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分子结构与性质
一、选择题
1．(2019·济宁高三模拟)下列说法中不正确的是( ) A．一般σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D．N2分子中有一个σ键，两个π键
解析：选C。单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。稀有气体单质中，不存在化学键。
2．(2019·吉林高三模拟)在硼酸[B(OH)3]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( )
A．sp，范德华力 C．sp，氢键
2
B．sp，范德华力 D．sp，氢键
2
2
3
2
解析：选C。由石墨的晶体结构知C原子为sp杂化，故B原子也为sp杂化，由于B(OH)3
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。
3．(2019·天津高三模拟)关于氢键，下列说法正确的是( ) A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强 B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致 C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键 D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内
解析：选D。氢键存在于H和非金属性很强的原子F、O、N之间，不属于化学键，大多存在于分子间，也有少数存在于分子内，氢键的存在影响物质的熔、沸点。
4．(2019·武汉高三模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体构型，两个结论都正确的是( )
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
1
解析：选D。H2S分子中的中心原子S原子上的孤电子对数是×(6－1×2)＝2，则H2S分
2
- 1 -
子中的中心原子的价层电子对数是4，其中2对是孤电子对，因此分子立体构型是V形；而1
COCl2分子中的中心原子C原子上的孤电子对数是×(4－2×1－1×2)＝0，则COCl2分子中的
2中心原子的价层电子对数是3，因此分子立体构型是平面三角形，故选D。
5．(2019·榆林高三模拟)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( ) A．BeCl2与BF3 C．CCl4与NH3
B．CO2与SO2 D．C2H2与C2H4
2
解析：选C。BeCl2、BF3分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp；CO2、SO2分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp；C2H2、C2H4分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp。
6．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是( ) A．配体是Cl和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti，配离子是[TiCl(H2O)5] C．内界和外界中Cl的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀
解析：选C。配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，配离子是[TiCl(H2O)5]；配体是Cl和H2O，配位数是6；中心离子是Ti；配合物中内界中的Cl不与Ag反应，外界中的Cl与Ag反应，据此分析解答。
7．(2019·青岛质检)通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是( )
A．CH4和NH4是等电子体，键角均为60° B．NO3和CO3是等电子体，均为平面三角形结构 C．H3O和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
解析：选B。CH4和NH4是正四面体结构，键角是109°28′，A错；NO3和CO3是等电子体，均为平面三角形结构，B对；H3O和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故其等电子体B3N3H6分子中也存在，D错。
二、非选择题
8．指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型。
(1)H2S__________________，CO2___________________________________， PH3______________________，PCl3_________________________________， BF3______________________，HCN______________________________， HCHO______________________，SO2________________________________， SiH4______________________。
(2)NH4______________________，NO2_____________________________，
＋
－
＋
＋
－
2－
＋－
2－＋
3＋
－
＋
－
＋
2＋
－
－
－4＋
2＋
－
2
2
- 2 -
SO4______________________，SO3______________________________， ClO3______________________，ClO4_____________________________， SiO3______________________。
答案：(1)V形、sp 直线形、sp 三角锥形、sp 三角锥形、sp 平面三角形、sp 直线形、sp 平面三角形、sp
V形、sp 正四面体形、sp
(2)正四面体形、sp V形、sp 正四面体形、sp 三角锥形、sp 三角锥形、sp 正四面体形、sp 平面三角形、sp
9．(2019·大连双基测试)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期元素；②Y原子价电子排布式为msmp；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4。请回答下列问题：
(1)Z的核外电子排布式是_________________________________。
(2)在[Z(NH3)4]中，Z的空轨道接受NH3分子提供的____________形成配位键。 (3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。 a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙 c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙
(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为____________(填元素符号)。 (5)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的数目之比为________，其中心原子的杂化类型是________。
(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取________。 A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱 C．电子体积大小的图像 D．原子的发射光谱
(7)某元素原子的价电子排布式为3d4s，该元素属于________区元素，该元素是________(填元素符号)。
答案：(1)1s2s2p3s3p3d4s(或[Ar]3d4s) (2)孤电子对 (3)b (4)Si - 3 - 2 2 6 2 6 10 1 10 1 5 1 2＋ 2＋ 3 2 3 2 3 3 3 2 3 2 3 3 3 2 2－－ － 2－2－ nn(7)d Cr 10．(2019·太原重点中学模拟)第二周期元素形成的化合物种类繁多、应用广泛。 (1)第二周期中电负性最大的元素是________，其核外电子排布式为________________________________________________________________________。 (2)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出Be的杂化轨道类型： ①Cl—Be—Cl________； (3)[Cu(NH3)4]具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]中的两个NH3被两个Cl取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]的立体构型为________________。 (4)已知固态HF、H2O、NH3的氢键结构和键能如下，请解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因：______________________________________________。 2＋ 2＋ 2＋ － 物质 (HF)n 冰 (NH3)n 答案：(1)F 1s2s2p (2)①sp ②sp ③sp (3)平面正方形 (4)单个氢键的键能大小顺序是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每个固态分子含氢键数：冰中有2个，(HF)n和(NH3)n中均只有1个，从固态到气态要克服的氢键的总键能：冰>(HF)n>(NH3)n 2 3 225氢键X—H…Y F—H…F O—H…O N—H…N 键能/(kJ·mol) 28.1 18.8 5.4 －1 - 4 -