1、化学选修三第二章分子结构与性质知识点及全套练习题含答案解析第二章 分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。2.共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。按原子轨道的重叠方式分为键和键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。3.键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。键参数对分子性质的影响
2、：键长越短，键能越大，分子越稳定4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。二.分子的立体构型1分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。2分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（
3、2）配位化合物定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。组成：如Ag(NH3)2OH，中心离子为Ag，配体为NH3，配位数为2。三.分子的性质1分子间作用力的比较2分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。3溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小4手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手
4、一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越强，如HClOHClO2HClO3HClO4第二章 分子结构与性质第一节 共价键考查点一共价键的特征及表示方法1.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是 （）。A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性C.共价键原子的大小 D.共价键的稳定性答案B2.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是 （）。A.H2H B.HC.HHH D.H ,H答案D考查点二键、键3.下列有关键和键
5、的说法正确的是 （）。A.单键既有键也有键B.所有的键都容易打开C.键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度D.键比键重叠程度大，形成的共价键强解析单键中只存在键，A项错误；NN很稳定，其分子中的键不易打开，B项错误；键的特征便是轴对称，C项正确；键重叠程度比键大，D项错误。答案C4.下列说法正确的是 （）。A.键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的B.键是镜像对称，而键是轴对称C.乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含有键和键D.H2分子中含键而Cl2分子中除键外还含有键解析原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为键；键是轴对称，而键是镜像对称；分子中所有
6、的单键都是键，双键及三键中均含有键和键。答案C5.下列物质的分子中既有键又有键的是 （）。HClH2ON2H2O2C2H4C2H2A. B. C. D.解析含双键、三键的物质中既有键又有键。答案D考查点三键参数6.下列说法中错误的是 （）。A.原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键B.对双原子分子来说，键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越不牢 固C.一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，键越牢固D.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固解析键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越牢固。键长越短，化学键越牢固。答案B7.下列事实能够用键能的大小作为主要依据来解释的是 （）。A.常温
7、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解析通过共价键形成的分子，其物质聚集的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难以发生化学反应的原因是它们的价电子层已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2中共价键的键能（946 kJmol1）比O2中共价键的键能（497.3 kJmol1）大，在化学反应中难以断裂。答案D8. （2011安徽理综）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的 N（NO2）3（如下图所示）。已知
8、该分子中NNN键角都是108.1，下列有关 N（NO2）3的说法正确的是 （）。A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键B.分子中四个氮原子共平面C.该物质既有氧化性又有还原性D.15.2 g该物质含有6.021022个原子解析A项，N、O间形成的共价键是极性键，故A项错误；B项，由题意NNN键角都是108.1，可知分子中四个氮原子不在同一平面上，故B项错误；C项，分子中顶角上的N原子为0价，NO2原子团中N原子为4价，故该物质既有氧化性又有还原性，故C项正确；D项，15.2 g该物质为0.1 mol，每分子含10个原子，故应为6.021023个原子。答案C考查点四等电子体9.由短周期元素组成
9、的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是 （）。A.SO2与O3 B.CO2与NO2C.CS2与NO2 D.PCl3与BF3解析由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。答案A10.某些化学键的键能如下表所示（单位：kJmol1）：键HHBrBrIIClClHClHIHBr键能436.0193.7152.7242.7431.8298.73
10、66（1）以上化学键中最稳定的是。（2）1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量为kJ。（3）在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出的热量由多到少的顺序是。A.Cl2Br2I2 B.Br2Cl2I2 C.Br2I2Cl2（4）1 mol H2在足量的F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热。解析键能越高，共价键越稳定，所以由表可知HH最稳定，由题中数据和键能与反应热的关系可知：H2（g）Cl2（g）=2HCl（g）H436.0 kJmol1242.7 kJmol12431.8 kJmol1184.9 kJmol1，H2（g）Br2（g）=2HBr（g）H43
11、6.0 kJmol1193.7 kJmol12366 kJmol1102.3 kJmol1，H2（g）I2（g）=2HI（g）H436.0 kJmol1152.7 kJmol12298.7 kJmol18.7 kJmol1。另外根据F2、Cl2、Br2、I2的活泼性也可判断与H2反应放热的相对多少。答案（1）HH（2）184.9（3）A（4）多11.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F 6种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的
12、基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题：（1）用电子式表示C和E形成化合物的过程_。（2）写出基态F原子的核外电子排布式_。（3）写出A2D的电子式，其分子中（填“含”或“不含”）键，（填“含”或“不含”）键。（4）A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有。解析已知B元素是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素；B和D的价电子数相同，则D为硫元素；B、D两元素原子核内质子数之和为24，其为12，A和C的价电子数相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和
13、的，则A为氢元素，C为钠元素；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子，则E为氯元素；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F为钾元素。答案（1）（2）1s22s22p63s23p64s1（3）HH含不含（4）离子键、共价键12.下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量（kJ）：物 质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量（kJ）243193151431366298436根据上述数据回答（1）（5）题。（1）下列物质本身具有的能量最低的是 （）。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2（
14、2）下列氢化物中，最稳定的是 （）。A.HCl B.HBr C.HI（3）X2H2=2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？_。（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是。（5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题（4）吗？依据是什么？_。解析破坏 1 mol 物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成 1 mol 该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本具有的能量越低，分子越稳定。（1）生成 1 mol H2时放出的能量最多，为436 kJ；（2）在氢化物中，生成 1 mol HC
15、l 时放出的能量最多，生成的 H2 能量最低；（3）分别计算出三个反应放出的热量依次为：183 kJ、103 kJ 和 9 kJ。答案（1）A（2）A（3）放热反应（4）Cl2（5）能，元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的能量就越多第二节 分子的立体构型考查点一形形色色的分子1.下列分子的立体构型是正四面体形的是 （）。A.CH4 B.NH3 C.H2O D.C2H4解析氨分子是三角锥形，水是V形，乙烯是平面形。答案A2.下列分子结构图中，代表原子序数从1到10的元素的原子实（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：
16、）根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：A，B，C，D。解析将分子结构图中的每条短线转化成两个小黑点，计算出每个原子的最外层电子数，进而推出元素名称。答案NH3HCNCO（NH2）2BF3考查点二价层电子对互斥理论3.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为 （）。A.正四面体形 B.V形C.三角锥形 D.平面三角形解析SO3中的S原子孤电子对数（632）0，只有3对键电子对，故选D。答案D4.根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是 （）。A.PCl3 B.H3O C.HCHO D.PH3解析PCl3分子中P原子的成键电子对数为3，孤对电子对数为1，其电
17、子对的空间构型为四面体形，分子的空间构型为三角锥形；同理，H3O和PH3分子的成键电子对数和孤对电子对数分别为3和1，分子的空间构型为三角锥形；HCHO分子的中心原子中的价电子都用来形成共价键，中心原子周围的原子数为3，空间构型为平面三角形。答案C考查点三杂化轨道理论5.在分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为 （）。A. sp2杂化；sp2杂化 B.sp3杂化；sp3杂化C.sp2杂化；sp3杂化 D.sp杂化；sp3杂化解析羰基上的碳原子共形成3个键，为sp2杂化，两侧甲基中的碳原子共形成4个键，为sp3杂化。答案C6.原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原
18、子轨道的杂化。在SO42中S原子的杂化方式为 （）。A.sp B.sp2 C.sp3 D.无法判断解析在SO42中S原子的孤对电子数为0，与其相连的原子数为4，所以根据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化，空间构型为正四面体形，类似于CH4。答案C考查点四配合物理论7.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是 （）。A.Co（NH3）4Cl2Cl B.Co（NH3）3Cl3C.Co（NH3）6Cl3 D.Co（NH3）5ClCl2解析配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl，加入AgNO3溶液即有AgCl沉淀产生。对于B项配合物分子Co（NH3）3Cl3，C
19、o3、NH3、Cl全处于内界，很难电离，不存在Cl，所以不生成AgCl沉淀。答案B8.下列物质：H3OB（OH）4CH3COONH3CH4中存在配位键的是 （）。A. B. C. D.解析水分子中各原子已达到稳定结构，H3O是H和H2O中的O形成配位键，B（OH）4是3个OH与B原子形成3个共价键，还有1个OH的O与B形成配位键，而其他的均不能形成配位键。答案A9.如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题：（1）甲醛分子中碳原子的杂化方式是，做出该判断的主要理由是_。（2）下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是（填序号）。单键双键键键键和键（3）甲醛分子中CH键与C
20、H键间的夹角（填“”“”或“”）120，出现该现象的主要原因是_。解析（1）原子的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。（2）醛类分子中都含有C=O，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是键和键的组合。（3）由于碳氧双键中存在键，它对CH键的排斥作用较强，所以甲醛分子中CH键与CH键间的夹角小于120。答案（1）sp2杂化甲醛分子的立体结构为平面三角形（2）（3）碳氧双键中存在键，它对 CH键的排斥作用较强10.ClO、ClO2、ClO3、ClO4中，Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键，则ClO离子的立体构型
21、是；ClO2离子的立体构型是； ClO3离子的立体构型是；ClO4离子的立体构型是。解析ClO的组成决定其空间构型为直线形。其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp3，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CH4（或NH4）。答案直线形V形三角锥形正四面体形11.已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。请回答以下问题：（1）A分子的立体构型是；
22、从轨道重叠的方式看，B分子中的共价键类型有_。（2）写出中反应的化学方程式_。（3）工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反应的化学方程式：_。解析元素Y在A、B、C、D、E中化合价依次递增，其中只有B为单质，则A中Y呈负价，C、D、E中呈正价，而气体D通入水中发生反应，生成C和E，此反应是氧化还原反应，结合工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E，综合考虑得出A、B、C、D、E分别是NH3、N2、NO、NO2、HNO3。答案（1）三角锥形键和键（2）3NO2H2O=2HNO3NO（3）8NH33Cl2=N26NH4Cl12.铜单质及其化
23、合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。（1）Cu位于元素周期表第B族。Cu2的核外电子排布式为。（2）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu（NH3）42配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2形成配离子，其原因是_。解析（1）Cu（电子排布式为Ar3d104s1）Cu2的过程中，参与反应的电子是最外层4s及3d上的各一个电子，故Cu2的电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9。（2）N、F、H三种元素的电负性：FNH，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子。答案（1）A
24、r3d9或1s22s22p63s23p63d9（2）N、F、H三种元素的电负性：FNH，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2形成配位键第三节 分子的性质考查点一键的极性和分子的极性1.下列叙述中正确的是 （）。A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子C.非极性分子只能是双原子单质分子D.非极性分子中，一定含有非极性共价键解析对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，
25、如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如H2O2、C2H4、C2H5OH等和某些离子化合物如Na2O2中；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。答案A2.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.SF6中有6对完全相同的成键电子对D.SiF4和SO32的中心原子均为sp2杂化解析类比CO2可知CS2是直线形分子；ClO3的空间构型不是平面三角形而是三角锥形；SF6中S的外围电子全部成键，故分子中SF键的成键电子对完全相同；SiF4是由中心原子Si采取sp3杂化形成的正四面体结构；S
26、O32的中心原子也是sp3杂化，其中一个杂化轨道有未成键的孤对电子，另外与O形成共价键。答案C考查点二范德华力及氢键3.若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是 （）。A.氢键；分子间作用力；极性键B.氢键；氢键；非极性键C.氢键；极性键；分子间作用力D.分子间作用力；氢键；非极性键解析答案A4.如图中每条折线表示周期表A族A族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 （）。A.H2S B.HClC.PH3 D.SiH4解析在A族A族中的氢化物里，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有A
