复习题教案2

人教版化学选修3第三章分子结构与性质（中高难度）一、单选题

1.下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是（

）

A．

配位化合物中必定存在配位键，可能存在极性键

B．

配位化合物中只有配位键

C． [Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键

D．

配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用

【答案】B

【解析】配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，Cu2+有空轨道，H2O中氧原子有孤对电子，可以形成配位键，配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中。

2.下列描述中正确的是(

)

A． CS2为V形的极性分子

B．的空间构型为平面三角形

C． SF6中有4对完全相同的成键电子对

D． SiF4和的中心原子均为sp3杂化

【答案】D

【解析】根据价电子对互斥理论：CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似)；SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论：VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断，的空间构型为三角锥形，SiF4和的中心原子均为sp3杂化。

3.关于CS2，SO2，NH3三种物质的说法中正确的是

（

）

A． CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子

B． SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子

C． CS2为非极性分子，所以在四种物质中熔沸点最低

D． NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性

【答案】B

【解析】根据“相似相溶”原理，与溶剂极性相似的溶质的溶解度相对极性不同的溶质要大，CS2是非极性分子，水是极性分子，A项正确；SO2和NH3都是极性分子，B项正确；结构分子晶体熔沸点比较：（1）氢键使熔沸点升高（2）结构组成相似的分子晶体相对分子质量越大，熔沸点就越高；虽然NH3和H2O的分子量是四种物质中最小的，但它们分子间的氢键比较牢固，使得熔沸点升高的较多而大于CS2和SO2熔沸点，CS2常温下是液体，SO2常温下是气体，C项错误；NH3在水中溶解度很大除了由于NH3分子有极性，还因为NH3和H2O分子间可以形成氢键，D项错误。

4.固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法，不正确的是(

)

A． NH5中既有离子键又有共价键

B． NH5的熔沸点高于NH3

C． 1mol NH5中含有5mol N—H键

D． NH5固体投入少量水中，可产生两种气体

【答案】C

【解析】因NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则化学式是NH4H，是由NH4＋与H－组成的离子化合物。固体的沸点高于气体，与水反应可生成氢气和NH3。

5.根据等电子原理判断，下列说法中错误的是（

）

A． B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上

B． B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应

C． H3O+和NH3是等电子体，均为三角锥形

D． CH4和NH4+是等电子体，均为正四面体

【答案】B

【解析】等电子原理是指具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在双键，存在大π键。因此，B错误。H3O+和NH3是等电子体，NH3是三角锥型，则

H3O+也是三角锥型。CH4和NH4+是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH4+也是正四面体结构

6.下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是(

)

【答案】B

【解析】A项I2是非极性分子，在水中的溶解度小；C项氧族元素中的氧元素，卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同；D项，P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4，其溶液导电。

7.氨分子立体构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为(

)

A．

两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化

B． NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道

C． NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强

D．

氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子

【答案】C

【解析】根据杂化轨道理论可知，NH3、CH4分子中的中心原子都采取sp3杂化形式，二者不同在于NH3分子中N原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键，而有1个容纳孤电子对，CH4分子中C原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键，这样会导致二者的立体构型有所不同。

8.通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是(

)

A．

分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等

B．

在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为

C． NCl3分子是非极性分子

D． NBr3比NCl3易挥发

【答案】B

【解析】

根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C项错误，根据NH3·H2O=NH＋OH－，故B正确，NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以C—Cl键长大于N—Cl键，故A项错误。

9.下列结构图中，●代表前二周期元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。示例：

根据各图表示的结构特点，下列有关叙述正确的是(

)

A．

上述结构图中共出现6种元素

B．

甲、乙、丙为非极性分子，丁为极性分子

C．

甲与丁可以发生化合反应生成离子化合物

D．

向CaCl2溶液中加入(或通入)丙有白色沉淀产生

【答案】C

【解析】从示例和题给信息可确定：甲—HF，乙—N2，丙—CO2，丁—NH3。A中，上述结构图中共出现：H、F、N，C，O 五种元素；B中，乙、丙为非极性分子，甲、丁为极性分子；C中，HF＋NH3===NH4F，

属于离子化合物；D中，CO2通入CaCl2溶液中不能生成CaCO3沉淀。

10.CH，—CH3，CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(

)

A．

它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化

B． CH与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为正四面体形

C． CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面

D． CH与OH－形成的化合物中含有离子键

【答案】C

【解析】

A项，CH为8e－，—CH3为9e－，CH为10e－；B项，三者为三角锥形；C项，CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形；D项，CH3OH中不含离子键。

11.下列对分子的性质的解释中，不正确的是(

)

A．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致

B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子

C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释

D．由上图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数

【答案】A

【解析】水分子稳定的原因是因为水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。

12.下列说法中正确的是(

)

A．CH4，C2H2，HCN都是含有极性键的非极性分子

B．CO2与SO2的立体构型相似，都是非极性分子

C．分子中含有1个手性碳原子

D．无机含氧酸分子中有几个氢原子，它就属于几元酸

【答案】C

【解析】HCN是极性分子，SO2是极性分子(V形)，A，B错；C中第3个(连—CH3)碳原子是手性碳原子；H3BO3、H3PO3中均有3个氢原子，但前者为一元酸，后者为二元酸。

二、填空题

13.在化学实验和科学研究中，水是一种常用的试剂。

(1)水分子中的氧原子在基态时的价电子排布式为__________________。

(2)水分子在特定条件下容易得到一个H＋而形成水合氢离子(H3O＋)。对上述过程的下列描述不合理的是________。

A．氧原子的杂化类型发生了改变

B．微粒的形状发生了改变

C．微粒的化学性质发生了改变

D．微粒中的键角发生了改变

(3)在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成________键，水分子间还存在________，1mol H2O中含________mol氢键。

(4)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位离子。请写出生成此配位离子的离子方程式：__________________。

【答案】(1)2s22p4

(2)A

(3)氢

范德华力

2

(4)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋

【解析】H2O分子的O原子采取sp3杂化，呈V形，H3O＋中的O原子也是采取sp3杂化，呈三角锥形。水分子之间既有氢键也有范德华力。每个水分子与相邻的4个水分子形成4个氢键，1个氢键被2个水分子共用，平均1mol H2O中含2mol氢键。

14.氯化铬酰(CrO3Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题。

(1)写出铬原子的基态电子排布式：____________________，与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有________(填元素符号)。

(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4，CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)在①苯、②CH3OH，③HCHO，④CS2，⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________，易溶于水的有________(填序号)，理由是：_______________________________。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1

K、Cu

(2)非极性

(3)①③

直线形

②③

CH3OH，HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子，根据相似相溶规律可知CH3OH，HCHO易溶于水

【解析】(1)铬为24号元素，位于周期表中第四周期ⅥB族，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。第四周期最外层为1个电子的元素还有K：[Ar]4s1，Cu：[Ar]3d104s1。(2)CCl4，CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律可推测CrO2Cl2应是非极性分子。(3)在所给五种物质中碳原子的杂化方式分别为：sp2、sp3、sp2、sp、sp3，因此采取sp2杂化的有苯和甲醛两种物质。因CS2中碳原子采用sp杂化，因此其分子构型为直线形。

15.已知H2O2的结构如下图：

H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，试回答：

(1)写出H2O2分子的电子式和结构式________。

(2)写出分子内的键型________。

(3)估计它难溶于CS2，简要说明原因__________________________。

(4)指出氧元素的化合价，简要说明原因________________________。

【答案】

(2)分子内既有极性键，又有非极性键

(3)因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中

(4)氧为－1价；因O—O为键非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价

【解析】由H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中。

16.已知三聚氰胺的结构式如图所示：三聚氰胺是氰胺(H2N—CN)的三聚体，请回答下列问题：

(1)写出基态碳原子的电子排布式___________________________。

(2)氰胺中—CN中的碳原子、三聚氰胺环状结构中的氮原子和氨基中的氮原子，这三种氮原子的杂化轨道类型分别是________、________、________。

(3)一个三聚氰胺分子中________个σ键，________个π键。

【答案】

(1)1s22s22p2

(2)sp

sp2

sp3

(3)15

3

【解析】（1）根据原子核外电子排布规律1s22s22p2

(2)根据杂化轨道理论，—CN中的碳原子杂化方式为sp杂化，三聚氰胺环状是平面分子，氮原子采用sp2杂化。—NH2为三角锥形，氮原子采用sp3杂化。(3)单键为σ键，双键中一个为σ键，一个为π键。

三、推断题

17.CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。

已知：①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2，SnCl2等还原制得：

2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO

2CuCl2＋SnCl2===2CuCl↓＋SnCl4

②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子：

请回答下列问题：

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为________；H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是________。

(2)SO2分子的空间构型为________；与SnCl4互为等电子体的一种离子的化学式为________。

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是________________________________________________________________________。

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有______(填字母)。

A．配位键 B．极性键

C．离子键 D．非极性键

【答案】

(1)[Ar]3d104s1

O＞N＞H

(2)V形

SO、SiO

(3)sp3杂化

乙二胺分子间能形成氢键而三甲胺分子之间不能形成氢键

(4)ABD

【解析】(1)根据洪特规则及能量最低原理可知，当铜原子的3d轨道上的电子处于全充满状态，整个体系能量最低，即基态Cu原子的核外电子式为[Ar]3d104s1。元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性由强到弱为O、N、H。(3)乙二胺中氮原子轨道的杂化类型等同于氨分子，根据分子构型，四面体形(三角锥形、V形)分子为sp3杂化。根据乙二胺的结构简式可知乙二胺分子间存在氢键，而三甲胺分子间不能形成氢键，氢键可以使熔沸点升高。(4)根据配离子的结构式可知在乙二胺中存在碳碳之间的非极性键，C与H，N与H，C与N之间的极性键，还有N与Cu之间的配位键。

18.下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。

根据信息回答下列问题：

(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为____________。

(2)Fe元素位于周期表的________分区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为________；已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。

(3)在CH4，CO，CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________________。

(4)根据VSEPR理论预测ED离子的立体构型为____________________。B，C，D，E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子式为____________________(写2种)。

【答案】(1)4s24p1

(2)d

0

N2

CN－

(3)CH4、CH3OH

(4)正四面体形

CO2、NCl，CCl4(任写2种即可)

【解析】配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配体，铁的化合价是0价。10个价电子的双原子分子、离子分别是N2，CN－。CO的结构式与N2相似。形成4个单键的C原子采取sp3杂化。由A，B，C，D，E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H，C，N、O，Cl。ClO中1个Cl原子结合4个氧原子，是正四面体形。B，C，D，E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2，NCl3，CCl4等。

19.有U、V、W、X四种短周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：

请回答下列问题：

(1)U、V两种元素组成的一种化合物甲是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，则甲分子中σ键和π键的个数比为________，其中心原子采取______杂化。

(2)V与W原子结合形成的V3W4晶体，其硬度比金刚石大，则V3W4晶体中含有________键，属于________晶体。

(3)乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有18个电子。乙和丙的化学式分别是________、____________，两者沸点的关系为：乙________丙(填“>”或“<”)，原因是。

【答案】

(1)5∶1

sp2

(2)共价

原子

(3)C2H6

H2O2

<

H2O2分子间存在氢键，C2H6分子间不存在氢键

【解析】

由题意可知：U是H，V是C，W是N，X是O。

20.原子序数依次增大的四种主族元素A，B，C，D分别处于第一至第四周期，其中A元素原子核是一个质子；B元素原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D原子外围电子排布为3d104s1。请回答下列问题：

(1)这四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，第一电离能最小的是________(填元素符号)。

(2)C所在的主族元素气态氢化物中，沸点最低的是________(填化学式)。

(3)B元素可形成多种单质，其中“只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料晶体结构如图所示，其原子的杂化类型为________杂化。

(4)D的水合醋酸盐晶体局部结构如图所示，该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。

①极性键

②非极性键

③配位键

④金属键

【答案】

(1)Cl

Cu

(2)HCl

(3)sp2

(4)①②③

【解析】

A元素原子核是一个质子，A为H；B中核外电子有6种不同的运动状态，说明有6个电子，B101为C，D的外围电子排布式为3d4s，D为29号Cu，B与C形成正四面体形分子，且C不为H、F，所以C应为Cl。