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第二章分子结构与性质单元检测
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第二章分子结构与性质单元检测2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是A．三角锥形、sp3 B．平面三角形、sp3C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp22．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如、、、等。下列说法正确的是A．分子中的O为杂化B．分子中的C原子为sp杂化C．分子中的B原子为杂化D．分子中的C原子均为杂化3．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是A．碳铂中所有碳原子在同一平面上B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1D．1mol1，1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA4．下列描述中，正确的是A．是空间结构为V形的极性分子B．的空间结构为平面三角形C．中所有的原子不都在一个平面上D．和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化5．下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是A．CO2、H2S B．C2H4、CH4 C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl6．下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是A．A B．B C．C D．D7．短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”()具有40个价电子，下列说法错误的是A．简单离子半径： B．的空间构型为平面三角形C．中心原子的杂化方式为杂化 D．X、Y、Z的电负性：8．下列说法不正确的是A．乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍B．两个原子间形成共价键时，最多有一个键C．在气体单质中，一定有C=C，可能有π键D．C-O键的极性比N-O键的极性大9．下列关于和的说法正确的是A．分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数等于2，其空间结构为直线形B．分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，成键电子对数等于2，其空间结构为四面体形C．和分子的VSEPR模型分别为直线形和V形D．的键角比的大10．下表是元素周期表的前三周期。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是A．沸点：B．分子是非极性分子C．C形成的单质中键与键的个数之比为1：2D．B、C、D的简单氢化物的空间结构相同11．氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°。下列有关氯化硼的叙述正确的是A．氯化硼在液态时能导电而在固态时不导电B．氯化硼的中心原子采用杂化C．氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子D．氯化硼分子的空间结构类似于的空间结构12．下列说法正确的是A．有机物中C的杂化类型有和，其中有2个π键，7个键B．单质分子一定为非极性分子C．的电子排布式为D．已知的轨道和轨道可以形成杂化轨道，则的空间结构为正四面体形13．维生素B，可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示，维生素B，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有A．离子键、共价键 B．离子键、氢键、共价键C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力14．二氯化二硫()是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，是一种橙黄色的液体，遇水反应，产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是A．分子中的两个S原子均是杂化B．与的结构相似C．与反应的化学方程式可能为D．分子中的S为+1价，是含有极性键和非极性键的非极性分子二、多选题15．(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，与盐酸反应能生成，和反应的产物之一为。下列说法正确的是A．分子中As原子的杂化方式为B．为共价化合物C．的空间构型为平面正三角形D．分子的键角小于三、结构与性质16．Ⅰ. (1)为ⅣA族元素，单质与干燥反应生成.常温常压下为无色液体，空间构型为_______。(2)、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_______，键角由大到小的顺序为_______。Ⅱ.(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是_______。(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，的电子式是_______。(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______。Ⅲ.(1)比较给出能力的相对强弱：_______(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱：_______。(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构.写出的电子式：_______。(3)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(℃)高.主要原因是_______。Ⅳ.研究发现，在低压合成甲醇反应()中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景.回答下列问题：(1)和分子中C原子的杂化形式分别为_______和_______。(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______，原因是_______。(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，中的化学键除了键外，还存在_______。17．(1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置.硼元素有和两种天然稳定的同位素，在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子，有_______种不同空间运动状态的电子.根据对角线规则，硼元素许多性质与_______元素相似。(2)能与硼元素的某种氢化物作用得到化合物，是一种新的储氢材料，加热会缓慢释放出，并转化为化合物，、分别与乙烷、乙烯的结构相似.的结构式为_______，分子中的键和键数目之比为_______。(3)和两种元素是自然界最常见的两种元素.均能与形成和，结构如图甲所示.请说明略大于的原因：_______。(4)图乙为DNA结构局部图.双链通过氢键使它们的碱基(A…T和C…G)相互配对形成双螺旋结构，请写出图中存在的两种氢键的表示式：_______；_______。18．(1)黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。试回答下列问题：①基态Cu原子的价电子排布式为___________。②从原子结构角度分析，第一电离能与的关系是：___________(填“＞”“＜”或“=”) 。(2)血红素是吡咯()的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示：①已知吡咯中的各原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为___________。②1mol吡咯分子中所含键的总数为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯中的大π键应表示为___________。(3)石墨烯(结构如图1所示)是一种由单层碳原子构成的具有平面结构的新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(结构如图2所示)。氧化石墨烯中2号C原子的杂化方式是___________，该C原子与相邻C原子形成的键角___________(填“＞”“＜”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的键角。19．磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。(2)分子中氮原子的轨道杂化类型是_______；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。(3)乙二胺()是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。(4)元素与N同族。预测的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是_______。(5)中，电负性最高的元素是_______；P的_______杂化轨道与O的轨道形成_______键。(6)的空间构型为_______(用文字描述)；抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_______；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。四、元素或物质推断题20．现有前四周期的5种元素的部分信息如下表所示：根据上述元素信息，回答下列问题。(1)基态的电子排布式为______。(2)Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。(3)的空间结构为______，离子中Y原子的杂化轨道类型为______，的电子式为______。(4)的键角大于的键角的主要原因是______。21．三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp3杂化的是______(填序号)。 分子立体结构原因A氨基负离子(NH)直线型N原子采用sp杂化B二氧化硫(SO2)V型S原子采用sp2杂化C碳酸根离子(CO)三角锥型C原子采用sp3杂化D乙炔(C2H2)直线型C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键元素代号元素部分信息XX的阴离子核外电子云均呈球形Y原子的最高能级上有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和R元素原子的最外层电子排布式为T一种核素的质量数为65，中子数为36元素ABC结构信息原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子原子核外M层有1个成对的p电子原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子参考答案：1．A【详解】根据价层电子对互斥模型确定微粒的空间结构，SOCl2中原子形成2个S-Cl键，1个S=O键，价层电子对数=σ键个数＋孤电子对数为：，杂化轨道数是4，故原子采取sp3杂化，由于中心S原子上有一个孤电子对，分子空间结构为三角锥形，故合理选项是A。2．B【详解】A．H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，所以O为sp3杂化，故A错误；B．CO2分子为直线型结构，C原子为sp杂化，故B正确；C．BF3分子中B与F形成3个σ键，所以B原子sp2杂化，故C错误；D．CH3COOH分子中羧基中C原子形成3个σ键，没有孤对电子，采取sp2杂化，但甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，采取sp3杂化，故D错误，故选：B。3．C【详解】A．根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；B．顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为2∶1，C正确；D．由题中信息可知，1，1-环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D错误；答案选C。4．D【详解】A．中心原子C原子周围的价电子对数为：2+=2，故其是空间结构为直线形，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；B．中心原子Cl原子周围的价电子对数为：3+=4，故其空间结构为三角锥形，B错误；C．中心原子N原子周围的价电子对数为：3+=3，故其空间构型为平面三角形，故其中所有的原子都在一个平面上，C错误；D．中心原子Si原子周围的价电子对数为：4+=4，中心原子S原子周围的价电子对数为：3+=4，故二者的中心原子的杂化轨道类型均为杂化，D正确；故答案为：D。5．B【详解】A．H2S分子中S原子有孤电子对，空间构型为V形，正负电荷中心不重合，为极性分子，A不符合题意；B．C2H4、CH4均含有C-H极性键，且正负电荷中心重合，为非极性分子，B符合题意；C．Cl2分子中不含极性键，C不符合题意；D．NH3、HCl中心原子均有孤电子对，正负电荷中心不重合，为极性分子，D不符合题意；综上所述答案为B。6．D【详解】A．中N原子的价层电子对数，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取杂化，空间结构为V形，A项错误；B．中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为V形，B项错误；C．中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D．中C原子采取杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；答案选D。7．A【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z的一种超原子具有40个价电子，则Z的价电子数为 个，Z为Al元素，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N元素，X元素基态原子有2个未成对电子，X为C元素。【详解】A．N3-和Al3+的核外电子层数相同，而N的核电荷数小于Al，则离子半径：N3-> Al3+，A错误；B．的中心原子的价电子对数为 ，不含孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，B正确；C． 的中心原子的价电子对数为，不含孤电子对，采用sp2杂化，C正确；D．元素的非金属越强，电负性越大，故N>C>Al，D正确；故选A8．C【详解】A．乙烯中碳碳双键，只有一个键，另一个是键能较小的π键，故C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确；B．两个原子在形成共价键时只有一个键，其他可能含有一个π键(如碳碳双键)，也可能含有两个π键(如碳碳三键)，B正确；C．有些气体单质是单原子分子，如稀有气体分子，它们不含化学键，也就不含C=C，Ｃ错误；D．根据两非金属的非金属性差异越大，所形成的共价键极性越大，Ｃ与Ｏ的非金属差异大于Ｎ与Ｏ，故C-O键的极性比N-O键的极性大，D正确；答案选Ｃ。9．A【详解】A．分子的中心原子的价层电子对数是=2，成键电子对数等于2，无孤电子对，因此分子的模型和空间结构均为直线形，A正确；B．分子中，中心原子S的价层电子对数等于=4，成键电子对数等于2，孤电子对数为2，因此分子的模型为四面体形、空间结构为V形，B错误；C．由上述分析知，分子的模型为直线形，分子的模型为四面体形，C错误；D．为直线形，为V形，的键角比的大，D错误；故选A。10．C【分析】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，X为硫元素。【详解】A．为，为，分子间能形成氢键，故沸点：，A项错误；B．为，是极性分子，B项错误； C．中有1个键、2个π键，C项正确；D．B、C、D的简单氢化物分别是、、，空间结构分别为正四面体形、三角锥形、V形，D项错误；答案选C。11．C【详解】A．在液态时不能电离出离子，在液态和固态时均不能导电，A项错误；B．的中心原子B原子上的价电子对数为，采用杂化，B项错误；C．分子为正三角形结构，正电中心与负电中心重合，是非极性分子，C项正确；D．分子为正三角形结构，是正四面体结构，D项错误；答案选C。12．D【详解】A．双键两端的C原子均采取杂化，甲基中的C采取杂化，中有8个键、1个π键，A项错误；B．分子为极性分子，B项错误；C．的电子排布式为，C项错误；D．联想的空间结构可判断的空间结构为正四面体形，D项正确；答案选D。13．D【分析】物质溶于水克服的是分子与分子之间的作用力或者离子间的静电作用，某些共价化合物分子也会克服共价键，如酸等。【详解】A．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故A错误；B．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故B错误；C．该化合物属于离子化合物，溶于水时，还克服了离子键，故C错误；D．维生素分子中含有氨基和羟基，易形成氢键，故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力，故D正确；故选D。14．D【详解】A．由的结构可知，两个S原子的价层电子对数均为4，所以两个S原子均采取杂化，故A正确；A．溴元素与氯元素位于同主族，所以与的结构相似，故B正确；A．遇水反应，产生能使品红溶液褪色的气体，即，则S元素发生自身氧化还原反应：，故C正确；A．为非极性键，为极性键，该物质的空间结构不对称，为极性分子，即为含有极性键和非极性键的极性分子，故D错误；故选D。15．AD【详解】A．由的分子结构可知，与3个O形成三角键形结构，中心原子上有1对孤电子对和3个成键电子对，则原子的杂化方式为，A正确；B．是由和构成的离子化合物，B错误；C．中含1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；D．中含有1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角键形，键角小于109°28′，D正确；故选AD。16． 正四面体形 、、 、、 、、 原子半径：，键长：，键能： 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有 > 甲醇分子间存在氢键 sp 与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大 离子键和键(键)【详解】Ⅰ．(1)分子中中心原子价层电子对数为，采取杂化，不含孤电子对，空间构型为正四面体形；(2)、、的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，但由于分子间存在氢键，沸点反常，最高，故沸点由高到低的顺序为、、；同主族元素非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，因非金属性：，故还原性由强到弱的顺序为、、；同主族元素的简单氢化物，中心原子的电负性越大，键角越大，故键角由大到小的顺序为、、；Ⅱ．(1)F、均为第ⅦA族元素，原子半径：，键长：，键能：，所以的热稳定性强于；(2)为离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，故的电子式为；(3)由于乙醇与水分子间存在氢键，而氯乙烷和水分子间不存在氢键，故乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷；Ⅲ．(1)水分子中的羟基氢原子比乙醇分子中的羟基氢原子活泼，给出氢离子的能力H2O >；反应可以说明结合能力更强；(2)是离子化合物，与形成离子键，中2个碳原子间形成3个共用电子对，使每个原子最外层都达到8电子稳定结构，所以的电子式为；(3)甲醇分子中含有羟基，分子间可以形成氢键，而甲醛分子间只有范德华力，氢键强于范德华力，因此常压下，甲醇的沸点比甲醛高；Ⅳ．(1)根据价层电子对互斥模型，和的中心C原子分别属于“2(成键电子对数)(孤电子对数)”型和“”型，中心C原子的价层电子对数分别为2和4，所以和分子中C原子的杂化形式分别为和；(2)、、、这4种物质中，沸点关系为；原因是常温下水和甲醇是液体，而二氧化碳和氢气是气体，前二者的沸点高于后二者。而水分子中的两个氢原子都可形成分子间氢键，甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳的分子间作用力较大，沸点较高，即与均为极性分子，中氢键比甲醇多。与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大；(3)中锰离子和硝酸根离子之间形成离子键，硝酸根内部形成键和键，因此中的化学键除了键外，还存在离子键和键。17． 2 3 1：5 、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强键角更大 【详解】(1)为5号元素，基态原子的电子排布式为，同一轨道中两个电子自旋相反，故核外存在2对自旋相反的电子；核外电子空间运动状态由能层、能级原子轨道决定，轨道、轨道、有1个轨道，有3种不同空间运动状态的电子；在周期表中，与位于对角线位置，根据对角线规，则硼元素许多性质与元素相似.(2)是与硼元素的某种氢化物相互作用的产物，与乙烷结构相似，则为，的结构式为；加热转化为和，与乙烯结构相似，则为，分子中含有1个键、5个键，键和键数目之比为1：5.(3)、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性更大，成键电子对更偏向，故相互间排斥作用更强，键角更大，使得略大于.(4)根据图示，图中存在的氢键的表示式为和。18． ＞ 2 杂化 ＜【分析】基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为，根据铁和铜的价电子排布可以判断第一电离能相对大小，根据吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化，根据两种石墨烯中碳原子成键数目可以判断两者杂化方式不同，键角不同，据此作答。【详解】(1)①基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为。②铁原子的价电子排布式为，是全满状态，较稳定，所以铁原子不易失去1个电子，第一电离能较大，原子失去1个电子后，价电子排布式为，为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；故。(2)①由吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化。②根据题中吡咯的分子结构可知1个吡咯分子中含有4个键、1个、1个键、2个键、2个键，故吡咯分子中所含的键总数为。吡咯中形成大T键的原子数为5；氮原子中有1对未参与成键的电子，4个碳原子分别提供1个电子形成π键，共有6个电子，所以吡咯中的大π键应表示为。(3)氧化石墨烯中2号C原子形成3个键和1个键，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的4个原子形成四面体，而石墨烯中的1号C原子形成3个键，图1为平面结构，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的3个原子形成平面三角形，则氧化石墨烯中2号C原子与相邻C原子形成的键角＜石墨烯中1号C原子与相邻C原子形成的键角。19． 正四面体 4 三角锥形 低 分子间存在氢键 O 正四面体形 易溶于水【详解】(1)中中心P原子的价层电子对数为，不含孤电子对，因此其空间构型为正四面体，P原子采取杂化方式，形成4个杂化轨道，故答案为：正四面体；4；；(2)中中心N原子的孤电子对数为，价层电子对数为，杂化类型为杂化，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子的轨道为半充满稳定结构，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故第一电离能：，故答案为：；；(3)乙二胺中N原子形成3个键，有1个孤电子对，杂化轨道数为4，采取杂化，C原子形成4个键，杂化轨道数为4，采取杂化，故答案为：；；(4)元素与N位于同主族，的氢化物()分子的立体结构与N的氢化物()分子的立体结构相同，均为三角锥形；的沸点比的沸点低，是因为分子间存在氢键，故答案为：三角锥形；低；分子间存在氢键；(5)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：；中H元素显正价，P元素显负价，则电负性：，由此可得电负性：，故中，电负性最高的是氧(O)，P与O原子形成4个键，且无孤电子对，则P采用杂化，P的杂化轨道与O的轨道形成键，故答案为：O；；；(6)的中心S原子最外层有6个电子，按照模型，价层电子对数为4，故中的S原子为杂化，空间构型为正四面体形，形成双键的碳原子为杂化，四个键均为单键的碳原子为杂化；抗坏血酸分子中有四个羟基，羟基为亲水性基团，则抗坏血酸易溶于水，故答案为：正四面体形；；易溶于水。20． (或) 正四面体形 杂化 、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大【分析】X、Y、Z、R、T位于前四周期；s电子的电子云呈球形，X的阴离子核外电子云均呈球形，表明X只有s电子，X是H元素；Y原子的最高能级上有3个未成对电子，Y位于ⅤA族，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大，Y是N元素；Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和，由此推断出Z的p轨道上含有4个电子，Z是O元素；R元素原子的最外层电子排布式为，且位于前四周期，由此推断R是Si元素；T核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为29，T是Cu元素。【详解】(1)基态的电子排布式为(或)；(2)非金属性：，所以Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为；(3)的空间结构为正四面体形，离子中N原子的杂化轨道类型为杂化，的电子式为；(4)的键角大于的键角的主要原因是、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小；21． ds 3d104s1 变大 NH3 C2H2 CH4 H2O ①③④【分析】A元素原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子，则A元素原子的价电子排布式为2s22p3，则A为N元素；B元素原子核外M层有1个成对的p电子，则B元素原子的价电子排布式为3s23p4，故B为S元素；C元素原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子，则C元素原子核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu元素，然后根据物质结构及元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知：A是N，B是S，C是Cu元素。(1)C为Cu，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，其价电子排布式为3d104s1。(2)A是N，其简单氢化物是NH3，NH3分子为三角锥形，键角是107°18′，当其结合一个H+形成，为正四面体形，键角是109°28′，可见NH3变为后，键角变大；(3)①小黑球是N原子，①表示的物质为NH3，NH3分子中的中心原子N有3个σ键电子对，含有1个孤电子对，N杂化轨道数为4，采取sp3杂化；②中小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，②表示的物质为C2H2，结构式是H—C≡C—H，中心原子C有2个σ键电子对，没有孤电子对，杂化轨道数为2，采取sp杂化；③小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，为CH4，中心原子C有4个σ键电子对，没有孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；④中小黑球与S同一主族，与N同一周期，则该原子是O原子，④表示的物质为H2O，中心原子O有2个σ键电子对，含有2个孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化。可见上述四种物质分子中，中心原子采用sp3转化的物质序号是①③④。
第二章分子结构与性质单元检测2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是A．三角锥形、sp3 B．平面三角形、sp3C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp22．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如、、、等。下列说法正确的是A．分子中的O为杂化B．分子中的C原子为sp杂化C．分子中的B原子为杂化D．分子中的C原子均为杂化3．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是A．碳铂中所有碳原子在同一平面上B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1D．1mol1，1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA4．下列描述中，正确的是A．是空间结构为V形的极性分子B．的空间结构为平面三角形C．中所有的原子不都在一个平面上D．和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化5．下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是A．CO2、H2S B．C2H4、CH4 C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl6．下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是A．A B．B C．C D．D7．短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”()具有40个价电子，下列说法错误的是A．简单离子半径： B．的空间构型为平面三角形C．中心原子的杂化方式为杂化 D．X、Y、Z的电负性：8．下列说法不正确的是A．乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍B．两个原子间形成共价键时，最多有一个键C．在气体单质中，一定有C=C，可能有π键D．C-O键的极性比N-O键的极性大9．下列关于和的说法正确的是A．分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，成键电子对数等于2，其空间结构为直线形B．分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，成键电子对数等于2，其空间结构为四面体形C．和分子的VSEPR模型分别为直线形和V形D．的键角比的大10．下表是元素周期表的前三周期。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是A．沸点：B．分子是非极性分子C．C形成的单质中键与键的个数之比为1：2D．B、C、D的简单氢化物的空间结构相同11．氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°。下列有关氯化硼的叙述正确的是A．氯化硼在液态时能导电而在固态时不导电B．氯化硼的中心原子采用杂化C．氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子D．氯化硼分子的空间结构类似于的空间结构12．下列说法正确的是A．有机物中C的杂化类型有和，其中有2个π键，7个键B．单质分子一定为非极性分子C．的电子排布式为D．已知的轨道和轨道可以形成杂化轨道，则的空间结构为正四面体形13．维生素B，可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示，维生素B，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有A．离子键、共价键 B．离子键、氢键、共价键C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力14．二氯化二硫()是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，是一种橙黄色的液体，遇水反应，产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是A．分子中的两个S原子均是杂化B．与的结构相似C．与反应的化学方程式可能为D．分子中的S为+1价，是含有极性键和非极性键的非极性分子二、多选题15．(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，与盐酸反应能生成，和反应的产物之一为。下列说法正确的是A．分子中As原子的杂化方式为B．为共价化合物C．的空间构型为平面正三角形D．分子的键角小于三、结构与性质16．Ⅰ. (1)为ⅣA族元素，单质与干燥反应生成.常温常压下为无色液体，空间构型为_______。(2)、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_______，键角由大到小的顺序为_______。Ⅱ.(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是_______。(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，的电子式是_______。(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______。Ⅲ.(1)比较给出能力的相对强弱：_______(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱：_______。(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构.写出的电子式：_______。(3)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(℃)高.主要原因是_______。Ⅳ.研究发现，在低压合成甲醇反应()中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景.回答下列问题：(1)和分子中C原子的杂化形式分别为_______和_______。(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______，原因是_______。(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，中的化学键除了键外，还存在_______。17．(1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置.硼元素有和两种天然稳定的同位素，在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子，有_______种不同空间运动状态的电子.根据对角线规则，硼元素许多性质与_______元素相似。(2)能与硼元素的某种氢化物作用得到化合物，是一种新的储氢材料，加热会缓慢释放出，并转化为化合物，、分别与乙烷、乙烯的结构相似.的结构式为_______，分子中的键和键数目之比为_______。(3)和两种元素是自然界最常见的两种元素.均能与形成和，结构如图甲所示.请说明略大于的原因：_______。(4)图乙为DNA结构局部图.双链通过氢键使它们的碱基(A…T和C…G)相互配对形成双螺旋结构，请写出图中存在的两种氢键的表示式：_______；_______。18．(1)黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。试回答下列问题：①基态Cu原子的价电子排布式为___________。②从原子结构角度分析，第一电离能与的关系是：___________(填“＞”“＜”或“=”) 。(2)血红素是吡咯()的重要衍生物，可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示：①已知吡咯中的各原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为___________。②1mol吡咯分子中所含键的总数为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯中的大π键应表示为___________。(3)石墨烯(结构如图1所示)是一种由单层碳原子构成的具有平面结构的新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(结构如图2所示)。氧化石墨烯中2号C原子的杂化方式是___________，该C原子与相邻C原子形成的键角___________(填“＞”“＜”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的键角。19．磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。(2)分子中氮原子的轨道杂化类型是_______；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。(3)乙二胺()是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。(4)元素与N同族。预测的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是_______。(5)中，电负性最高的元素是_______；P的_______杂化轨道与O的轨道形成_______键。(6)的空间构型为_______(用文字描述)；抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_______；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。四、元素或物质推断题20．现有前四周期的5种元素的部分信息如下表所示：根据上述元素信息，回答下列问题。(1)基态的电子排布式为______。(2)Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。(3)的空间结构为______，离子中Y原子的杂化轨道类型为______，的电子式为______。(4)的键角大于的键角的主要原因是______。21．三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp3杂化的是______(填序号)。 分子立体结构原因A氨基负离子(NH)直线型N原子采用sp杂化B二氧化硫(SO2)V型S原子采用sp2杂化C碳酸根离子(CO)三角锥型C原子采用sp3杂化D乙炔(C2H2)直线型C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键元素代号元素部分信息XX的阴离子核外电子云均呈球形Y原子的最高能级上有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和R元素原子的最外层电子排布式为T一种核素的质量数为65，中子数为36元素ABC结构信息原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子原子核外M层有1个成对的p电子原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子参考答案：1．A【详解】根据价层电子对互斥模型确定微粒的空间结构，SOCl2中原子形成2个S-Cl键，1个S=O键，价层电子对数=σ键个数＋孤电子对数为：，杂化轨道数是4，故原子采取sp3杂化，由于中心S原子上有一个孤电子对，分子空间结构为三角锥形，故合理选项是A。2．B【详解】A．H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，所以O为sp3杂化，故A错误；B．CO2分子为直线型结构，C原子为sp杂化，故B正确；C．BF3分子中B与F形成3个σ键，所以B原子sp2杂化，故C错误；D．CH3COOH分子中羧基中C原子形成3个σ键，没有孤对电子，采取sp2杂化，但甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，采取sp3杂化，故D错误，故选：B。3．C【详解】A．根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；B．顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为2∶1，C正确；D．由题中信息可知，1，1-环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D错误；答案选C。4．D【详解】A．中心原子C原子周围的价电子对数为：2+=2，故其是空间结构为直线形，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；B．中心原子Cl原子周围的价电子对数为：3+=4，故其空间结构为三角锥形，B错误；C．中心原子N原子周围的价电子对数为：3+=3，故其空间构型为平面三角形，故其中所有的原子都在一个平面上，C错误；D．中心原子Si原子周围的价电子对数为：4+=4，中心原子S原子周围的价电子对数为：3+=4，故二者的中心原子的杂化轨道类型均为杂化，D正确；故答案为：D。5．B【详解】A．H2S分子中S原子有孤电子对，空间构型为V形，正负电荷中心不重合，为极性分子，A不符合题意；B．C2H4、CH4均含有C-H极性键，且正负电荷中心重合，为非极性分子，B符合题意；C．Cl2分子中不含极性键，C不符合题意；D．NH3、HCl中心原子均有孤电子对，正负电荷中心不重合，为极性分子，D不符合题意；综上所述答案为B。6．D【详解】A．中N原子的价层电子对数，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取杂化，空间结构为V形，A项错误；B．中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为V形，B项错误；C．中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D．中C原子采取杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；答案选D。7．A【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z的一种超原子具有40个价电子，则Z的价电子数为 个，Z为Al元素，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N元素，X元素基态原子有2个未成对电子，X为C元素。【详解】A．N3-和Al3+的核外电子层数相同，而N的核电荷数小于Al，则离子半径：N3-> Al3+，A错误；B．的中心原子的价电子对数为 ，不含孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，B正确；C． 的中心原子的价电子对数为，不含孤电子对，采用sp2杂化，C正确；D．元素的非金属越强，电负性越大，故N>C>Al，D正确；故选A8．C【详解】A．乙烯中碳碳双键，只有一个键，另一个是键能较小的π键，故C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确；B．两个原子在形成共价键时只有一个键，其他可能含有一个π键(如碳碳双键)，也可能含有两个π键(如碳碳三键)，B正确；C．有些气体单质是单原子分子，如稀有气体分子，它们不含化学键，也就不含C=C，Ｃ错误；D．根据两非金属的非金属性差异越大，所形成的共价键极性越大，Ｃ与Ｏ的非金属差异大于Ｎ与Ｏ，故C-O键的极性比N-O键的极性大，D正确；答案选Ｃ。9．A【详解】A．分子的中心原子的价层电子对数是=2，成键电子对数等于2，无孤电子对，因此分子的模型和空间结构均为直线形，A正确；B．分子中，中心原子S的价层电子对数等于=4，成键电子对数等于2，孤电子对数为2，因此分子的模型为四面体形、空间结构为V形，B错误；C．由上述分析知，分子的模型为直线形，分子的模型为四面体形，C错误；D．为直线形，为V形，的键角比的大，D错误；故选A。10．C【分析】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，X为硫元素。【详解】A．为，为，分子间能形成氢键，故沸点：，A项错误；B．为，是极性分子，B项错误； C．中有1个键、2个π键，C项正确；D．B、C、D的简单氢化物分别是、、，空间结构分别为正四面体形、三角锥形、V形，D项错误；答案选C。11．C【详解】A．在液态时不能电离出离子，在液态和固态时均不能导电，A项错误；B．的中心原子B原子上的价电子对数为，采用杂化，B项错误；C．分子为正三角形结构，正电中心与负电中心重合，是非极性分子，C项正确；D．分子为正三角形结构，是正四面体结构，D项错误；答案选C。12．D【详解】A．双键两端的C原子均采取杂化，甲基中的C采取杂化，中有8个键、1个π键，A项错误；B．分子为极性分子，B项错误；C．的电子排布式为，C项错误；D．联想的空间结构可判断的空间结构为正四面体形，D项正确；答案选D。13．D【分析】物质溶于水克服的是分子与分子之间的作用力或者离子间的静电作用，某些共价化合物分子也会克服共价键，如酸等。【详解】A．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故A错误；B．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故B错误；C．该化合物属于离子化合物，溶于水时，还克服了离子键，故C错误；D．维生素分子中含有氨基和羟基，易形成氢键，故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力，故D正确；故选D。14．D【详解】A．由的结构可知，两个S原子的价层电子对数均为4，所以两个S原子均采取杂化，故A正确；A．溴元素与氯元素位于同主族，所以与的结构相似，故B正确；A．遇水反应，产生能使品红溶液褪色的气体，即，则S元素发生自身氧化还原反应：，故C正确；A．为非极性键，为极性键，该物质的空间结构不对称，为极性分子，即为含有极性键和非极性键的极性分子，故D错误；故选D。15．AD【详解】A．由的分子结构可知，与3个O形成三角键形结构，中心原子上有1对孤电子对和3个成键电子对，则原子的杂化方式为，A正确；B．是由和构成的离子化合物，B错误；C．中含1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；D．中含有1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角键形，键角小于109°28′，D正确；故选AD。16． 正四面体形 、、 、、 、、 原子半径：，键长：，键能： 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有 > 甲醇分子间存在氢键 sp 与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大 离子键和键(键)【详解】Ⅰ．(1)分子中中心原子价层电子对数为，采取杂化，不含孤电子对，空间构型为正四面体形；(2)、、的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，但由于分子间存在氢键，沸点反常，最高，故沸点由高到低的顺序为、、；同主族元素非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，因非金属性：，故还原性由强到弱的顺序为、、；同主族元素的简单氢化物，中心原子的电负性越大，键角越大，故键角由大到小的顺序为、、；Ⅱ．(1)F、均为第ⅦA族元素，原子半径：，键长：，键能：，所以的热稳定性强于；(2)为离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，故的电子式为；(3)由于乙醇与水分子间存在氢键，而氯乙烷和水分子间不存在氢键，故乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷；Ⅲ．(1)水分子中的羟基氢原子比乙醇分子中的羟基氢原子活泼，给出氢离子的能力H2O >；反应可以说明结合能力更强；(2)是离子化合物，与形成离子键，中2个碳原子间形成3个共用电子对，使每个原子最外层都达到8电子稳定结构，所以的电子式为；(3)甲醇分子中含有羟基，分子间可以形成氢键，而甲醛分子间只有范德华力，氢键强于范德华力，因此常压下，甲醇的沸点比甲醛高；Ⅳ．(1)根据价层电子对互斥模型，和的中心C原子分别属于“2(成键电子对数)(孤电子对数)”型和“”型，中心C原子的价层电子对数分别为2和4，所以和分子中C原子的杂化形式分别为和；(2)、、、这4种物质中，沸点关系为；原因是常温下水和甲醇是液体，而二氧化碳和氢气是气体，前二者的沸点高于后二者。而水分子中的两个氢原子都可形成分子间氢键，甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳的分子间作用力较大，沸点较高，即与均为极性分子，中氢键比甲醇多。与均为非极性分子，的相对分子质量较大、范德华力较大；(3)中锰离子和硝酸根离子之间形成离子键，硝酸根内部形成键和键，因此中的化学键除了键外，还存在离子键和键。17． 2 3 1：5 、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强键角更大 【详解】(1)为5号元素，基态原子的电子排布式为，同一轨道中两个电子自旋相反，故核外存在2对自旋相反的电子；核外电子空间运动状态由能层、能级原子轨道决定，轨道、轨道、有1个轨道，有3种不同空间运动状态的电子；在周期表中，与位于对角线位置，根据对角线规，则硼元素许多性质与元素相似.(2)是与硼元素的某种氢化物相互作用的产物，与乙烷结构相似，则为，的结构式为；加热转化为和，与乙烯结构相似，则为，分子中含有1个键、5个键，键和键数目之比为1：5.(3)、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同，但氧原子电负性更大，成键电子对更偏向，故相互间排斥作用更强，键角更大，使得略大于.(4)根据图示，图中存在的氢键的表示式为和。18． ＞ 2 杂化 ＜【分析】基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为，根据铁和铜的价电子排布可以判断第一电离能相对大小，根据吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化，根据两种石墨烯中碳原子成键数目可以判断两者杂化方式不同，键角不同，据此作答。【详解】(1)①基态原子核外电子排布式为，故其价电子排布式为。②铁原子的价电子排布式为，是全满状态，较稳定，所以铁原子不易失去1个电子，第一电离能较大，原子失去1个电子后，价电子排布式为，为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；故。(2)①由吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内，且为平面三角形，可知吡咯分子中N原子的杂化类型为杂化。②根据题中吡咯的分子结构可知1个吡咯分子中含有4个键、1个、1个键、2个键、2个键，故吡咯分子中所含的键总数为。吡咯中形成大T键的原子数为5；氮原子中有1对未参与成键的电子，4个碳原子分别提供1个电子形成π键，共有6个电子，所以吡咯中的大π键应表示为。(3)氧化石墨烯中2号C原子形成3个键和1个键，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的4个原子形成四面体，而石墨烯中的1号C原子形成3个键，图1为平面结构，C原子采取杂化，该C原子和与其相连的3个原子形成平面三角形，则氧化石墨烯中2号C原子与相邻C原子形成的键角＜石墨烯中1号C原子与相邻C原子形成的键角。19． 正四面体 4 三角锥形 低 分子间存在氢键 O 正四面体形 易溶于水【详解】(1)中中心P原子的价层电子对数为，不含孤电子对，因此其空间构型为正四面体，P原子采取杂化方式，形成4个杂化轨道，故答案为：正四面体；4；；(2)中中心N原子的孤电子对数为，价层电子对数为，杂化类型为杂化，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子的轨道为半充满稳定结构，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故第一电离能：，故答案为：；；(3)乙二胺中N原子形成3个键，有1个孤电子对，杂化轨道数为4，采取杂化，C原子形成4个键，杂化轨道数为4，采取杂化，故答案为：；；(4)元素与N位于同主族，的氢化物()分子的立体结构与N的氢化物()分子的立体结构相同，均为三角锥形；的沸点比的沸点低，是因为分子间存在氢键，故答案为：三角锥形；低；分子间存在氢键；(5)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：；中H元素显正价，P元素显负价，则电负性：，由此可得电负性：，故中，电负性最高的是氧(O)，P与O原子形成4个键，且无孤电子对，则P采用杂化，P的杂化轨道与O的轨道形成键，故答案为：O；；；(6)的中心S原子最外层有6个电子，按照模型，价层电子对数为4，故中的S原子为杂化，空间构型为正四面体形，形成双键的碳原子为杂化，四个键均为单键的碳原子为杂化；抗坏血酸分子中有四个羟基，羟基为亲水性基团，则抗坏血酸易溶于水，故答案为：正四面体形；；易溶于水。20． (或) 正四面体形 杂化 、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大【分析】X、Y、Z、R、T位于前四周期；s电子的电子云呈球形，X的阴离子核外电子云均呈球形，表明X只有s电子，X是H元素；Y原子的最高能级上有3个未成对电子，Y位于ⅤA族，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大，Y是N元素；Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和，由此推断出Z的p轨道上含有4个电子，Z是O元素；R元素原子的最外层电子排布式为，且位于前四周期，由此推断R是Si元素；T核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为29，T是Cu元素。【详解】(1)基态的电子排布式为(或)；(2)非金属性：，所以Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为；(3)的空间结构为正四面体形，离子中N原子的杂化轨道类型为杂化，的电子式为；(4)的键角大于的键角的主要原因是、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小；21． ds 3d104s1 变大 NH3 C2H2 CH4 H2O ①③④【分析】A元素原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子，则A元素原子的价电子排布式为2s22p3，则A为N元素；B元素原子核外M层有1个成对的p电子，则B元素原子的价电子排布式为3s23p4，故B为S元素；C元素原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子，则C元素原子核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu元素，然后根据物质结构及元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知：A是N，B是S，C是Cu元素。(1)C为Cu，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，其价电子排布式为3d104s1。(2)A是N，其简单氢化物是NH3，NH3分子为三角锥形，键角是107°18′，当其结合一个H+形成，为正四面体形，键角是109°28′，可见NH3变为后，键角变大；(3)①小黑球是N原子，①表示的物质为NH3，NH3分子中的中心原子N有3个σ键电子对，含有1个孤电子对，N杂化轨道数为4，采取sp3杂化；②中小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，②表示的物质为C2H2，结构式是H—C≡C—H，中心原子C有2个σ键电子对，没有孤电子对，杂化轨道数为2，采取sp杂化；③小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，为CH4，中心原子C有4个σ键电子对，没有孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；④中小黑球与S同一主族，与N同一周期，则该原子是O原子，④表示的物质为H2O，中心原子O有2个σ键电子对，含有2个孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化。可见上述四种物质分子中，中心原子采用sp3转化的物质序号是①③④。
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