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第二章复习提升-2022版化学选择性必修2 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第二章复习提升-2022版化学选择性必修2 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共18页。
本章复习提升
易混易错练
易错点1 混淆物质类型与化学键类型的关系
1.(2020山西吕梁高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.KI和HI中化学键类型完全相同
C.Na2O2中既含有离子键又含有非极性共价键
D.KOH中只含有共价键
2.(2020山西省实验中学高二下月考,)下列关于化学键和化合物的说法正确的是 ( )
A.完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
B.含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.化学键是使离子或原子相结合的一种强烈的相互作用
D.由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
易错点2 不能正确理解和判断σ键、π键
3.(2020山西太原高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.乙烷分子中的化学键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中还含π键
4.(2021湖南师大附中高二上期末,)关于乙烯分子中的σ键和π键,下列说法不正确的是 ( )
A.中心原子采取sp2杂化
B.一个乙烯分子中有4个σ键和2个π键
C.杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
D.乙烯分子在发生化学反应时,π键更易断裂
易错点3 判断粒子的空间构型及其中心原子的杂化方式时出错5.()下列关于NH4+、NH3、NH2-三种微粒的说法不正确的是 ( )
A.三种微粒所含有的电子数相等
B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C.三种微粒的空间构型相同
D.键角大小关系:NH4+>NH3>NH2-
6.(2020河南安阳高二下月考,)下列描述中正确的是( )
A.CS2为V形的极性分子
B.ClO3-的空间构型为平面三角形
C.每个SF6分子中有7对完全相同的成键电子对
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
易错点4 不能正确理解键能和物质稳定性的关系
7.()能够用键能的大小作为主要依据来解释的是 ( )
A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难以发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
8.()下列说法中正确的是 ( )
A.双原子分子中化学键的键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定
D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能
易错点5 不能正确理解配合物组成
9.()某物质的化学式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液后也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 ( )
A.配合物中心原子所带的正电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位
10.(2021海南儋州二中高二下月考,)配位化合物广泛地应用于物质分离与测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O22[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O
下列说法正确的是 ( )
A.该配位化合物的配位数为5
B.提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C.[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
D.氧化剂H2O2是非极性分子
思想方法练
应用杂化轨道理论或价电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型
价层电子对互斥理论是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对,当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致。
四步法分析分子或离子的空间构型:计算中心原子价电子对数→分析中心原子杂化轨道类型→判断杂化轨道空间构型→结合孤电子对数确定分子或离子的空间构型。
1.(2021山东临沂一中高二上期末,) 四氯化碳(CCl4)是一种很重要的化学试剂,可以作为溶剂和防火剂。下列关于四氯化碳分子的几何构型和中心原子(C)采取杂化方式的说法正确的是 ( )
A.三角锥形、sp3 B.正四面体形、sp3
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
2.(双选)(2020山东淄博淄川中学高二月考,)下列关于CH4和CO2的说法正确的是 ( )
A.CH4和CO2的空间构型分别是正四面体形和直线形
B.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
C.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp2
D.CO2属于非极性分子
3.(2021福建莆田第二十五中学高二下月考,)下列分子中的中心原子杂化轨道类型相同的是 ( )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H2
4.(2021山西长治二中高二上期末,)根据VSEPR模型判断,下列微粒中所有原子都在同一平面上的是 ( )
A.NH3和NO2- B.SO3和NO3-
C.BF3和ClO3- D.H2O和PO43-
5.(2021山东新泰一中高二下阶段检测,)化合物A的结构式为,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.1 mol A分子中所含σ键为10 mol
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
6.(2021河南名校联盟高二下开学考试,)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是 ( )
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH2-)
直线形
N原子采取sp杂化
B
二氧化硫(SO2)
V形
S原子采取sp3杂化
C
碳酸根离子
(CO32-)
三角锥形
C原子采取sp3杂化
D
乙炔(C2H2)
直线形
C原子采取sp杂化
7.(2021甘肃兰州一中高二下月考,)有关原子杂化的说法正确的是 ( )
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其空间构型都是正四面体形
B.苯分子中的碳原子间以sp2杂化轨道重叠形成π键、未杂化的2p轨道重叠形成σ键
C.乙烯分子的碳原子采取sp2杂化,碳、碳之间除了以sp2杂化轨道重叠形成σ键外,未参加杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键
D.只要分子的中心原子的杂化类型相同,分子的键角就一定相同
8.()根据杂化轨道理论和价电子对互斥模型判断,下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间构型正确的是 ( )
选项
分子或
离子
中心原子
杂化方式
价电子对
互斥模型
分子或离子
的空间构型
A
H2O
sp
直线形
直线形
B
BBr3
sp2
平面三角形
三角锥形
C
PCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
CO32-
sp2
平面三角形
平面三角形
9.()磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量金属锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性元件,磷化铜与水作用产生有毒的PH3,下列判断错误的是( )
A.PH3中中心原子的杂化方式为sp3
B.电负性:Cu
D.基态Cu原子的价电子轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑
4s
10.(2021湖北高二3月联考,)无公害肥料黑肥的主要成分是氰氨基化钙(CaCN2),CaCN2的制备原理为CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列叙述错误的是 ( )
A.H2为还原产物
B.CO32-、HCN中碳原子的杂化方式相同
C.CaCN2和CO2中所含化学键的类型不同
D.碳酸钙的分解温度比碳酸镁高的原因是Ca2+结合CO32-中O2-的能力比Mg2+弱
11.(2021四川成都七中高二下阶段考试,)As2O3(砒霜)是类似Al2O3的两性氧化物(分子结构如图所示)下列说法正确的是 ( )
A.该分子中As原子的杂化方式为sp2杂化
B.As2O3与氢氧化钠溶液反应生成As(OH)3
C.电负性:As>O
D.分子键角:AsH3
下列说法正确的是 (深度解析)
A.NO2-、SO32-和SO3中N原子和S原子的杂化方式相同
B.第一电离能:N>O>S
C.SO32-、SO3和HNO2微粒中所有原子均共平面
D.该过程没有硫氧键生成
13.()表中字母代表周期表中的几种短周期元素,下列说法中错误的是 ( )
A
B
C
E
D
A.A、B、C第一电离能的大小顺序为C>B>A
B.C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低均为C>D
C.AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化
D.ED4分子中各原子最外层均达8电子稳定结构
14.(2021湖北枣阳一中高二下月考,)X、Y、Z、W、R、Q为元素周期表中前四周期的六种元素。
X
元素的电负性最强
Y
原子核外有三个能级,每个能级的电子数相等
Z
原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数
W
原子在第2周期中未成对电子数最多
R
原子核外电子占据9个轨道,有2个未成对电子
Q
原子序数等于Z与R两种元素原子序数之和
回答下列问题:
(1)R在周期表中的位置为 ,基态Q原子价电子轨道表示式为 。
(2)基态Z原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,Z原子最外层电子的运动状态有 种。
(3)WX3的电子式为 ,其中W的轨道杂化方式为 ,分子的空间构型为 。
(4)X、Y、Z、W的电负性由大到小顺序为 (用元素符号表示)。
(5)Y、Z、W三者简单氢化物的键角由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
(6)W的简单氢化物极易溶于水,原因是
。深度解析
15.(2020山东聊城高二上期末,)X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大,只有X、Y、Z为短周期元素,相关信息如表:
元素
相关信息
X
基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等
Y
常见化合价只有0、-1、-2
Z
单质为黄绿色有毒气体
M
第四周期d区元素,基态原子的核外有6个未成对电子
R
第五周期元素,与X处于同一主族
(1)元素X、Y电负性的大小顺序是 (用元素符号表示)。
(2)XYZ2分子中所有原子最外层均满足8电子结构,分子中σ键与π键的数目比为 。
(3)元素Y可形成一种氢化物的空间结构如图所示,中心原子Y的杂化方式是 ,该分子为 (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)元素M基态原子的价电子排布式为 ,
MO5中M的化合价为+6,则该分子中含有过氧键的数目为 。
(5)元素R与Z可形成化合物RZ2,用价电子对互斥理论推断该分子的空间构型: ,分子中Z—R—Z的键角 (填“>”“=”或“<”)120°。
本章复习提升
易混易错练
1.C 含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH中含有共价键,但它是离子化合物,故A错误;KI中含有的化学键是离子键,HI中含有的化学键是共价键,两种物质中所含的化学键类型不同,故B错误;Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,O—O键为非极性共价键,故C正确;KOH中钾离子和氢氧根离子之间存在离子键,故D错误。
2.C 完全由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如氯化铵,故A错误;含有共价键的化合物可能是离子化合物,如NaOH,故B错误;相邻原子或离子之间强烈的相互作用称为化学键,故C正确;由金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故D错误。
易错分析
含有共价键的化合物不一定是共价化合物,但是含有离子键的化合物一定是离子化合物。3.C π键由p轨道“肩并肩”重叠形成,故A错误;σ键呈轴对称,π键呈镜面对称,故B错误;乙烷分子中的化学键均为单键,全为σ键,乙烯中含碳碳双键,乙烯分子中含σ键和π键,故C正确;H2、Cl2中的化学键均为共价单键,所以H2、Cl2中均只含σ键,不含π键,D错误。
4.B 一个乙烯分子中有5个σ键和1个π键,故B错误。
易错分析
形成σ键的原子轨道重叠程度较大,σ键的强度较大,有较强的稳定性。共价单键为σ键,共价双键和三键中通常含1个σ键。杂化轨道只能用于形成σ键。5.C 每个NH4+、NH3、NH2-所含有的电子数都为10,故A正确;NH4+中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=4+5-1-4×12=4,采取sp3杂化,NH3分子中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=3+12×(5-3×1)=4,采取sp3杂化,NH2-中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=2+5-1×2+12=4,采取sp3杂化,故B正确;NH4+的空间构型为正四面体结构,NH3的空间构型为三角锥形,NH2-的空间构型为V形,故C错误;NH4+中的N不含孤电子对,NH3中的N含1对孤电子对,NH2-中的N含2对孤电子对,含有的孤电子对数越多,键角越小,所以键角大小关系:NH4+>NH3>NH2-,D正确。
易错分析
杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时,由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。中心原子杂化类型相同时孤电子对越多,键角越小。6.D CS2的结构为SCS,属于直线形分子,是非极性分子,故A错误;ClO3-中Cl的价电子对数=3+7+1-2×32=4,含有一对孤电子对,该离子的空间构型为三角锥形,故B错误;每个SF6分子中含有6个S—F键,有6对完全相同的成键电子对,故C错误;SiF4中Si的价电子对数为4+4-1×42=4,SO32-中S的价电子对数为3+6+2-2×32=4,所以SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,D正确。
7.D A项,常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态,说明Cl2的分子间作用力小于Br2的分子间作用力,与键能无关;B项,硝酸的分子间作用力小,沸点低,是挥发性酸,硫酸、磷酸的分子间作用力大,沸点高,是不挥发性酸,与键能无关;C项,稀有气体为单原子分子,原子都为稳定结构,稀有气体一般难以发生化学反应,与键能无关;D项,氮气的化学性质比氧气稳定,与键能有关,故选D。
8.A 键能越大,键长越短,分子越稳定,故A正确、B错误;在双原子分子中没有键角,故C错误;一般,在双键中σ键的键能要大于π键的键能,故D错误。
易错分析
键能决定物质的化学性质;分子间作用力影响物质的物理性质,如溶解度、熔沸点等。9.C 加入AgNO3不产生沉淀,用强碱处理没有NH3放出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该物质写成配合物的形式为[PtCl4(NH3)2],该配合物中心原子所带的正电荷数为4,配位数为6,故A错误;Pt与6个配体成键,该配合物不为平面正方形结构,故B错误;Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,形成的配合物为[PtCl4(NH3)2],故C正确,D错误。
10.B 由[Co(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;在[Co(NH3)5Cl]2+中中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-提供孤电子对,故B正确;[Co(NH3)5Cl]2+中NH3内存在N—H共价键,Co3+与NH3之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,则[Co(NH3)5Cl]2+中有配位键、共价键,故C错误;H2O2分子不是直线形的,分子结构不对称,正、负电荷重心不重合,为极性分子,故D错误。
易错分析
本题的易错选项为C项,认为[Co(NH3)5Cl]2+中存在金属元素与非金属元素,可以形成离子键,在[Co(NH3)5Cl]2+中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-提供孤电子对,形成配位键,NH3中含有共价键,所以[Co(NH3)5Cl]2+中含有配位键和共价键;[Co(NH3)5Cl]2+与Cl-间形成离子键。
思想方法练
1.B 根据价层电子对互斥理论确定微粒的空间构型,CCl4中C原子形成4个σ键,无孤电子对,则价层电子对数为4,杂化轨道数是4,故C原子采取sp3杂化,无孤电子对,分子空间构型为正四面体形,B项正确。
2.AD CH4和CO2的空间构型分别是正四面体形和直线形,A正确;CH4分子中含有极性共价键,但其分子结构对称,正、负电荷重心重合属于非极性分子,B错误;CH4的C原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,CO2分子中碳原子采取sp杂化,C错误; CO2属于含极性键的非极性分子,D正确。
3.B CO2中C采取sp杂化,SO2中S与O形成2个σ键,孤电子对数=6-2×22=1,采取sp2杂化,不相同,故A不符合题意;CH4中C采取sp3杂化,NH3中N与H形成3个σ键,孤电子对数=5-3×12=1,采取sp3杂化,相同,故B符合题意; BeCl2中Be与Cl形成2个σ键,无孤电子对,采取sp杂化,BF3中B与F形成3个σ键,无孤电子对,采取sp2杂化,不相同,故C不符合题意; C2H4中C采取sp2杂化,C2H2中C采取sp杂化,不相同,故D不符合题意。
4.B NH3的空间构型呈三角锥形;NO2-中中心原子价层电子对数为3,含1对孤电子对,其空间构型为V形,故A错误。SO3中中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形;NO3-中中心原子价层电子对数为3,没有孤电子对,其空间构型为平面三角形,故B正确。BF3中中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形;ClO3-中中心原子价层电子对数为4,含1对孤电子对,空间构型为三角锥形,故C错误;H2O中中心原子价层电子对数为4,其空间构型为V形,PO43-中中心原子价层电子对数为4,不含孤电子对,空间构型为正四面体形,故D错误。
5.B 化合物A中氮原子采取sp3杂化而碳原子采取sp2杂化,A项错误,B项正确;每个A分子中含有11个σ键,C项错误;编号为a的氮原子采取sp3杂化,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。
6.D NH2-中N原子的价层电子对数=2+12×(5+1-2×1)=4,含孤电子对数为2,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,空间构型为Ⅴ形,A项错误;SO2中S原子的价层电子对数=2+12×(6-2×2)=3,含孤电子对数为1,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间构型为Ⅴ形,B项错误;CO32-中C原子的价层电子对数=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形,C项错误;C2H2中C原子采取sp杂化,不含孤电子对,空间构型为直线形,D项正确。
7.C H2O的中心原子O采取sp3杂化,但H2O的空间构型为Ⅴ形;A错误;苯分子中的碳原子采取sp2杂化,碳原子之间以sp2杂化轨道重叠形成σ键,每个碳原子上的未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键,B错误;乙烯分子的碳原子采取sp2杂化,碳原子之间除了以sp2杂化轨道重叠形成σ键外,未参加杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键,C正确;分子的中心原子的杂化类型相同,分子的键角可能不同,D错误。
8.D H2O的中心原子O原子采取sp3杂化,其价电子对互斥模型为正四面体形,分子的空间构型为Ⅴ形,故A错误;BBr3的中心原子B原子含有孤电子对数为3-1×32=0,价层电子对数为3,采取sp2杂化,其价电子对互斥模型为平面三角形,分子的空间构型也为平面三角形,故B错误;PCl3的中心原子P原子成键电子对数为3,含有孤电子对数为5-1×32=1,采取sp3杂化,价电子对互斥模型为正四面体形,而分子的空间构型为三角锥形,故C错误;CO32-的中心原子C原子成键电子对数为3,含有孤电子对数为4+2-2×32=0,采取sp2杂化,价电子对互斥模型为平面三角形,该离子的空间构型为平面三角形,故D正确。
9.C N与P同主族,NH3与PH3结构相似,NH3中N原子采取sp3杂化,PH3中P原子也采取sp3杂化,故A正确;Cu3P2中,P显负价,Cu显正价,共用电子对偏向P,说明P的电负性大于Cu,故B正确;PH3分子之间只存在范德华力,NH3分子之间除存在范德华力外还存在氢键,沸点:NH3>PH3,故C错误;基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,其轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑
4s,故D正确。
10.B HCN中H元素的化合价为+1价,氢气中氢元素的化合价为0价,反应前后H的化合价降低,所以H2为还原产物,故A正确;碳酸根离子中C原子价层电子对数为3+4+2-2×32=3,采取sp2杂化,HCN中C原子价层电子对数为2,采取sp杂化,二者杂化方式不同,故B错误;CaCN2中含有共价键和离子键,CO2中只含共价键,二者所含化学键类型不同,故C正确;钙离子半径大于镁离子,钙离子与O2-的结合能力弱于镁离子与O2-的结合能力,碳酸钙的分解温度比碳酸镁高,故D正确。
11.D As2O3中As原子杂化方式为sp3杂化,故A错误;As2O3(砒霜)是类似Al2O3的两性氧化物,所以As2O3与氢氧化钠溶液反应不生成As(OH)3,故B错误;元素非金属性越强,其电负性越大,则电负性:O>As,故C错误;电负性:N>As,与H共用电子对离N较As近,分子键角:AsH3
方法点津
对于ABm型分子,中心原子价电子对数的计算公式:价电子对数=bp+lp=m+12(A原子的价电子数-m×B原子的未成对电子数)。当B为H时,未成对电子数为1;当B为S、O、Cl等时,未成对电子数=8-B的价电子数。13.A 同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级容纳3个电子,处于半充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能:F>N>O,A错误;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F>Cl,所以气态氢化物稳定性:HF>HCl,HF分子之间存在氢键,其沸点高于HCl,故B正确;NCl3中N原子价电子对数为3+5-1×32=4,SiCl4中Si原子价电子对数为4+4-1×42=4,二者中心原子均采取sp3杂化,故C正确;Si原子最外层有4个电子,与4个Cl原子共用4对电子,所以SiCl4分子中Si、Cl原子最外层均达8电子稳定结构,D正确。
14.答案 (1)第3周期ⅥA族
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3d
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4s (2)哑铃 6 (3)··F······N········F····F······ sp3 三角锥形 (4)F>O>N>C (5)CH4>NH3>H2O (6)氨分子能与水分子间形成氢键,且氨和水都是极性分子,因此氨极易溶于水
解析 由X元素的电负性最强可知,X为F元素;由Y原子核外有三个能级,每个能级的电子数相等可知,Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Z原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数可知,Z原子的核外电子排布式为1s22s22p4,为O元素;由W原子在第2周期中未成对电子数最多可知W为N元素;由R原子的核外电子占据9个轨道,有2个未成对电子可知,R原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;由Q元素的原子序数等于Z与R两种元素原子序数之和可知,Q元素的原子序数为24,为Cr元素。
(1)由分析可知,R为S元素,位于元素周期表中第3周期ⅥA族;Q为Cr元素,基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1,则其价电子轨道表示式为
↑
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↑
↑
↑
3d
↑
4s。
(2)Z为氧元素,基态Z原子电子占据最高能级为2p能级,其电子云轮廓图呈哑铃形,Z原子最外层电子数为6,故Z原子最外层电子的运动状态有6种。
(3)NF3为共价化合物,电子式为··F······N········F····F······,该分子中N原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,则NF3的中心原子N采取sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形。
(4)元素的非金属性越强,电负性越大,F、O、N、C四种元素的非金属性由强到弱的顺序为F>O>N>C,则电负性由大到小的顺序为F>O>N>C。
(5)CH4、NH3、H2O的键角由大到小的顺序为CH4>NH3>H2O。
(6)NH3的空间构型呈三角锥形,属于极性分子,且氨分子与水分子间可形成氢键,所以氨分子极易溶于水。
方法点津
此类题的解题步骤:(1)首先根据原子结构特点、能级种类以及未成对电子数目推断元素;(2)根据元素周期表以及元素周期律推断元素及其化合物的性质。15.答案 (1)O>C (2)3∶1 (3)sp3 极性 (4)3d54s1 2 (5)V形 <
解析 X的基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等,则其核外电子排布式为1s22s22p2,X为C元素;Y的常见化合价只有0、-1、-2,则Y为O元素;Z单质为黄绿色有毒气体,则Z为Cl元素;M为第四周期d区元素,其基态原子的核外有6个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,M为Cr元素;R位于第五周期,与X处于同一主族,则R为Sn元素。
(1)同一周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,所以电负性:O>C。
(2)XYZ2为COCl2,COCl2分子中所有原子最外层均满足8电子结构,每个COCl2分子中含有1个CO键和两个C—Cl键,每个碳氧双键中含有1个σ键和1个π键,则COCl2分子中σ键与π键数目之比为(1+2)∶1=3∶1。
(3)Y为O元素,根据图示可知该氢化物为H2O2,该分子结构不对称,正、负电荷重心不重合,属于极性分子;H2O2中O原子采取sp3杂化。
(4)基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其价电子排布式为3d54s1;该物质中Cr元素的化合价为+6,设过氧键的数目为x,由化合物中元素的正、负化合价代数和为0可知,x×(-2)+(5-2x)×(-2)+6=0,解得x=2。
(5)SnCl2分子中Sn原子的价电子对数为2+4-1×22=3且含有一个孤电子对,则Sn原子采取sp2杂化,SnCl2分子的空间构型为V形;由于孤电子对之间的排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,所以Cl—Sn—Cl的键角<120°。
本章复习提升
易混易错练
易错点1 混淆物质类型与化学键类型的关系
1.(2020山西吕梁高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.KI和HI中化学键类型完全相同
C.Na2O2中既含有离子键又含有非极性共价键
D.KOH中只含有共价键
2.(2020山西省实验中学高二下月考,)下列关于化学键和化合物的说法正确的是 ( )
A.完全由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
B.含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.化学键是使离子或原子相结合的一种强烈的相互作用
D.由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
易错点2 不能正确理解和判断σ键、π键
3.(2020山西太原高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.乙烷分子中的化学键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中还含π键
4.(2021湖南师大附中高二上期末,)关于乙烯分子中的σ键和π键,下列说法不正确的是 ( )
A.中心原子采取sp2杂化
B.一个乙烯分子中有4个σ键和2个π键
C.杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
D.乙烯分子在发生化学反应时,π键更易断裂
易错点3 判断粒子的空间构型及其中心原子的杂化方式时出错5.()下列关于NH4+、NH3、NH2-三种微粒的说法不正确的是 ( )
A.三种微粒所含有的电子数相等
B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C.三种微粒的空间构型相同
D.键角大小关系:NH4+>NH3>NH2-
6.(2020河南安阳高二下月考,)下列描述中正确的是( )
A.CS2为V形的极性分子
B.ClO3-的空间构型为平面三角形
C.每个SF6分子中有7对完全相同的成键电子对
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
易错点4 不能正确理解键能和物质稳定性的关系
7.()能够用键能的大小作为主要依据来解释的是 ( )
A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难以发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
8.()下列说法中正确的是 ( )
A.双原子分子中化学键的键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定
D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能
易错点5 不能正确理解配合物组成
9.()某物质的化学式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液后也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 ( )
A.配合物中心原子所带的正电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位
10.(2021海南儋州二中高二下月考,)配位化合物广泛地应用于物质分离与测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O22[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O
下列说法正确的是 ( )
A.该配位化合物的配位数为5
B.提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C.[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
D.氧化剂H2O2是非极性分子
思想方法练
应用杂化轨道理论或价电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型
价层电子对互斥理论是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对,当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致。
四步法分析分子或离子的空间构型:计算中心原子价电子对数→分析中心原子杂化轨道类型→判断杂化轨道空间构型→结合孤电子对数确定分子或离子的空间构型。
1.(2021山东临沂一中高二上期末,) 四氯化碳(CCl4)是一种很重要的化学试剂,可以作为溶剂和防火剂。下列关于四氯化碳分子的几何构型和中心原子(C)采取杂化方式的说法正确的是 ( )
A.三角锥形、sp3 B.正四面体形、sp3
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
2.(双选)(2020山东淄博淄川中学高二月考,)下列关于CH4和CO2的说法正确的是 ( )
A.CH4和CO2的空间构型分别是正四面体形和直线形
B.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
C.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp2
D.CO2属于非极性分子
3.(2021福建莆田第二十五中学高二下月考,)下列分子中的中心原子杂化轨道类型相同的是 ( )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H2
4.(2021山西长治二中高二上期末,)根据VSEPR模型判断,下列微粒中所有原子都在同一平面上的是 ( )
A.NH3和NO2- B.SO3和NO3-
C.BF3和ClO3- D.H2O和PO43-
5.(2021山东新泰一中高二下阶段检测,)化合物A的结构式为,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.1 mol A分子中所含σ键为10 mol
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
6.(2021河南名校联盟高二下开学考试,)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是 ( )
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH2-)
直线形
N原子采取sp杂化
B
二氧化硫(SO2)
V形
S原子采取sp3杂化
C
碳酸根离子
(CO32-)
三角锥形
C原子采取sp3杂化
D
乙炔(C2H2)
直线形
C原子采取sp杂化
7.(2021甘肃兰州一中高二下月考,)有关原子杂化的说法正确的是 ( )
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其空间构型都是正四面体形
B.苯分子中的碳原子间以sp2杂化轨道重叠形成π键、未杂化的2p轨道重叠形成σ键
C.乙烯分子的碳原子采取sp2杂化,碳、碳之间除了以sp2杂化轨道重叠形成σ键外,未参加杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键
D.只要分子的中心原子的杂化类型相同,分子的键角就一定相同
8.()根据杂化轨道理论和价电子对互斥模型判断,下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间构型正确的是 ( )
选项
分子或
离子
中心原子
杂化方式
价电子对
互斥模型
分子或离子
的空间构型
A
H2O
sp
直线形
直线形
B
BBr3
sp2
平面三角形
三角锥形
C
PCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
CO32-
sp2
平面三角形
平面三角形
9.()磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量金属锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性元件,磷化铜与水作用产生有毒的PH3,下列判断错误的是( )
A.PH3中中心原子的杂化方式为sp3
B.电负性:Cu
D.基态Cu原子的价电子轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑
4s
10.(2021湖北高二3月联考,)无公害肥料黑肥的主要成分是氰氨基化钙(CaCN2),CaCN2的制备原理为CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列叙述错误的是 ( )
A.H2为还原产物
B.CO32-、HCN中碳原子的杂化方式相同
C.CaCN2和CO2中所含化学键的类型不同
D.碳酸钙的分解温度比碳酸镁高的原因是Ca2+结合CO32-中O2-的能力比Mg2+弱
11.(2021四川成都七中高二下阶段考试,)As2O3(砒霜)是类似Al2O3的两性氧化物(分子结构如图所示)下列说法正确的是 ( )
A.该分子中As原子的杂化方式为sp2杂化
B.As2O3与氢氧化钠溶液反应生成As(OH)3
C.电负性:As>O
D.分子键角:AsH3
下列说法正确的是 (深度解析)
A.NO2-、SO32-和SO3中N原子和S原子的杂化方式相同
B.第一电离能:N>O>S
C.SO32-、SO3和HNO2微粒中所有原子均共平面
D.该过程没有硫氧键生成
13.()表中字母代表周期表中的几种短周期元素,下列说法中错误的是 ( )
A
B
C
E
D
A.A、B、C第一电离能的大小顺序为C>B>A
B.C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低均为C>D
C.AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化
D.ED4分子中各原子最外层均达8电子稳定结构
14.(2021湖北枣阳一中高二下月考,)X、Y、Z、W、R、Q为元素周期表中前四周期的六种元素。
X
元素的电负性最强
Y
原子核外有三个能级,每个能级的电子数相等
Z
原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数
W
原子在第2周期中未成对电子数最多
R
原子核外电子占据9个轨道,有2个未成对电子
Q
原子序数等于Z与R两种元素原子序数之和
回答下列问题:
(1)R在周期表中的位置为 ,基态Q原子价电子轨道表示式为 。
(2)基态Z原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,Z原子最外层电子的运动状态有 种。
(3)WX3的电子式为 ,其中W的轨道杂化方式为 ,分子的空间构型为 。
(4)X、Y、Z、W的电负性由大到小顺序为 (用元素符号表示)。
(5)Y、Z、W三者简单氢化物的键角由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
(6)W的简单氢化物极易溶于水,原因是
。深度解析
15.(2020山东聊城高二上期末,)X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大,只有X、Y、Z为短周期元素,相关信息如表:
元素
相关信息
X
基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等
Y
常见化合价只有0、-1、-2
Z
单质为黄绿色有毒气体
M
第四周期d区元素,基态原子的核外有6个未成对电子
R
第五周期元素,与X处于同一主族
(1)元素X、Y电负性的大小顺序是 (用元素符号表示)。
(2)XYZ2分子中所有原子最外层均满足8电子结构,分子中σ键与π键的数目比为 。
(3)元素Y可形成一种氢化物的空间结构如图所示,中心原子Y的杂化方式是 ,该分子为 (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)元素M基态原子的价电子排布式为 ,
MO5中M的化合价为+6,则该分子中含有过氧键的数目为 。
(5)元素R与Z可形成化合物RZ2,用价电子对互斥理论推断该分子的空间构型: ,分子中Z—R—Z的键角 (填“>”“=”或“<”)120°。
本章复习提升
易混易错练
1.C 含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH中含有共价键,但它是离子化合物,故A错误;KI中含有的化学键是离子键,HI中含有的化学键是共价键,两种物质中所含的化学键类型不同,故B错误;Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,O—O键为非极性共价键,故C正确;KOH中钾离子和氢氧根离子之间存在离子键,故D错误。
2.C 完全由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如氯化铵,故A错误;含有共价键的化合物可能是离子化合物,如NaOH,故B错误;相邻原子或离子之间强烈的相互作用称为化学键,故C正确;由金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故D错误。
易错分析
含有共价键的化合物不一定是共价化合物,但是含有离子键的化合物一定是离子化合物。3.C π键由p轨道“肩并肩”重叠形成,故A错误;σ键呈轴对称,π键呈镜面对称,故B错误;乙烷分子中的化学键均为单键,全为σ键,乙烯中含碳碳双键,乙烯分子中含σ键和π键,故C正确;H2、Cl2中的化学键均为共价单键,所以H2、Cl2中均只含σ键,不含π键,D错误。
4.B 一个乙烯分子中有5个σ键和1个π键,故B错误。
易错分析
形成σ键的原子轨道重叠程度较大,σ键的强度较大,有较强的稳定性。共价单键为σ键,共价双键和三键中通常含1个σ键。杂化轨道只能用于形成σ键。5.C 每个NH4+、NH3、NH2-所含有的电子数都为10,故A正确;NH4+中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=4+5-1-4×12=4,采取sp3杂化,NH3分子中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=3+12×(5-3×1)=4,采取sp3杂化,NH2-中氮原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=2+5-1×2+12=4,采取sp3杂化,故B正确;NH4+的空间构型为正四面体结构,NH3的空间构型为三角锥形,NH2-的空间构型为V形,故C错误;NH4+中的N不含孤电子对,NH3中的N含1对孤电子对,NH2-中的N含2对孤电子对,含有的孤电子对数越多,键角越小,所以键角大小关系:NH4+>NH3>NH2-,D正确。
易错分析
杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时,由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。中心原子杂化类型相同时孤电子对越多,键角越小。6.D CS2的结构为SCS,属于直线形分子,是非极性分子,故A错误;ClO3-中Cl的价电子对数=3+7+1-2×32=4,含有一对孤电子对,该离子的空间构型为三角锥形,故B错误;每个SF6分子中含有6个S—F键,有6对完全相同的成键电子对,故C错误;SiF4中Si的价电子对数为4+4-1×42=4,SO32-中S的价电子对数为3+6+2-2×32=4,所以SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,D正确。
7.D A项,常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态,说明Cl2的分子间作用力小于Br2的分子间作用力,与键能无关;B项,硝酸的分子间作用力小,沸点低,是挥发性酸,硫酸、磷酸的分子间作用力大,沸点高,是不挥发性酸,与键能无关;C项,稀有气体为单原子分子,原子都为稳定结构,稀有气体一般难以发生化学反应,与键能无关;D项,氮气的化学性质比氧气稳定,与键能有关,故选D。
8.A 键能越大,键长越短,分子越稳定,故A正确、B错误;在双原子分子中没有键角,故C错误;一般,在双键中σ键的键能要大于π键的键能,故D错误。
易错分析
键能决定物质的化学性质;分子间作用力影响物质的物理性质,如溶解度、熔沸点等。9.C 加入AgNO3不产生沉淀,用强碱处理没有NH3放出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该物质写成配合物的形式为[PtCl4(NH3)2],该配合物中心原子所带的正电荷数为4,配位数为6,故A错误;Pt与6个配体成键,该配合物不为平面正方形结构,故B错误;Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,形成的配合物为[PtCl4(NH3)2],故C正确,D错误。
10.B 由[Co(NH3)5Cl]Cl2配位化合物可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;在[Co(NH3)5Cl]2+中中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-提供孤电子对,故B正确;[Co(NH3)5Cl]2+中NH3内存在N—H共价键,Co3+与NH3之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,则[Co(NH3)5Cl]2+中有配位键、共价键,故C错误;H2O2分子不是直线形的,分子结构不对称,正、负电荷重心不重合,为极性分子,故D错误。
易错分析
本题的易错选项为C项,认为[Co(NH3)5Cl]2+中存在金属元素与非金属元素,可以形成离子键,在[Co(NH3)5Cl]2+中,中心离子Co3+提供空轨道,配体NH3中N原子和配体Cl-提供孤电子对,形成配位键,NH3中含有共价键,所以[Co(NH3)5Cl]2+中含有配位键和共价键;[Co(NH3)5Cl]2+与Cl-间形成离子键。
思想方法练
1.B 根据价层电子对互斥理论确定微粒的空间构型,CCl4中C原子形成4个σ键,无孤电子对,则价层电子对数为4,杂化轨道数是4,故C原子采取sp3杂化,无孤电子对,分子空间构型为正四面体形,B项正确。
2.AD CH4和CO2的空间构型分别是正四面体形和直线形,A正确;CH4分子中含有极性共价键,但其分子结构对称,正、负电荷重心重合属于非极性分子,B错误;CH4的C原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,CO2分子中碳原子采取sp杂化,C错误; CO2属于含极性键的非极性分子,D正确。
3.B CO2中C采取sp杂化,SO2中S与O形成2个σ键,孤电子对数=6-2×22=1,采取sp2杂化,不相同,故A不符合题意;CH4中C采取sp3杂化,NH3中N与H形成3个σ键,孤电子对数=5-3×12=1,采取sp3杂化,相同,故B符合题意; BeCl2中Be与Cl形成2个σ键,无孤电子对,采取sp杂化,BF3中B与F形成3个σ键,无孤电子对,采取sp2杂化,不相同,故C不符合题意; C2H4中C采取sp2杂化,C2H2中C采取sp杂化,不相同,故D不符合题意。
4.B NH3的空间构型呈三角锥形;NO2-中中心原子价层电子对数为3,含1对孤电子对,其空间构型为V形,故A错误。SO3中中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形;NO3-中中心原子价层电子对数为3,没有孤电子对,其空间构型为平面三角形,故B正确。BF3中中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形;ClO3-中中心原子价层电子对数为4,含1对孤电子对,空间构型为三角锥形,故C错误;H2O中中心原子价层电子对数为4,其空间构型为V形,PO43-中中心原子价层电子对数为4,不含孤电子对,空间构型为正四面体形,故D错误。
5.B 化合物A中氮原子采取sp3杂化而碳原子采取sp2杂化,A项错误,B项正确;每个A分子中含有11个σ键,C项错误;编号为a的氮原子采取sp3杂化,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。
6.D NH2-中N原子的价层电子对数=2+12×(5+1-2×1)=4,含孤电子对数为2,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,空间构型为Ⅴ形,A项错误;SO2中S原子的价层电子对数=2+12×(6-2×2)=3,含孤电子对数为1,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间构型为Ⅴ形,B项错误;CO32-中C原子的价层电子对数=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间构型为平面三角形,C项错误;C2H2中C原子采取sp杂化,不含孤电子对,空间构型为直线形,D项正确。
7.C H2O的中心原子O采取sp3杂化,但H2O的空间构型为Ⅴ形;A错误;苯分子中的碳原子采取sp2杂化,碳原子之间以sp2杂化轨道重叠形成σ键,每个碳原子上的未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键,B错误;乙烯分子的碳原子采取sp2杂化,碳原子之间除了以sp2杂化轨道重叠形成σ键外,未参加杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键,C正确;分子的中心原子的杂化类型相同,分子的键角可能不同,D错误。
8.D H2O的中心原子O原子采取sp3杂化,其价电子对互斥模型为正四面体形,分子的空间构型为Ⅴ形,故A错误;BBr3的中心原子B原子含有孤电子对数为3-1×32=0,价层电子对数为3,采取sp2杂化,其价电子对互斥模型为平面三角形,分子的空间构型也为平面三角形,故B错误;PCl3的中心原子P原子成键电子对数为3,含有孤电子对数为5-1×32=1,采取sp3杂化,价电子对互斥模型为正四面体形,而分子的空间构型为三角锥形,故C错误;CO32-的中心原子C原子成键电子对数为3,含有孤电子对数为4+2-2×32=0,采取sp2杂化,价电子对互斥模型为平面三角形,该离子的空间构型为平面三角形,故D正确。
9.C N与P同主族,NH3与PH3结构相似,NH3中N原子采取sp3杂化,PH3中P原子也采取sp3杂化,故A正确;Cu3P2中,P显负价,Cu显正价,共用电子对偏向P,说明P的电负性大于Cu,故B正确;PH3分子之间只存在范德华力,NH3分子之间除存在范德华力外还存在氢键,沸点:NH3>PH3,故C错误;基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,其轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑
4s,故D正确。
10.B HCN中H元素的化合价为+1价,氢气中氢元素的化合价为0价,反应前后H的化合价降低,所以H2为还原产物,故A正确;碳酸根离子中C原子价层电子对数为3+4+2-2×32=3,采取sp2杂化,HCN中C原子价层电子对数为2,采取sp杂化,二者杂化方式不同,故B错误;CaCN2中含有共价键和离子键,CO2中只含共价键,二者所含化学键类型不同,故C正确;钙离子半径大于镁离子,钙离子与O2-的结合能力弱于镁离子与O2-的结合能力,碳酸钙的分解温度比碳酸镁高,故D正确。
11.D As2O3中As原子杂化方式为sp3杂化,故A错误;As2O3(砒霜)是类似Al2O3的两性氧化物,所以As2O3与氢氧化钠溶液反应不生成As(OH)3,故B错误;元素非金属性越强,其电负性越大,则电负性:O>As,故C错误;电负性:N>As,与H共用电子对离N较As近,分子键角:AsH3
方法点津
对于ABm型分子,中心原子价电子对数的计算公式:价电子对数=bp+lp=m+12(A原子的价电子数-m×B原子的未成对电子数)。当B为H时,未成对电子数为1;当B为S、O、Cl等时,未成对电子数=8-B的价电子数。13.A 同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级容纳3个电子,处于半充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能:F>N>O,A错误;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F>Cl,所以气态氢化物稳定性:HF>HCl,HF分子之间存在氢键,其沸点高于HCl,故B正确;NCl3中N原子价电子对数为3+5-1×32=4,SiCl4中Si原子价电子对数为4+4-1×42=4,二者中心原子均采取sp3杂化,故C正确;Si原子最外层有4个电子,与4个Cl原子共用4对电子,所以SiCl4分子中Si、Cl原子最外层均达8电子稳定结构,D正确。
14.答案 (1)第3周期ⅥA族
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3d
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4s (2)哑铃 6 (3)··F······N········F····F······ sp3 三角锥形 (4)F>O>N>C (5)CH4>NH3>H2O (6)氨分子能与水分子间形成氢键,且氨和水都是极性分子,因此氨极易溶于水
解析 由X元素的电负性最强可知,X为F元素;由Y原子核外有三个能级,每个能级的电子数相等可知,Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Z原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数可知,Z原子的核外电子排布式为1s22s22p4,为O元素;由W原子在第2周期中未成对电子数最多可知W为N元素;由R原子的核外电子占据9个轨道,有2个未成对电子可知,R原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;由Q元素的原子序数等于Z与R两种元素原子序数之和可知,Q元素的原子序数为24,为Cr元素。
(1)由分析可知,R为S元素,位于元素周期表中第3周期ⅥA族;Q为Cr元素,基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1,则其价电子轨道表示式为
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3d
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4s。
(2)Z为氧元素,基态Z原子电子占据最高能级为2p能级,其电子云轮廓图呈哑铃形,Z原子最外层电子数为6,故Z原子最外层电子的运动状态有6种。
(3)NF3为共价化合物,电子式为··F······N········F····F······,该分子中N原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,则NF3的中心原子N采取sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形。
(4)元素的非金属性越强,电负性越大,F、O、N、C四种元素的非金属性由强到弱的顺序为F>O>N>C,则电负性由大到小的顺序为F>O>N>C。
(5)CH4、NH3、H2O的键角由大到小的顺序为CH4>NH3>H2O。
(6)NH3的空间构型呈三角锥形,属于极性分子,且氨分子与水分子间可形成氢键,所以氨分子极易溶于水。
方法点津
此类题的解题步骤:(1)首先根据原子结构特点、能级种类以及未成对电子数目推断元素;(2)根据元素周期表以及元素周期律推断元素及其化合物的性质。15.答案 (1)O>C (2)3∶1 (3)sp3 极性 (4)3d54s1 2 (5)V形 <
解析 X的基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等,则其核外电子排布式为1s22s22p2,X为C元素;Y的常见化合价只有0、-1、-2,则Y为O元素;Z单质为黄绿色有毒气体,则Z为Cl元素;M为第四周期d区元素,其基态原子的核外有6个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,M为Cr元素;R位于第五周期,与X处于同一主族,则R为Sn元素。
(1)同一周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,所以电负性:O>C。
(2)XYZ2为COCl2,COCl2分子中所有原子最外层均满足8电子结构,每个COCl2分子中含有1个CO键和两个C—Cl键,每个碳氧双键中含有1个σ键和1个π键,则COCl2分子中σ键与π键数目之比为(1+2)∶1=3∶1。
(3)Y为O元素,根据图示可知该氢化物为H2O2,该分子结构不对称,正、负电荷重心不重合,属于极性分子;H2O2中O原子采取sp3杂化。
(4)基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其价电子排布式为3d54s1;该物质中Cr元素的化合价为+6,设过氧键的数目为x,由化合物中元素的正、负化合价代数和为0可知,x×(-2)+(5-2x)×(-2)+6=0,解得x=2。
(5)SnCl2分子中Sn原子的价电子对数为2+4-1×22=3且含有一个孤电子对,则Sn原子采取sp2杂化,SnCl2分子的空间构型为V形;由于孤电子对之间的排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,所以Cl—Sn—Cl的键角<120°。
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