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第38講 分子的空間結構與物質性質 課時作業(yè)　 1．關于化合物，下列敘述正確的是(　　) A．分子間可形成氫鍵 B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵 C．分子中有7個σ鍵和1個π鍵 D．該分子在水中的溶解度小于2丁烯 答案：B 2．下表所列的是不同物質中氧氧鍵的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)，其中a和b未測出，根據(jù)一個原則可估計鍵能大小順序為d>c>b>a，該原則是(　　) O O O2 O 鍵長/nm 149 128 121 112 鍵能/(kJ/mol) a b c＝494 d＝628 A.成鍵電子數(shù)越多，鍵能越大 B．成鍵電子數(shù)越少，鍵能越大 C．鍵長越短的鍵，鍵能越大 D．以上都不是 答案：C 3．N2的結構可以表示為，CO的結構可以表示為，其中橢圓框表示π鍵，下列說法不正確的是(　　) A．N2分子與CO分子中都含有三鍵 B．CO分子中有一個π鍵是配位鍵 C．N2與CO互為等電子體 D．N2與CO的化學性質相同 答案：D 4．下列各組粒子中不屬于等電子體的是(　　) A．CH4、NH　　　　　 B．H2O、HCl C．CO2、N2O D．CO、NO 答案：B 5．配位化合物的數(shù)量巨大，組成和結構形形色色，豐富多彩。請指出配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)(　　) A．Cu2＋、NH3、2＋、4　　 B．Cu＋、NH3、2＋、4 C．Cu2＋、OH－、2＋、2 D．Cu2＋、NH3、2＋、2 答案：A 6．PH3是一種無色劇毒氣體，其分子結構和NH3相似，但P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低。下列判斷錯誤的是(　　) A．PH3分子呈三角錐形 B．PH3分子是極性分子 C．PH3沸點低于NH3沸點，因為P—H鍵鍵能低 D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，因為N—H鍵鍵能高 答案：C 7．(2017西安模擬)下列模型分別表示C2H2、S8、SF6的結構，下列說法錯誤的是(　　) A．32 g S8分子中含有0.125 mol σ鍵 B．SF6是由極性鍵構成的非極性分子 C．1 mol C2H2分子中有3 mol σ鍵和2 mol π鍵 D．1 mol S8中含有8 mol S—S鍵 答案：A 8．下列描述正確的是(　　) A．CS2為V形極性分子 B．SiF4與SO的中心原子均為sp3雜化 C．C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1 D．水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵 解析：CS2為直線形非極性分子；SiF4與SO的中心原子的價層電子對數(shù)均為4，因此中心原子均為sp3雜化；C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3∶2；水加熱到很高溫度都難分解是因O—H鍵的鍵能較大。 答案：B 9．通常狀況下，NCl3是一種油狀液體，其分子立體構型與氨分子相似，下列對NCl3的有關敘述正確的是(　　) A．NCl3分子中N—Cl鍵的鍵長比CCl4分子中C—Cl鍵的鍵長長 B．NCl3分子是非極性分子 C．分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結構 D．NBr3比NCl3易揮發(fā) 解析：因碳原子半徑比氮原子的大，故N—Cl鍵的鍵長比C—Cl鍵的鍵長短；NCl3分子立體構型類似NH3，故NCl3是極性分子；NBr3與NCl3二者結構相似，由于NBr3的相對分子質量較大，分子間作用力較大，所以NBr3的沸點比NCl3高，因此NBr3比NCl3難揮發(fā)。 答案：C 10．下列說法錯誤的是(　　) A．鹵化氫中，以HF沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵 B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低 C．H2O的沸點比HF的沸點高，是由于水中氫鍵鍵能大 D．氫鍵X—H…Y的三個原子不一定在一條直線上 解析：本題考查了氫鍵對物質性質的影響以及氫鍵的存在。因HF存在氫鍵，所以沸點：HF>HBr>HCl，A正確；鄰羥基苯甲醛的分子內羥基與醛基之間存在氫鍵，而對羥基苯甲醛的氫鍵只存在于分子間，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點高，B正確；據(jù)F原子半徑小于O原子半徑，可知(HF)n中氫鍵鍵長比水中氫鍵鍵長短，鍵能大，但由于一個HF分子只能與兩個相鄰的HF分子形成氫鍵，而一個H2O分子可與四個相鄰的H2O分子形成氫鍵，故水的沸點比HF的沸點高，C項不正確；氫鍵有方向性，但氫鍵的形成不像共價鍵對方向的要求那么高，故X—H…Y不一定總在一條直線上，D正確。 答案：C 11．(1)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。 (2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為___________________________； 1 mol CH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為___________________________。 (3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為________(填化學式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為_________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 答案：(1)O　(2)sp3、sp2　7 mol(或7NA) (3)H2F＋　H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵 12．元素周期表中第二周期元素包括B、C、N、O、F等非金屬元素。 (1)硼元素、氮元素均可與氟元素形成AB3型的分子，這兩種分子的立體構型分別為________。 (2)實驗室中常用CaC2與水反應制備C2H2，CaC2為離子化合物，其陰離子為C，C的電子式為________，與C互為等電子體的分子為________。C2H2中碳原子的雜化方式為________，分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________，C2H2為________(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)三種分子CH4、NH3、H2O的鍵角由大到小的順序為________，NH3極易溶于水，而CH4不溶于水，其原因是___________________________________ _____________________________________________________________。 (4)水分子和氟化氫分子間均存在氫鍵，氟化氫中的氫鍵比水中的氫鍵強，但為什么水的沸點高于氟化氫？_______________________________________ _____________________________________________________________。 答案：(1)平面三角形、三角錐形 (2)[∶C??C∶]2－　N2、CO等　sp　3∶2　非極性 (3)CH4>NH3>H2O　NH3為極性分子，與水分子間可形成氫鍵，因此極易溶于極性溶劑水；CH4為非極性分子，不溶于極性溶劑水中 (4)水分子間形成的氫鍵多于氟化氫分子間的氫鍵，導致水分子間的作用力大于HF分子間的作用力，因此水的沸點高于氟化氫 13．銅是重要的金屬，廣泛應用于電氣、機械制造、國防等領域，銅的化合物在科學研究和工農業(yè)生產中有許多用途。回答下列問題： (1)Cu原子的價層電子排布式為________。 (2)CuSO4晶體中S原子的雜化方式為________，SO的立體構型為________。 (3)向CuSO4溶液中加入過量氨水，可生成 [Cu(NH3)4]SO4，下列說法正確的是________。(填字母序號) a．氨氣極易溶于水，是因為NH3分子和H2O分子之間形成3種不同的氫鍵 b．NH3分子和H2O分子，分子空間構型不同，氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角 c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化學鍵有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵 d．[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中電負性最大的是氮元素 答案：(1)3d104s1　(2)sp3　正四面體　(3)c 14．鹵族元素的單質和化合物很多，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們。 (1)溴的基態(tài)原子的價電子排布圖為________。 (2)在不太稀的溶液中，氫氟酸是以二分子締合(HF)2形式存在的。使氫氟酸分子締合的作用力是________。 (3)請根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷：最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是___________________________________________。 元素名稱 氟 氯 溴 碘 第一電離能 /(kJmol－1) 1 681 1 251 1 140 1 008 (4)已知高碘酸有兩種形式，化學式分別為 H5IO6()和HIO4，前者為五元酸，后者為一元酸。請比較二者酸性強弱：H5IO6________HIO4。(填“>”“<”或“＝”) (5)寫出一個ClO的等電子體：________________。 答案：　(2)氫鍵　(3)碘(I) (4)<　(5)Cl2O(或OF2或BrO) 15．構成物質的微粒種類及相互間的作用力是決定物質表現(xiàn)出何種物理性質的主要因素。 (1)三氯化鐵常溫下為固體，熔點282 ℃，沸點315 ℃，在300 ℃以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體中存在的微粒間作用力有____________________________________________。 (2)氫鍵作用常表示為“A—H…B”，其中A、B為電負性很強的一類原子，如________________(列舉三種)。X、Y兩種物質的分子結構和部分物理性質如下表，兩者物理性質有差異的主要原因是___________________________ ___________________________________________________________。 代號 結構簡式 水中溶解度/g(25 ℃) 熔點/℃ 沸點/℃ X 0.2 45 100 Y 1.7 114 295 (3)鈣是人體所需的重要元素之一，有一種補鈣劑——抗壞血酸鈣的組成為Ca(C6H7O6)24H2O，其結構示意圖如下： 該物質中存在的化學鍵類型包括________(填字母序號)。 A．極性共價鍵 B．離子鍵 C．非極性共價鍵 D．配位鍵 答案：(1)極性共價鍵、范德華力　(2)N、O、F　X物質形成分子內氫鍵，Y物質形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大 (3)ABCD 16．鋼鐵分析中常用過硫酸鹽氧化法測定鋼中錳的含量，反應原理為2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋。 (1)已知H2S2O8的結構如圖： ①H2S2O8中硫原子的軌道雜化方式為________。 ②上述反應中被還原的元素為________。 ③上述反應每生成1 mol MnO，S2O斷裂的共價鍵類型及其數(shù)目為________。 (2)一定條件下，水分子間可通過O—H…O氫鍵將H2O分子結合成三維骨架結構，其中的多面體孔穴中可包容氣體小分子，形成籠形水合包合物晶體。 ①如圖是一種由水分子構成的正十二面體骨架(“○”表示水分子)，其包含的氫鍵數(shù)為________。 ②實驗測得冰中氫鍵的作用能為18.8 kJmol－1，而冰的熔化熱為5.0 kJmol－1，其原因可能是__________________________________________________ _______________________________________________________________。 答案：(1)①sp3?、赟?、鄯菢O性鍵、2.5 NA (2)①30?、谝簯B(tài)水中仍然存在大量氫鍵