2018全国高考(乙)理综试题探究与应对—化学
目录
2018全国高考(乙)理综试题探究与应对—化学 (1)
第十章物质结构 (2)
第一节原子结构与性质 (4)
第一节原子结构与性质答案 (9)
第二节分子结构与性质 (11)
第二节分子结构与性质答案 (18)
第三节晶体结构与性质 (22)
第三节晶体结构与性质答案 (29)
第四节物质结构与性质综合题 (34)
第四节物质结构与性质综合题答案 (55)
第十章物质结构
学习目标
(一)原子结构与性质：
1、了解原子结构的构造原理，泡利不相溶原理、洪特规则，知道原子核外电子的能级分布，能用电子
排布式表示常见元素（1-36）原子核外电子排布。
2、了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3、了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
4、认识原子结构与元素周期律的关系，了解元素周期系的应用价值。
5、能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6、从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中
逐步形成科学的价值观。
（二）分子结构与性质
1、知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键参数-键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质；
能举例说明“等电子原理”的含义及应用。
2、认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论判断简单分子或
离子的构型；能说明简单配合物的成键情况。
3、了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分；能举例说明化学键和分间作用力的区别、
分子间作用力对物质性质的影响、氢键对物质性质的影响，以及了解“手性分子”在生命科学方面的应用。
4、知道“相似相溶”规则的实际应用和运用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
5、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念，能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些
性质，并预测物质的有关性质，体验科学的魅力，进一步形成科学的价值观。
（三）晶体结构与性质
1、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系。
2、知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些的一些物理性质；能列举金属晶体的基本堆积
模型-简单立方堆积、钾型、镁型和铜型。
3、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解
晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
4、知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
5、在晶体结构的基础上进一步知道物质是由粒子构成的，并了解研究晶体结构的基本方法；敢于质疑，
勤于思索，形成独立思考的能力；养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
重点
1、根据构造原理、泡利原理、洪特规则，写出（1-36）元素原子核外电子排布式。元素的原子结构
与元素周期表结构的关系；电离能、电负性、与元素性质的关系；原子半径、第一电离能（N、O）、电负性的周期变化。
2、σ键和π键的特征和性质，键角；分子的立体结构；价层电子对互斥模型、杂化轨道理论和配位键。
极性分子和非极性分子；分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响；
3、晶体、晶胞；晶体与非晶体的本质区别和性质差异；分子晶体、原子晶体；晶体类型与性质之间的
关系；氢键对物质物理性质的影响；金属晶体的四种基本堆积模型；离子晶体的物理性质；离子晶体配位数及其影响因素；晶格能的定义及应用。
难点
根据构造原理写出（1-36）元素原子核外电子排布式。
σ键和π键的特征和性质，等电子原理,价层电子对互斥模型、杂化轨道理论和配位键。
金属晶体的四种基本堆积模型。
方法
杂化轨模型(观察σ键和π键)；
建模：1、用橡胶泥做二个SP2
2、用萝卜切八个立方体备用。
第一节 原子结构与性质 一、知识结构：
二、例题
例1、下表为元素周期表中第4周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各
小题： i
____ __(填元素名称)。
__ (2)
写出基态Cr 3＋
的电子排布式：___________ _____(3)试比较：第一电离能I ______________。
1(Cr)________I 1(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。 (Co)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)； 例2、现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表：
(1)R 元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是 。 (2)S 元素的常见化合价为 ，原因是 。 (3)T 元素的原子N 电子层上电子数为 。 (4)X 的核外电子轨道表示式违背了 。
用X 单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_____________ ____例3、A 、B 、C 、D 是四种短周期元素，E 是过渡元素，A 、B 、C 同周期，C 、D 同主族，A 的原子结构示意
图为
x,4x,2x ，B 是同周期第一电离能最小的元素，C 的最外层有三个成单电子，E 的外围电
子排布式为3d ______________________。 6
4s 2
(1)写出下列元素的符号：A ，B ，C ，D 。
。回答下列问题：
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ，碱性最强的是 。
(3)用元素符号表示D 所在周期第一电离能最大的元素是 ，电负性最大的元素是 。 (4)画出D 的核外电子轨道表示式： ， 这样排布遵循了 原理和 规则。
三、巩固练习与自我评估
1、以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( )
A 、·
·
C 、1s He B 、 2
2、在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )
D 、
A 、最易失去的电子能量最高
B 、最外层的电子能量最高
C 、p 轨道电子能量不一定高于s 轨道电子能量
D 、在离核最近区域内运动的电子能量最低 3、下列说法中正确的是( )
A 、第3周期所含元素中钠的第一电离能最小
B 、铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C 、在所有元素中，氟的第一电离能最大
D 、钾的第一电离能比镁的第一电离能大
4、如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
A 、y 轴表示的可能是第一电离能
B 、y 轴表示的可能是电负性
C 、y 轴表示的可能是原子半径
D 、y 轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
5、美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金做载热介质，下列关于Al 、Na 原子结构
的分析中正确的是( ) A 、原子半径：Al ＞Na B 、第一电离能：Al ＞Na C 、电负性：Na ＞Al
D 、基态原子未成对电子数：Na ＞Al
6、下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是( )
A 、O B 、C C 、P D 、K A 、CO 2 B 、某元素原子的轨道表示式： 的分子模型示意图： C 、p －p π键电子云模型： D 、乙烯分子的球棍模型： 8、X 、Y 为两种元素的原子，X 的阴离子与Y 的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知( ) A 、X 的原子半径大于Y 的原子半径 B 、X 的电负性大于Y 的电负性 C 、X 阴离子的半径小于Y 阳离子的半径 D 、X 的第一电离能小于Y 的第一电离能 9、A 、B 、C 、D 四种元素，已知A 元素是地壳中含量最多的元素；B 元素为金属元素，它的原子核外K 、 L 层上电子数之和等于M 、N 层电子数之和；C 元素是第3周期第一电离能最小的元素；D 元素在第3周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是( ) A 、四种元素A 、B 、C 、D 分别为O 、Ca 、Na 、Ar B 、元素A 、B 、 C 两两组成的化合物可为CaO 、CaO 2、Na 2O 、Na 2O 2C 、元素A 、C 简单离子的半径大小关系为A ＜C 等 D 、元素B 、C 电负性大小关系为B 10、物质结构决定性质，深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题： (1)C 、Si 、N 的电负性由大到小的顺序是 ；C 、N 、O 、F 的第一电离能由大到小的顺序是 。 (2)A 、B 均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出B 原子的电子排布式： 。 (3)一般而言，为d 0 或d 10 排布时，无颜色；为d 1 ～d 9 排布时，有颜色，如[Co(H 2O)6]2＋ [Mn(H 显粉红色。据此判断， 2O)6]2＋ (4)L 的原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L 是 (填元素符号)。 颜色(填“无”或“有”)。 四、课后作业与自我校正 1、以下对能层、能级的描述正确的是( ) A 、同一原子中，2p 、3p 、4p 能级的轨道依次增多 B 、不含p 能级的只有K 能层 C 、3p 2 D 、在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同 表示3p 能级有2个轨道 2、下列离子或基态原子的电子排布式正确的是( ) A 、Ca 2+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p B 、Be 1s 6 2 2s 1 2p C 、S 1 2- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p D 、C 1s 4 2 2s 1 2p 3、 甲元素原子的核电荷数为17，乙元素的正二价离子跟氖原子的电子层结构相同，下列有关叙述正 确的是( ) 3 A 、乙元素在周期表中位于d 区 B 、甲元素的电负性比乙元素的电负性小 C 、乙元素正二价离子的电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p D 、乙元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大 6 4、下列说法中正确的是( ) A 、元素周期表中，同一横行的短周期元素，其能层数不一定相同 B 、主族元素的价电子层即最外层的s 、p 能级和次外层的d 能级 C 、电负性可以度量金属性与非金属性的强弱 D 、同周期主族元素的第一电离能依次递增 5、现有七种元素，其中A 、B 、C 、D 、E 为短周期主族元素，F 、G 为第4周期元素，它们的原子序数依 次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 (1)5(2)B 元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。 为离子化合物，写出其电子式： 。 (3)某同学根据上述信息，推断C 基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的 电子排布图违背了 。 (4)G 位于第 族 区，该元素的核外电子排布式为 。 (5)DE 3 中心原子的杂化方式为 ，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为 。 第十章 物质结构 第一节 原子结构与性质答案 二、例题 例1、答案：(1)钾、铬、铜 (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 (或[Ar]3d 3 解析：(1)4s 轨道只有1个电子，则3d 轨道可能为0、5(半充满)、10(全充满)，则有 1s ) (3)＜ (4) 5 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 0 4s 1 、1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 、1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 ，分别为钾、铬、铜。(2)Cr 失去3个电子生成Cr 3＋ ，则电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 或[Ar]3d 3 。(3)铬元素的外围电子排布为3d 5 4s 1 ，钴元素的外围电子排布为3d 7 4s 2 ，前者第一电离能更小。晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的半径成反比。(4)分周期一一讨论，第1周期中基态原子中未成对电子数为1个，是H 原子；第2周期中基态原子中未成对电子数为2个，可以是1s 2 2s 2 2p 2 或1s 2 2s 2 2p 4 ，是C 原子或O 原子；第3周期中基态原子中未成对电子数为3个，是1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3，是P 原子；第4周期中基态原子中未成对电子数为4个，只能是过渡元素，可以是1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 例2、 (1)氮原子2p 轨道半充满，能量低，较稳定 (2)－1 F 的电负性最强且2P ，是Fe 原子，因此共有5种元素符合题意。 5 解析：(1)由R 的核外电子排布可知为N ，N 原子2p 轨道半充满，能量低，较稳定，所以其第一电离能较大。(2)由题知S 为氟元素，F 的电负性最强，只能得电子，无正价，其常见化合价为－1价。(3)T 原子核外电子排布为1s ，只能得1个电子 (3)2 (4)能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 例3、(1)Si Na P N (2)HNO ，由能量最低原理先排4s 轨道再排3d 轨道，则N 电子层有2个电子。(4)X 元素的核外电子排布应先排能量低的3s 轨道。发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。 3解析：由A 的原子结构示意图可知，x ＝2，原子序数为14，A 是硅元素，则B 是钠元素，C 的最外层电子的排布式为3s NaOH (3)Ne F (4) 泡利不相容 洪特 2 3p 3 ，是磷元素，则短周期D 元素是氮元素；E 的电子排布式为[Ar]3d 6 4s 2 ，核电荷数为18＋8＝26，是铁元素，位于d 区的第4周期Ⅷ族。五种元素中非金属性最强的是N 元素，对应的HNO 3三、巩固练习与自我评估 酸性最强，金属性最强的是Na 元素，对应的NaOH 碱性最强。D 所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖，电负性最大的元素是非金属最强的氟。 1、D 、 解析：A 、B 、C 三个选项只是表达出氦原子核外有2个电子，而D 项能详尽地描述出电子的运 动状态。 2、B 、 解析：最外层电子能量不一定最高，如E (3d)＞E (4s)。在同一电子层中p 轨道电子能量一定 高于s 轨道电子能量，但在不同电子层中s 轨道电子能量也可能高于p 轨道电子能量，如E (3s)＞E (2p)。 3、A 、 解析：同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大，故A 正确，C 错误；由 于镁的外围电子排布式为3s 2 ，而铝的外围电子排布式为3s 2 3p 1 4、B 、 解析：对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但 Mg 、P 特殊，A 项错误；原子半径逐渐减小，C 项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na 为1，Mg 为2，Al 为3，Si 不易形成离子，P 为3，S 为2，Cl 为1，D 项错误。 ，故铝的第一电离能小于镁的，故B 错误；钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，故D 错误。 5、B 、 解析：根据元素周期律，原子半径：Na ＞Al ，电负性：Na ＜Al ，Al 基态原子的电子排布式为 [Ne]3s 2 3p 1 ，Na 基态原子的电子排布式为[Ne]3s 1 6、A 、 解析：A 项，元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B 项，元素属于同一周期，电负 性从左到右依次增大；C 、D 两项，元素的相对位置如下图所示： ，故未成对电子数相等。 在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素的电负性最小。 7、C 、 解析：A 项，CO 28、B 、 解析：X 的阴离子与Y 的阳离子具有相同的电子层结构，则Y 在周期表中位于X 的下一周期， 且X 为非金属元素，Y 为金属元素，Y 比X 多一个电子层，故原子半径Y>X ，电负性X>Y ，A 错误，B 正确；电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，故X 阴离子半径大于Y 阳离子半径，C 错误；X 为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y 为金属元素易失电子形成阳离子，故其第一电离能X>Y ，D 错误。 为直线形分子，错误；B 项，不符合洪特规则，错误；D 项为比例模型，错误。 9、C 、 解析：地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B 元素K 层和L 层电子数之和为10，则M 层为8 个，N 层为2个，故B 元素为钙；C 是第3周期第一电离能最小的元素，为钠；第3周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C 中，A 的简单离子O 2－ 和C 的简单离子Na ＋ 具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的规律知r (O 2－ )＞r (Na ＋ 10、 (1)N>C>Si F>N>O>C (2)1s )。 2 2s 2 2p 6 3s 2 四、课后作业与自我校正 (3)有 (4)Cl 1、B 、 解析: 同一原子中，2p 、3p 、4p 能级的轨道数相同，A 错误；K 能层只含s 能级，从L 能层开始 含有p 能级，B 正确；3p 2 2、A 、 解析:钙原子电子排布式为1s 表示3p 能级有2个电子，C 错误；在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，D 错误。 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ，失去2个电子变为Ca 2+ ，A 正确；Be 基态原子的 电子排布式为1s 2 2s 2 ，C 基态原子电子排布式应为1s 2 2s 2 2p 2 ，而1s 2 2s 1 2p 1 和1s 2 2s 1 2p 3 为二者的激发态，B 、D 错误；S 2-的电子排布式应为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3、D 、 解析:由题给信息可知甲为Cl 、乙为Mg ，Mg 在周期表中位于s 区，A 错；同周期元素的电负性自 左向右逐渐增大，故电负性Cl>Mg ，B 错；Mg ，C 错误。 2+ 的电子排布式应为1s 2 2s 2 2p 6 ，C 错；因Mg 的2p 能级全满、3p 能级全空，比较稳定，故其第一电离能比其相邻元素Na 、Al 的第一电离能大，D 正确。 4、C 、 解析:元素周期表中，同一横行的短周期元素其能层数或电子层数一定相同，A 错；主族元素的 价电子层为最外层的s 、p 能级，不包括次外层的d 能级，B 错；金属元素电负性一般小于1.8，电负性越小，金属性越强，非金属元素电负性一般大于1.8，电负性越大，非金属性越强，C 正确；同周期元素从左向右，元素的第一电离能不是依次增大，当元素的核外电子排布是全空、半充满或全充满状态时，第一电离能会反常得大，D 错误。 5、答案：(1) (2)3 哑铃 (3)泡利原理 (4)ⅦB d 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s (5)sp 2 3 解析:由题给信息可知元素A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 分别为H 、N 、Mg 、P 、Cl 、K 、Mn 。(1)离子化合物NH 三角锥形 5为氢化铵。(2)氮原子的基态原子能量最高的电子为p 电子，p 电子云有三个方向，原子轨道呈哑铃形。(3)题图中3s 轨道的两个电子自旋方向相同，违背了泡利原理。(5)PCl 3的中心原子P 的价层电子对数为4，故为sp 3 杂化；因外层有一对孤电子对，故空间构型为三角锥形。 第二节分子结构与性质 一、知识结构： 1、知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键参数-键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质； 能举例说明“等电子原理”的含义及应用。 2、认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论判断简单分子或 离子的构型；能说明简单配合物的成键情况。 3、了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分；能举例说明化学键和分间作用力的区别、 分子间作用力对物质性质的影响、氢键对物质性质的影响，以及了解“手性分子”在生命科学方面的应用。 4、知道“相似相溶”规则的实际应用和运用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。 5、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念，能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些 性质，并预测物质的有关性质，体验科学的魅力，进一步形成科学的价值观。 二、例题 例1、下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶： 2Cr 2O 2－ 7＋3CH 3CH 2OH ＋16H ＋ ＋13H 2O → 4[Cr(H 2O)6]3＋ ＋3CH 3(1)Cr COOH 3＋ 基态核外电子排布式为 ；配合物[Cr(H 2O)6]3＋ 中，与Cr 3＋ (2)CH 形成配位键的原子是 (填元素符号)。 3COOH 中C 原子轨道杂化类型为 ；1 mol CH 3(3)与H COOH 分子含有σ键的数目为 。 2O 互为等电子体的一种阳离子为 (填化学式)；H 2O 与CH 3CH 2例2、氟在自然界中常以CaF OH 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 。 2(1)下列关于CaF 的形式存在。 2a 、Ca 的表述正确的是 。 2＋ 与F － b 、F 间仅存在静电吸引作用 － 的离子半径小于Cl － ，则CaF 2的熔点高于CaCl c 、阴阳离子比为21的物质，均与CaF 2 2d 、CaF 晶体构型相同 2中的化学键为离子键，因此CaF 2(2)CaF 在熔融状态下能导电 2难溶于水，但可溶于含Al 3＋ (用离子方程式表示)。 的溶液中，原因是 已知AlF 3－ 6(3)F 在溶液中可稳定存在。 2通入稀NaOH 溶液中可生成OF 2，OF 2(4)F 分子构型为 ，其中氧原子的杂化方式为 。 2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF 3、BrF 3Cl 等。已知反应 2(g)＋3F 2(g)＝2ClF 3(g) ΔH ＝－313 kJ·mol －1 F—F 键的键能为159 kJ·mol ， －1 ，Cl—Cl 键的键能为242 kJ·mol －1 ，则ClF 3中Cl—F 键的平均键能为 kJ·mol －1 。ClF 3的熔、沸点比BrF 3例3、X 、Y 、Z 、Q 、E 五种元素中，X 原子核外的M 层中只有两对成对电子，Y 原子核外的L 层电子数 是K 层的两倍，Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q 的核电荷数是X 与Z 的核电荷数之和，E 在元素周期表的各元素中电负性最大。 的 (填“高”或“低”)。 请回答下列问题： (1)X 、Y 的元素符号依次是 、 。 (2)XZ 2与YZ 2 _。 分子的立体构型分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式)，理由是 。 (3)Q 的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ， 在形成化合物时它的最高化合价为 。 (4)Y 、Z 、E 三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是 。(用元素符号表示) 三、巩固练习与自我评估 1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( ) A 、BeCl 2与BF 3 B 、CO 2与SO 2 C 、CCl 4与NH 3 D 、C 2H 2与C 2H 4 2、氯化亚砜(SOCl 2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的 几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是( ) A 、三角锥形、sp 3 B 、V 形、sp 2 C 、平面三角形、sp 2 D 、三角锥形、sp 2 3、化合物NH 3与BF 3可以通过配位键形成NH 3·BF 3，下列说法正确的是( ) A 、NH 3与BF 3都是三角锥形 B 、NH 3与BF 3都是极性分子 C 、NH 3·BF 3中各原子都达到8电子稳定结构 D 、NH 3·BF 3中，NH 3提供孤电子对，BF 3提供空轨道 4、下列描述正确的是( ) A 、CS 2为V 形极性分子 B 、SiF 4与SO 2－ 3的中心原子均为sp 3 C 、C 杂化 2H 2HCHO ＋O 分子中σ键与π键的数目比为11 D 、水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键 5、我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下： 2 CO 2＋H 2O 。下列有关说法正确的是( ) A 、该反应为吸热反应 B 、CO 2分子中的化学键为非极性键 C 、HCHO 分子中既含σ键又含π键 D 、每生成1.8 g H 2O 消耗2.24 L O 6、碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如下图。下列有关该物质的说法正 确的是( ) 2 A 、分子式为C 3H 2O B 、分子中含有6个σ键 3 C 、分子中只有极性键 D 、8.6克该物质完全燃烧得到6.72LCO 7、下列物质的结构或性质与氢键无关的是( ) 2 A 、乙醚的沸点 B 、乙醇在水中的溶解度 催化剂 C 、冰的熔点 D 、DNA 的双螺旋结构 8、在硼酸[B(OH)3A 、sp ，范德华力 B 、sp ]分子中，B 原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B 原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( ) 2 C 、sp ，范德华力 2 ，氢键 D 、sp 39、下列叙述正确的是( ) ，氢键 A 、P 4和NO 2B 、CCl 都是共价化合物 4和NH 3C 、在CaO 和SiO 都是以极性键结合的极性分子 2D 、甲烷的结构式： 是对称的平面结构，所以是非极性分子 晶体中，都不存在单个小分子 10、下列现象与氢键有关的是( ) ①NH 3②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的熔、沸点高 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的熔、沸点比醋酸的高 ⑤邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低 ⑥水分子在较高温度下也很稳定 A 、①②③④⑤⑥ B 、①②③④⑤ C 、①②③④ D 、①②③ 四、课后作业与自我校正 1、下列物质：①H 3O ＋ ②[Cu(NH 3)4]2＋ ③CH 3COO － ④NH 3 ⑤CH 4A 、①② B 、①③ 中存在配位键的是( ) C 、④⑤ D 、②④ 2、范德华力为a kJ·mol －1 ，化学键为b kJ·mol －1 ，氢键为c kJ·mol －1 A 、a>b>c B 、b>a>c ， 则a 、b 、c 的大小关系是( ) C 、c>b>a D 、b>c>a 3、下列说法正确的是( ) A 、含有非极性键的分子一定是非极性分子 B 、非极性分子中一定含有非极性键 C 、由极性键形成的双原子分子一定是极性分子 D 、键的极性与分子的极性无关 4、N 2的结构可以表示为 ，CO 的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中 不正确的是( ) A 、N 2分子与CO 分子中都含有三键 B 、CO 分子中有一个π键是配位键 C 、N 2与CO 互为等电子体 D 、N 2与CO 的化学性质相同 5、关于[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl·2H 2O 的说法正确的是( ) A 、中心原子的化合价为＋2价 B 、配位体为水分子，外界为Cl － C 、配位数是6 D 、在某水溶液中加入AgNO 3溶液，不产生白色沉淀 6、下列分子中，中心原子是sp 杂化的是( ) A 、BeCl 2 B 、H 2O C 、CH 4 D 、BF 3 7、Ti 、Fe 、Cu、Ni 为过渡金属元素，在工业生产中有重要的应用。 (1)Ti(BH 4)2是一种重要的储氢材料。在基态Ti 2＋ 中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 。 (2)Fe 、Fe 2＋ 都能被硝酸氧化。HNO 3中氮原子轨道的杂化类型为____ ____。 (3)常温下Fe(CO)5呈液态， 熔点为－20.5℃，沸点为103℃。据此可以判断其晶体的类型为 ，Fe(CO)5中铁的化合价为0，则该物质中含有的化学键类型有 (填字母)。 A 、离子键 B 、极性共价键 C 、非极性共价键 D 、配位键 (4)NO 能被FeSO 4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H 2O)5]SO 48、氢、碳、氧、硫元素是自然界极为丰富的非金属元素，它们构成了许许多多 的化合物。 ，该配合物中心离子的配位数为 。 (1)如图所示是H 2O 2的空间构型，H 2O 2分子中每个氧原子都是 杂化，H 2O 2 (2)H 为 (填“极性”或“非极性”)分子。 2S 和H 2O 2 的主要物理性质如表所示： H 2S 和H 2O 2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是 。 第二章 物质结构答案 第二节 分子结构与性质答案 二、例题 例1、 (1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 或[Ar]3d 3 (2)sp O 3 和sp 2 7 mol(或7×6.02×1023 (3)H ) 2F ＋ H 2O 与CH 3CH 2解析：物质的结构与性质。 OH 之间可以形成氢键 (1)Cr 为24号元素，铬原子的核外电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ，Cr 3＋ 基态核外电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 (或[Ar]3d 3 )；与Cr 3＋ (2)甲基(—CH 形成配位键的应为含孤对电子的氧原子。 3)中的碳原子轨道杂化类型为sp 3 ，羧基(—COOH)中的碳原子轨道杂化类型为sp 2 ；一个CH 3(3)等电子体必须满足原子个数和电子个数均相等；H COOH 分子中有六个单键均为σ键，还含有一个碳氧双键，碳氧双键中含一个σ键、一个π键，共含7个σ键。 2O 与CH 3CH 2例2、(1)bd OH 中均含羟基(—OH)，两个分子间可形成氢键。 (2)Al 3＋ ＋3CaF 2 = 3Ca 2＋ ＋AlF 3－ 6(3)V 形 sp 3 解析：(1)a 、Ca (4)172 低 2＋ 与F － 间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，错误；b 、离子所带电荷相同，F － 的离子半径小于Cl － ，所以CaF 2晶体的晶格能大，则CaF 2的熔点高于CaCl 2，正确；c 、晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为21的物质，不一定与CaF 2晶体构型相同，错误；d 、CaF 2中的化学键为离子键，CaF 2在熔融状态下发生电离，因此CaF 2(2)CaF 在熔融状态下能导电，正确。 2难溶于水，但可溶于含Al 3＋ 的溶液中，是由于生成了AlF 3－ 6，所以离子方程式为：Al 3＋ ＋3CaF 2===3Ca 2＋ (3)OF ＋AlF 3－ 6。 2分子中O 与2个F 原子形成2个σ键，O 原子还有2对孤对电子，所以O 原子的杂化方式为sp 3 (4)根据焓变的含义可得：242 kJ·mol ，空间构型为V 型。 －1 ＋3×159 kJ·mol －1 －6×E Cl －F ＝－313 kJ·mol －1 ，解得Cl －F 键的平均键能E Cl －F ＝172 kJ·mol －1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF 3的熔、沸点比BrF 3例3 :(1)S C 的低。 (2)V 形 直线形 SO 2 CO 2是非极性分子，SO 2和H 2O 都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO 2在H 2(3)Cr 4 1s O 中的溶解度较大 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (4)F>O>C ＋6 解析：(1)X 原子核外的M 层中只有两对成对电子，其外围电子排布应为3s 2 3p 4 ，可推得该元素为硫 元素；Y 原子核外的L 层电子数是K 层的两倍，K 层有2个电子，则L 层应有4个电子，该原子核外有6个电子，应为碳元素。 (2)地壳内含量最高的元素是氧元素，故Z 元素应为氧元素，XZ 2是SO 2，YZ 2是CO 2(3)Q 的核电荷数是X 与Z 的核电荷数之和，所以Q 的核电荷数为24，应为铬元素。 ，分子空间结构是由价层电子对互斥模型得出的。 (4)E 在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素。同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势。 三、巩固练习与自我评估 1.C 解析：BeCl 2分子、BF 3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp 、sp 2 。CO 2分子中含有2个σ键，SO 2分子中杂化轨道数为1＋2，杂化类型分别为sp 、sp 2 。C 项中杂化类型均为sp 3 。D 项中杂化类型分别为sp 、sp 2 2.A 。 解析：SOCl 2分子中S 原子的杂化轨道数为1＋3＝4，S 原子采取sp 3 3.D 杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。 解析：NH 3是三角锥形，而BF 3是平面三角形结构，B 位于中心，因此，NH 3是极性分子，但BF 3是非极性分子，A 、B 都不对；NH 3分子中有1对孤电子对，BF 34.B 中B 原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D 正确；但H 原子核外只有2个电子，C 是错误的。 解析：CS 2为直线形非极性分子；SiF 4与SO 2－ 3的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp 3 杂化；C 2H 25.C 分子中σ键与π键的数目比为32；水加热到很高温度都难分解是因O—H 键的键能较大。 解析：本题考查反应中热效应及分子的结构等。此反应为甲醛的氧化反应，属于放热反应，A 错；B 项中CO 2分子的结构式为O===C===O ， 只含有极性键，错误；C 项中甲醛的结构简式为CHOH ，正确；D 项中每生成1.8 g H 26.A O ，消耗标况下的氧气2.24 L ，错误。 解析：A.双键两端的碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C 3H 2O 37.A ，故A 正确；B.分子中的单键为σ键，双键中有一个为σ键，共8个σ键，故B 错误；C.该分子中碳碳双键属于非极性键，故C 错误；D.此选项没有说明标准状况，所以所得二氧化碳的体积是不确定的，D 错误，此题选A 。 8.C 解析：由石墨的晶体结构知C 原子为sp 2 杂化，故B 原子也为sp 2 杂化，但由于B(OH)39.C 中B 原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。 解析：P 4和NO 2分子中都含有共价键，但P 4是单质，故选项A 错误。CCl 410.B 空间构型为正四面体形，结构对称，是含有极性键的非极性分子，故选项B 错误。原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中才存在小分子，故选项C 正确。甲烷分子是空间构型为正四面体形的非极性分子，故选项D 错误。 解析：氢键存在于电负性较大的N 、O 、F 原子与另外的N 、O 、F 等电负性较大的原子之间，而水的稳定性与分子内的O—H 共价键的强度有关。 四、课后作业与自我校正 1.A 解析：在H 3O ＋ 中，中心氧原子中有孤电子对，以配位键与H ＋ 相结合，结构式为[HOHH]＋ ；在[Cu(NH 3)4]2＋ 中，Cu 2＋ 与NH 3，而在CH 中的氮原子以配位键相结合，结构式为 3COO －、NH 3、CH 4中，结构式分别为[HCHHCOO]－ 2.D 、HNHH 、HCHHH ，没 有形成配位键。 解析：氢键键能比范德华力强，比化学键弱得多。 3.C 解析：含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H 2O 2，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH 4、CO 24.D 中均是非极性分子，却都有极性键，分子的极性除与键的极性有关外，还与分子空间构型有关。 解析：由题N 2分子中N 原子之间、CO 分子中C 、O 原子之间通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO 分子中1个π键由O 原子单方面提供孤电子对，C 原子提供空轨道通过配位键形成。N 25.C 化学性质相对稳定，CO 具有比较强的还原性，两者化学性质不同。 解析：中心原子的化合价为＋3价；配位体为H 2O 分子和Cl － ；在其水溶液中加入AgNO 36.A 溶液，产生AgCl 白色沉淀。 解析：BeCl 2直线形，Be 原子发生sp 杂化，BF 3中B 原子发生sp 2杂化，平面三角形。H 2O 中的O 和CH 4中的C 都发生sp 3 杂化。
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