专题4 分子空间结构与物质性质综合拔高练

综合拔高练
高考真题练
考点1　杂化轨道类型和分子(或离子)的空
间结构
1.(2023新课标,9)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法正确的是(　　)
A.该晶体中存在N—H…O氢键
B.基态原子的第一电离能:CC.基态原子未成对电子数:BD.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
2.(2021江苏,6)下列有关NH3、N、N的说法正确的是(　　)
A.NH3能形成分子间氢键
B.N的空间构型为三角锥形
C.NH3与N中的键角相等
D.NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键
3.(2023江苏,5)下列说法正确的是(　　)
AH都属于氢元素
B.N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
4.(1)[2024全国甲,35(3)]一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是　　　,硅原子的杂化轨道类型为　　　　。
(2)[2024山东,16(3)][BMIM]+B是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为　　　;[BMIM]+中咪唑环存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为　　　　。
(3)[2024浙江1月选考,17(3)改编]①H2N—NH2+H+H2N—N,其中—NH2的N原子杂化方式为　　　;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2　　　　H2N—N中的—N(填“>”“<”或“=”),请说明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②已知:+H2O,将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是N。比较氧化性强弱:N　　　HNO3(填“>”“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　;O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因　　　　　　　　　　。
6.(2022广东,20节选)(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4　　　H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。Se的立体构型为　　　　。
7.(2021湖南,18节选)(2)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
SiX4的熔沸点
SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是　　　(填化学式),沸点依次升高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,气态SiX4分子的空间构型是　　　　　　　;
②SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为　　　　　。
考点2　配位键及配位化合物
8.(2024新课标,11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物,具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　)
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中,Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中,X原子轨道杂化类型为sp3
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可溶于NH4Cl溶液
D.Y3[Z(WX)6]2中,WX-提供电子对与Z3+形成配位键
9.(2023全国甲,35节选)(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是　　　　(填酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为　　　　,氮原子提供孤对电子与钴离子形成　　　　键。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为　　　　。
10.(2021全国乙,35节选)(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是　　　　,中心离子的配位数为　　　　。
11.(2020课标Ⅲ,35节选)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(2)NH3BH3分子中,N—B化学键称为　　　　键,其电子对由　　　　提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
3NH3BH3+6H2O3N+9H2
B3的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由　　　　变为　　　　　　。
考点3　分子的极性
12.(2024湖南,9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,
原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BC.1molP和1molQ所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
13.(2023山东,3)下列分子属于极性分子的是　(　　)
A.CS2　　　　　　B.NF3
C.SO3　　　　　　D.SiF4
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应用实践
1.反应CO2+2NH3H2O+CO(NH2)2可应用于工业合成尿素。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是(　　)
A.干冰分子空间构型为V形
B.1mol尿素分子中含有7molσ键
C.水分子的电子式:H··O··H
D.氨气是非极性分子
2.(2024江苏扬州邗江中学期中)H2和O2在[PdCl4]2-的作用下生成H2O2,反应历程如图。下列说法不正确的是(　　)
A.H2O2中存在极性键和非极性键
B.[PdCl4]2-中Pd2+提供空轨道形成配位键
C.反应历程中涉及反应:Pd+O2+2Cl-[PdCl2O2]2-
D.等物质的量的H2和O2发生反应时,反应①和反应②转移的电子数之比为1∶2
3.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是　　(　　)
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
4.SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是(　　)
A.是非极性分子
B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向S
D.S原子满足8电子稳定结构
5.Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-、Cl-分别形成使溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-、黄色的[FeCl4]-。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向含Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-;Co2+不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是(　　)
A.溶液Ⅰ呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成的
B.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,溶液可能再次变为红色
C.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+
D.为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3+的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸
6.CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2均为常见的燃料,关于这三者的结构与性质,下列说法错误的是(　　)
A.CH3OH的电子式为H······H
B.N2H4空间结构为平面形
C.CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都易溶于水
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N的杂化方式均相同
7.X、Y为同周期主族元素,Y有8种不同运动状态的电子,二者形成的一种化合物固态时以[XY2]+[XY3]-的形式存在。下列说法错误的是　　(　　)
A.Y形成的单质可能是极性分子
B.[XY3]-中心原子采用的杂化方式为sp2
C.[XY2]+的空间结构为直线形
D.X、Y形成的简单氢化物的稳定性:X>Y
8.氨缩脲()在碱性条件下与CuSO4溶液可形成紫色物质(结构如图)。
下列说法错误的是(　　)
A.1个氨缩脲分子中含有11个σ键和2个π键
B.紫色物质中铜离子的配位数是4
C.紫色物质中能与水分子形成氢键的原子有N、O、H
D.紫色物质中的非金属元素的第一电离能:O>N>C
9.已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2+(aq)+4Cl-(aq)[CoCl4]2-(aq)+6H2O(l)　ΔH,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下所示,以下结论和解释正确的是(　　)
粉红色溶液
　A.等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为3∶2
B.由实验①可推知ΔH<0
C.[Co(H2O)6]2+中配体为H2O,它提供空轨道,配位数为6
D.由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A.中σ键和π键
　 的数目之比为9∶1
B.某元素(X)气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当其单质与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.互为等电子体,1mol中含有的π键的数目为2NA,的电子式为[∶O O∶]2+
D.H2O2为非极性分子
11.冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.该螯合离子所形成的物质是离子晶体,晶体中存在离子键、极性键、非极性键
B.该螯合离子有4种一氯代物,中心离子的配位数为6
C.该螯合离子有分子识别和自组装的功能
D.该螯合离子中C原子杂化方式有2种,K+的电子排布式为[Ar]4s1
12.分子的结构与性质息息相关,下列说法错误的是(　　)
A.I2易溶于苯、CH4难溶于水,都可用“相似相溶”原理解释
B.和中均含有手性碳原子
C.H3O+和NH3的中心原子都采用sp3杂化
D.三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸
13.将SO2通入FeCl3溶液时,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3和Fe3+形成配合物后,通过配合物中“Fe(Ⅲ)—O—S(Ⅳ)”氧桥将S(Ⅳ)的电子传递给Fe(Ⅲ)发生“配位体对金属的荷移”,其反应机理图示如下:
下列说法错误的是(　　)
A.SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++S
B.SO2分子和H2SO3分子的硫原子杂化方式相同
C.H2SO3中的O与Fe3+的配位反应决定图中总反应的速率
D.[Fe(H2O)6]2+中的六个氧原子构成正八面体结构
迁移创新
14.离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构,回答下列问题:
(1)该物质含有的化学键类型为　　　　　　　　　　;其中C原子的杂化轨道类型是　　　　　　。
(2)大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。如季铵阳离子(R4N+,即N的H被烃基R取代),带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机铵正离子,请从配位键形成的角度来解释N的形成(H++NH3N):　　　　　　　　　　　　　　　　　。阴离子如四氯铝酸根离子[AlCl4]-是一种配离子,其配位原子是　　　　,配位体是　　　　;该阴离子中含有　　　　个σ键,空间结构名称为　　　　。
(3)LiBH4-LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率,其中B可以被P部分取代。根据B中元素的化合价判断,电负性H　　　B(填“>”或“<”),其中B原子的杂化轨道类型是　　　　。P的价层电子对互斥模型为　　　　。
答案与分层梯度式解析
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1.A　由题图可知晶体中存在N—H…O氢键,A项正确。同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA族元素原子的最外层p轨道处于半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素,则基态原子的第一电离能:N>O>C,B项错误。基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1,未成对电子数为1;基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2,未成对电子数为2;基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,未成对电子数为2;基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,未成对电子数为3;则基态原子未成对电子数:B2.A　NH3分子间可以形成氢键,A项正确;N=3,中心氮原子采用sp2杂化,N的空间构型为平面三角形,B项错误;NH3和N中的氮原子均采用sp3杂化,但是NH3的空间构型为三角锥形,N的空间构型为正四面体形,两者键角不同,C项错误;Ag+与NH3分子中的氮原子形成配位键,1个该配离子中有2个配位键,D项错误。
3.A　H互为同位素,质子数都是1,都属于氢元素,A正确;N和H2O的中心原子价层电子对数均为4,中心原子轨道杂化类型均为sp3,B错误;H2O2的结构式为H—O—O—H,H—O键为极性共价键,O—O键为非极性共价键,C错误;CaH2晶体由Ca2+和H-组成,Ca2+和H-之间存在强烈的相互作用,不是Ca和H2之间存在强烈的相互作用,D错误。
4.答案　(1)C　sp3
(2)正四面体形　sp2
(3)①sp3　<　—NH2和—N中N原子均采取sp3杂化,—NH2中N原子上有1个孤电子对,而—N中N原子上没有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力　②>　
解析　(1)聚甲基硅烷中涉及元素的电负性从大到小的顺序为C>H>Si;聚甲基硅烷中Si形成4个σ键,没有孤电子对,采取sp3杂化。
(2)B中B原子的轨道杂化方式为sp3,其空间构型为正四面体形。[BMIM]+中咪唑环存在大π键,所以其是平面结构,N原子的轨道杂化方式为sp2。
(3)①根据H2N—NH2的分子结构可知,N原子价层电子对数为3+1=4,有1个孤电子对,N原子的杂化方式为sp3,—N中N原子价层电子对数为4+0=4,无孤电子对,N原子的杂化方式为sp3,因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,故键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2HNO3;根据题中已知信息,SO3+H2OH2SO4反应类似于有机反应中的加成反应,已知构成A的两种微粒之一为N,可推测反应过程中1个HNO3分解为1个N和1个OH-,1个OH-再与2个SO3连续发生类似于已知信息的反应,故所得阴离子的结构式为。
5.答案　(2)sp2　>　ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—Oσ键,所以ClO2中Cl—O键的键长更短
解析　(2)由于ClO2中存在大π键,故Cl原子必须有垂直于分子所在平面的未杂化的p轨道以参与形成大π键,因此Cl原子的轨道杂化方式为sp2;ClO2 中Cl原子为sp2杂化,Cl2O中O原子为sp3杂化,因此O—Cl—O键角更大。
方法点津　紧扣信息“ClO2中存在大π键”,推测ClO2 分子中Cl原子为sp2杂化,而不是用通常方法计算Cl原子的价电子对数。
6.答案　(5)>　正四面体形
解析　(5)H2SeO4可写成(HO)2SeO2,H2SeO3可写成(HO)2SeO,H2SeO4分子中连接在中心原子Se上的非羟基氧原子数目比H2SeO3多,故H2SeO4的酸性强于H2SeO3;Se中心原子的价电子对数=×(6+2+0×4)=4,无孤电子对,故Se的立体构型为正四面体形。
7.答案　(2)①SiCl4　都是分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高　正四面体
②sp3、sp2
解析　(2)①0℃即273.15K,此时呈液态的只有SiCl4;SiX4中Si原子采取sp3杂化,没有孤电子对,空间构型为正四面体。②由结构可知,N-甲基咪唑含有甲基和咪唑环碳原子,则该分子中碳原子的轨道杂化类型为sp2、sp3。
8.A　由题意可知,W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素,W的外层电子数是内层电子数的2倍,则W为C元素;X、Y的第一电离能都比左右相邻元素的高,可知X、Y在第ⅡA族或第ⅤA族,根据无机盐的化学式可知,Y为金属元素,则X为N元素,Y为Mg元素;Z的M层(第三层)未成对电子数为4,可推出Z元素的价层电子排布式为3d64s2,则Z为Fe元素。N元素形成的单质为分子晶体,Mg元素和Fe元素形成的单质为金属晶体,C元素形成的单质可为共价晶体金刚石,也可为混合型晶体石墨,石墨、金刚石的熔点均比铁的熔点高,A错误;X的简单氢化物为NH3,其中N原子的轨道杂化类型为sp3,B正确;Y的氢氧化物为Mg(OH)2,是中强碱,难溶于NaCl溶液,NH4Cl水解使溶液显酸性,Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液,C正确;Mg3[Fe(CN)6]2中CN-为配体,提供孤电子对,Fe3+有空轨道,CN-和Fe3+可形成配位键,D正确。
9.答案　(2)③　+2　配位　(3)sp3
解析　(2)酞菁分子中所有原子共平面,故N原子的杂化类型均为sp2。N原子①、②的sp2杂化轨道参与形成2个σ键并容纳1对孤电子对,N原子剩余的1个电子在未杂化的p轨道内。N原子③的sp2杂化轨道参与形成3个σ键,N原子剩余的1对孤电子对在未杂化的p轨道内。故p轨道能提供1对电子的N原子是③。1个钴酞菁分子比1个酞菁分子少了2个H原子,设酞菁的化学式为H2M,则钴酞菁的化学式为CoM,由于H为+1价,则“M”为-2价,故CoM中钴离子的化合价为+2。钴酞菁分子中N原子提供孤电子对,钴离子提供空轨道,二者形成配位键。(3)题图中Al位于4个Cl形成的四面体的中心,故Al的轨道杂化类型为sp3。
10.答案　(2)N、O、Cl　6
解析　(2)H2O中的氧原子、NH3中的氮原子和Cl-中都有孤电子对,可作为配位原子,故配位原子为O、N、Cl,中心离子的配位数为3+2+1=6。
11.答案　(2)配位　N　sp3　sp2
解析　(2)NH3BH3分子中,N原子核外有1对孤电子对,B原子含有空轨道,故N原子提供孤电子对与B原子形成N→B配位键,NH3BH3分子的结构式为。由NH3BH3的结构式可知B原子的价电子对数=4(孤电子对数为0),故NH3BH3中B原子采取sp3杂化;由B3的结构式可知B原子的价电子对数=3(孤电子对数为0),故B3中B原子采取sp2杂化。
12.A　P和Q呈平面六元并环结构,正、负电中心重合,P和Q都为非极性分子,A错误;同周期元素从左到右,随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:B13.B　CS2、SO3、SiF4的空间结构分别为直线形、平面三角形、正四面体形,均为对称结构,属于非极性分子;NF3的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,为极性分子,B正确。
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1.B　二氧化碳分子的结构式为OCO,CO2中心原子的价电子对数是2,根据价层电子对互斥模型判断其空间构型为直线形,A错误;CO(NH2)2的结构简式为,单键均为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,故1mol尿素分子中含有7molσ键,B正确;水分子的电子式为H····H,C错误;氨气分子是极性分子,D错误。
2.D　H2O2中存在H—O极性键和O—O非极性键,A正确;[PdCl4]2-中Pd2+提供空轨道与Cl-提供的孤电子对形成配位键,B正确;由反应历程图可知,反应②为:Pd+O2+2Cl-[PdCl2O2]2-,C正确;反应①H的化合价由0→+1,反应②O的化合价由0→-1,等物质的量的H2和O2发生反应时,反应①和反应②转移的电子数之比为1∶1,D错误。
3.B　CH3OH结构不对称,CH3OH为极性分子,A项正确;由NH3的三角锥形结构可知,N2H4中所有原子不可能共平面,B项错误;N2H4形成的分子间氢键数目多于(CH3)2NNH2,故沸点高,C项正确;CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3,D项正确。
方法点津　“类比法”判断中心原子的杂化类型
(1)由H2O中O原子的杂化方式,可推知—O—H中O原子的杂化方式也为sp3。
(2)由NH3中N原子的杂化方式,可推知—NH2中N原子的杂化方式也为sp3。
(3)由CH4中C原子的杂化方式,可推知所有饱和碳原子的杂化方式也都是sp3。
4.A　SF6分子呈正八面体,正、负电荷重心重合,故为非极性分子,A项正确;SF6分子中键角∠FSF有90°和180°两种,B项错误;电负性F>S,故S与F之间的共用电子对偏向F,C项错误;SF6中S原子不为8电子稳定结构,D项错误。
5.D　Fe(NO3)3溶液中部分Fe3+水解生成Fe(OH)3,部分Fe3+形成[Fe(H2O)6]3+;向Fe(NO3)3溶液中加入KSCN溶液,有红色的[Fe(SCN)6]3-生成,再加入NaF溶液,[Fe(SCN)6]3-转化为无色的[FeF6]3-。[Fe(H2O)6]3+使溶液呈浅紫色,Fe3+易水解,Fe(NO3)3溶液呈黄色可能是由Fe3+水解造成的,故A正确;向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,SCN-浓度增大,使[Fe(SCN)6]3-(aq)+6F-(aq)[FeF6]3-(aq)+6SCN-(aq)平衡逆向移动,溶液可能再次变为红色,故B正确;先向溶液中加足量NaF溶液,再加KSCN溶液,若溶液呈蓝色,则说明含有Co2+,否则不含Co2+,故C正确;Fe(NO3)3溶液中加稀盐酸形成黄色的[FeCl4]-,观察不到[Fe(H2O)6]3+的颜色,故D错误。
6.B　CH3OH的电子式为H······H,A正确;N2H4中N原子的杂化方式为sp3杂化,N2H4不是平面形,B错误;CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都能和水分子形成氢键,都易溶于水,C正确;CH3OH中C、O均采用sp3杂化,(CH3)2NNH2的结构简式为,该分子中C、N均采用sp3杂化,两分子中C、O、N的杂化方式均为sp3,D正确。
7.D　Y有8种不同运动状态的电子,则Y为O,与X形成的一种化合物固态时以[XY2]+[XY3]-的形式存在,X、Y为同周期主族元素,则X为N。Y(O)形成的单质O3呈V形,是极性分子,Y(O)形成的单质O2是非极性分子,A正确;[XY3]-即N,中心原子N的价电子对数为×(5+1+0×3)=3,则N中N的杂化方式为sp2,B正确;[XY2]+即N,中心原子N的价电子对数为×(5-1+0×2)=2,则N的空间结构为直线形,C正确;元素非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,因此X、Y形成的简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,D错误。
8.D　由氨缩脲的结构知1个氨缩脲分子中含有11个σ键和2个π键,A正确;根据配离子的结构可知,铜离子的配位数为4,B正确;该配离子中的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,C正确;第一电离能:N>O>C,D错误。
9.D　实验①、实验②、实验③的实验现象均为蓝色溶液变为粉红色,说明平衡[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O逆向移动。1mol[Co(H2O)6]2+中σ键有2×6mol+6mol=18mol,1mol[CoCl4]2-中含有4molσ键,则等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ键数之比为18∶4=9∶2,A不符合题意;实验①将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则ΔH>0,B不符合题意;[Co(H2O)6]2+中Co2+提供空轨道,水分子中的O提供孤电子对,配体为H2O,配位数为6,C不符合题意;实验③加入少量ZnCl2固体,溶液变为粉红色,说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-,导致溶液中c(Cl-)减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,D符合题意。
10.D　单键全是σ键,1个双键中含1个σ键、1个π键,中σ键和π键的数目之比为18∶2=9∶1,A正确;该元素第三电离能远大于第二电离能,所以原子最外层有2个电子,当其单质与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,B正确;1个三键中有1个σ键、2个π键,等电子体结构相似,互为等电子体,的电子式为[∶O O∶]2+,所以1mol中含有的π键数目为2NA,C正确;H2O2中正、负电荷重心不重合,为极性分子,D错误。
11.D　该螯合阳离子和阴离子结合形成离子晶体,阴、阳离子间存在离子键,螯合阳离子中存在C—H等极性键和C—C非极性键,A项正确;该螯合离子只有如图4种氢原子:,K+的配位数为6,B项正确;分子识别和自组装是超分子的两大特征,C项正确;该螯合离子中C原子的杂化方式有sp2、sp3两种方式,K+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,D项错误。
12.B　I2、苯、甲烷都是非极性分子,水是极性分子,则根据“相似相溶”原理,I2易溶于苯、CH4难溶于水,A项正确;中不含手性碳原子,B项错误;H3O+和NH3的中心原子的价电子对数均为4,都采用sp3杂化,C项正确;由于F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸,D项正确。
13.B　根据得失电子守恒及原子守恒写出并配平方程式,A正确;SO2的中心原子S的价电子对数为3,孤电子对数为1,S原子采用sp2杂化,H2SO3的中心原子S的价电子对数为4,即H2SO3的中心原子S采用sp3杂化,B错误;总反应的反应速率由慢反应决定,C正确;[Fe(H2O)6]2+中的六个O构成正八面体结构,D正确。
14.答案　(1)离子键、共价键　sp3、sp2
(2)H+有能接受孤电子对的空轨道,NH3中的N提供孤电子对,两者形成配位键　Cl　Cl-　4　正四面体
(3)>　sp3　四面体形
解析　(1)根据该物质的结构,可知该物质含有的化学键类型为离子键、共价键;该物质中甲基C原子采用sp3杂化,含氮的环状结构中C原子采用sp2杂化。
(2)[AlCl4]-中Cl-提供孤电子对,配位原子是Cl,配位体是Cl-;配位键为σ键,1个[AlCl4]-中含有4个σ键,中心原子价电子对数是4,无孤电子对,空间结构名称为正四面体形。
(3)B中B为+3价、H为-1价,电负性H>B,其中B原子的价电子对数是=4,杂化轨道类型是sp3。P中P的价电子对数是=4,价层电子对互斥模型为四面体形。