化学键与分子结构1.选择题(1)下列物质在水溶液中溶解最小的是(D)(B) AgCI(D) Ag2S(A) NaCI(C) CasJ(2)下列化合物熔点高低顺序为(C(A)SiO2>HCI>HF(B)HCI>HF>SiO2(C)SiO2>HF>HCI(D)HF>SiO2>HCI(3)在下列化合物中,(C)不具有孤对电子。(C) NH4(A)H20(B) NH3(D) H2S(4)形成HCI分子时原子轨道重叠是(C)。(B)py—py(或pz-pz)重叠(A)ss重叠(C)spx重叠(D)px—px重叠(5)BCI3分子几何构型是平面三角形,B与CI所成键是(AO(A)(sp2—p)s键(B)(sp-s)α键(C)(sp2—s)α键(D)(sp-p)α键(6)下列哪种化合物具有sp—一sp3杂化轨道重叠所形成的键是(A),以sp2-sp3杂化轨道重叠所形成的键是(B(A)CH3-C=CH(B)CH3CH=CHCH3(D)CH3—CH2—CH2—CH3(C) H-C=CH(7)现有下列物质:(A)NH3(B)C6H6(C) C2H4(D) C2H5OH(E) H3BO3(F)DEHNO3,其中属于分子间氢键的是(A),属于分子内氢键的是(F)。C(8)离子晶体AB的晶格能等于((A)A一B间离子键的键能(B)A离子与一个B离子间的势能(C)1mol气态A+离子与1mol气态B=离子反应形成1molAB离子晶体时放出的能量(D)1mol气态A原子与1mol气态B原子反应形成1molAB离子晶体时放出的能量)(9)下列物质熔点变化顺序中,不正确的是(B(B) NaC<MgCI2<AICl3<SiC14(A)NaF>NaCI>NaBr>Nal(D)Al203>Mg0>Ca0>BaO(C) LiF>NaCI>KBr>CsIAF)。(10)下列晶体中熔化时只需克服色散力的是((B) CH3COOH(C)CH3CH2OCH2CH3(A) HgCl2(D) SiO2(F) CS2(E) CHCl3CD(11)下列各物质化学键中只存在。键的是(A);同时存在。键和元键的是(BFGE)。(D) SiO2(A) PH3(B)乙烯(C)乙烷(E) N2(F)乙炔(G) CH20O(12)下列分子中,中心原子在成键时以sp3不等性杂化的是(Bc)(A)BeCl2(B) PH3(C) H2S(D)SiH42.用杂化轨道理论解释为何PC13是三角锥形,且键角为1010,而BCI3却是平面三角形的几何构型。答:P原子以不等性sp3杂化轨道与CI原子成键,4个sp3杂化轨道指向四面体的4个顶点,其中的 3 个sp3轨道与氯原子成键,而另一个sp3杂化轨道被一对孤对电子所占据,所以PCl3分子是三角锥形:同时由于孤对电子对成键电子的排斥力较大,故PCI3分子的键角小于109.5,被压缩为101°而BCI3中的B原子以sp2杂化,3个杂化轨道指向平面三角形的3个顶点,分别与3个CI原子成
化学键与分子结构 1. 选择题 (1)下列物质在水溶液中溶解最小的是( D ) (A)NaCl (B)AgCl (C)CaS (D)Ag2S (2)下列化合物熔点高低顺序为( C ) (A)SiO2>HCl>HF (B)HCl>HF>SiO2 (C)SiO2>HF>HCl (D)HF> SiO2>HCl (3)在下列化 合物 中,( C )不具有孤对电子。 (A)H2O (B)NH3 (C)NH4 + (D)H2S (4)形成 HCl 分子时原子轨道重叠是( C )。 (A)s—s 重叠 (B)py—py( 或 pz—pz) 重叠 (C)s—px 重叠 (D)px— px 重叠 (5)B Cl3 分 子几 何 构 型 是平 面 三 角 形,B 与 Cl 所成 键 是( A ) (A)(sp2—p)σ 键 (B)(sp-s)σ 键 (C)(sp2—s)σ 键 (D)(sp-p)σ 键 (6)下列哪种化合物具有 sp—sp3 杂化轨道重叠所形成的键是( A ), 以 sp2—sp3 杂化轨道 重叠所形成的键是( B )。 (A)CH3-C≡CH (B)CH3CH=CHCH3 (C)H—C≡C—H (D)CH3—CH2—CH2—CH3 (7)现有下列物质:(A)NH3 (B)C6H6 (C)C2H4 (D)C2H5OH (E)H3BO3 (F) HNO3 ,其中属于分子间氢键的是( A D E ),属于分子内氢键的是( F )。 (8)离子晶体 AB 的晶格能等于( C ) (A)A—B 间离子键的键能 (B)A 离子与一个 B 离子间的势能 (C )1 mol 气 态 A+ 离 子与 1 mol 气 态 B - 离 子 反应 形 成 1 mol AB 离 子 晶 体时 放 出 的能 量 (D)1 mol 气态 A 原子与 1 mol 气态 B 原子反应形成 1 mol AB 离子晶体时放出的能 量 (9)下列物质熔点变化顺序中,不正确的是( B ) (A)NaF>NaCl>NaBr>NaI (B)NaCl<MgCl2<AlCl3<S iCl4 (C)LiF>NaCl>KBr>CsI (D)Al2O3>MgO>CaO>BaO (10)下列晶体中熔化时只需克服色散力的是( A F )。 (A)H gCl2 (B)CH3COOH (C)CH3CH2OCH2CH3 (D)SiO2 (E)CHCl3 (F)CS2 (11)下列各物质化学键中只存在 键的是( A C D );同时存在 键和 键的是( B E F G )。 (A)PH3 (B)乙烯 (C)乙烷 (D)SiO2 (E)N2 (F)乙炔 (G)CH2O (12) 下列分子中,中心原子在成键时以 sp3 不等性杂化的是( B C ) (A)BeCl2 (B)PH3 (C)H2S (D)SiH4 2. 用杂化轨道理论解释为何 PC13 是三角锥形,且键角为 1010 ,而 BCl3 却是平面三角形的几何 构型。 答: P 原子以不等性 sp3 杂化轨道与 Cl 原子成键,4 个 sp3 杂化轨道指向四面体的 4 个顶点,其中 的 3 个 sp3 轨道与氯原子成键,而另一个 sp3 杂化轨道被一对孤对电子所占据,所以 PCl3 分子是三角锥 形;同时由于孤对电子对成键电子的排斥力较大,故 PCl3 分子的键角小于 109.5º,被压缩为 101°。 而 BCl3 中的 B 原子以 sp2 杂化,3 个杂化轨道指向平面三角形的 3 个顶点,分别与 3 个 Cl 原子成
键,因而BCI3是平面三角形的几何结构3.第二周期某元素的单质是双原子分子,键级为1且为顺磁性物质。(1)推断出它的原子序数:(2)写出分子轨道的电子排布式答:(1)原子序数为5(2)分子轨道的电子排布式为为B2[KK(c2s)(*2s)(元2py)(元2pz)"4.下列双原子分子或离子,哪些可稳定存在?哪些不可能稳定存在?请将能稳定存在的双原子分子或离子按稳定性由大到小的顺序排列起来。:He2t:Be2: N2: N2*He2H2 ;C2答:先写出各分子或离子的分子轨道的电子排布式,在此基础上计算出键级分别为:He20;He2+0.5;3; N2H2Be22.5:0:C22N2键级越大,分子越稳定。所以:He2、Be2不能稳定存在,其余分子或离子均能稳定存在。稳定性由大到小的顺序为: N2 > N2+ > C2 > H2> He2+ > He2 =Be25.试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。CO32-NH4+SiF62-:BCI3: PCI5H30+:XeF4: S02答:中心原子殖电子对价电子对中心原子分子或离子VP的空间构型分子构型价电子构型数n数VP2s*2p3NH4+N4正四面体正四面体(5-1-4)/2=02*2pCO32-c3(4+2-6)/2=0平面三角形平面三角形2s°2plB3BCl3平面三角形平面三角形(3-3)/2=03s’3pPCI5P(5-5)/2=05三角双雄三角双惟SiF62-3s'3p2si6正八面体正八面体(4+2-6)/2=0H30+25*2p40(6-1-3)/2=14正四面体三角锥5s’spXeF4Xe(8-4)/2=26正八面体平面四方形3s*3p4s3平面三角形V形SO2(6-4)/2=16.用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论推测下列各分子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。SO2NO2+BrF2+PC13SC12SnCl2价电子对孤电子对分子杂化类型分子构型VP的空间构型数n数VPPCI3不等性 sp(5-3)/2-1正四面体三角锥4SO23不等性sp?(6-4)/2-1平面三角形V形NO2t(5-1-4)/2=02直线型sR直线型SCl2不等性sp34正四面体V形(6-2)/2-2SnCl2不等性 sp23平面三角形V形(4-2)/2=1BrF2+正四面体不等性 sp3V形(7-1-2)/2=247.试由下列各物质的沸点推断它们分子间力的大小。列出分子间力由大到小的顺序,并说明这一顺序与相对分子质量的大小有何关系?
键,因而 BCl3 是平面三角形的几何结构 。 3. 第二周期某元素的单质是双原子分子,键级为 1 且为顺磁性物质。 (1)推断出它的原子序数; (2)写出分子轨道的电子排布式。 答:(1)原子序数为 5 (2)分子轨道的电子排布式为为 B2[KK(σ2s) 2 ( 2 s ) 2 (π2py) 1 (π2pz) 1 ] 4. 下列双原子分子或离子,哪些可稳定存在?哪些不可能稳定存在?请将能稳定存在的双原子分子 或离子按稳定性由大到小的顺序排列起来。 H2 ; He2 ; He2 + ;Be2 ; C2 ;N2 ;N2 + 答:先写出各分子或离子的分子轨道的电子排布式,在此基础上计算出键级分别为: H2 1; He2 0; He2 + 0.5; Be2 0; C2 2; N2 3; N2 + 2.5 键级越大,分子越稳定。所以:He2 、Be2 不能稳定存在,其余分子或离子均能稳定存在。 稳定性由大到小的顺序为:N2 > N2 + > C2 > H2> He2 + > He2 =Be2 5. 试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。 NH4 + ; CO3 2- ; BCl3 ;PCl5 ; SiF6 2- ; H3O + ; XeF4 ;SO2 答: 分子或离子 中心原子 中心原子 孤电子对 价电子对 VP 的空间构型 分子构型 价电子构型 数 n 数 VP NH4 + N 2s22p3 (5-1-4)/2= 0 4 正四面体 正四面体 CO3 2- C 2s22p2 (4+2-6)/ 2= 0 3 平面三角形 平面三角形 BCl3 B 2s22p1 (3-3)/2=0 3 平面三角形 平面三角形 PCl5 P 3s23p3 (5-5)/2=0 5 三角双锥 三角双锥 SiF6 2- Si 3s23p2 (4+2-6)/ 2= 0 6 正八面体 正八面体 H3O + O 2s22p4 (6-1-3)/2= 1 4 正四面体 三角锥 XeF4 Xe 5s25p6 (8-4)/2=2 6 正八面体 平面四方形 SO2 S 3s23p4 (6-4)/2=1 3 平面三角形 V 形 6. 用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论推测下列各分子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。 PCl3 SO2NO2 + SCl2 SnCl2 BrF2 + 分 子 孤电子对 价电子对 VP 的空间构型 杂化类型 分子构型 数 n 数 VP PCl3 (5-3)/2=1 4 正四面体 不等性 sp3 三角锥 SO2 (6-4)/2=1 3 平面三角形 不等性 sp2 V 形 NO2 + (5-1-4)/2=0 2 直线型 sp 直线型 SCl2 (6-2)/2=2 4 正四面体 不等性 sp3 V 形 SnCl2 (4-2)/2=1 3 平面三角形 不等性 sp2 V 形 BrF2 + (7-1-2)/2=2 4 正四面体 不等性 sp3 V 形 7. 试由下列各物质的沸点推断它们分子间力的大小。列出分子间力由大到小的顺序,并说明这一顺 序与相对分子质量的大小有何关系?
CI2: -34.1℃02:-183.0℃N2:-198.0℃H2:-252. 8℃12:181.2℃Br2:58.8℃答:I2>Br2>C12>02>N2>H2,分子间作用力随分子量增大而增大,沸点也随之升高。8.指出下列各组物质熔点由高到低的顺序。CaOKCISic(I) NaFKF(2) SiF4SiCl4PH3CS2CO2(3)AINNH3(4) Na2S答:(2) SiC > SiCI4 > SiF4(1) CaO>NaF>KF>KCI(3) AIN>NH3>PH3(4) Na2S > CS2 > C029.已知NH3、H2S、BeH2和CH4的偶极矩分别为4.90×10-30、3.67×10-30、0和0Cm,试回答下列问题:(1)分子极性的大小;(2)中心原子的杂化轨道类型:(3)分子的几何构型。答:(1) NH3 > H2S > BeH2 = CH4(2)不等性 sp3杂化、不等性 sp3杂化、sp杂化、等性 sp3杂化、(3)三角锥型、V型、直线型、正四面体型10.将下列离子按极化能力从大到小的顺序排列。Mg2+LiFe2Zn2+答:极化能力从大到小的顺序为:Lit>Zn2+>Fe2+>Mg2+Fe2+Mg2+,电原因:Lit为2电子(He)构型,半径特别小,极化能力最强;Zn2+荷相同,半径相近,极化能力18电子构型(Zn2+)>9~17电子构型(Fe2+)>8电子构型(Mg2+)11.判断下列各组分子之间存在着什么形式的分子间作用力。(1)CO2 与N2(2) HBr (气)(3)N2与NH3(4)HF水溶液答:(1)色散力;(2)色散力、诱导力和取向力;(3)色散力和诱导力:(4)色散力、诱导力、取向力和氢键12.用离子极化的观点解释下列现象:(1)AgF在水中溶解度较大,而AgCI却难溶于水:(2)Cu+的卤化物CuX的r+/r>0.414,但它们都是ZnS型结构;(3)Pb2+,Hg2+,I均为无色离子,但Pbl2呈金黄色,Hgl2呈朱红色。答:
Cl2:-34.1℃ O2:-183.0℃ N2:-198.0℃ H2:-252.8℃ I2:181.2℃ Br2:58.8℃ 答:I2>Br2>Cl2>O2>N2>H2 ,分子间作用力随分子量增大而增大,沸点也随之升高。 8. 指出下列各组物质熔点由高到低的顺序。 (l)NaF KF CaOKCl (2)SiF4 SiC SiCl4 (3)AlN NH3 PH3 (4)Na2S CS2 CO2 答: (1)CaO>NaF>KF>KCl ( 2) SiC > SiCl4 > SiF4 ( 3) AlN >N H 3>P H 3 ( 4) Na2S > CS2 > CO2 9. 已 知 N H3 、H2S 、Be H2 和 C H4 的 偶 极 矩分 别 为 4.90×10-3 0 、3.67×10-3 0 、0 和 0 C·m,试回 答 下列问题: (1)分子极性的大小; (2)中心原子的杂化轨道类型; (3)分子的几何构型。 答: (1)NH3 > H2S > BeH2 = CH4 (2)不等性 sp3 杂化、不等性 sp3 杂化、sp 杂化、等性 sp3 杂化、 (3)三角锥型、V 型、直线型、正四面体型 10. 将下列离子按极化能力从大到小的顺序排列。 Mg2+ Li+Fe2+Zn2+ 答:极化能力从大到小的顺序为:Li+ > Zn2+ > Fe2+ > Mg2+ 原因:Li+ 为 2 电子(He)构型,半径特别小,极化能力最强;Zn2+ 、 Fe2+ 、 Mg2+ ,电 荷 相同,半径相近,极化能力 18 电子构型(Zn2+) > 9~17 电子构型(Fe2+) > 8 电 子 构 型 ( Mg2 +) 11. 判断下列各组分子之间存在着什么形式的分子间作用力。 (1) CO2 与 N2 (2)HBr(气) (3) N2 与 NH3 (4) HF 水溶液 答:(1)色散力; (2)色散力、诱导力和取向力; (3)色散力和诱导力; (4)色散力、诱导力、取向力和氢键 12. 用离子极化的观点解释下列现象: (1)AgF 在水中溶解度较大,而 AgCl 却难溶于水; (2)Cu+的卤化物 CuX 的 r+/r- >0.414,但它们都是 ZnS 型结构; (3)Pb2+,Hg2+,I -均为无色离子,但 PbI2 呈金黄色,HgI2 呈朱红色。 答:
(1)虽然Ag*是18电子构型,极化能力和变形性均很大,但F-半径很小,不易变形,因而AgF极化作用不强,是离子晶体,在水中溶解度较大;而AgCI中,由于Cr半径较大,变形性较大,AgCI的极化作用较强,共价成分较大,难溶于水。(2)由于 Cu+是 18电子构型,极化能力和变形性均很大,X-又有较大极化率,易变形,因此CuX的子极化作用较强,带有较大的共价成分,使之成为具有较大共价成分的ZnS 型结构。(3)pb2+,Hg2+分别为18+2和18电子构型,极化能力和变形性均很大,「又有较大极化率,易变形,因而Pbl2和Hgl2的离子极化作用较强,离子极化作用的结果使相应化合物的颜色加深,分别生成金黄色和朱红色化合物。13.一价铜的卤化物CuF,CuCL.CuBr,Cul按r+/r-均应归于NaCI型晶体,但实际上都是ZnS型,为什么?答:由于Cu是18电子构型,极化能力和变形性均很大,X-又有较大极化率,易变形,因此CuX的离子极化作用较强,带有较大的共价成分,使之成为具有较大共价成分的ZnS 型结构。14.下列说法哪些正确?哪些不正确?(1)所有不同类原子间的化学键至少具有弱极性:(2)色散力不仅存在于非极性分子之间:(3)原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数;(4)凡是含氢的化合物,其分子之间都能形成氢键。答:(1)(2) V(3) ×(4) ×15.下列分子中哪些有极性,哪些无极性?从分子构型加以说明。(1) SO2(2)SO3(3) CS2(4) BF3(5) NF3(6) NO2(7)CHCI3(8)SiH4答:极性分子:(1) SO2 (V 形)、(5) NF3 (三角锥)、(6) NO2(V 形)、(7) CHCI3(变形四面体)非极性分子:(2)SO3(平面三角形)、(3)CS2(直线型)、(4)BF3(正三角形)、(8)SiH4(正四面体)
(1)虽然 Ag+是 18 电子构型,极化能力和变形性均很大,但 F -半径很小,不易变形, 因而 AgF 极化作用不强,是离子晶体,在水中溶解度较大;而 AgCl 中,由于 Cl-半径 较大,变形性较大,AgCl 的极化作用较强,共价成分较大,难溶于水。 (2)由于 Cu+是 18 电子构型,极化能力和变形性均很大,X -又有较大极化率,易变形, 因此 CuX 的离子极化作用较强,带有较大的共价成分,使之成为具有较大共价成分的 ZnS 型结构。 (3)pb2 +,Hg2+分别为 18+2 和 18 电子构型,极化能力和变形性均很大,I -又有较大极化 率,易变形,因而 PbI2 和 HgI2 的离子极化作用较强,离子极化作用的结果使相应化合物的 颜色加深,分别生成 金黄色和朱红色化合物。 13. 一价铜的卤化物 CuF,CuCl, CuBr,CuI 按 r+/r-均应归于 NaCl 型晶体,但实际上 都是 ZnS 型,为什么? 答:由于 Cu+是 18 电子构型,极化能力和变形性均很大,X -又有较大极化率,易变 形,因此 CuX 的离子极化作用较强,带有较大的共价成分,使之成为具有较大共价成分的 ZnS 型结构。 14. 下列说法哪些正确?哪些不正确? (1)所有不同类原子间的化学键至少具有弱极性; (2)色散力不仅存在于非极性分子之间; (3)原子形成共价键数目等于游离的气态原子的未成对电子数; (4)凡是含氢的化合物,其分子之间都能形成氢键。 答:(1)√ (2)√ (3)× (4)× 15. 下列分子中哪些有极性,哪些无极性?从分子构型加以说明。 (1)SO2 (2)SO3 (3)CS2 (4)BF3 (5)NF3 (6)NO2 (7)CHCl3 (8)SiH4 答:极性分子: (1)SO2(V 形)、(5)NF3(三角锥)、(6)NO2(V 形)、(7)CHCl3(变形四面 体) 非极性分子: (2)SO3(平面三角形)、(3)CS2(直线型)、(4)BF3(正三角形)、(8)SiH4(正四 面体)