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2022届高考化学一轮复习同步练习：化学键 分子结构与性质
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这是一份2022届高考化学一轮复习同步练习：化学键 分子结构与性质，共7页。试卷主要包含了《天工开物》记载，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.(2021山东德州一模)我国学者发明了低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应原理为NaCl+CO2CO+NaClO。下列说法正确的是( )
A.CO2的电子式:··O····××C××O······
B.NaCl属于离子晶体,其配位数为8
C.NaClO中既有离子键又有共价键
D.还原22.4 L CO2转移的电子数为2NA
2.X、Y为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是1和6,则X、Y两种元素形成的常见化合物不可能是( )
A.只含极性键的共价化合物
B.含非极性键的共价化合物
C.阴、阳离子个数之比为1∶1的离子化合物
D.含非极性键的离子化合物
3.(2021山东新高考全真模拟七)《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”。其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是( )
A.电负性N>O
B.CO2分子中碳原子为sp杂化
C.单质硫属于共价晶体
D.KNO3中化学键只有σ键
4.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A.H2O2分子中的O采取sp2杂化
B.CO2分子中碳原子采取sp杂化
C.BF3分子中的硼原子采取sp3杂化
D.CH3COOH分子中碳原子均采取sp2杂化
5.下列说法不正确的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
6.(2021山东4月开学摸底考试)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。下列说法正确的是( )
A.AlF63-中Al3+为配体,接受孤电子对
B.CO2晶胞为分子密堆积,配位数为12
C.CO32-和CO2中碳原子的杂化方式相同
D.分子间氢键:HF大于H2O,HF的熔、沸点高
7.(2021广东茂名联考)已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①1 ml 冰中有 ml 氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是 。
(2)已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'。
试回答:
①H2O2分子的电子式是 ,结构式是 。
②H2O2分子是含有 (填“极性”或“非极性”,下同)键和 键的 分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由: 。
④H2O2中氧元素的化合价是 ,简要说明原因: 。
能力提升
8.(双选)关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是( )
A.配体是Cl-和H2O,配位数是6
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中Cl-的数目之比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
9.(双选)(2021山东新高考质量测评联盟5月联考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,Z是短周期元素中原子半径最大的,0.1 ml·L-1 W最高价氧化物对应的水化物的水溶液pH<1。下列说法正确的是( )
A.电负性大小顺序:Y>X>Z>W
B.由于氢键的作用导致气态氢化物的稳定性X>W
C.ZY的水溶液使红色石蕊试纸显蓝色
D.Z分别与其他三种元素组成的二元化合物均含有离子键
10.有4个系列同族元素形成的物质,101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
根据上表中内容,下列叙述正确的是( )
A.系列①的(a)物质中没有离子键,应有共价键和分子间作用力
B.系列③中(c)物质的沸点比HCl高是因为(c)中的共价键更牢固
C.系列②中(b)物质的元素的原子序数应为35,且该物质常温下为液态
D.系列④中H2O的沸点出现反常,是因为分子内有氢键的影响
11.(双选)CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体,下列有关它们的说法正确的是( )
A.碳原子均采取sp2杂化
B.CH3-与NH3、H3O+的空间结构均为三角锥形
C.CH3+中碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.CH3+与OH-形成的化合物中含有离子键
12.请回答下列问题:
(1)维生素B1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:
以下关于维生素B1的说法正确的是 。
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 。
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
(3)维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有 。氨气极易溶于水,其原因是 。
(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是:① ;②极性键;③ 。
13.氮、磷、砷是同主族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。
请回答下列问题:
(1)砷原子核外电子排布式为 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键的类型为 ,该化学键能够形成的原因是 。
(3)已知:
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是 。
②CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是 。
③综合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时 先液化。
拓展深化
14.(2021山东枣庄调研)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2
⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为 ;若XY2为共价化合物,其结构式为 。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为190 ℃,但在180 ℃时就开始升华。据此判断,氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是 。
(4)现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
A.c和fB.b和g
C.d和gD.b和e
②写出a~g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的任意一种分子的分子式: 。
化学键 分子结构与性质
1.C 二氧化碳是共价化合物,其分子中含有两个碳氧双键,二氧化碳的电子式为 ··O······C····O····,A错误;NaCl属于离子晶体,其中阴、阳离子配位数都是6,B错误;NaClO是离子化合物,其中既含有离子键又含有共价键,C正确;未说明是标准状况,无法计算22.4 L二氧化碳的物质的量,不能计算转移的电子数,D错误。
2.C 由题意可知,X可能为H、Li、Na,Y可能为O、S,故X、Y形成的化合物有H2O、H2O2、H2S、Na2O2、Na2O、Na2S等。因此C项符合题意。
3.B 同周期主族元素自左向右元素电负性增大,故电负性:N4.B H2O2分子中氧原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,采取sp3杂化,A项错误;CO2分子中碳原子形成2个σ键,没有孤电子对,采取sp杂化,B项正确;BF3分子中的硼原子的最外层电子数为3,形成3个σ键,没有孤电子对,采取sp2杂化,C项错误;CH3COOH分子中有2个碳原子,其中甲基上的碳原子形成4个σ键,没有孤电子对,采取sp3杂化,D项错误。
5.C A项,两者均属于离子化合物,熔化时克服的是离子键,所以正确,不符合题意;B项,蒸发过程中,破坏的是水分子间作用力,所以正确,不符合题意;C项,二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸,因此不仅仅是分子间作用力的改变,还有化学键的形成,所以错误,符合题意;D项,石墨中含有碳碳键和分子间作用力,金刚石中只有碳碳键,因此石墨变为金刚石的过程中既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,所以正确,不符合题意。
6.B AlF63-中Al3+提供空轨道,作为中心离子接受孤电子对,F-为配体提供孤电子对,A错误;CO2晶胞中,CO2分子位于顶点与面心,为分子密堆积,与顶点CO2等距离最近的CO2的数目为3×8×12=12,B正确;CO32-和CO2中碳原子杂化轨道方式分别为sp2、sp,C错误;等物质的量的H2O和HF中分子间形成的氢键数H2O中比HF中多,H2O的熔、沸点高,D错误。
7.答案 (1)①2 ②B
(2)①H··O······O······H H—O—O—H ②极性 非极性 极性 ③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2 ④-1价 因O—O键为非极性键,而O—H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价
解析 (1)在冰中,每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键;水分子为V形结构。
(2)由H2O2的空间结构图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。
8.AC [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配体是Cl-和H2O,配体提供孤电子对;中心离子是Ti3+,配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应,外界中的Cl-与Ag+反应。
9.CD 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,则X为O,Z是短周期元素中原子半径最大的,则Z为Na,Y为F,0.1 ml ·L-1 W最高价氧化物对应的水化物的水溶液pH<1,则W为S。同周期主族元素从左到右电负性依次递增,同主族从上到下电负性依次递减,因此电负性大小顺序为F>O>S>Na,A错误;氢键影响熔、沸点等物理性质,与气态氢化物的稳定性无关,B错误;NaF的水溶液显碱性,能使红色石蕊试纸显蓝色,C正确;Na分别与O、F、S组成的二元化合物均含有离子键,D正确。
10.C 系列①中物质均为稀有气体,稀有气体为单原子分子,因此无化学键,A项错误;(c)物质应为HF,沸点高的原因是HF分子间含有氢键,而不是因为共价键的强弱,B项错误;(b)物质中的元素为溴,溴元素的原子序数为35,溴单质常温下为液态,C项正确;水分子间形成氢键,分子内没有氢键,D项错误。
11.BC CH3+中碳原子采取sp2杂化,—CH3中碳原子采取sp3杂化,CH3-中碳原子采取sp3杂化,A项错误;三者均为三角锥形结构,B项正确;CH3+中C的价层电子对数为3,碳原子采取sp2杂化,CH3+的空间结构为平面三角形,C项正确;CH3OH中不含离子键,D项错误。
12.答案 (1)bd (2)d (3)CO2 氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,且氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应 (4)氢键、范德华力 非极性键
解析 (1)由结构简式知,维生素B1中含有Cl-及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故a错误、b正确;与氯化钠晶体相比,维生素B1中的阳离子比Na+半径大,晶格能小,熔点不可能高于NaCl,故c错误;维生素B1中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、碳氢键等为极性键,故d正确。
(2)晶体溶于水的过程会电离出Cl-等,故需要克服离子键,另外还存在氢键、范德华力,故d正确。
(3)N2为单质,属于非极性分子的化合物是CO2。NH3极易溶于水,是因为NH3和水均为极性分子,NH3溶于水后,NH3与水之间可形成氢键,NH3可与水反应。
(4)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成N2和H2,破坏了氮氢极性键;N2、H2生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。
13.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN-能提供孤电子对,Fe3+能接受孤电子对(或Fe3+有空轨道)
(3)①结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此SiH4沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3
②C—H键能大于Si—H键能,因此CH4分解温度高于SiH4;N—H键能大于P—H键能,因此NH3分解温度高于PH3
③HF
解析 (1)砷原子核外33个电子分4层排布,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(2)Fe3+具有空轨道,CN-有孤电子对,二者以配位键结合。
(3)①CH4与SiH4的结构相似,液态的CH4、SiH4汽化时克服的只有分子间作用力,而相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的沸点越高,所以SiH4的沸点高于CH4,但NH3分子间还存在氢键,而PH3分子间只存在范德华力,所以NH3的沸点高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物质的稳定性与共价键强弱有关,非金属性越强,与H化合能力越强,生成的化学键的键能也越大,其分子也越稳定。③由于HF分子间存在氢键,HF沸点较高,所以HF优先液化。
14.答案 (1)④ ③⑤
(2)[··F······]-Ca2+[··F······]- SCS(或Cl—Be—Cl)
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4)①B ②CCl4(或PCl3等)
解析 (1)题目所给的10种物质中,含有离子键的有③④⑤⑧,其中④K2O2中的O22-含有非极性键,③中的NH4+、NO3-以及⑤中的OH-都有极性键,在⑧中只有离子键,所以既有离子键又有非极性键的是④;既有离子键又有极性键的是③⑤。
(2)两种主族元素形成的含有38个电子且化学式为XY2的离子化合物只有CaF2,其电子式为[··F······]-Ca2+[··F······]-;若形成的是共价化合物,则有CS2、BeCl2,其结构式分别为SCS或Cl—Be—Cl。
(3)由于氯化铝的熔点较低,且易升华,所以氯化铝为共价化合物,共价化合物在熔融状态时不能电离,所以不导电。故可用氯化铝在熔融状态下不能导电的实验证明氯化铝是共价化合物。
(4)根据元素周期表可确定a~g 7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl。①一般情况下,活泼的金属元素与活泼的非金属元素最容易以离子键形成离子化合物,所以b和g两元素,即Na和Cl最容易形成离子键;②所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的分子有Cl2、N2、CCl4、PCl3等。①
He -268.8
(a) -249.5
Ar -185.8
Kr -151.7
②
F2-187.0
Cl2-33.6
(b) 58.7
I2 184.0
③
(c) 19.4
HCl -84.0
HBr -67.0
HI -35.3
④
H2O 100.0
H2S -60.0
(d) -42.0
H2Te -1.8
物质
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点/K
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度/K
873
773
1 073
713.2
1.(2021山东德州一模)我国学者发明了低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应原理为NaCl+CO2CO+NaClO。下列说法正确的是( )
A.CO2的电子式:··O····××C××O······
B.NaCl属于离子晶体,其配位数为8
C.NaClO中既有离子键又有共价键
D.还原22.4 L CO2转移的电子数为2NA
2.X、Y为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是1和6,则X、Y两种元素形成的常见化合物不可能是( )
A.只含极性键的共价化合物
B.含非极性键的共价化合物
C.阴、阳离子个数之比为1∶1的离子化合物
D.含非极性键的离子化合物
3.(2021山东新高考全真模拟七)《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”。其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是( )
A.电负性N>O
B.CO2分子中碳原子为sp杂化
C.单质硫属于共价晶体
D.KNO3中化学键只有σ键
4.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A.H2O2分子中的O采取sp2杂化
B.CO2分子中碳原子采取sp杂化
C.BF3分子中的硼原子采取sp3杂化
D.CH3COOH分子中碳原子均采取sp2杂化
5.下列说法不正确的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
6.(2021山东4月开学摸底考试)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。下列说法正确的是( )
A.AlF63-中Al3+为配体,接受孤电子对
B.CO2晶胞为分子密堆积,配位数为12
C.CO32-和CO2中碳原子的杂化方式相同
D.分子间氢键:HF大于H2O,HF的熔、沸点高
7.(2021广东茂名联考)已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①1 ml 冰中有 ml 氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是 。
(2)已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'。
试回答:
①H2O2分子的电子式是 ,结构式是 。
②H2O2分子是含有 (填“极性”或“非极性”,下同)键和 键的 分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由: 。
④H2O2中氧元素的化合价是 ,简要说明原因: 。
能力提升
8.(双选)关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是( )
A.配体是Cl-和H2O,配位数是6
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中Cl-的数目之比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
9.(双选)(2021山东新高考质量测评联盟5月联考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,Z是短周期元素中原子半径最大的,0.1 ml·L-1 W最高价氧化物对应的水化物的水溶液pH<1。下列说法正确的是( )
A.电负性大小顺序:Y>X>Z>W
B.由于氢键的作用导致气态氢化物的稳定性X>W
C.ZY的水溶液使红色石蕊试纸显蓝色
D.Z分别与其他三种元素组成的二元化合物均含有离子键
10.有4个系列同族元素形成的物质,101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
根据上表中内容,下列叙述正确的是( )
A.系列①的(a)物质中没有离子键,应有共价键和分子间作用力
B.系列③中(c)物质的沸点比HCl高是因为(c)中的共价键更牢固
C.系列②中(b)物质的元素的原子序数应为35,且该物质常温下为液态
D.系列④中H2O的沸点出现反常,是因为分子内有氢键的影响
11.(双选)CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体,下列有关它们的说法正确的是( )
A.碳原子均采取sp2杂化
B.CH3-与NH3、H3O+的空间结构均为三角锥形
C.CH3+中碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.CH3+与OH-形成的化合物中含有离子键
12.请回答下列问题:
(1)维生素B1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:
以下关于维生素B1的说法正确的是 。
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 。
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
(3)维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有 。氨气极易溶于水,其原因是 。
(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是:① ;②极性键;③ 。
13.氮、磷、砷是同主族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。
请回答下列问题:
(1)砷原子核外电子排布式为 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键的类型为 ,该化学键能够形成的原因是 。
(3)已知:
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是 。
②CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是 。
③综合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时 先液化。
拓展深化
14.(2021山东枣庄调研)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2
⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为 ;若XY2为共价化合物,其结构式为 。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为190 ℃,但在180 ℃时就开始升华。据此判断,氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是 。
(4)现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
A.c和fB.b和g
C.d和gD.b和e
②写出a~g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的任意一种分子的分子式: 。
化学键 分子结构与性质
1.C 二氧化碳是共价化合物,其分子中含有两个碳氧双键,二氧化碳的电子式为 ··O······C····O····,A错误;NaCl属于离子晶体,其中阴、阳离子配位数都是6,B错误;NaClO是离子化合物,其中既含有离子键又含有共价键,C正确;未说明是标准状况,无法计算22.4 L二氧化碳的物质的量,不能计算转移的电子数,D错误。
2.C 由题意可知,X可能为H、Li、Na,Y可能为O、S,故X、Y形成的化合物有H2O、H2O2、H2S、Na2O2、Na2O、Na2S等。因此C项符合题意。
3.B 同周期主族元素自左向右元素电负性增大,故电负性:N
5.C A项,两者均属于离子化合物,熔化时克服的是离子键,所以正确,不符合题意;B项,蒸发过程中,破坏的是水分子间作用力,所以正确,不符合题意;C项,二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸,因此不仅仅是分子间作用力的改变,还有化学键的形成,所以错误,符合题意;D项,石墨中含有碳碳键和分子间作用力,金刚石中只有碳碳键,因此石墨变为金刚石的过程中既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,所以正确,不符合题意。
6.B AlF63-中Al3+提供空轨道,作为中心离子接受孤电子对,F-为配体提供孤电子对,A错误;CO2晶胞中,CO2分子位于顶点与面心,为分子密堆积,与顶点CO2等距离最近的CO2的数目为3×8×12=12,B正确;CO32-和CO2中碳原子杂化轨道方式分别为sp2、sp,C错误;等物质的量的H2O和HF中分子间形成的氢键数H2O中比HF中多,H2O的熔、沸点高,D错误。
7.答案 (1)①2 ②B
(2)①H··O······O······H H—O—O—H ②极性 非极性 极性 ③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2 ④-1价 因O—O键为非极性键,而O—H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价
解析 (1)在冰中,每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键;水分子为V形结构。
(2)由H2O2的空间结构图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。
8.AC [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配体是Cl-和H2O,配体提供孤电子对;中心离子是Ti3+,配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应,外界中的Cl-与Ag+反应。
9.CD 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,则X为O,Z是短周期元素中原子半径最大的,则Z为Na,Y为F,0.1 ml ·L-1 W最高价氧化物对应的水化物的水溶液pH<1,则W为S。同周期主族元素从左到右电负性依次递增,同主族从上到下电负性依次递减,因此电负性大小顺序为F>O>S>Na,A错误;氢键影响熔、沸点等物理性质,与气态氢化物的稳定性无关,B错误;NaF的水溶液显碱性,能使红色石蕊试纸显蓝色,C正确;Na分别与O、F、S组成的二元化合物均含有离子键,D正确。
10.C 系列①中物质均为稀有气体,稀有气体为单原子分子,因此无化学键,A项错误;(c)物质应为HF,沸点高的原因是HF分子间含有氢键,而不是因为共价键的强弱,B项错误;(b)物质中的元素为溴,溴元素的原子序数为35,溴单质常温下为液态,C项正确;水分子间形成氢键,分子内没有氢键,D项错误。
11.BC CH3+中碳原子采取sp2杂化,—CH3中碳原子采取sp3杂化,CH3-中碳原子采取sp3杂化,A项错误;三者均为三角锥形结构,B项正确;CH3+中C的价层电子对数为3,碳原子采取sp2杂化,CH3+的空间结构为平面三角形,C项正确;CH3OH中不含离子键,D项错误。
12.答案 (1)bd (2)d (3)CO2 氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,且氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应 (4)氢键、范德华力 非极性键
解析 (1)由结构简式知,维生素B1中含有Cl-及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故a错误、b正确;与氯化钠晶体相比,维生素B1中的阳离子比Na+半径大,晶格能小,熔点不可能高于NaCl,故c错误;维生素B1中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、碳氢键等为极性键,故d正确。
(2)晶体溶于水的过程会电离出Cl-等,故需要克服离子键,另外还存在氢键、范德华力,故d正确。
(3)N2为单质,属于非极性分子的化合物是CO2。NH3极易溶于水,是因为NH3和水均为极性分子,NH3溶于水后,NH3与水之间可形成氢键,NH3可与水反应。
(4)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成N2和H2,破坏了氮氢极性键;N2、H2生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。
13.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN-能提供孤电子对,Fe3+能接受孤电子对(或Fe3+有空轨道)
(3)①结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此SiH4沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3
②C—H键能大于Si—H键能,因此CH4分解温度高于SiH4;N—H键能大于P—H键能,因此NH3分解温度高于PH3
③HF
解析 (1)砷原子核外33个电子分4层排布,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(2)Fe3+具有空轨道,CN-有孤电子对,二者以配位键结合。
(3)①CH4与SiH4的结构相似,液态的CH4、SiH4汽化时克服的只有分子间作用力,而相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的沸点越高,所以SiH4的沸点高于CH4,但NH3分子间还存在氢键,而PH3分子间只存在范德华力,所以NH3的沸点高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物质的稳定性与共价键强弱有关,非金属性越强,与H化合能力越强,生成的化学键的键能也越大,其分子也越稳定。③由于HF分子间存在氢键,HF沸点较高,所以HF优先液化。
14.答案 (1)④ ③⑤
(2)[··F······]-Ca2+[··F······]- SCS(或Cl—Be—Cl)
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4)①B ②CCl4(或PCl3等)
解析 (1)题目所给的10种物质中,含有离子键的有③④⑤⑧,其中④K2O2中的O22-含有非极性键,③中的NH4+、NO3-以及⑤中的OH-都有极性键,在⑧中只有离子键,所以既有离子键又有非极性键的是④;既有离子键又有极性键的是③⑤。
(2)两种主族元素形成的含有38个电子且化学式为XY2的离子化合物只有CaF2,其电子式为[··F······]-Ca2+[··F······]-;若形成的是共价化合物,则有CS2、BeCl2,其结构式分别为SCS或Cl—Be—Cl。
(3)由于氯化铝的熔点较低,且易升华,所以氯化铝为共价化合物,共价化合物在熔融状态时不能电离,所以不导电。故可用氯化铝在熔融状态下不能导电的实验证明氯化铝是共价化合物。
(4)根据元素周期表可确定a~g 7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl。①一般情况下,活泼的金属元素与活泼的非金属元素最容易以离子键形成离子化合物,所以b和g两元素,即Na和Cl最容易形成离子键;②所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的分子有Cl2、N2、CCl4、PCl3等。①
He -268.8
(a) -249.5
Ar -185.8
Kr -151.7
②
F2-187.0
Cl2-33.6
(b) 58.7
I2 184.0
③
(c) 19.4
HCl -84.0
HBr -67.0
HI -35.3
④
H2O 100.0
H2S -60.0
(d) -42.0
H2Te -1.8
物质
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点/K
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度/K
873
773
1 073
713.2
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