第二章 分子结构与性质
单元测试卷
一、单选题(本题共16小题)
1. 从σ键、π键及σ键的重叠轨道的角度分析,下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )
A.CH4与CH≡CH B.H2O与HCl C.H2与Cl2 D.Cl2与N2
【答案】B
【解析】CH4分子中仅存在σ键,CH≡CH分子中存在σ键和π键,故A项不符合题意;H2O与HCl分子中都仅存在s-pσ键,故B项符合题意;H2分子中仅存在s-sσ键。Cl2分子中仅存在p-pσ键,故C项不符合题意;Cl2分子中仅存在σ键,N2分子中存在σ键和π键,故D项不符合题意。
2.如图为“点击化学”的一种反应,下列关于物质I~Ⅲ的说法正确的是( )
A.I分子中只含有非极性键 B.1个Ⅱ分子中有5个π键
C.Ⅱ分子中既含有极性键又含有非极性键 D.Ⅲ中碳氧键的键能均相等
【答案】C
【解析】I分子中含有C-H、C-N等极性键,A项错误;1个Ⅱ分子中有2个π键,B项错误;Ⅱ分子中含有C-H极性键和C≡C非极性键,C项正确;Ⅲ中含有C-O键和C=O键,二者键能不相等,D项错误。
3.下列叙述正确的是( )
A.CN-与N2的结构相似,则CH2=CHCN分子中σ键与π键的数目之比为1:1
B.1 mol CH3CH=CHCH3中有4molσ键和1molπ键
C.共价化合物H2O2中含有σ键,离子化合物Na2O2中也含有σ键
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l) =3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键的数目为6NA (设NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】由CN-与N2的结构相似可推断出,CH2=CHCN其分子中含有6个σ键和3个π键,所以σ键与π键的数目之比为2:1,A项错误;1 mol CH3CH=CHCH3中有11molσ键和1molπ键,B项错误;H2O中的O-H键和O-O键都是共价单键,属于σ键,Na2O2中存在O-O共价单键,是σ键,C项正确;1个N2H4分子中含有4个N-H键,若该反应中有4molN-H键断裂,则生成1.5molN2,形成的π键的数目是3NA,D项错误。
4.N2的结构可以表示为 ,CO的结构可以表示为 ,其中椭圆框表示健,·表对应原子提供的电子。下列说法错误的是( )
A.N2分子与CO分子中都含σ键和π键
B.N2分子与CO分子中的π键不完全相同
C.电负性:CD.N2分子中含有2个π键,CO分子中含有1个π键
【答案】D
【解析】从题图可以看出,N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键,A项正确,D项错误;N2分子中的π键是由每个氮原子各提供一个p电子以“肩并肩”的方式形成的,而CO分子中的一个π键是由O原子单方面提供电子对形成的,B项正确。
5.用短线“-”表示共用电子对、用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。两种短周期元素组成的R分子的路易斯结构式可以表示为 ,下列叙述错误的是( )
A.R可能是BF3 B.R呈三角锥形
C.R可能易溶于水 D.R分子的键角小于109 28'
【答案】A
【解析】BF3中B原子上没有孤电子对,A项错误;该分子中中心原子的价层电子对数是4,且含有一对孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断R的空间结构
为三角锥形,键角小于109°28',B、D项正确;该分子可能是氨气,氨气易溶于水,C项正确。
6.科学家近期合成了一种固氨酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为NH2-,反应过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.产物中N原子的价层电子对数为4
B.NH2-的VSEPR模型为四面体形
C.电负性大小:N>C>Fe
D.键角:NH2->NH3
【答案】D
【解析】产物为阳离子,其中N原子的价层电子对数为4,A项正确;NH2-的中心原子N的价层电子对数为4,其VSEPR模型是四面体形,B项正确;一般来说,同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:N>C,非金属元素的电负性一定大于金属元素的,则电负性:N>C>Fe,C项正确;NH2-的中心原子N中有2对孤电子对,而NH3的中心原子N中只有1对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的排斥力越大,键角越小,则键角:NH2-7.在BrCH=CHBr分子中,C-Br键的成键轨道是( )
A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
【答案】C
【解析】BrCH=CHBr分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,溴原子的价层电子排布式为4s24p5,4p轨道上有一个单电子,与碳原子的一个sp2杂化轨道成键,故C-Br键的成键轨道是sp2-p,C项正确。
8.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示:
下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化
C.1molA分子中所含σ键为10mol
D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
【答案】B
【解析】A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子的孤电子对数为1,碳原子没有孤电子对,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2即杂化,A项错误,B项正确;A分子中有11个σ键,C项错误;编号为a的氮原子为sp3杂化,故该氮原子和与其成键的另外三个原子不可能共平面,D项错误。
9. 磷酸氯喹的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:O>N>C
B.该有机物中碳原子采取sp、sp2杂化
C.基态氢原子的电子云轮廓图为哑铃形
D.PO43-的空间结构与VSEPR模型相同
【答案】D
【解析】基态N原子的价层电子排布为2s22p3,2p轨道呈半充满稳定结构,较难失去1个电子,故N的第一电离能大于O的第一电离能,A项错误:该有机物中碳原子采取sp2、sp3杂化,B项错误;基态氢原子的电子云轮廓图为球形,C项错误;PO43-中P原子上的价层电子对数为4,没有孤电子对,故其空间结构与VSEPR模型相同,D项正确。
10. 顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2
B.碳铂中所有碳原子在同一平面上
C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2:1
D.1mol碳铂中含有σ键的数目为18NA
【答案】C
【解析】顺铂分子中氨原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3,A项错误。四元环上的C原子均采用sp3杂化,C=O中的C原子采用sp2杂化C项正确;
C-H:2×3=6,N-H:2×3=6,Pt-N:2,Pt-O:2,C-C:6, C-O:2,C=O:2,共26个σ键,D项错误;4个sp3杂化的C原子相互连接,所有碳原子不可能共面,B项错误。
11.中国科学院第四任院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,而且其结构也没有发生改变,得到了可用于衍射实验的单晶体。已知H2O2的结构式为H-O-O-H,下列说法错误的是( )
A. H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的
B. H2O2分子中只含σ键,不含π键
C. H2O2既有氧化性又有还原性
D. H2NCONH2·H2O2属于离子化合物
【答案】D
【解析】尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,而且结构也没有发生改变,这说明H2NCONH2与H2O2,是通过氢键结合的,故A项正确;H2O2的结构式为H-O-O-H,均由单键构成,所以只含有σ键,不含π键,故B项正确;H2O2中O元素的化合价为-1,处于中间价态,故H2O2既有还原性又有氧化性,故C项正确;H2NCONH2·H2O2为共价化合物,故D项错误。
12. 下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是( )
【答案】 A
【解析】手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子,判断手性碳原子时抓住以下两点:手性碳原子一定是饱和碳原子,手性碳原子所连接的四个原子或原子团是不相同的。
13. 氧氰的化学式为(OCN)2,结构式为N≡C-O-O-C≡N,下列叙述正确的是( )
A.N≡C键中含有2个σ键和1个π键
B.分子中含有3个σ键和4个π键
C.N≡C键的键长小于C≡C键的键长
D.分子中只含有极性键
【答案】C
【解析】N≡C键中含有1个σ键和2个π键,A项错误;分子中含有5个σ键和4个π键,B项错误;原子半径: C>N,故N≡C键的键长小于C≡C键的键长,C项正确;分子中的O-O键为非极性键,D项错误。
14. 如图所示为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( )
A.W、R元素的单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长:W-H键W-H键
D.键长:X-H键【答案】B
【解析】由元素在周期表中的位置可知X为N,W为P,Y为S,R为Ar,Z为Br。磷元素的单质中存在非极键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学键,A项错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B项正确:原子半经:P>S,故键长:P-H键>S-H键,C项错误;原子半径:P>N,故键长:P-H键>N-H键,键长越短,键能越大,故键能:P-H键15. 咪唑()是生产抗真菌药物的主要原料之一,具有类似于苯的平面结构,易溶于水。下列说法错误的是( )
A.咪唑的水溶液中存在5种氢键
B.咪唑分子中C-N键的极性小于N-H键的极性
C.咪唑分子中C-H键的键长大于N-H键的键长
D.咪唑中两个N原子均为sp2杂化
【答案】D
【解析】咪唑的水溶液中存在的氢键有:H2O…H-O-H、
共5种,A项正确;电负性:N>C>H,故C-N键的极性小于N-H键的极性,B项正确;C的原子半径比N的大,故C-H键的键长大于N-H键的键长,C项正确;咪唑中不饱和N原子为sp2杂化,而亚氨基中N原子为sp3杂化,D项错误。
16. 一种有机合成中间体的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机合成中间体中含有两个苯环结构
B.该有机物所含元素的第一电离能:F>C>O>H
C.该有机物分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3
D.该有机物分子中σ键与π键的个数之比为3:1
【答案】C
【解析】该有机化合物中无苯环,A项错误;该有机物中所含元素的第一电离能:F>O>C>H,B项错误;该有机物分子中,双键碳原子为sp2杂化,甲基,次甲基碳原子均为sp3杂化,C项正确;该有机物分子中含10个C-H键,11个C-C键4个C=C键,2个C=O健,2个C-F键2个C-O键,则含31个σ键、6个π键,D项错误。
二、非选择题(本题共4小题)
17. (1)COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ,中心原子的杂化方式为 。
(2)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为 。
(3)[AlH4]-中A1原子的杂化方式为 ;列举与[AlH4]-空间结构相同的一种离子和一种分子: 、 (填化学式)。
(4)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn原子的杂化方式为 ,SnBr2分子中Br-Sn-Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)3:1 sp2 (2) sp3 (3) sp3 NH4+ CH4 (4) sp2 <
【解析】COCl2中有1个C=O和2个C-Cl,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,σ键和π键的个数比为3:1,中心原子杂化方式为sp2。(2)As4O6中1个As与3个O形成3个As-O,含有1对孤电子对, As的价层电子对数是4,As的杂化类型为sp3。 (3)[A1H4]ˉ的中心原子A1上的孤电子对数为(3+1-4×1)/2=0,σ键电子对数是4,则价层电子对数是4,Al原子的杂化类型为sp3,[AlH4]-的空间结构为正四面体形;与[A1H4]ˉ空间结构相同的分子和离子分别是CH4和NH4+。(4)SnBr2分子中Sn原子的价层电子对数为2+ 1/2×(4-2×1)=3,所以Sn的杂化类型为sp2,且含有1对孤电子对,则该分子的空间结构为V形,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以其键角小于120°。
18.水是自然界中普遍存在的一种物质,也是维持生命活动所必需的一种物质。信息一:水的性质存在许多反常现象,如固态水的密度小于液态水的密度,使冰浮在水面上;冰的沸点相对较高,水在常温常压下呈液态等。
信息二:在20℃、1个大气压和其他一定的条件下,给水施加一个弱电场,水可以结成冰,称为“热冰”,结构如图所示。
回答下列问题。
(1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为δs-s,p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为δp-p。,则H2O分子中含有的共价键用符号表示为 。
(2)下列物质熔化时,所克服的微粒间的作用力与“热冰”融化时所克服的作用力类型不相同的是 (填字母)。
A.固态N2 B.干冰 C.食盐 D.固态氨
(3)已知:2H2OH3O++OH-, H3O+的空间结构是 ,在OH-、H2O 、H3O+、H2O2中均含有的作用力是 (填字母)。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.氢键
(4)水的分解温度远高于其沸点的原因是
。
【答案】(1) δs-p (2)C (3)三角维形 A (4)水分解必须破坏O-H共价键,而水沸腾只需破坏氢键和范德华力
【解析】(2)“热冰”融化时克服分子间作用力,固态N2、干冰、固态氨熔化时
也克服分子间作用力,食盐熔化时克服离子键,故选C。(3) H3O+中O原子上的价层电子对数为4,孤电子对数为1,故H3O+的空间结构是三角锥形。
19. A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大,A原子的核外电子总数与其周期数相同:D原子的L能层中,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能层中未成对电子数与D原子的相同,但有空轨道:D与E同族。回答下列问题。
(1)A与上述其他元素形成的二元共价化合物中,有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有 (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,其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是 (填化学式,下同);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 (2)NO3-、NO2-、CO32-、SO32-
(3)正四面体形 s-pσ键 (4)3:2
【解析】由“A原子的核外电子总数与其周期数相同”可知A是H元素;由“D原子的L能层中,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;由“B原子的L能层中未成对电子数与D原子的相同,但有空轨道”可知B是C元素;由“A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大”及“D与E同族”可知C是N元素,E是S元素。(1)H与题干中其他元素形成的二元共价化合物中,有一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为NH3,其中心原子的价层电子对数为4,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有C2H4、N2H4、H2O2等。(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是NO3-、NO2-、CO32-;酸根离子呈三角锥
形结构的是SO32-。 (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s-pσ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. (1)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成如图所示的笼状结构的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是 。
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质的结构及性质的角度分析,该设想的依据是 。
(2)图甲是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(如图乙所示),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 (填字母)。
a.CF4 b.CH4 c.NH4+ d.H2O
(3)已知S4O62-的结构为 ,其中S原子的杂化方式是 ;键长:
a (填“>”“<”或“=”)b。比较物质A与物质B的沸点高低并说明原因:
。
【答案】(1)①氢健、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且CO2与H2O的结合能大于CH4与H2O的结合能 (2) c (3)sp3 <
B>A,因为B易形成分子间氢键
【解析】(1)②笼状结构的空腔直径是0.586nm,而CO2分子的直径是0.512nm,笼状结构的空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水之间的结合能大于CH4与水之间的结合能,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。(2)要能被该有机化合物识别,即能嵌入空腔形成4个氢键,H原子连接电负性大、半径小且有孤电子对的N、O、F原子时,能够形成氢键,所以CF4和CH4不能形成氢键;由图乙可知,4个氮原子位于正四面体的顶点,形成4个氢键需要4个氢原子。综上所述,题给选项中只有NH4+能够被该有机化合物识别,c项符合要求。(3)S4O62-的结构中两边的两个S原子均形成4个σ键且无孤电子对,中间的两个S原子均形成两个单键,且均有两对孤电子对,故S4O62-中S原子的杂化方式都是sp3;一般来说,相同原子间形成的共价键的数目越多,键长越短;能形成分子间氢键的物质沸点较高, 易形成分子内氢键, 易形成分子间氢键,所以沸点:B>A。第二章 分子结构与性质
单元测试卷
一、单选题(本题共16小题)
1. 从σ键、π键及σ键的重叠轨道的角度分析,下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )
A.CH4与CH≡CH B.H2O与HCl C.H2与Cl2 D.Cl2与N2
2.如图为“点击化学”的一种反应,下列关于物质I~Ⅲ的说法正确的是( )
A.I分子中只含有非极性键 B.1个Ⅱ分子中有5个π键
C.Ⅱ分子中既含有极性键又含有非极性键 D.Ⅲ中碳氧键的键能均相等
3.下列叙述正确的是( )
A.CN-与N2的结构相似,则CH2=CHCN分子中σ键与π键的数目之比为1:1
B.1 mol CH3CH=CHCH3中有4molσ键和1molπ键
C.共价化合物H2O2中含有σ键,离子化合物Na2O2中也含有σ键
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l) =3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键的数目为6NA (设NA为阿伏加德罗常数的值)
4.N2的结构可以表示为 ,CO的结构可以表示为 ,其中椭圆框表示健,·表对应原子提供的电子。下列说法错误的是( )
A.N2分子与CO分子中都含σ键和π键
B.N2分子与CO分子中的π键不完全相同
C.电负性:CD.N2分子中含有2个π键,CO分子中含有1个π键
5.用短线“-”表示共用电子对、用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。两种短周期元素组成的R分子的路易斯结构式可以表示为 ,下列叙述错误的是( )
A.R可能是BF3 B.R呈三角锥形
C.R可能易溶于水 D.R分子的键角小于109 28'
6.科学家近期合成了一种固氨酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为NH2-,反应过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.产物中N原子的价层电子对数为4
B.NH2-的VSEPR模型为四面体形
C.电负性大小:N>C>Fe
D.键角:NH2->NH3
7.在BrCH=CHBr分子中,C-Br键的成键轨道是( )
A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
8.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示:
下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化
C.1molA分子中所含σ键为10mol
D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
9. 磷酸氯喹的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:O>N>C
B.该有机物中碳原子采取sp、sp2杂化
C.基态氢原子的电子云轮廓图为哑铃形
D.PO43-的空间结构与VSEPR模型相同
10. 顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2
B.碳铂中所有碳原子在同一平面上
C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2:1
D.1mol碳铂中含有σ键的数目为18NA
11.中国科学院第四任院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,而且其结构也没有发生改变,得到了可用于衍射实验的单晶体。已知H2O2的结构式为H-O-O-H,下列说法错误的是( )
A. H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的
B. H2O2分子中只含σ键,不含π键
C. H2O2既有氧化性又有还原性
D. H2NCONH2·H2O2属于离子化合物
12. 下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是( )
13. 氧氰的化学式为(OCN)2,结构式为N≡C-O-O-C≡N,下列叙述正确的是( )
A.N≡C键中含有2个σ键和1个π键
B.分子中含有3个σ键和4个π键
C.N≡C键的键长小于C≡C键的键长
D.分子中只含有极性键
14. 如图所示为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( )
A.W、R元素的单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长:W-H键W-H键
D.键长:X-H键15. 咪唑()是生产抗真菌药物的主要原料之一,具有类似于苯的平面结构,易溶于水。下列说法错误的是( )
A.咪唑的水溶液中存在5种氢键
B.咪唑分子中C-N键的极性小于N-H键的极性
C.咪唑分子中C-H键的键长大于N-H键的键长
D.咪唑中两个N原子均为sp2杂化
16. 一种有机合成中间体的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机合成中间体中含有两个苯环结构
B.该有机物所含元素的第一电离能:F>C>O>H
C.该有机物分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3
D.该有机物分子中σ键与π键的个数之比为3:1
二、非选择题(本题共4小题)
17. (1)COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,COCl2分子中σ键和π键的个数比为 ,中心原子的杂化方式为 。
(2)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为 。
(3)[AlH4]-中A1原子的杂化方式为 ;列举与[AlH4]-空间结构相同的一种离子和一种分子: 、 (填化学式)。
(4)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn原子的杂化方式为 ,SnBr2分子中Br-Sn-Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
18.水是自然界中普遍存在的一种物质,也是维持生命活动所必需的一种物质。信息一:水的性质存在许多反常现象,如固态水的密度小于液态水的密度,使冰浮在水面上;冰的沸点相对较高,水在常温常压下呈液态等。
信息二:在20℃、1个大气压和其他一定的条件下,给水施加一个弱电场,水可以结成冰,称为“热冰”,结构如图所示。
回答下列问题。
(1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为δs-s,p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为δp-p。,则H2O分子中含有的共价键用符号表示为 。
(2)下列物质熔化时,所克服的微粒间的作用力与“热冰”融化时所克服的作用力类型不相同的是 (填字母)。
A.固态N2 B.干冰 C.食盐 D.固态氨
(3)已知:2H2OH3O++OH-, H3O+的空间结构是 ,在OH-、H2O 、H3O+、H2O2中均含有的作用力是 (填字母)。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.氢键
(4)水的分解温度远高于其沸点的原因是
。
19. A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大,A原子的核外电子总数与其周期数相同:D原子的L能层中,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能层中未成对电子数与D原子的相同,但有空轨道:D与E同族。回答下列问题。
(1)A与上述其他元素形成的二元共价化合物中,有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有 (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,其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是 (填化学式,下同);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. (1)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成如图所示的笼状结构的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是 。
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质的结构及性质的角度分析,该设想的依据是 。
(2)图甲是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(如图乙所示),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 (填字母)。
a.CF4 b.CH4 c.NH4+ d.H2O
(3)已知S4O62-的结构为 ,其中S原子的杂化方式是 ;键长:
a (填“>”“<”或“=”)b。比较物质A与物质B的沸点高低并说明原因:
。