(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí)第5章第3講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(含解析)

這是一份(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí)第5章第3講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(含解析)，共32頁。試卷主要包含了化學(xué)鍵　電子式，共價鍵及其參數(shù)，分子間作用力和分子性質(zhì)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?第3講　化學(xué)鍵　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
課 程 標 準
知 識 建 構(gòu)
1.能說出微粒間作用(離子鍵、共價鍵、配位鍵和分子間作用力等)的主要類型、特征和實質(zhì)；能比較不同類型的微粒間作用的聯(lián)系與區(qū)別；能說明典型物質(zhì)的成鍵類型。
2．能利用電負性判斷共價鍵的極性，能根據(jù)共價分子的結(jié)構(gòu)特點說明簡單分子的某些性質(zhì)；能運用離子鍵、配位鍵、金屬鍵等模型，解釋離子化合物、配合物、金屬等物質(zhì)的某些典型性質(zhì)；能說明分子間作用力(含氫鍵)對物質(zhì)熔、沸點等性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)及其性質(zhì)特點。
3．能根據(jù)給定的信息分析常見簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，能利用相關(guān)理論解釋簡單的共價分子的空間結(jié)構(gòu)；能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)特點和鍵的極性來判斷分子的極性，并據(jù)此對分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用做出解釋。


一、化學(xué)鍵　電子式
1．化學(xué)鍵
(1)概念：相鄰的原子之間強烈的相互作用。
(2)分類

2．離子鍵、共價鍵的比較

離子鍵
共價鍵
非極性鍵
極性鍵
概念
陰、陽離子通過靜電作用形成的化學(xué)鍵
原子間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵
成鍵粒子
陰、陽離子
原子

成鍵實質(zhì)
陰、陽離子的靜電作用
共用電子對不偏向任何一方原子
共用電子對偏向一方原子
形成條件
活潑金屬與活潑非金屬經(jīng)電子得失，形成離子鍵；或者銨根離子與酸根離子之間
同種元素原子之間成鍵
不同種元素原子之間成鍵
形成的
物質(zhì)
離子化合物
非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)；某些共價化合物或離子化合物
共價化合物或某些離子化合物
3.電子式
(1)概念：在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子的最外層電子的式子。
(2)電子式的書寫
①書寫方法

②寫出下列微粒的電子式：
a．NH　 b．OH－　
c．N2　 d．H2O2　
e．MgCl2　
f．Na2O2　
(3)用電子式表示化合物的形成過程
①離子化合物，如NaCl：。
②共價化合物，如HCl：。
4.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(1)化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系

(2)離子化合物與共價化合物
化合物
類型
概念
與物質(zhì)分
類的關(guān)系
舉例
離子化
合物
含有離子鍵的化合物
①強堿②絕大多數(shù)鹽③活潑金屬的氧化物
NaCl、Na2O2、NH4Cl等
共價化
合物
只含有共價鍵的化合物
①酸②弱堿③極少數(shù)鹽④氣態(tài)氫化物⑤非金屬氧化物⑥大多數(shù)有機物等
H2S、SO2、
CH3COOH、H2SO4、
NH3·H2O等
【診斷1】 判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。
(1)化學(xué)鍵是相鄰離子或原子間的一種強作用力，既包括靜電吸引力，又包括靜電排斥力(　　)
(2)所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵(　　)
(3)非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵(　　)
(4)非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵，多個原子間可能形成離子鍵(　　)
(5)由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學(xué)鍵都是離子鍵(　　)
(6)最外層只有一個電子的元素原子跟鹵素原子結(jié)合時，所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵(　　)
(7)離子化合物中可能含有共價鍵，共價化合物中一定不含離子鍵(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√
二、共價鍵及其參數(shù)
1．本質(zhì)和特征
共價鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對(電子云重疊)，特征是具有飽和性和方向性。
2．分類
分類依據(jù)
類型
原子軌道的重疊方式
σ鍵
原子軌道“頭碰頭”重疊
π鍵
原子軌道“肩并肩”重疊
共用電子對是否偏移
極性鍵
共用電子對發(fā)生偏移
非極性鍵
共用電子對不發(fā)生偏移
原子間共用電子對的數(shù)目
單鍵
原子間有一對共用電子對
雙鍵
原子間有兩對共用電子對
三鍵
原子間有三對共用電子對
3.鍵參數(shù)
(1)概念

(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響
①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。
②
【特別提醒】
只有元素的電負性相差不大時，原子間才能形成共用電子對而形成共價鍵，當元素電負性相差較大(大于1.7)時，不能形成共用電子對，而形成離子鍵。
【診斷2】 判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。
(1)共價鍵是成鍵原子之間的強相互作用 (　　)
(2)在任何情況下σ鍵都比π鍵強度大(　　)
(3)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(　　)
(4)σ鍵和π鍵都能單獨形成(　　)
(5)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(　　)
(6)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
三、價層電子對互斥理論和雜化軌道理論、配位鍵
1．價層電子對互斥理論
(1)理論要點
①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。
②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。
(2)分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)的計算

其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
(3)示例分析
價層電
子對數(shù)
σ鍵電
子對數(shù)
孤電子
對數(shù)
VSEPR
模型名稱
分子立
體構(gòu)型
實例
2
2
0
直線形
直線形
CO2
3
3
0
三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四面體形
正四面體形
CH4
3
1
三角錐形
NH3
2
2
V形
H2O
2.雜化軌道理論
(1)理論要點
①原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)目相等且能量相同的雜化軌道。
②雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
(2)雜化軌道的類型

(3)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系
雜化
類型
雜化軌
道數(shù)目
雜化軌道
間夾角
分子立體構(gòu)型
實例
sp
2
180°
直線形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
sp3
4
109°28′
四面體形
CH4
3.配位鍵
(1)孤電子對
分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。
(2)配位鍵
①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價鍵。
②配位鍵的表示：常用“A→B”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH可表示為，在NH中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵完全相同。
(3)配合物：如[Cu(NH3)4]SO4

(4)配位鍵的形成條件：
①配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。
②中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
【診斷3】 判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。
(1)價層電子對互斥理論中，π鍵的電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)(　　)
(2)分子中的中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(　　)
(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(　　)
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化(　　)
(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形(　　)
(6)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
四、分子間作用力和分子性質(zhì)
1．分子間作用力
(1)概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力。
(2)分類：范德華力和氫鍵。
(3)強弱：范德華力＜氫鍵＜化學(xué)鍵。
(4)范德華力
①一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。
②范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。
(5)氫鍵
①形成：已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力，稱為氫鍵。
②表示方法：A—H…B。
③特征：具有一定的方向性和飽和性。
④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。
⑤分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響
主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。
2．分子的性質(zhì)
(1)分子的極性
類型
非極性分子
極性分子
形成原因
正電中心和負電中心重合的分子
正電中心和負電中心不重合的分子
存在的
共價鍵
非極性鍵或極性鍵
非極性鍵或極性鍵
分子內(nèi)
原子排列
對稱
不對稱
(2)物質(zhì)的溶解性
①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。
②隨著溶質(zhì)分子中憎水基個數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。
3．分子的手性
具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體。具有手性異構(gòu)體的分子叫手性分子。
4．無機含氧酸分子的酸性
對于同一種元素的無機含氧酸來說，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強。如果把含氧酸的通式寫成(HO)mROn，R相同時，n值越大，酸性越強。如酸性：H2SO4＞H2SO3，HNO3＞HNO2，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。
【診斷4】 判斷下列說法是否正確，正確的打√，錯誤的打×。
(1)范德華力是短程作用力，分子之間距離太遠可忽略 (　　)
(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力(　　)
(3)氫鍵具有方向性和飽和性，屬于化學(xué)鍵的一種(　　)
(4)H2O2分子間存在氫鍵(　　)
(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大(　　)
(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點升高(　　)
(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵(　　)
答案　(1) √　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×
考點一　共價鍵類型的判斷及應(yīng)用
【典例1】 有下列十種物質(zhì)：①CH4?、贑H3CH2OH
③N2?、蹾Cl　⑤CO2?、轈H3CH3　⑦C2H4?、郈2H2
⑨H2O2　⑩HCHO
請按要求回答下列問題(填寫編號)：
(1)只有σ鍵的有________，既有σ鍵又有π鍵的有________。
(2)只含有極性鍵的化合物有________，既含有極性鍵，又含有非極性鍵的化合物有________。
(3)含有雙鍵的有________，含有三鍵的有________。
答案　(1)①②④⑥⑨?、邰茛撷啖?br /> (2)①④⑤⑩?、冖蔻撷啖?br /> (3)⑤⑦⑩?、邰?br /> 解析　十種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式分別為、
。根據(jù)以下兩點判斷化學(xué)鍵類型：①單鍵只有σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵；②同種元素原子之間形成的共價鍵是非極性鍵，不同種元素原子之間形成的共價鍵是極性鍵。
【對點練1】 (共價鍵的類別及判斷)下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)
A．含有π鍵的分子在進行化學(xué)反應(yīng)時，分子中的π鍵比σ鍵活潑
B．在有些分子中，共價鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵
C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵
D．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵
答案　B
解析　一般情況下，同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固，反應(yīng)時比較容易斷裂，A項正確；在共價單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B項錯誤、D項正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時只能形成σ鍵，C項正確。
【對點練2】 (鍵參數(shù)及應(yīng)用)下列說法中正確的是(　　)
A．分子的鍵長越長，鍵能越低，分子越穩(wěn)定
B．元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子間不能形成共價鍵
C．水分子可表示為，分子的鍵角為105°
D．H—O鍵鍵能為462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2時，消耗能量為2×462.8 kJ
答案　C


(1)σ鍵、π鍵的判斷：單鍵只有一個σ鍵；雙鍵是一個σ鍵一個π鍵；三鍵是一個σ鍵兩個π鍵。
(2)成鍵原子半徑越大，越難形成π鍵，如Si等難形成雙鍵。
(3)σ鍵與π鍵由于原子軌道的重疊程度不同從而導(dǎo)致了兩者的穩(wěn)定性不同，一般σ鍵比π鍵穩(wěn)定，但N2中π鍵較穩(wěn)定。
(4)并不是所有的共價鍵都有方向性，如s－s σ鍵沒有方向性。
(5)原子形成共價鍵時優(yōu)先形成σ鍵。
(6)配位鍵也屬于σ鍵。
考點二　分子(離子)立體結(jié)構(gòu)的判斷
【典例2】 (2020·湖北江夏模擬)下列分子中，各分子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化方式均正確的是(　　)
A．NH3　平面三角形　sp3雜化
B．CCl4　正四面體　sp2雜化
C．H2O　V形　sp3雜化
D．CO　三角錐形　sp3雜化
答案　C
解析　NH3分子中中心原子的價層電子對數(shù)＝3＋(5－3×1)＝4，N的雜化方式為sp3，含有一對孤電子對，分子的立體構(gòu)型為三角錐形，選項A錯誤；B.CCl4分子中中心原子的價層電子對數(shù)＝4＋ (4－4×1)＝4，C的雜化方式為sp3，沒有孤電子對，分子的立體構(gòu)型為正四面體，選項B錯誤；H2O分子中中心原子的價層電子對數(shù)＝2＋ (6－2×1)＝4，O的雜化方式為sp3，含有兩對孤電子對，分子的立體構(gòu)型為V形，選項C正確； CO離子中中心原子的價層電子對數(shù)＝3＋ (4＋2－3×2)＝3，C的雜化方式為sp2，沒有孤電子對，分子的立體構(gòu)型為平面三角形，選項D錯誤。

雜化類型的判斷方法
(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷
①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。
②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。
③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。
(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷
若雜化軌道之間的夾角為109°28′，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。
(3)根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷
如中心原子的價層電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。
(4)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷
如沒有π鍵為sp3雜化，含一個π鍵為sp2雜化，含兩個π鍵為sp雜化。
(5)根據(jù)等電子原理判斷
如CO2是直形線分子，CNS－、N與CO2互為等電子體，所以立體構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。
【對點練3】 (價層電子對互斥理論、雜化軌道理論的理解應(yīng)用)根據(jù)價層電子對互斥理論填空：
(1)OF2分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為________，孤電子對數(shù)為________，價層電子對數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為________，分子的立體構(gòu)型為________。
(2)BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為________，孤電子對數(shù)為________，價層電子對數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為________，分子的立體構(gòu)型為________。
(3)SO分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為________，孤電子對數(shù)為________，價層電子對數(shù)為________，中心原子的雜化方式為________雜化，VSEPR模型為________，分子的立體構(gòu)型為________。
答案　(1)2　2　4　sp3　四面體形　V形
(2)3　0　3　sp2　平面三角形　平面三角形
(3)4　0　4　sp3　正四面體形　正四面體形
解析　(1)OF2分子中，中心原子O的價層電子對數(shù)為2＋×(6－2×1)＝2＋2＝4，中心原子的雜化方式為sp3雜化，VSEPR模型為四面體形，分子的立體構(gòu)型為V形。
(2)BF3分子中，中心原子B的價層電子對數(shù)為3＋×(3－3×1)＝3，中心原子的雜化方式為sp2雜化，VSEPR模型為平面三角形，分子的立體構(gòu)型為平面三角形。
(3)SO離子中，中心原子為S原子，其價層電子對數(shù)為4＋×(6＋2－4×2)＝4，中心原子的雜化方式為sp3雜化，VSEPR模型為正四面體形，分子的立體構(gòu)型為正四面體形。
【對點練4】 (鍵角大小的比較)
(1)比較下列分子或離子中的鍵角大?。?br /> ①BF3________NCl3，H2O________CS2。
②H2O________NH3________CH4，SO3________SO。
③H2O________H2S，NCl3________PCl3。
④NF3________NCl3，PCl3________PBr3。
(2)在分子中，鍵角∠HCO________(填“＞” “＜”或“＝”)∠HCH。理由是_________________________________。
答案　(1)①＞?。肌、冢肌。肌。尽、郏尽。尽、埽肌。肌?2)＞　π鍵斥力大于σ鍵斥力
【對點練5】 (配位鍵理論的應(yīng)用)關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法中正確的是(　　)
A．配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9
B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2
D．向含1 mol該配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，能生成3 mol AgCl沉淀
答案　C
解析　[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配體是Cl－、H2O，提供孤電子對；中心離子是Ti3＋，配合物中配位離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，外界中的Cl－與Ag＋反應(yīng)，據(jù)此分析解答。

比較鍵角大小的三種思維模型
(1)雜化類型不同→sp>sp2>sp3。
(2)
(3)在同一分子中，π鍵電子斥力大，鍵角大。
考點三　分子間作用力與分子的性質(zhì)
【典例3】 已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問題：
(1)水是維持生命活動所必需的一種物質(zhì)。
①1 mol冰中有________mol氫鍵。
②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是________。

(2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。

試回答：
①H2O2分子的電子式是________________，結(jié)構(gòu)式是________________________。
②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的________(填“極性”或“非極性”)分子。
③H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：__________________________。
④H2O2中氧元素的化合價是________，簡要說明原因
______________________________。
答案　(1)①2?、贐
(2)①　H—O—O—H ②極性　非極性　極性?、跦2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2?、埽?價　因O—O鍵為非極性鍵，而O—H鍵為極性鍵，共用電子對偏向氧，故氧為－1價
解析　(1)在冰中，每個水分子與周圍的4個水分子形成4個氫鍵，按“均攤法”計算，相當于每個水分子有2個氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。
(2)由H2O2的立體構(gòu)型圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。
【對點練6】 (分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì))下列說法不正確的是(　　)
①N2H4分子中既含極性鍵又含非極性鍵?、谌鬜2－和M＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)：R＞M?、跢2、Cl2、Br2、I2熔點隨相對分子質(zhì)量增大而升高?、躈Cl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均達到8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)　⑤固體融化成液體的過程是物理變化，所以不會破壞化學(xué)鍵
⑥HF分子很穩(wěn)定是由于HF分子之間能形成氫鍵
⑦Na2O2固體中的陰離子和陽離子個數(shù)比是1∶2
⑧由于非金屬性Cl＞Br＞I，所以酸性HCl＞HBr＞HI
A．②⑤⑥⑧ B．①③④⑤
C．②④⑤⑦ D．③⑤⑦⑧
答案　A
解析　①N2H4分子中N原子和N原子之間形成非極性鍵，N原子和H原子之間形成極性鍵，①正確；②R2－和M＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，則離子的核外電子數(shù)相等，且M處于R相鄰的下一周期，所以原子序數(shù)：M＞R，②錯誤；③F2、Cl2、Br2、I2是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，熔點隨相對分子質(zhì)量增大而升高，③正確；④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均達到8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，④正確；⑤固體融化成液體的過程是物理變化，也可能破壞化學(xué)鍵，例如氫氧化鈉熔融時離子鍵被破壞，⑤錯誤；⑥HF分子很穩(wěn)定，是因為H—F鍵鍵能大，穩(wěn)定，跟氫鍵無關(guān)，⑥錯誤；⑦Na2O2固體中的陰離子和陽離子分別是O、Na＋，個數(shù)比是1∶2，⑦正確；⑧氫化物的酸性與元素的非金屬性無關(guān)，酸性：HCl＜HBr＜HI，⑧錯誤。
【對點練7】 (分子極性的判斷)下列敘述正確的是(　　)
A．NH3是極性分子，N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心
B．CCl4是非極性分子，C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心
C．H2O是極性分子，O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央
D．CO2是非極性分子，C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央
答案　C
解析　NH3是極性分子，N原子處在三角錐形的頂點，3個H原子處于錐底，A項錯誤；CCl4是非極性分子，四個Cl原子構(gòu)成的是正四面體結(jié)構(gòu)，C原子處在4個Cl原子所組成的四面體的中心，B項錯誤；H2O是極性分子，是V形分子，O原子不處在2個H原子所連成直線的中央，C項正確；CO2是非極性分子，三個原子在一條直線上，C原子處在2個O原子所連成的直線的中央，D項錯誤。

鍵的極性、分子空間結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系
類型
實例
鍵的極性
空間構(gòu)型
分子極性
X2
H2、N2
非極性鍵
直線形
非極性分子
XY
HCl、NO
極性鍵
直線形
極性分子
XY2
(X2Y)
CO2、CS2
極性鍵
直線形
非極性分子
SO2
極性鍵
V形
極性分子
H2O、H2S
極性鍵
V形
極性分子
XY3
BF3
極性鍵
平面三角形
非極性分子
NH3
極性鍵
三角錐形
極性分子
XY4
CH4、CCl4
極性鍵
正四面體形
非極性分子
微專題19　分子結(jié)構(gòu)類簡答題的規(guī)范解答
一、答題角度與化學(xué)鍵有關(guān)的簡答
1．兩種三角錐形氣態(tài)氫化物PH3和NH3的鍵角分別為93.6°和107°，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因_____________________________。
答案　N電負性強于P，且原子半徑小于P，NH3中成鍵電子對離中心原子更近，成鍵電子對間距離更小，致使其成鍵電子對間斥力大，鍵角更大
2．TiCl4穩(wěn)定性比CCl4差，極易水解，試從結(jié)構(gòu)分析其原因：
________________________________________________________________________。
答案　Ti—Cl鍵比C—Cl鍵的鍵長大、鍵能小，易斷裂
3．ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是________________________________________________________________________。
答案　ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價鍵為主、極性較小
二、答題角度與化學(xué)鍵、分子間作用力和氫鍵的區(qū)別有關(guān)的簡答
4．沸點高低：乙酸鈉>乙酸>乙醛，這是因為_________________________________________________________________________。
答案　乙酸鈉是離子晶體，乙酸和乙醛是分子晶體，乙酸分子間存在氫鍵
三、答題角度與氫鍵的類別、數(shù)目有關(guān)的簡答
5．鄰羥基苯甲酸(又名水楊酸，)和對羥基苯甲酸()都是二元酸。二者沸點相差較大的理由是________________________________________________________________________。
答案　對羥基苯甲酸只在分子間形成氫鍵，鄰羥基苯甲酸只在分子內(nèi)形成氫鍵，所以前者沸點高于后者
6．氮的一種氫化物 N2H4 是一種良好的火箭發(fā)射燃料，其熔點、沸點分別為1.4 ℃、113.5 ℃，氨氣的熔點、沸點分別為－77.7 ℃、－33.5 ℃。肼與氨氣熔點、沸點差異最主要的原因是________________________________________________________________________。
答案　N2H4分子間氫鍵數(shù)目多于NH3分子間氫鍵數(shù)目
解析　N2H4、NH3都是分子晶體，在分子之間都存在分子間作用力，由于都含有N—H鍵，N元素的非金屬性強、原子半徑小，所以二者的分子之間還都存在氫鍵，增加了分子間作用力，但由于N2H4分子間氫鍵數(shù)目多于NH3分子間氫鍵數(shù)目，所以克服氫鍵和分子間作用力使物質(zhì)熔化、汽化需要較高的能量，因此肼的熔點、沸點比氨氣高。
1．(1)(2020·全國卷Ⅰ)磷酸根離子的空間構(gòu)型為________，其中P的價層電子對數(shù)為________、雜化軌道類型為________。
(2)(2020·全國卷Ⅱ)有機堿CH3NH中，N原子的雜化軌道類型是________；CaTiO3的組成元素的電負性大小順序是________________。
(3)(2020·全國卷Ⅲ)①NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為________鍵，其電子對由________提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：
3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2↑
B3O的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。
②NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ＋)，與B原子相連的H呈負電性(Hδ－)，電負性大小順序是________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是________(寫分子式)，其熔點比NH3BH3___________ (填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在_________________________，也稱“雙氫鍵”。
答案　(1)正四面體　4　sp3　(2)sp3　O>Ti>Ca
(3)①配位　N　sp3　sp2?、贜>H>B　CH3CH3　低　Hδ＋與Hδ－的靜電引力
解析　(1)PO的中心原子P的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，中心原子P為sp3雜化，故PO的空間構(gòu)型為正四面體。
(2)CH3NH中N原子與2個H原子、1個C原子形成三個共價鍵，與H＋形成一個配位鍵，故N原子的雜化軌道類型為sp3；O為非金屬元素，其電負性在三種元素中最大，Ca和Ti同為第四周期元素，金屬性Ca大于Ti，故電負性大小順序為O>Ti>Ca。
(3)①NH3BH3中N有孤對電子，B有空軌道，N和B形成配位鍵，電子對由N提供。NH3BH3中B形成四個σ鍵，為sp3雜化，B3O中B形成3個σ鍵，為sp2雜化。②電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。與N原子相連的H呈正電性，與B原子相連的H呈負電性，故電負性N>H>B。原子數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒互稱為等電子體，與NH3BH3互為等電子體的分子為CH3CH3。帶相反電荷的微粒能形成靜電引力，NH3BH3分子間存在Hδ＋與Hδ－的靜電引力，也稱為“雙氫鍵”，“雙氫鍵”能改變物質(zhì)的熔沸點，而CH3CH3分子間不存在“雙氫鍵”，熔沸點較低。
2．(2020·江蘇化學(xué)，21)以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(1)[Fe(H2O)6]2＋中與Fe2＋配位的原子是________(填元素符號)。
(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是________。
(3)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式見圖。1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為________ mol。

答案　(1)O　(2)sp3　(3)7
解析　(1)[Fe(H2O)6]2＋中，H2O是配體，H2O分子中的O原子有孤對電子，是配位原子。(2)NH3分子中N原子有1對孤對電子，3個成鍵電子對，所以N原子以sp3方式雜化。(3)單鍵都是σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵，則1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成7 mol σ鍵。
3．(2020·山東學(xué)業(yè)水平等級考試)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：
(1)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為________________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強到弱的順序為________________，鍵角由大到小的順序為________________。
(2)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1 mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________ mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。

(3)(2020·天津高考)Fe、Co、Ni三種元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點由高到低的順序為______________________________。
答案　(1)NH3、AsH3、PH3　AsH3、PH3、NH3　NH3、PH3、AsH3　(2)6　1　(3)NiO>CoO>FeO
解析　(1)NH3中存在分子間氫鍵，導(dǎo)致其沸點比與N元素同主族的P、As元素的氫化物PH3、AsH3的沸點要高，而PH3、AsH3中均不存在分子間氫鍵，故影響PH3、AsH3沸點的因素為范德華力，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，則沸點由高到低的順序為NH3、AsH3、PH3。通常同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強，則還原性由強到弱的順序是AsH3、PH3、NH3。同主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，電負性逐漸減弱，則其氣態(tài)氫化物中的成鍵電子對逐漸遠離中心原子，致使成鍵電子對的排斥力降低，鍵角逐漸減小，故鍵角由大到小的順序是NH3、PH3、AsH3。(2)該螯合物中Cd2＋與5個N原子、2個O原子形成化學(xué)鍵，其中與1個O原子形成的為共價鍵，另外的均為配位鍵，故1 mol該配合物中通過螯合作用形成6 mol配位鍵。該螯合物中無論是硝基中的N原子，還是NO中的N原子，還是六元環(huán)中的N原子，N均為sp2雜化，即N只有1種雜化方式。(3)因為Fe、Co、Ni的二價氧化物是離子化合物，F(xiàn)e2＋、Co2＋、Ni2＋半徑依次減小，晶體的晶格能依次增大，熔點依次升高，故熔點順序是NiO>CoO>FeO。
4．(高考組合題)化學(xué)鍵的判斷和分子的性質(zhì)。
(1)(2018·全國卷Ⅰ)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中，存在________(填標號)。
A．離子鍵 B．σ鍵
C．π鍵 D．氫鍵
(2)[2018·全國卷Ⅱ，35(4)節(jié)選]氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其中共價鍵的類型有________種。

(3)[2018·全國卷Ⅱ，35(3)改編]如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為____________________。
(4)(2019·全國卷Ⅲ)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為________________，其中Fe的配位數(shù)為________。
(5)苯胺()的晶體類型是________。苯胺與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(－5.9 ℃)、沸點(184.4 ℃)分別高于甲苯的熔點(－95.0 ℃)、沸點(110.6 ℃)，原因是______________________________。
(6)NH4H2PO4中，電負性最高的元素是________；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。
(7)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為_____________________ (用n代表P原子數(shù))。
答案　(1)AB　(2)2　(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強
(4)
(5)分子晶體　苯胺分子之間存在氫鍵
(6)O　sp3　σ　(7)(PnO3n＋1)(n＋2)－

一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)
1．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法不正確的是(　　)
A．σ鍵能單獨形成，π鍵不能單獨形成
B．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)
C．雙鍵中一定有一個σ鍵，一個π鍵，三鍵中一定有一個σ鍵，兩個π鍵
D．CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中的σ鍵都是C—C鍵，所以鍵能都相同
答案　D
解析　單鍵都是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵、1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵、2個π鍵，所以σ鍵能單獨形成、π鍵不能單獨形成，故A、C正確；σ鍵通過頭碰頭形成，而π鍵通過肩并肩形成，σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，故B正確；CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中的C—H鍵、C—C鍵都是σ鍵，故D錯誤。
2．徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說法正確的是(　　)
A．H2O2分子中O原子為sp2雜化
B．CO2分子中C原子為sp雜化
C．BF3分子中B原子為sp3雜化
D．CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化
答案　B
解析　雜化軌道只能用于形成σ鍵或容納未參與成鍵的孤電子對。H2O2的分子結(jié)構(gòu)為H—O—O—H，每個O原子形成2個σ鍵，每個O原子含2對孤電子對，則O原子采取sp3雜化，A錯誤；CO2的結(jié)構(gòu)式為O===C===O，C原子形成2個σ鍵和2個π鍵，則C原子采取sp雜化，B正確；BF3中B原子形成3個σ鍵，不含孤電子對，則B原子采取sp2雜化，C錯誤；CH3COOH分子中甲基中C原子采取sp3雜化，—COOH中C原子采取sp2雜化，D錯誤。
3．下列說法中錯誤的是(　　)
A．鹵化氫中，HF的沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵
B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低
C．H2O的沸點比HF的沸點高，是由于水中氫鍵鍵能大
D．氨氣極易溶于水與氨氣分子和水分子間形成氫鍵有關(guān)
答案　C
解析　HF分子之間存在氫鍵，故熔、沸點相對較高，故A正確；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點較高，鄰羥基苯甲醛容易形成分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的沸點低，故B正確；H2O分子最多與周圍H2O分子形成4個氫鍵，而HF分子最多與周圍HF分子形成兩個氫鍵，氫鍵越多，熔、沸點越高，所以H2O熔、沸點高，故C錯誤；氨氣分子和水分子間形成氫鍵，導(dǎo)致氨氣極易溶于水，故D正確。
4．毒奶粉主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺()。下列關(guān)于三聚氰胺分子的說法中正確的是(　　)
A．所有氮原子均采取sp3雜化
B．一個三聚氰胺分子中共含有15個σ鍵
C．屬于極性分子
D．三聚氰胺分子中同時含有極性鍵和非極性鍵
答案　B
解析　C===N鍵中N原子采取sp2雜化，—NH2中N原子采取sp3雜化，A錯誤；1個三聚氰胺分子中含有6個N—H鍵、6個C—N鍵和3個C===N鍵，每個雙鍵中含有1個σ鍵，故1個三聚氰胺分子中含有15個σ鍵，B正確；由三聚氰胺的結(jié)構(gòu)簡式可知，該分子結(jié)構(gòu)對稱，是非極性分子，C錯誤；三聚氰胺分子中只含有極性鍵，不含非極性鍵，D錯誤。
5．(2020·棗莊模擬)鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2－、正八面體形的[Ni(NH3)6]2＋等。Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機溶劑。下列說法正確的是(　　)
A．NH3的鍵角大于CCl4
B．固態(tài)Ni(CO)4屬于離子晶體
C．Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2－中，鎳元素均是sp3雜化
D．Ni(CO)4分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1∶1
答案　D
解析　A．NH3是三角錐形，鍵角為107°，CCl4是正四面體，鍵角為109°28′，所以NH3的鍵角小于CCl4，故A錯誤；B.Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，易溶于有機溶劑，屬于分子晶體，不是離子晶體，故B錯誤；C.[Ni(CN)4]2－為正方形，Ni(CO)4為正四面體形，故雜化方式不同，故C錯誤；D.配位鍵中有1個σ鍵，CO分子內(nèi)含有1個σ鍵和2個π鍵，Ni(CO)4分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1∶1，故D正確。
6．(2020·平度模擬)氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的幾何構(gòu)型和中心原子(S)采取雜化方式的說法正確的是(　　)
A．三角錐形、sp3 B．V形、sp2
C．平面三角形、sp2 D．三角錐形、sp2
答案　A
解析　根據(jù)價層電子對互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型，SOCl2中S原子成2個S－Cl鍵，1個S===O，價層電子對個數(shù)＝σ鍵個數(shù)＋孤電子對個數(shù)＝3＋＝4，雜化軌道數(shù)是4，故S原子采取sp3雜化，含一對孤電子，分子形狀為三角錐形。
7．(2020·威海二模)“冰面為什么滑？”，這與冰層表面的結(jié)構(gòu)有關(guān)(如圖)。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)

A．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解
B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
C．第二層“準液體”中，水分子間形成氫鍵的機會比固態(tài)冰中少
D．當高于一定溫度時，“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，產(chǎn)生“流動性的水分子”，使冰面變滑
答案　A
解析　A．水分子的穩(wěn)定性好，是由水分子內(nèi)氫氧共價鍵的鍵能決定的，與分子間形成的氫鍵無關(guān)，故A錯誤；B.固態(tài)冰中，1個水分子與周圍的4個水分子通過氫鍵相連接，從而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故B正確；C.“準液體”中，水分子間的距離不完全相等，所以1個水分子與少于4個的水分子間距離適合形成氫鍵，形成氫鍵的機會比固態(tài)冰中少，故C正確；D.當溫度達到一定數(shù)值時，“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵被破壞，使一部分水分子能夠自由流動，從而產(chǎn)生“流動性的水分子”，造成冰面變滑，故D正確。
8．(2020·山東?？?缺電子化合物是指電子數(shù)不符合路易斯結(jié)構(gòu)(一個原子通過共享電子使其價層電子數(shù)達到8，H原子達到2所形成穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu))要求的一類化合物。下列說法錯誤的是(　　)
A．NH3、BF3、BF中只有BF3是缺電子化合物
B．BF3、BF中心原子的雜化方式分別為sp2、sp3
C．BF3與NH3反應(yīng)時有配位鍵生成
D．BF的鍵角小于NH3
答案　D
解析　NH3電子式為，符合路易斯結(jié)構(gòu)，BF3電子式為，B原子價層電子數(shù)為6，不符合路易斯結(jié)構(gòu)，BF電子式為[]－，只有BF3是缺電子化合物，故A正確；BF3中心B原子價層電子對數(shù)為3＋×(3－1×3)＝3，為sp2雜化；BF中心B原子價層電子對數(shù)為4＋×(3＋1－4×1)＝4，為sp3雜化，故B正確；BF3與NH3反應(yīng)時，NH3中N原子有孤電子對，BF3中B原子有空軌道，可生成配位鍵，故C正確；BF和NH3的中心原子均為sp3雜化，BF中心原子無孤電子對，NH3有一對孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，孤電子對對成鍵電子的斥力增大，鍵角減小，則BF的鍵角大于NH3，故D錯誤。
9．(2020·濟寧三模)《夢溪筆談》有記：館閣新書凈本有誤書處，以雌黃涂之。在中國古代，雌黃(As2S3)經(jīng)常用來修改錯字，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是(　　)

A．As、S原子的雜化方式均為sp3
B．AsH3的沸點比NH3的低
C．與As同周期且基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)目相同的元素只有V
D．已知As2F2分子中各原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)，分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3∶1
答案　C
解析　A．As2S3分子中，As形成3個單鍵，含有1對未成鍵電子對，雜化軌道數(shù)為4，雜化方式為sp3；S原子形成2個單鍵，含有2對未成鍵電子對，雜化軌道數(shù)為4，雜化方式也是sp3，故A正確；B.NH3分子間存在氫鍵，導(dǎo)致其沸點較高，即AsH3的沸點比NH3的低，故B正確；C.基態(tài)As原子未成對電子數(shù)是3，第四周期元素中，與基態(tài)As原子核外未成對電子數(shù)目相同的元素有V、Co，故C錯誤；D.As2F2分子中各原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為F—As===As—F，1個單鍵是1個σ鍵，1個雙鍵中含有1個σ鍵，1個π鍵，所以As2F2分子中σ鍵的數(shù)目為3，π鍵的數(shù)目為1，σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3∶1，故D正確。
10．(2020·泰安一模)膽礬CuSO4·5H2O可寫為[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖：

下列有關(guān)膽礬的說法正確的是(　　)
A．Cu2＋的價層電子排布式為3d84s1
B．所有氧原子都采取sp3雜化
C．膽礬中含有的粒子間作用力有離子鍵、極性鍵、配位鍵和氫鍵
D．膽礬所含元素中，H、O、S 的半徑及電負性依次增大
答案　C
解析　A．Cu2＋的價層電子排布式為3d9，A錯誤；B.硫酸根離子中，與S相連的氧原子沒有雜化，B錯誤；C.銅離子和硫酸根離子間存在離子鍵，硫原子和氧原子間存在極性共價鍵，銅原子和氧原子間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵，C正確；D.H、O、S分別為第1、2、3周期的元素原子半徑依次增大，同主族元素從上到下電負性減弱，因此O的電負性大于S，D錯誤。
11.(2021·1月湖北學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試，5)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。W是宇宙中最豐富的元素，W2X是維持生命過程的必需物質(zhì)，WY可用于玻璃的刻蝕，ZX2是酸雨的主要形成原因之一，室溫下化合物ZY4是氣體。下列說法錯誤的是(　　)
A.Y的第一電離能在四種元素中最大
B.W2X和ZX2的中心原子分別為sp3和sp2雜化
C.W2X的沸點高于W2Z的沸點
D.ZY4分子中原子均為8電子結(jié)構(gòu)
答案　D
解析　WY是HF，則W2X是H2O，ZX2是SO2，即W是H，X是O，Y是F，Z是S。A.在H、O、F、S中，F(xiàn)的第一電離能最大，正確；B.H2O中O的價層電子對數(shù)為4，O是sp3雜化，SO2中S的價層電子對數(shù)是3，S原子采用sp2雜化，正確；C.由于H2O可以形成氫鍵，所以H2O的沸點高于H2S的沸點，正確；D.SF4的結(jié)構(gòu)式為，F(xiàn)達到8電子結(jié)構(gòu)，S最外層有10個e－，錯誤。
12.(2021·1月湖北學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試，12)在堿性溶液中，Cu2＋可以與縮二脲形成紫色配離子，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

下列說法錯誤的是(　　)
A.該配離子與水分子形成氫鍵的原子只有N和O
B.該配離子中銅離子的配位數(shù)是4
C.基態(tài)Cu原子的價電子排布式是3d104s1
D.該配離子中非金屬元素的電負性大小順序為O>N>C>H
答案　A
解析　A.與N成鍵的H可與H2O的O形成氫鍵，錯誤；B.銅離子可與2個N和2個O形成配位鍵，正確；C.基態(tài)Cu原子價電子排布式為3d104s1，正確；D.H、C、N、O的電負性大小順序為O＞N＞C＞H，正確。
二、非選擇題(本題包括5小題)
13．砷(As)元素及其化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題：
(1)基態(tài)As原子的核外電子排布式為_________________，
砷與硒的第一電離能較大的是________。
(2)傳統(tǒng)中藥的砷劑俗稱“砒霜”，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物中As、O原子的雜化方式分別為________、________。

(3)Na3AsO4可作殺蟲劑。AsO的立體構(gòu)型為________，與其互為等電子體的分子的化學(xué)式為________(任寫一種)。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3　As或砷　(2)sp3雜化　sp3雜化
(3)正四面體形　CF4(或SiF4、CCl4、SiCl4，合理即可)
解析　(1)砷由于4p軌道為半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，第一電離能比Se大。(2)該化合物中As有一個孤電子對，雜化類型為sp3雜化，O有兩個孤電子對，雜化類型為sp3雜化。(3)AsO中As無孤電子對，立體構(gòu)型為正四面體形，與AsO互為等電子體的分子有CF4、SiF4、CCl4、SiCl4等。
14．蘆筍中的冬天酰胺(結(jié)構(gòu)如下圖)和微量元素硒、鉻、錳等，具有提高身體免疫力的功效。

(1)天冬酰胺所含元素中，________(填元素名稱)元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的雜化軌道類型有________種。
(3)H2S和H2Se的參數(shù)對比見下表。
化學(xué)式
鍵長/nm
鍵角
沸點/℃
H2S
1.34
92.3°
－60.75
H2Se
1.47
91.0°
－41.50
①H2Se分子中含有共價鍵類型為________。
②H2S的鍵角大于H2Se的原因可能為______________________________。
答案　(1)氮　(2)2　(3)①極性鍵?、赟的電負性強于Se，形成的共用電子對斥力大，鍵角大
解析　(3)①H2S和H2Se的熔、沸點均較低，為分子晶體，不同種元素原子形成的為極性鍵。②S的電負性強于Se，形成的共用電子對斥力大，故H2S鍵角大。
15．1985年，Rousssin研究發(fā)現(xiàn)了第一個金屬原子簇類配位化合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示，金屬原子簇類化合物與金屬原子表面性質(zhì)相似，具有良好的催化活性等功能。

請回答下列問題：
(1)硫可以形成SOCl2化合物，則該化合物的立體構(gòu)型為________。
(2)除了氮的氧化物之外，氮還可以形成NO。請寫出氮原子的雜化方式________。
(3)上述原子簇類配合物，中心原子鐵的配位原子是________________。
(4)配合物Fe(CO)5的熔點為－20 ℃，沸點103 ℃?？捎糜谥苽浼冭F。Fe(CO)5的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列關(guān)于Fe(CO)5說法正確的是________(填字母)。

A．Fe(CO)5是非極性分子，CO是極性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵
C．1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位鍵
D．Fe(CO)5===Fe＋5CO反應(yīng)中沒有新化學(xué)鍵生成
答案　(1)三角錐形　(2)sp　(3)S、N　(4)AC
解析　(1)對于SOCl2其等電子體為SO，二者結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)VSEPR理論，價電子對數(shù)為3＋×(6－2×3＋2)＝4，則其立體構(gòu)型為三角錐形。(2)對于NO，根據(jù)VSEPR理論，價電子對數(shù)為2＋×(5－2×2－1)＝2，根據(jù)雜化軌道理論，則中心N原子為sp雜化。(3)直接與中心原子成鍵的為配位原子，所以中心原子鐵的配位原子是：N、S。(4)A項，F(xiàn)e(CO)5對稱是非極性分子，CO不對稱是極性分子，正確；B項，鐵的雜化軌道數(shù)為5，F(xiàn)e(CO)5分子不是正四面體構(gòu)型，F(xiàn)e(CO)5中Fe原子不是以sp3雜化方式與CO成鍵，錯誤；C項，碳與氧、鐵與碳之間形成配位鍵，1 mol Fe(CO)5含有10 mol 配位鍵，正確；D項，反應(yīng)生成金屬鍵，錯誤。
16．Fe、C、N、O、H可以組成多種物質(zhì)。回答下列問題：
(1)N≡N鍵的鍵能為942 kJ·mol－1，N—N單鍵的鍵能為247 kJ·mol－1，計算說明N2中的________鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。
(2)配合物Fe(CO)5會使合成氨等生產(chǎn)過程中的催化劑中毒。
CO分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)(CN)2分子中所有原子最外層都滿足8電子，請寫出其結(jié)構(gòu)式：________。(CN)2分子為________(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角________(填“大”或“小”)，原因是___________________。
(5)血紅素分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

①血紅素分子間存在的作用力有________(填名稱)。
②血紅素分子中C原子的雜化方式為________，N原子的雜化方式為________。
③與Fe通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號是________。
答案　(1)π　σ　(2)1∶2　(3)N≡C—C≡N　非極性
(4)大　H2O中O原子有2對孤對電子，而H3O＋中O原子只有1對孤對電子，排斥力較小
(5)①范德華力、氫鍵?、趕p2、sp3　sp2、sp3　③1和3
解析　(1)N≡N鍵中σ鍵的鍵能為247 kJ·mol－1，π鍵的平均鍵能為 kJ·mol－1＝347.5 kJ·mol－1，故π鍵比σ鍵穩(wěn)定。(2)由N2的結(jié)構(gòu)式類推CO中C、O之間為三鍵，含有1個σ鍵、2個π鍵。(3)(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，為直線形分子，屬于非極性分子。(4)H2O中O原子有2對孤對電子，而H3O＋中O原子只有1對孤對電子，排斥力較小，故H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大。(5)①血紅素分子間存在范德華力，血紅素分子中存在羧基，能形成氫鍵。②血紅素分子中形成4個單鍵的C為sp3雜化，形成2個單鍵和1個雙鍵的C為sp2雜化；形成3個單鍵的N為sp3雜化，形成2個單鍵和1個雙鍵的N為sp2雜化。③2、4號N原子形成3個單鍵，達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而1、3號N形成2個單鍵、1個雙鍵，其中有一個單鍵為配位鍵。
17．已知A、B、C、D、E、F為元素周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素，其中A的一種同位素原子中無中子，B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，D與E同主族，且E的原子序數(shù)是D的2倍，F(xiàn)元素在地殼中的含量位于金屬元素的第二位。試回答下列問題：
(1)關(guān)于B2A2的下列說法中正確的是________。
①B2A2中的所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
②B2A2是由極性鍵和非極性鍵形成的非極性分子
③每個B2A2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶1
④B2A2分子中的A—B鍵屬于s－sp σ鍵
(2)B、C、D三種元素中與BD2互為等電子體的分子式為________________________(用元素符號表示)。
(3)A2E分子中心原子的雜化類型為_____________________________。
比較A2D與A2E分子的沸點，其中沸點較高的原因為
________________________________________________________________________。
元素D可形成兩種同素異形體，其中在水中溶解度更大的是________(填分子式)。
(4)已知ClO為角形，中心氯原子周圍有四對價層電子。ClO中心氯原子的雜化軌道類型為________，寫出一個ClO的等電子體____________________。
答案　(1)②④　(2)N2O　(3)sp3　H2O分子之間存在氫鍵　O3
(4)sp3　Cl2O或OF2
解析　A的一種同位素原子中無中子，則A為H元素；B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則B為C元素；D與E同主族，且E的原子序數(shù)是D的2倍，則D為O元素、E為S元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，應(yīng)為N元素；F元素在地殼中的含量位于金屬元素的第二位，則F為Fe元素。
(1)①H原子核外不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；③C2H2分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，一個分子中有3個σ鍵、2個π鍵，錯誤；④C2H2分子中C原子采取sp雜化，所以H、C之間形成的是s－sp σ鍵，正確。
(2)與CO2互為等電子體的為N2O。
(3)H2S中S形成2個σ鍵，孤電子對數(shù)＝＝2，為sp3雜化；O3分子為V形結(jié)構(gòu)，與水相似，易溶于水。
(4)由中心氯原子周圍有四對價層電子可知為sp3雜化。