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文檔簡介
清單02分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)01共價鍵1.分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式σ鍵原子軌道“頭碰頭”重疊π鍵原子軌道“肩并肩”重疊形成共價鍵的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2.鍵參數(shù)(1)鍵能和鍵長決定分子的穩(wěn)定性(2)鍵長和鍵角決定分子的立體構(gòu)型(3)一般地,形成的共價鍵的鍵能越大,鍵長越短,共價鍵越穩(wěn)定,含有該鍵的分子越穩(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定。3.σ鍵與π鍵的對比σ鍵π鍵定義未成對電子的原子軌道采取“頭碰頭”的方式重疊形成的共價鍵未成對電子的原子軌道采取“肩并肩”的方式重疊形成的共價鍵類型s?sσ鍵、s?pσ鍵、p?pσ鍵p?pπ鍵特征原子軌道重疊部分沿鍵軸呈軸對稱原子軌道重疊部分分別位于兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè),互為鏡像對稱鍵的性質(zhì)σ鍵可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn),不易斷裂π鍵不能旋轉(zhuǎn),易斷裂存在的情況能單獨(dú)存在,可存在于任何含共價鍵的分子中不能單獨(dú)存在,必須與σ鍵共存,可存在于雙鍵和三鍵中實例CH4中只有σ鍵CH2=CH2中既含有σ鍵,又含有π鍵示意圖σ鍵與π鍵的判斷由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式判斷通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地判斷共價鍵的種類及數(shù)目。共價單鍵全為eq\a\vs4\al(σ)鍵,雙鍵中有一個eq\a\vs4\al(σ)鍵和一個eq\a\vs4\al(π)鍵,三鍵中有一個eq\a\vs4\al(σ)鍵和兩個eq\a\vs4\al(π)鍵由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全部是eq\a\vs4\al(σ)鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為eq\a\vs4\al(σ)鍵4.特征特征概念作用存在情況飽和性每個原子所能形成的共價鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的飽和性決定了分子的組成。所有的共價鍵都具有飽和性方向性在形成共價鍵時,原子軌道重疊的越多,電子在核間出現(xiàn)的概率越大,所形成的共價鍵就越牢固,因此共價鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成,所以共價鍵具有方向性方向性決定了分子的空間結(jié)構(gòu)。并不是所有共價鍵都具有方向性5.大π鍵的簡介(1)簡介:大π鍵一般是三個或更多個原子間形成的,是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵。(2)表達(dá)式:Πeq\o\al(n,m)。其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)。(3)一般判斷:對于多電子的粒子,若中心原子的雜化不是sp3雜化,中心原子與配位原子可能形成大π鍵。(4)示例:Πeq\o\al(6,6),CH2CH—CHCH2:Πeq\o\al(4,4),NOeq\o\al(-,3):Πeq\o\al(6,4),SO2:Πeq\o\al(4,3),O3:Πeq\o\al(4,3),COeq\o\al(2-,3):Πeq\o\al(6,4)。6.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“→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NHeq\o\al(+,4)可表示為在NHeq\o\al(+,4)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個共價鍵就完全相同?!纠?】(23-24高二上·浙江紹興·期末)下列各組物質(zhì)都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子的是A.和 B.和HCl C.和 D.和【答案】C【解析】A.CO2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,H2O是由極性鍵構(gòu)成的極性分子,故A錯誤;B.NH3和HCl都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子,故B錯誤;C.CH4和CCl4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,故C正確;D.H2S是由極性鍵構(gòu)成的極性分子,CS2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,故D錯誤;故答案為:C。02分子的空間構(gòu)型1.多樣的分子空間結(jié)構(gòu)單原子分子(稀有氣體)、雙原子分子不存在立體構(gòu)型,多原子分子中,由于空間的位置關(guān)系,會有不同類型的立體異構(gòu)。(1)三原子分子——直線形和V形化學(xué)式立體構(gòu)型結(jié)構(gòu)式鍵角比例模型球棍模型CO2直線形______H2OV形105°(2)四原子分子——平面三角形和三角錐形化學(xué)式立體構(gòu)型結(jié)構(gòu)式鍵角比例模型球棍模型CH2O平面三角形120°NH3三角錐形107°(3)五原子分子化學(xué)式立體構(gòu)型結(jié)構(gòu)式鍵角比例模型球棍模型CH4________109°28'2.VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型價層電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實例220直線形直線形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O(1)利用價層電子對互斥理論判斷分子的立體構(gòu)型時應(yīng)注意:價層電子對互斥理論模型是電子對的立體構(gòu)型,而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型,不包括孤電子對。
(2)二者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對,當(dāng)中心原子上無孤電子對時,二者的構(gòu)型一致;當(dāng)中心原子上有孤電子對時,二者的構(gòu)型不一致。2.雜化軌道類型的判斷(1)根據(jù)雜化軌道數(shù)目判斷:雜化軌道數(shù)目=σ鍵電子對數(shù)目+中心原子的孤電子對數(shù)目。雜化軌道數(shù)目為2.3.4對應(yīng)的雜化類型分別為sp、sp2.sp3。(2)根據(jù)雜化軌道的空間分布判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)雜化軌道類型正四面體形sp3平面三角形sp2直線形sp(3)有機(jī)物中碳原子雜化類型的判斷:飽和碳原子采取sp3雜化,連接雙鍵的碳原子采取sp2雜化,連接三鍵的碳原子采取sp雜化。3.配合物(1)定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。(2)形成條件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(配位體有孤電子對\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中性分子,如H2O、NH3和CO等,離子,如F-、Cl-、CN-等)),中心原子或離子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等))(3)組成1mol[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O的配合物只能電離出2molCl-,故1mol[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O與足量的AgNO3反應(yīng)只能生成2molAgCl沉淀?!痉椒记伞颗袛喾肿踊螂x子中中心原子雜化類型的三種方法(1)根據(jù)價層電子對數(shù)判斷價層電子對數(shù)234雜化類型spsp2sp3(2)根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)(簡)式判斷在結(jié)構(gòu)(簡)式中,若C、N等原子形成單鍵時為sp3雜化,形成雙鍵時為sp2雜化,形成三鍵時為sp雜化。(3)根據(jù)等電子原理判斷如CO2是直線形分子,SCN-、Neq\o\al(-,3)與CO2是等電子體,離子構(gòu)型均為直線形,中心原子均采用sp雜化。等電子體具有相同的結(jié)構(gòu)特征,一般來說等電子體的中心原子的雜化類型相同。對于結(jié)構(gòu)模糊或復(fù)雜的分子、離子,可將其轉(zhuǎn)化成熟悉的等電子體,然后進(jìn)行判斷。如NO2+、H2B=NH2分別與CO2、CH2=CH2互為等電子體,而CO2、CH2=CH2中心原子碳原子分別為sp、sp2雜化,則NO2+的中心原子氮原子為sp雜化,H2B=NH2的中心原子硼、氮原子均為sp2雜化。【例2】(23-24高二上·浙江紹興·期末)下列粒子的VSEPR模型為四面體且其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形的是A. B. C. D.【答案】A【解析】A.中O價層電子對數(shù)為,孤電子對數(shù)為1,VSEPR模型為四面體,其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,故A正確;
B.BF3中B價層電子對數(shù)為,無孤電子對,VSEPR模型為平面三角形,其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,故B錯誤;
C.中S價層電子對數(shù)為,無孤電子對,VSEPR模型為四面體形,其空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,故C錯誤;
D.CO2中C價層電子對數(shù)為,無孤電子對,VSEPR模型為直線形,其空間結(jié)構(gòu)為直線形,故D錯誤;故答案為:A。03分子間作用力與分子的性質(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,稱為分子間作用力。(2)分類:分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱:范德華力eq\a\vs4\al(<)氫鍵eq\a\vs4\al(<)化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高,硬度越大。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。(5)氫鍵①形成:已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)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)與另一個電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力,稱為氫鍵。②表示方法:A—H…B③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(diǎn)升高,對電離和溶解性等產(chǎn)生影響。(6)范德華力、氫鍵、共價鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解性等物理性質(zhì);②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。如熔、沸點(diǎn):F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在,使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸點(diǎn):H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性;②共價鍵鍵能越大,分子的穩(wěn)定性越強(qiáng)(1)表示方法(A—H…B)中的A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子,一般為N、O、F三種元素的原子,A、B可以相同,也可以不同。(2)NH3·H2O分子中NH3與H2O分子間的氫鍵為,而不是。2.鍵的極性和分子的極性(1)鍵的極性共價鍵分類極性共價鍵非極性共價鍵成鍵原子不同種元素的原子同種元素的原子電子對發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個原子呈正電性(δ+),一個原子呈負(fù)電性(δ-)電中性示例—、H2、O2、Cl2(2)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(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子,使分子的某一部分呈正電性(δ+),另一部分呈負(fù)電性(δ?)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示例P4、CO2H2O、CH3Cl(3)鍵的極性與分子的極性關(guān)系分子的極性是分子中化學(xué)鍵的極性的向量和。由非極性鍵形成的雙原子或多原子分子,其正電中心和負(fù)電中心重合,所以都是非極性分子。例如H2、N2、C60、P4等。含極性鍵的分子有沒有極性,必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否等于零而定。當(dāng)分子中各個鍵的極性的向量和等于零時,是非極性分子,如CO2、BF3、CH4等;當(dāng)分子中各個鍵的極性的向量和不等于零時,是極性分子,如HCl、H2O、H2O2、NH3等??梢姡缓蟹菢O性鍵的分子一定是非極性分子,含有極性鍵的分子不一定是極性分子。在進(jìn)行有關(guān)分子極性的判斷時,一定要具體情況具體分析。3.ABn型分子極性的判斷(1)化合價法ABn型分子中中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)時,該分子為非極性分子,此時分子的立體構(gòu)型對稱;若中心原子的化合價的絕對值不等于其價電子數(shù),則分子的立體構(gòu)型不對稱,其分子為極性分子。例如:化學(xué)式BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2中心原子化合價的絕對值3456234中心原子價電子數(shù)3456656分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性(2)物理模型法將ABn型分子中的中心原子看作一個受力物體,將A、B間的極性共價鍵看作作用于中心原子上的力,根據(jù)ABn的立體構(gòu)型,判斷中心原子受力是否平衡,如果受力平衡,則ABn型分子為非極性分子,否則為極性分子。(3)根據(jù)含鍵的類型及分子的立體構(gòu)型判斷當(dāng)ABn型分子的立體構(gòu)型是空間對稱結(jié)構(gòu)時,由于分子中正電中心、負(fù)電中心可以重合,故為非極性分子,如CO2(直線形)、BF3(平面三角形)、CH4(正四面體形)等均為非極性分子。當(dāng)ABn型分子的立體構(gòu)型不是空間對稱結(jié)構(gòu)時,一般為極性分子,如H2O為V形、NH3為三角錐形,它們均為極性分子。(1)A—A型分子一定是非極性分子,如N2、Cl2。(2)A—B型分子一定是極性分子,如HCl、HF。(3)AB2型分子除直線形結(jié)構(gòu)B—A—B為非極性分子外,其他均為極性分子,如CO2、BeCl2為非極性分子,H2S、H2O為極性分子。(4)AB3型分子除平面三角形結(jié)構(gòu)為非極性分子外,其他均為極性分子,如BF3為非極性分子,NH3、PH3為極性分子。(5)AB4型分子除正四面體結(jié)構(gòu)及平面正四邊形結(jié)構(gòu)為非極性分子外,其他均為極性分子,如CH4、CCl4、SiF4為非極性分子。鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系類型實例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子XYHCl、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eq\a\vs4\al(V)形極性分子H2O、H2S極性鍵eq\a\vs4\al(V)形極性分子XY3BF3極性鍵平面正三角形非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子XY4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子4.分子的溶解性(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。若能形成氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(2)“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近),而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)分子與H2O反應(yīng),也能促進(jìn)分子在水中的溶解度,如SO2、NO2。“相似相溶”規(guī)律可用于解釋一些物質(zhì)溶解現(xiàn)象,如HCl(極性分子)易溶于H2O(極性溶劑),可做噴泉實驗;苯(非極性溶劑)可萃取水(極性溶劑)中的溴(非極性分子)。5.分子的手性①手性異構(gòu)(對映異構(gòu)):具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手和右手一樣互為鏡像,卻在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。②手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。③手性碳原子:在有機(jī)物分子中,連有eq\a\vs4\al(4)個不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如CH3CHOH*COOH?!纠?】(23-24高二下·寧夏銀川·期中)下列對分子性質(zhì)的解釋中,不正確的是A.F2、Cl2、Br2、I2熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高B.乳酸()分子中含有2個手性碳原子C.碘易溶于四氯化碳,甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D.氨氣極易溶于水、鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對羥基苯甲醛都能用氫鍵來解釋【答案】B【解析】A.F2、Cl2、Br2、I2是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高,故A正確;B.中間碳原子上連有四個不一樣的基團(tuán):氫原子、甲基、羧基和羥基,是手性碳原子,只有1個,故B錯誤;C.碘、四氯化碳、甲烷都為非極性分子,水為極性分子,分子極性相似的分子易溶,故C正確;D.氨氣分子和水分子之間能形成氫鍵,所以氨氣極易溶于水,鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)存在氫鍵,而對羥基苯甲醛分子間存在氫鍵,所以鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對羥基苯甲醛,故D正確;故選:B。04范德華力、氫鍵及共價鍵的比較對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力氫鍵共價鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類—分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價鍵、非極性共價鍵作用微粒分子或原子(稀有氣體)氫原子,氟、氮、氧原子(分子內(nèi),分子間)原子特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價鍵>氫鍵>范德華力影響強(qiáng)度的因素①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大;②相對分子質(zhì)量相近時,分子的極性越大,范德華力越大對于A—H…B,A、B的電負(fù)性越大,B原子的半徑越小,氫鍵鍵能越大成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì);②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,如F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在,使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,如熔、沸點(diǎn):H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性;②共價鍵的鍵能越大,分子穩(wěn)定性越強(qiáng)【例4】(23-24高二下·河北衡水·期末)下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是
①NH3的熔、沸點(diǎn)比第VA族相鄰元素的氫化物高;②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶;③冰的密度比液態(tài)水的密度?。虎苣蛩氐娜?、沸點(diǎn)比醋酸的高;⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸的低;⑥水分子高溫下也很穩(wěn)定。A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.④⑤⑥ D.①②③【答案】B【解析】①NH3的熔、沸點(diǎn)比第VA族相鄰元素的氫化物PH3高,是因為NH3分子間能形成氫鍵,從而增大了分子間的作用力;②小分子的醇、羧酸可以和水分子間形成氫鍵,所以能與水以任意比互溶;③冰中水分子與周圍的4個水分子間形成氫鍵,使水分子間的距離增大,所以冰的密度比液態(tài)水的密度小;④尿素分子間能形成氫鍵,所以尿素的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高;⑤鄰羥基苯甲酸能形成分子內(nèi)的氫鍵,使分子間的作用力減小,而對羥基苯甲酸分子間能形成氫鍵,使分子間的作用力增大,所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸的低;⑥水分子高溫下也很穩(wěn)定,表明水分子內(nèi)氧、氫原子間的共價鍵能大;綜合以上分析,①②③④⑤與氫鍵有關(guān),故選B。1.(23-24高二上·黑龍江綏化·期末)同學(xué)們使用的涂改液中含有很多有害的揮發(fā)性物質(zhì),二氯甲烷就是其中的一種,吸入會引起慢性中毒,有關(guān)二氯甲烷的說法正確的是A.含有非極性共價鍵 B.鍵角均為C.有兩種同分異構(gòu)體 D.分子屬于極性分子【答案】D【解析】A.二氯甲烷分子結(jié)構(gòu)中含有碳?xì)滏I、碳氯鍵,全部是極性鍵,沒有非極性鍵,A項錯誤;B.甲烷屬于正四面體構(gòu)型,鍵角是109.5°,二氯甲烷不是正四面體結(jié)構(gòu),所以鍵角不是109.5°,B項錯誤;C.甲烷屬于正四面體構(gòu)型,二氯甲烷為甲烷的二氯代物,沒有同分異構(gòu)體,C項錯誤;D.甲烷屬于正四面體構(gòu)型,二氯甲烷為甲烷的二氯代物,二氯甲烷的正負(fù)電荷重心不重合,是極性分子,D項正確;故答案為:D。2.(23-24高二上·河北石家莊·期末)硫在不同溫度下的狀態(tài)和分子結(jié)構(gòu)不同,單質(zhì)硫S8環(huán)狀分子的結(jié)構(gòu)如圖。隔絕空氣,717.6K時硫變?yōu)檎魵?,蒸氣中存?S84S66S412S2,溫度越高,蒸氣的平均相對分子質(zhì)量越小。下列說法正確的是A.對于3S84S66S412S2,△H<0B.S8分子中,原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為1:2C.S8分子中S-S-S的鍵角為109°28′D.S8、S6、S4、S2互為同素異形體,其相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化【答案】D【解析】A.溫度越高,蒸氣的平均相對分子質(zhì)量越小,可知升高溫度使3S8?4S6?6S4?12S2正向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即△H>0,故A錯誤;B.由S8分子的結(jié)構(gòu)可知,在一個S8分子中存在8個S原子,8個S-S共價鍵,S原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為1:1,故B錯誤;C.S8分子中S原子的價層電子對數(shù)為4,含有2個孤電子對,孤電子對的排斥力較大,所以S-S-S的鍵角小于109°28′,故C錯誤;D.同素異形體是同種元素形成的不同種單質(zhì),其相互轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生了新物質(zhì),屬于化學(xué)變化,故D正確;答案選D。3.(23-24高二上·湖南邵陽·期末)價層電子對互斥理論可以預(yù)測某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是A.與的鍵角相等B.和均為非極性分子C.和的空間構(gòu)型均為平面三角形D.和的VSEPR模型均為四面體【答案】D【解析】A.XeF2中Xe的價層電子對數(shù)為2+=5,有3個孤電子對,XeO2中Xe的價層電子對數(shù)為2+=4,有2個孤電子對,中心原子的雜化方式不同,鍵角不同,A錯誤;
B.CH4為正四面體結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷中心重合,為非極性分子;SF4的中心原子S的價層電子對數(shù)為4+=5,有1個孤電子對,空間構(gòu)型為四面體形,正負(fù)電荷中心不重合,為極性分子,B錯誤;C.的孤電子對為1,的孤電子對為0,所以的空間構(gòu)型為三角錐形,的空間構(gòu)型為平面三角形,C錯誤;
D.甲烷分子的中心原子的價層電子對為4,水分子的中心原子價層電子對也為4,所以它們的VSEPR模型都是四面體,D正確;故選D。4.(23-24高二上·浙江湖州·期末)下列結(jié)論正確,且能用鍵能解釋的是化學(xué)鍵鍵能411318799358346222A.鍵角: B.鍵長:C.穩(wěn)定性: D.電負(fù)性:【答案】C【解析】A.是正四面體形,鍵角為109°28′,是直線形,鍵角為108°,與鍵能無關(guān),故A不選;B.鍵能越大,鍵長越短,鍵能大于,所以鍵長:,故B不選;C.鍵能越大越穩(wěn)定,C-H鍵能大于Si-H,所以穩(wěn)定性:,故C選;D.電負(fù)性與鍵能無關(guān),故D不選;故選C。5.(23-24高二上·黑龍江大慶·期末)關(guān)于σ鍵和π鍵的說法中正確的是A.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)B.所有σ鍵的強(qiáng)度都比π鍵的強(qiáng)度大C.HCl和Cl2中的共價鍵類型均為s-sσ鍵D.雜化軌道只用于形成σ鍵【答案】A【解析】A.σ鍵為軸對稱,π鍵為鏡面對稱,所以σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn),A正確;B.σ鍵不一定比π鍵強(qiáng)度大,如氮?dú)庵笑益I的強(qiáng)度比π鍵強(qiáng)度小,B錯誤;C.H-Cl是氫原子1s軌道與氯原子3p軌道“頭碰頭”形成的,是s-pσ鍵,C錯誤;D.雜化軌道可用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子,D錯誤;答案選A。6.(23-24高二上·陜西西安·期末)下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法,不正確的是A.中的離子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形B.C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為H<C<OC.HClO、、的中心原子價層電子對數(shù)不完全相同D.第四周期元素中,Ga的第一電離能低于Zn【答案】C【解析】A.離子中心原子是As,得到一個電子價電子是6,與6個F形成共價鍵,σ鍵數(shù)為6個,孤電子對是0,空間構(gòu)型是正八面體形,A正確;B.電負(fù)性是吸引鍵合電子的能力,非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大,非金屬性是H<C<O,電負(fù)性是H<C<O,B正確;C.HClO、、的中心原子價層電子對數(shù)相同,均為4,C錯誤;D.鋅的4s能級全充滿更穩(wěn)定,第一電離能大,故Ga的第一電離能低于Zn,D正確;故選C。7.(23-24高二上·河北石家莊·期末)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯誤的是選項性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素A沸點(diǎn):正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)范德華力大小B沸點(diǎn):對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛氫鍵類型C溶解性:蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度相似相溶D穩(wěn)定性:H2O的分解溫度(3000℃)遠(yuǎn)大于H2S(900℃)有無氫鍵【答案】D【解析】A.正戊烷和新戊烷形成的晶體都是分子晶體,由于新戊烷支鏈多,對稱性好,分子間作用力小,所以沸點(diǎn)較低,故A正確;B.對羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)升高,鄰羥基苯甲醛形成的是分子內(nèi)氫鍵,故沸點(diǎn):對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛,故B正確;C.蔗糖是極性分子,萘是非極性分子,而水是極性溶劑,根據(jù)相似相溶原理,蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度,故C正確;D.H2O的分解溫度(3000℃)遠(yuǎn)大于H2S(900℃)是因為氧原子半徑小于硫,電負(fù)性氧大于硫,形成的氫氧鍵鍵能遠(yuǎn)大于氫硫鍵鍵能,故D錯誤。答案選D。8.(23-24高二上·湖南常德·期末)聯(lián)氨(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,可用于處理鍋爐水中的溶解氧,防止鍋爐被腐蝕,其中一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是A.每個N2H4分子中有一個π鍵B.H-N-H鍵角:[Cu(NH3)4]2+>NH3([Cu(NH3)4]2+結(jié)構(gòu)如圖)C.2molN2H4最多能處理44.8LO2D.[Cu(NH3)2]+中銅元素的化合價為+2【答案】B【解析】A.N2H4分子各原子以單鍵相連接,不含π鍵,A錯誤;B.[Cu(NH3)4]2+中N原子孤電子對形成配位鍵,NH3中含1對孤電子對,導(dǎo)致孤電子對與成鍵電子對間的斥力大,鍵角小,B正確;C.未指明氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,無法計算,C錯誤;D.[Cu(NH3)2]+中銅元素的化合價為+1,D錯誤;答案選B。9.(23-24高二上·湖南常德·期末)下列說法中錯誤的是A.鄰羥基苯甲酸因存在分子內(nèi)氫鍵而使得其沸點(diǎn)低于對羥基苯甲酸的沸點(diǎn)B.根據(jù)推電子基團(tuán)種類不同,推斷酸性:C.根據(jù)核外電子數(shù)不同,推斷核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)種類:s>pD.NH3和PH3的VSEPR模型均為四面體形【答案】C【解析】A.分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)降低,分子間氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高,鄰羥基苯甲酸存在分子內(nèi)氫鍵,對羥基苯甲酸存在分子間氫鍵,則鄰羥基苯甲酸沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸沸點(diǎn)低,故A正確;B.乙基的推電子能力比甲基大,則正丙酸中的羧基較難電離出氫離子,其酸性較弱,故B正確;C.S的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,P的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3,兩者的核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)種類都為1+1+3+1+3=9,故C錯誤;D.NH3的中心原子N原子的價層電子對數(shù)為3+=4,PH3的中心原子P原子的價層電子對數(shù)為3+=4,所以NH3和PH3的VSEPR模型均為四面體形,故D正確;故選C。10.(23-24高二上·湖南邵陽·期末)下列說法正確的是A.基態(tài)Cu的核外電子排布式為B.中心原子為雜化,VSEPR模型為四面體形C.和都是正四面體形微粒,其鍵角都為60°D.、分子中所有原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】A.Cu為29號元素,基態(tài)Cu的核外電子排布式為,A不正確;B.中心Se原子的價層電子對數(shù)為,中心原子為雜化,所以VSEPR模型為四面體形,B正確;C.和的中心原子的價層電子對數(shù)都為4,都發(fā)生sp3雜化,都是正四面體形微粒,但前者鍵角為60°,后者鍵角為109°28′,C不正確;D.在分子中,B與三個F原子各形成1對共用電子,B原子的最外層電子數(shù)為6,不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D不正確;故選B。11.(23-24高二上·北京·期末)下列分子的空間結(jié)構(gòu)以及中心原子的雜化方式都相同的是A.和 B.和C.和 D.和【答案】C【解析】A.中中心原子Be周圍的價層電子對數(shù)為:2+=2,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為直線形,根據(jù)雜化軌道理論可知,Be的雜化類型為sp,中中心原子B周圍的價層電子對數(shù)為:3+=3,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為平面三角形,根據(jù)雜化軌道理論可知,B的雜化類型為sp2,A不合題意;B.中中心原子N周圍的價層電子對數(shù)為:2+=3,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為V形,根據(jù)雜化軌道理論可知,N的雜化類型為sp2,中中心原子N周圍的價層電子對數(shù)為:3+=3,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為平面三角形,根據(jù)雜化軌道理論可知,N的雜化類型為sp2,B不合題意;C.中中心原子S周圍的價層電子對數(shù)為:4+=4,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為正四面體形,根據(jù)雜化軌道理論可知,S的雜化類型為sp3,中中心原子Cl周圍的價層電子對數(shù)為:4+=4,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為正四面體形,根據(jù)雜化軌道理論可知,Cl的雜化類型為sp3,C符合題意;D.CO2中中心原子C周圍的價層電子對數(shù)為:2+=2,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為直線形,根據(jù)雜化軌道理論可知,C的雜化類型為sp,SO3中中心原子S周圍的價層電子對數(shù)為:3+=3,根據(jù)價層電子互斥理論可知其空間構(gòu)型為平面三角形,根據(jù)雜化軌道理論可知,S的雜化類型為sp2,D不合題意;故答案為:C。12.(23-24高二上·山東青島·期末)可發(fā)生水解反應(yīng).下列說法錯誤的是A.、分子中鍵角較大的是 B.是由極性鍵構(gòu)成的極性分子C.質(zhì)量數(shù)為35的Cl原子可表示為 D.HClO的電子式為【答案】A【解析】A.NCl3、NH3中中心N原子都采取sp3雜化,N上都有1對孤電子對,空間結(jié)構(gòu)都為三角錐形,由于電負(fù)性H<Cl,故NCl3、NH3分子中鍵角較大的是NH3,A項錯誤;B.H2O中只含H—O極性鍵,H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形,分子中正負(fù)電中心不重合,H2O是極性分子,B項正確;C.質(zhì)量數(shù)為35的Cl原子的核素符號為,C項正確;D.HClO中含H—O鍵和O—Cl鍵,電子式為,D項正確;答案選A。13.(23-24高二上·山東菏澤·期末)磷化氫(PH3)是一種無色劇毒,有類似大蒜氣味的氣體,微溶于冷水。下列關(guān)于PH3的敘述錯誤的是A.PH3分子中有未成鍵的電子對B.PH3是極性分子C.PH3分子結(jié)構(gòu)為三角錐形D.PH3中共價鍵的鍵長比NH3的短【答案】D【解析】A.PH3中有一個未成鍵電子對,A正確;B.PH3中心原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=3+1=4,故為sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,或者說PH3與NH3是等電子體,分子內(nèi)的正、負(fù)電荷中心不重疊,故其為極性分子,B正確;C.結(jié)合選項B可知PH3分子結(jié)構(gòu)為三角錐形,C正確;D.元素周期表中P位于N的下方,其原子半徑比N大,PH3中共價鍵的鍵長比NH3的長,D不正確。故選D。14.(23-24高二上·山東菏澤·期末)化合物R是一種新型鍋爐水除氧劑,其結(jié)構(gòu)式如圖所示。下列說法正確的是A.非金屬性:C>N>OB.R分子中氮原子與碳原子均采取sp3雜化C.R分子中所含σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為11:1D.R分子中的所有原子可能共平面【答案】C【解析】A.同周期從左到右元素非金屬性遞增,非金屬性:C<N<O,故A不正確;B.根據(jù)氮原子的成鍵特點(diǎn),形成3個σ鍵,還有一對孤對電子,故采用sp3雜化,碳原子形成的鍵中含有3個σ鍵,沒有孤對電子,故采用sp2雜化;故B不正確;C.根據(jù)成鍵特點(diǎn)判斷,單鍵是σ鍵,雙鍵是1個σ鍵與1個π鍵,故R分子中共含有11個σ鍵與1個π鍵,故之比為11:1,故C正確;D.氮原子采用sp3雜化,空間構(gòu)型是三角錐形,故R分子中的所有原子不可能共平面,故D不正確;故選答案C。15.(23-24高二上·河北石家莊·期末)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進(jìn)行解釋的是A.氟化氫分子的極性強(qiáng)于氯化氫分子的極性B.鍵的鍵能小于鍵的鍵能C.的鍵角比的小D.氣態(tài)氟化氫中存在,而氣態(tài)氯化氫中是分子【答案】B【解析】A.氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,鍵的極性大于鍵的極性,導(dǎo)致HF分子極性強(qiáng)于HCl,A不符合題意;B.F原子半徑小,電子云密度大,兩個原子間的斥力較強(qiáng),鍵不穩(wěn)定,因此鍵的鍵能小于鍵的鍵能,與電負(fù)性無關(guān),B符合題意;C.NF3和NCl3的立體構(gòu)型都是三角錐形,NF3的鍵角比NCl3的小,是因為氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,NF3中共用電子對偏向F,電子對間排斥力減小,鍵角小;氯的電負(fù)性比氟小,對電子對的吸引能力比F小,NCl3鍵角比NF3更大,C不符合題意;D.氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵,因此氣態(tài)氟化氫中存在,D不符合題意;故選B。16.(23-24高二上·陜西安康·期末)1828年,德國化學(xué)家弗里德里希維勒首次使用無機(jī)物質(zhì)氰酸銨與硫酸銨人工合成了尿素,揭開了人工合成有機(jī)物的序幕。尿素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演者重要的角色,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A.結(jié)構(gòu)中元素第一電離能由大到?。築.分子中N原子與C原子的雜化不同C.該物質(zhì)在水中溶解度較大D.基態(tài)碳原子核外有6種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子【答案】D【解析】A.同周期從左往右第一電離能在增大,但是N的價電子為2s22p3,2p能級半滿,第一電離能比相鄰元素要大,所以第一電離能
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