甲醇分子内C原子采取sp3杂化,O的价电子对数为2+=4,原子采取sp3杂化,故B项错误。甲醛中心原子C的价电子对数为3+=3,为sp2杂化,分子中两个C—H键夹角约为120°,故C项正确。甲醇分子内C原子的杂化方式为sp3杂化,所以O—C—H键角约为109°28',甲醛分子内的C原子的杂化方式为sp2杂化,O—C—H的键角略小于120°,所以甲醇分子内的O—C—H的键角小于甲醛分子内的O—C—H的键角,故D项正确。
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(14分)(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为　　　　和　　　　。
(2)H2O的空间结构为　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　　。HClO中心原子的杂化轨道类型为　　　　,属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在硅酸盐中,Si四面体(如图a)通过共用顶角氧原子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为　　　　。
a
b
答案：(1)sp2　sp3　
(2)V形　sp3　sp3　极性　
(3)sp3
解析：(1)BCl3中B原子的价电子对数==3,且不含孤电子对;NCl3中N原子的价电子对数==4,根据价层电子对互斥模型判断这两种分子中中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3。
(2)H2O中O原子的价电子对数==4,且含有两个孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断该分子结构为V形,中心原子的杂化轨道类型为sp3;HClO中O原子的价电子对数为4且O的杂化轨道上含两对孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断C原子的杂化轨道类型为sp3。
(3)根据图知,该结构中每个Si原子与4个O原子形成共价键,则每个Si原子的价电子对数都是4,根据价层电子对互斥模型判断Si原子的杂化形式为sp3。
17.(8分)回答下列问题。
(1)下列粒子中可能存在配位键的是　　　。
A.CO2
B.H3O+
C.CH4
D.H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:
　。
(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点:甲观点为,乙观点为H—O—O—H,式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　(A写结构简式)。
②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:　　　　　　　　　　　　　。
答案：(1)BD
(2)H3BO3+H2OH++B(OH
(3)①+H2C2H5OC2H5+H2O　②用无水CuSO4检验实验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
解析：形成配位键的条件:一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道,常见电负性强的元素原子为N、O、F。
18.(8分)已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5;氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。
②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道;PCl5分子呈三角双锥形()。
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8的是　　　　(填分子式),该分子的空间结构是　　　　。
(2)有同学认为,NH5与PCl5类似,N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价:　　　　　　　　。
(3)经测定,NH5中存在离子键,N原子的最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5的电子式是　。
答案：(1)PCl3　三角锥形
(2)不对,因为N原子没有2d轨道
(3)[H]+H]-
解析：(1)写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现,PCl3中磷原子外围电子数是8,PCl5中磷原子外围电子数是10,所有原子的最外层电子数都是8的只有PCl3;联想氨分子的空间结构,可知PCl3分子的空间结构是三角锥形。(3)要满足N原子的最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5的电子式应是[H]+H]-。
19.(16分)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大,A的核外电子总数与其周期序数相同;其中D原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相同,并且无空轨道;B原子的L电子层中未成对电子数与D相同,但有空轨道;D与E同族,请回答下列问题。
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中,一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为　　　　　　,其中心原子的杂化方式为　　　。A分别与B、C、D形成的共价化合物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,任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价电子对数为3的酸根离子是　　　　　　　　　　　　　(填化学式);酸根离子呈三角锥形结构的是　　　　　　　　　　　　　。
(3)BA4分子的空间结构为　　　　;根据电子云重叠方式的不同,该分子中共价键的类型为　　　　　　。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26,其分子中σ键和π键的数目之比为　　　。
答案：(1)NH3　sp3　C2H4、N2H4、H2O2(或其他合理答案)
(2)N、N、C　S
(3)正四面体形　σ键
(4)3∶2
解析：A的核外电子总数与其周期序数相同,可知A是H元素;D原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相同,并且无空轨道,可知D是O元素;B原子的L电子层中未成对电子数与D相同,但有空轨道,可知B是C元素;A、B、C、D、E的原子序数依次增大,可知C是N元素;A、B、C、D、E为短周期元素且D与E同族,可知E是S元素。(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中,一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为NH3,其中心原子的价电子对数为4,所以中心原子的杂化方式为sp3。H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是C2H4、N2H4、H2O2等。(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价电子对数为3的酸根离子是N、N、C;酸根离子呈三角锥形结构的是S。(3)CH4分子的空间结构为正四面体形;根据电子云重叠方式的不同,该分子中共价键的类型为σ键。(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26,该氢化物的分子式为C2H2,结构式为H—C≡C—H,其分子中σ键和π键的数目之比为3∶2。
20.(14分)氮元素是地球大气中含量最多的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为　　　　。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是　　　　　　　　　,而在氨水中,分子间的作用力有　　　　　　　　　　　。
(3)甘氨酸(结构简式为)是最简单的一种氨基酸,其相对分子质量为75,而戊烷的相对分子质量为72,与甘氨酸相差不大,但甘氨酸易溶解于水,戊烷却难溶解于水,出现这种差异的原因是
　。
(4)氮的氢化物除氨气外,还有联氨,其结构简式为NH2—NH2。在联氨分子中,N原子采取　　　　杂化,联氨中的六个原子　　　　　　(填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过　　　　结合,在肾脏内易形成结石。
答案：(1)4∶3　
(2)共价键　氢键、范德华力
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷分子与水分子之间不能形成氢键　(4)sp3　不在　
(5)氢键
解析：(1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,故有两对成对电子,即4个成对电子,3个未成对电子。
(2)氨水中,氨分子与水分子之间、氨分子与氨分子之间、水分子与水分子之间都存在氢键及范德华力。
(3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基、羧基中的羟基氧原子与水分子中氢原子、羧基中的羟基氢原子与水分子中的氧原子、氨基氮原子与水分子中的氢原子、氨基氢原子与水分子中的氧原子间都能形成氢键。
(4)NH2—NH2分子中,每个氮原子周围是4对价电子对(3对成键电子对和1对孤电子对),故N原子采取sp3杂化;由此可推知,一个氮原子和与其相连的两个氢原子及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥型结构,故六个原子不可能共面。