第29讲分子结构与化学键.docx
- 文档编号:11000020
- 上传时间:2023-05-28
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:81.63KB
第29讲分子结构与化学键.docx
《第29讲分子结构与化学键.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第29讲分子结构与化学键.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第29讲分子结构与化学键
第29讲:
分子结构与化学键
一、单选题(共12题;共24分)
1.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A. N2
B. HCl
C. MgCl2
D. Na2O2
2.下列说法正确的是( )
A. 冰和水晶都是分子晶体
B. 原子晶体一定是共价化合物
C. 某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键
D. 干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力
3.下列说法正确的是( )
A. 分子间作用力与化学键的大小相当
B. 分子间作用力的大小远大于化学键,是一种很强的作用力
C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质
D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键,而分子之间也存在相互作用,称为分子间作用力
4.关于化学键的下列叙述中,下列叙述不正确的是( )
A. 离子化合物可能含共价键
B. 共价化合物可能含离子键
C. 离子化合物中必含离子键
D. 共价化合物中不含离子键
5.属于极性分子的是( )
A. CO2
B. H2O
C. CCl4
D. N2
6.下列观点正确的是( )
A. 宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性
B. 某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒一定含共价键
C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的
D. 在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
7.结合下表已知信息,判断下列相关叙述正确的是( )
物质及其编号
分子式
沸点/℃
水溶性
①
甘油
C3H8O3
259
②
1.2-丙二醉
C3H8O2
188
与水以任意比混溶
③
乙醇
C2H6O
197.3
④
丙烷
C3H8
-42.1
难溶于水
A. ①、②、③属于一元饱和醇
B. 可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点
C. 用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来
D. 醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键
8.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是( )
A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高
B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高
C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
9.以下过程与化学键断裂无关的是( )
A. 氯化钠熔化
B. 金刚石熔化
C. 金属汞汽化
D. 干冰升华
10.H2S分子结构和H2O相似,但S-H键键能比O-H键键能低。
下列判断错误的是( )
A. H2S分子呈折线型
B. H2S分子是极性分子
C. H2S沸点低于H2O,因为S-H键键能低 D. H2S分子稳定性低于H2O分子
11.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。
以下关于PH3的叙述错误的是( )
A. PH3分子中有未成键的孤对电子 B. PH3是极性分子
C. 它的分子构型是三角锥形
D. 磷原子采用sp2杂化方式
12.下列有关说法正确的是( )
A. 相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越不稳定
B. 中心原子的杂化方式取决于其配位原子的数目
C. 用金属的电子气理论能合理的解释金属易腐蚀的原因
D. H3O+、.NH4Cl和[Ag(NH3)2]+中均存在配位键
二、填空题(共4题;共21分)
13.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm﹣(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在Xm﹣中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号);m=________(填数字).
14.列五种物质中,用序号填写①Ar ②CO2③H2SO4④K2S⑤NaOH只存在共价键的是________,只存在离子键的是________,既存在离子键又存在共价键的是________,不存在化学键的是________.属于共价化合物的是________,属于离子化合物的是________.
15.请指出下列过程需要破坏的作用力
①离子键 ②极性共价键③非极性共价键④氢键⑤分子间作用力
(1)干冰熔化 ________ ;
(2)氢氧化钠溶于水 ________ ;
(3)过氧化钠溶于水 ________ ;
(4)氯化氢气体溶于水 ________;
(5)冰熔化 ________ .
16.已知PH3与NH3结构相似,回答下列问题:
①PH3的电子式________,结构式________.
②几何构型为________.
③中心原子采取________杂化.
④PH3分子中的化学键________(填“有”或“无”)极性,其分子为________(填“极性”或”非极性”)分子.
⑤PH3与NH3的热稳定性:
________更强.
三、综合题(共2题;共14分)
17.共价键都有键能之说,键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量.
(1)已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol,下列关于键能的叙述正确的是 ________ .
A.每生成1molH﹣Cl键放出431.4kJ能量
B.每生成1molH﹣Cl键吸收431.4kJ能量
C.每拆开1molH﹣Cl键放出431.4kJ能量
D.每拆开1molH﹣Cl键吸收431.4kJ能量
(2)参考下表中的数据,判断下列分子受热时最稳定的是 ________ .
化学键
H﹣H
H﹣F
H﹣Cl
H﹣Br
键能/kJ/mol
436
565
431
368
A.HF B.HCl C.HBr D.H2
(3)能用键能大小解释的是 ________ .
A.氮气的化学性质比氧气稳定
B.常温常压下,溴呈液态,碘呈固态
C.稀有气体一般很难发生化学反应
D.硝酸易挥发而硫酸难挥发
(4)已知:
4HCl+O2═2Cl2+2H2O,该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量.断开1molH﹣O键与断开1molH﹣Cl键所需能量相差约为 ________ kJ.
18.碳、氮、氧、氯、钠、铜等元素的化合物广泛存在于自然界,回答下列问题:
(1)基态氯原子的价电子排布图是________;基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有________种
(2)碳、氮、氧三种元素中第一电离能最大的是________(填元素符号)CO32-中碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)相同条件下,水的沸点高于液氨,原因是________。
(4)铜与CNˉ可形成络合离子[Cu(CNˉ)4]2-,写出一种与CNˉ互为等电子体的分子的化学式________;1mol[Cu(CNˉ)4]2-中含有________molσ键;若将[Cu(CNˉ)4]2-中二个CNˉ换为Clˉ,只有一种结构,则[Cu(CNˉ)4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。
(5)氯化钠的晶胞如图所示。
晶体中氯离子以面心立方最密堆积排列,钠离子嵌入在氯离子之间的空隙中。
一个氯离子周围离氯离子最近的氯离子数目为________个。
已知:
半径r(Clˉ)=apm,r(Na+)=bpm。
摩尔质量M(NaCI)=cg·mol-1则氯化钠晶体的密度为________g·cm-3
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】A、氮气中只含有共价键,A不符合题意;
B、HCl中只含有共价键,B不符合题意;
C、MgCl2中只含有离子键,C不符合题意;
D、Na2O2中含有离子键和共价键,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】A、氮气为非金属单质;
B、HCl为共价化合物;
C、MgCl2是由Mg2+和Cl-构成的离子化合物;
D、Na2O2是由Na+和O22-构成的离子化合物;
2.【答案】C
【解析】【解答】A.冰是分子晶体,水晶是原子晶体,故A不正确,不符合题意。
B.原子晶体可能是是共价化合物,也可能是单质,故B不正确,不符合题意。
C.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键,故C正确,符合题意。
D.干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程克服分子间作用力,化学键发生了变化,故D不符合题意。
【分析】此题考查晶体类型,根据晶体化合物的基本性质,其次,注意化学反应中化学键发生了变化。
故应该克服相应的作用力。
3.【答案】D
【解析】【解答】 化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力,分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多,A、B项不符合题意,D项正确;分子间作用力主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点和溶解性等,C不符合题意。
故答案为:
D
【分析】分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,对象是分子;化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力。
化学键包括离子键,共价键,金属键。
4.【答案】B
【解析】【解答】解:
A.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如NaOH中含有共价键和离子键属于离子化合物,故A正确;
B.只含有共价键的化合物属于共价化合物,共价化合物中一定不含离子键,故B错误;
C.含有离子键的化合物是离子化合物,则离子化合物中必含离子键,故C正确;
D.只含有共价键的化合物属于共价化合物,共价化合物中不含离子键,故D正确.
故选B.
【分析】含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含有共价键的化合物属于共价化合物,据此分析.
5.【答案】B
【解析】【解答】A、CO2中有C、O元素之间形成极性键,且分子结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,选项A不符合题意;
B、H2O中H、O元素形成的极性键,但结构不对称,属于极性分子,选项B符合题意;
C、CCl4为正四面体结构,含有极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子,选项C不符合题意;
D、N2中只有N-N非极性键,属于非极性分子,选项D不符合题意;
故答案为:
B。
【分析】由极性键形成的不对称分子属于极性分子,据此解答即可。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性,A符合题意;
B.某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒不一定含共价键,如稀有气体的分子都是单原子分子,不含共价键,B不符合题意;
C.储存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化,既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的,C不符合题意;
D.在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一种元素被还原,D不符合题意。
故答案为:
A。
【分析】A、同种元素有不同的价态,粒子的结合不同,数量不同,决定物质的多样性;
B、稀有气体元素不含共价键;
C、化学反应会伴随着热量的变化,体现为吸热反应或放热反应,有些还伴随着电能、光能等变化;
D、氧化还原反应肯定会发生元素被氧化和被还原,可以是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可以是同一种元素被氧化和被还原,如氯气通入水生成氯化氢和次氯酸,即氯元素自身发生的氧化还原反应。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.①甘油为丙三醇属于三元醇、②1,2-丙二醇为二元醇、③乙醇属于一元饱和醇,故A不符合题意;
B.氢键越多沸点越高,即羟基越多沸点越高乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多,其分子之间可以形成的氢键多,所以其沸点高于乙醇的沸点,B不符合题意;
C.因为②为1,2-丙二醇,其沸点为188℃、③为乙醇其沸点为197.3℃,沸点相差不大,不可用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来,故C不符合题意;
D.氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子,与另一个电负性很大的原子之间的作用力,所以醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键,故D符合题意;
故答案为:
D。
【分析】D中氢键主要影响物质的溶解性和熔沸点,分子间的氢键可以增大物质的溶解性和熔沸点,分子内氢键可以降低物质的溶解性和熔沸点。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.F2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐开高,是因为其分子间作用力逐渐增大,A不符合题意;
B.HCl、HBr、HI、HF 的沸点逐渐开高,是因为其分子间作用力逐渐增大,B不符合题意;
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅是因为金刚石中共价键的键能高于晶体硅中的,C符合题意;
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低,是因为其晶格能依次减小,D不符合题意。
故答案为:
C。
【分析】该题考查知识点为:
①键能指的是基态原子形成1mol化学键所释放的最低能量;键能大小跟稳定性有较大关系:
键能大稳定性强,键能小稳定性弱;②晶格能:
指气态阴阳离子生成1mol离子晶体所释放的能量;通常晶格能越高,熔沸点越高,硬度越大;易错点:
键能大小和熔沸点没有关系,熔沸点主要受分子间作用力的影响(主要是范德华力和氢键)辨析好这几个知识点并牢牢掌握住才可以得到正确答案
9.【答案】D
【解析】【解答】A、氯化钠属于离子化合物,熔化时破坏离子键,故A不符合题意;
B、金刚石属于原子晶体,熔化时破坏共价键,故B不符合题意;
C、汞属于金属,汽化时,破坏金属键,故C不符合题意;
D、干冰属于分子晶体,升华时破坏范德华力,故D符合题意。
故答案为:
D
【分析】化学键包括:
离子键、共价键和金属键。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、硫化氢中的硫是sp3杂化,中心原子周围有两孤对电子对,所以H2S分子呈V形,选项A符合题意;
B、H2S分子呈V形,是极性分子,选项B符合题意;
C、水分子间存在氢键,与化学键的键能无关,选项C不符合题意;
D、氧的非金属性强于硫,所以H2S分子稳定性低于H2O分子,选项D符合题意;
故答案为:
C。
【分析】O、S同一主族,非金属性递减,气态氢化物的稳定性递减;原子半径递增,键能递减;沸点的高低与分子间的作用力的大小有关,组成结构相似的分子,相对分子质量越大的分子间的作用力越大,但水分子间存在氢键,氢键是比一般分子间作用力稍强的作用力,所以H2S沸点低于H2O,与键能无关。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.分子中除了用于形成共价键的键合电子外,还存在未用于形成共价键的非键合电子,这些未成键的价电子对叫做孤对电子,PH3的P原子最外层满足8电子结构,P上连有3个氢,有一对孤对电子,A不符合题意;
B.PH3分子中三个P-H键完全相同,所以键能、键长,键角都相等;分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥型结构,分子结构不对称,为极性分子,B不符合题意;
C.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)/2=4,所以磷原子采用sp3杂化,PH3分子中中心原子上有一对孤电子对,所以分子构型是三角锥形,C不符合题意;
D.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)/2=4,所以磷原子采用sp3杂化,D符合题意,
故答案为:
D。
【分析】该题考查杂化轨道原理及杂化轨道类型、空间构型、分子的极性与非极性等知识点,其中杂化轨道知识点比较难(难度系数五颗星,但高中只需要掌握部分简单杂化轨道类型),需要好好理解并消化,并掌握判断杂化轨道类型的方法
12.【答案】D
【解析】【解答】A.相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越稳定,A不符合题意;
B.中心原子的杂化方式取决于其价层电子对的对数,与配位原子的数目没有必然关系,B不符合题意;
C.用金属的电子气理论不能解释金属易腐蚀的原因,C不符合题意;
D.H3O+、.NH4Cl 和[Ag(NH3)2]+中均存在配位键,D符合题意。
故答案为:
D。
【分析】该题考查晶格能、杂化轨道、配位键等知识点,均是重难点也是需要理解的知识点,不能仅凭记忆,首先是①晶格能指的是:
处于气态的离子结合生成固态离子晶体时释放的能量。
晶格能的大小决定离子晶体的稳定性,一般来说晶格能越大晶体越稳定,晶格能越小晶体越不稳定;②杂化轨道理论是重点也是难点,需要牢牢掌握并会判断杂化轨道类型;③配位键是共价键的一种,指的是共价键中共用电子对是由其中一个原子独自供应,而另一个原子提供空轨道所形成的共价键,另外还要掌握配体、受体及配位数的判断,这几个知识点均是选修3的重点和难点。
二、填空题
13.【答案】sp2和sp3;4,5或(5,4);2
【解析】【解答】解:
根据图知,B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对,4,5(或5,4)原子之间存在配位键;该微粒为H4B4O9m﹣,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价,所以m=2;
故答案为:
sp2和sp3 4,5或(5,4)2.
【分析】根据图知,B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键;该微粒为H4B4O9m﹣,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价,据此判断m值.
14.【答案】②③;④;⑤;①;②③;④⑤
【解析】【解答】解:
①Ar为单原子分子,不存在化学键;②CO2中C﹣O原子之间只存在共价键,属于共价化合物;③H2SO4中原子之间只存在共价键,属于共价化合物;④K2S中钾离子和硫离子之间只存在离子键,⑤NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O﹣H原子之间存在共价键;通过以上分析知只存在共价键的是②③,只存在离子键的是④,存在离子键和共价键的是⑤,不存在化学键的是①,属于共价化合物的是②③,属于离子化合物的是④⑤,故答案为:
②③;④;⑤;①;②③,④⑤.【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,单原子分子中不存在化学键,据此分析解答.
15.【答案】⑤;①;①③;②;④⑤
【解析】【解答】
(1)干冰熔化是分子晶体,熔化属于物理变化,需要破坏分子间作用力,
故答案为:
⑤;
(2)氢氧化钠是离子化合物,溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子,破坏离子键,
故答案为:
①;
(3)过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,溶于水生成氢氧化钠和氧气,需要破坏离子键和非极性共价键,
故答案为:
①③;
(4)氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键,溶于水发生电离,破坏了极性共价键,
故答案为:
②;
(5)冰属于分子晶体,分子间含有氢键和分子间作用力,熔化时需要破坏氢键和分子间作用力,
故答案为:
④⑤.
【分析】
(1)干冰熔化是分子晶体,熔化属于物理变化,需要破坏分子间作用力;
(2)氢氧化钠是离子化合物,溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子,破坏离子键;
(3)过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,溶于水生成氢氧化钠和氧气,需要破坏离子键和非极性共价键;
(4)氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键,溶于水发生电离,破坏了极性共价键;
(5)冰属于分子晶体,分子间含有氢键和分子间作用力,熔化时需要破坏氢键和分子间作用力.
16.【答案】
;
;三角锥形;sp3;有;极性;NH3
【解析】【解答】解:
①NH3属于共价化合物,不存在离子键,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层为8个电子,氨气的电子式为
,PH3与NH3结构相似,所以PH3的电子式为:
,结构式共用电子对用短线表示,所以结构式为:
,故答案为:
;
;②PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+
(5﹣3×1)=4,所以磷原子采用sp3杂化,含有一对孤对电子,属于三角锥形,故答案为:
三角锥形;③三个σ键和一个孤对电子对,所以中心原子采取sp3杂化,故答案为:
sp3;④PH3分子中P﹣H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥型结构,分子结构不对称,为极性分子,故答案为:
有;极性;⑤N、P属于同一主族元素,N的非金属性强于P,非金属性越强,氢化物越稳定,PH3与NH3的热稳定性:
NH3更强,故答案为:
NH3.
【分析】①NH3属于共价化合物,不存在离子键,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层为8个电子,PH3与NH3结构相似,注意PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子对,结构式共用电子对用短线表示;②价层电子对个数=σ键+孤电子对个数,PH3杂化轨道数是4,空间构型为三角锥形;③三个σ键和一个孤对电子对,所以中心原子采取sp3杂化.④PH3分子中的化学键不同原子形成的共价键是极性键,其分子正负电荷中心不重合,结构不对称,为极性分子;⑤非金属性越强,氢化物越稳定,PH3与NH3的热稳定性:
NH3更强.
三、综合题
17.【答案】
(1)AD
(2)B
(3)A
(4)31.9
【解析】【解答】
(1)已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol,所以要拆开1molH﹣Cl键需要吸收431.4kJ能量,要形成1molH﹣Cl键需要放出431.4kJ能量;
故答案为:
AD;
(2)键能越大,键越稳定,由表格数据可知,HF的键能最大,则HF最稳定;
故答案为:
B;
(3)A.键能越大,分子越稳定,氮气中的共价键的键能比氧气的大,所以氮气的化学性质比氧气稳定,能用键能解释,故A正确;
B.分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,常温常压下,溴呈液态,碘呈固态,是因为单质碘的分子间作用力大,与键能无关,故B错误;
C
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 29 分子结构 化学键