1、 1 分子结构与性质 (建议用时：35 分钟) 1(2019 绵阳模拟)下列描述正确的是 ( ) ACS2为 V 形极性分子 BSiF4与 SO2 3的中心原子均为 sp3杂化 CC2H2分子中 键与 键的数目比为 11 D水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键 答案 B 2下列有关分子的结构和性质的说法正确的是 ( ) AH2O2和 C2H2均为直线形的非极性分子 BNF3和 PCl3均为三角锥形分子，中心原子均为 sp3杂化 CH3BO3和 H3PO3均一定为三元酸，结构式均为 (XB， P) DCH4和白磷(P4)分子均为正四面体形分子，键角均为 109 28 答案 B 3下列说法
2、中正确的是( ) A卤化氢中，以 HF 沸点最高，是由于 HF 分子间存在氢键 B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 CH2O 的沸点比 HF 的沸点高，是由于水中氢键键能大 DXHY 的三个原子总在一条直线上 A B 项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C 项， 水中氢键键能比 HF 中氢键键能小；D 项，XHY 的三个原子不一定在一条直 线上。 4 关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2 H2O的配合物， 下列说法中正确的是( ) A配体是 Cl 和 H 2O，配位数是 9 B中心离子是 Ti4 ，配离子是TiCl(H 2O)52 2 C内界和外界中 Cl
3、 的数目比是 12 D加入足量 AgNO3溶液，所有 Cl 均被完全沉淀 C TiCl(H2O)5Cl2 H2O 配体是 Cl 、H 2O，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，据此分析解 答。 5胆矾 CuSO4 5H2O 可写成Cu(H2O)4SO4 H2O，其结构示意图如下： 下列说法正确的是 ( ) A在上述结构示意图中，所有氧原子都采用 sp2杂化 B在上述结构示意图中，存在配位键、共价键，不存在离子键 C胆矾是分子晶体，分子间存在氢键 D胆矾中的两种结晶水在不同的温度下会分步失去 D H2O 中氧原子形成 2 个 键，
4、有 2 个孤电子对，为 sp3杂化，硫酸根 离子中羟基氧原子是 sp3杂化，非羟基氧原子不是中心原子，不参与杂化，故 A 错误；在题述结构示意图中，存在 OCu 配位键，HO、SO 共价键和配离子 与硫酸根离子之间形成离子键，故 B 错误；胆矾是五水硫酸铜，胆矾是由水合铜 离子及硫酸根离子构成的，属于离子晶体，故 C 错误；由于胆矾晶体中有两类结 晶水，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合方式不同，因 此受热时也会因温度不同而得到不同的产物，故 D 正确。 6经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3 与 SCN不仅能以 13 的个数比 配合，还可以其他个数比配合。请按要求填
5、空： (1)若所得 Fe3 和 SCN的配合物中， 主要是 Fe3与 SCN以个数比 11 配合 所得离子显红色。 该离子的离子符号是_， 配体中的配位原子是_。 (2)若 Fe3 与 SCN以个数比 15 配合， 则 FeCl 3与 KSCN 在水溶液中发生反 应的化学方程式可以表示为_ _。 答案 (1)Fe(SCN)2 S 3 (2)FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl 7(1)(2017 全国卷)X 射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在 I 3。I 3的几何构 型为_， 中心原子的杂化形式为_。 (2)(2017 全国卷)CO2和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式
6、分别为 _和_。 Mn(NO3)2中的化学键除了 键外，还存在_。 (3)V2O5常用作 SO2 转化为 SO3的催化剂。SO2 分子中 S 原子价层电子对 数是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为_ ；SO3的三聚体环状结构如图 1 所示，该结构中 S 原子的杂化轨道类型为_ ；该结构中 SO 键长有两类，一类键长约 140 pm，另一类键长约 160 pm，较短的键为_ (填图 1 中字母)，该分子中含有 _个 键。 图 1 图 2 V2O5 溶解在 NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体 构型为_； 也可以得到偏钒酸钠
7、， 其阴离子呈如图 2 所示的无限链状结构， 则偏钒酸钠的化学式为_。 (4)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 _ _。 CS2分子中， 共价键的类型有_， C原子的杂化轨道类型是_， 写出两个与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_ _。 解析 (1)I 3的价层电子对数为 21 2(7121)4。 (3)SO2 分子中 S 原子价层电子对数是 3 对，分子的立体构型为 V 形；SO3 气态为单分子， 该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 sp2杂化； SO3的三聚体环状结 4 构如图 1 所示， 该结构中 S 原子的杂化轨道类型为 sp3杂化； 该结构中 SO 键长 有
8、两类，一类键长约 140 pm，另一类键长约为 160 pm，其中 a 为硫氧双键，b 为 硫氧单键，较短的键为 a，该分子中含有 12 个 键。VO3 4中，V 形成 4 个 键，孤电子对数为5342 2 0，为正四面体结构；由链状结构可知每个 V 与 3 个 O 形成阴离子，且 V 的化合价为5，则形成的化合物的化学式为 NaVO3。 (4)碳原子核外最外层有 4 个电子，在化学反应中很难失去 4 个电子形成阳 离子，也很难得到 4 个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共 用电子对形成共价键。 CS2分子中，存在 键和 键。CS2分子中，C 原子的价层电子对数为 2， 杂化轨
9、道类型为 sp。根据等电子理论，与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分 子有 CO2、COS 和 N2O，离子有 NO 2、SCN 。 答案 (1)V 形 sp3 (2)sp sp3 离子键和 键 (3)3 V 形 sp2 杂化 sp3杂化 a 12 正四面体形 NaVO3 (4)C 有 4 个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 键和 键 sp CO2、SCN (或 COS 等) 8(2019 云南七校联考，节选)很多物质含有 B、C、N 三种元素中的一种或 几种，回答下列问题： (1)碳元素有 12C、13C 和14C 等同位素，14C 原子核外存在_对自旋相 反的电子。B
10、、C、N 三种元素的电负性由大到小的顺序是_。 (2)硼酸(H3BO3)能够吸收中子，屏蔽核辐射。 硼酸晶体中，B 的杂化轨道类型是_。 硼酸是一元弱酸，其呈酸性的机理是：硼酸与水作用时，硼原子与水电离 产生的 OH 以配位键结合形成 Y，导致溶液中 c(H)c(OH)。Y的结构简式是 _；硼酸与水作用时，每生成一个 Y ，断裂_个 键。 (3)三溴化硼、三氯化硼的分子结构与三氟化硼相似，如果把 BX(X 为卤素 原子)键都视为单键来计算键长，计算值与实测值结果如表。硼卤键键长实测值比 计算值要小得多，可能的原因是_。 BF BCl BBr 键长计算值/pm 152 187 199 5 键长实
11、测值/pm 130 175 187 (4)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一 种组成为 N4H4(SO4)2的物质。 该物质在水溶液中以 SO2 4和 N4H4 4两种正四面体构 型的离子存在。N4H4 4遇碱生成一种形似白磷的 N4分子，白磷(P4)分子的结构如 图所示，写出 N4H4 4的结构(标明其中的配位键)_。 白磷(P4)分子 解析 (1)C 原子核外电子排布式为 1s22s22p2，则 14C 原子核外存在 2 对自 旋相反的电子。同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则 B、C、N 三种元素的电负性由大到小的顺序是 NCB。(2)B 的杂化
12、轨道类型是 sp2杂 化。硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的 OH以配位键结合形成 Y，则 Y为，因此形成 Y时要破坏水中的 OH 键，每生成一个 Y，断裂 1 个 键。(3)硼卤键键长实测值比计算值要小得多，可能的原因是 B 原子上有一个空的 2p 轨道，还可以和卤素原子形成 键。(4)N4H4 4中每个 N 原 子与另外 3 个 N 原子形成共价键，同时与 1 个氢离子形成配位键，则 N4H4 4的结 构为。 答案 (1)2 NCB (2)sp2杂化 (或) 1 (3)B 与 X 原子间还有 键形成 (4) 6 9(2019 各地模拟题精选)(1)依据 VSEPR 理论推测 S2O2 3
13、的立体构型为 _，中心原子 S 的杂化方式为_，Ag(S2O3)23 中存在的化学键 有_(填字母序号)。 A离子键 B极性键 C非极性键 D金属键 E配位键 (2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物 Ca(ClO3)2，ClO 3中心原子的 杂化形式为_、立体构型是_。 (3)甲醇(CH3OH)在 Cu 催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子内 键与 键个数之比为_。甲醇分子内的 OCH 键角_(填“大 于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的 OCH 键角，理由是_ _。 (4)呋喃()分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为_、 _；1 mol 吡咯()分子中含有_mol 键，分子中
14、 N 采用杂化 方式为_。 解析 (1)硫代硫酸根离子中一个硫原子相当于氧原子，中心硫原子孤电子 对数为6224 2 0， 价层电子数为 044； Ag(S2O3)23 中 Ag与 S 2O2 3之 间形成配位键，硫原子之间形成非极性键，硫与氧原子之间形成极性键。 (3)甲醛中 C 原子形成 3 个 键， 为 sp2杂化， 是平面三角形结构， 键角为 120 ， 甲醇分子内碳原子形成 4 个 键，无孤电子对，杂化方式为 sp3杂化，是四面体 结构，OCH 键角约为 109 28，键角小于 120 ，所以甲醇分子内 OCH 键角比甲醛分子内 OCH 键角小。 答案 (1)四面体形 sp3 BCE
15、 (2)sp3 三角锥形 (3)31 小于 甲醇分子中碳采用 sp3杂化，键角约为 109 28，而甲醛分 子中碳采用 sp2杂化，键角约为 120 (4)sp2 sp3 10 sp3 10(2019 模拟题精选)(1)VCl2溶液与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形 成配离子V(En)22 (En 是乙二胺的简写)，该配离子中所含非金属元素的电负性 由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。乙二胺分子中氮原子的杂化轨道 类型为_，乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺，且相对分子质量相近， 7 但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是 _ _。 钒能形成多种配合物， 钒的两种配合物 X、 Y 的化
16、学式均为 V(NH3)3ClSO4， 取 X、Y 的溶液进行实验(已知配体难电离出来)，所用试剂及所得现象如表所示： X 的溶液 X 的溶液 Y 的溶液 Y 的溶液 试剂 BaCl2 溶液 AgNO3 溶液 BaCl2 溶液 AgNO3 溶液 现象 白色沉淀 无明显变化 无明显变化 白色沉淀 则 X 的配离子为_，Y 的配体是_。 (2)NH3与 H2O 可与 Zn2 形成配合物 Zn(NH3)3(H2O)2 ，与 Zn2形成配位键的原子是_(填元素符号)。 (3)NH3的相对分子质量比 N2O 的小，但其沸点却比 N2O 的高，其主要原因 是_ _。 (4)H2O 比 NH3的熔沸点高的理由
17、是_ _。 (5)HF 的水溶液中存在的氢键有_ _(用 AHB 形式表示)。 (6) 的熔点_(填“高”或“低”)理由是 _。 (7)乙醇在水中的溶解度比 CH3CH3大的多的理由是 _ _。 答案 (1)NCH sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键， 三甲胺分子之 间不能形成氢键 V(NH3)3Cl2 NH 3、SO2 4 (2)N、O (3)NH3分子间形成氢键 8 (4)H2O 分子间形成氢键比 NH3的多 (5)FHO FHF OHF OHO (6)低形成分子内氢键而 形成分子间氢键， 后者熔点 较高 (7)乙醇与 H2O 能形成分子间氢键，溶解度增大 11(2019 德州模拟)镍是有
18、机合成的重要催化剂。 (1)基态镍原子的价电子排布式_。 (2)镍和苯基硼酸共催化剂实现了丙烯醇 (CH2=CHCH2OH)的绿色高效合成。丙烯醇中碳原子的杂化类型有 _；丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2=CHCH2OH)分 子量相等， 但丙醛比丙烯醇的沸点低的多， 其主要原因是_。 (3)羰基镍Ni(CO)4用于制备高纯度镍粉。 羰基镍Ni(CO)4中 Ni、 C、 O 的 电负性由大到小的顺序为_。 (4)Ni2 能形成多种配离子，如Ni(NH 3)62 、Ni(SCN) 3 等。NH 3 的立 体构型为_；与 SCN 互为等电子体的分子有_(填分 子式)。 解析 (2)丙烯醇中
19、碳原子形成了一个碳碳双键，其余为碳氧、碳氢单键， 所以 C 原子的杂化类型有 sp2和 sp3杂化，丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇 (CH2=CHCH2OH)相对分子量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低的多，是因为 丙烯醇分子间存在氢键。 (4)NH3分子中 N 原子是 sp3杂化， 且具有一对孤对电子， 则 NH3的立体构型为三角锥形，与 SCN 互为等电子体的分子有 N 2O 或 CO2。 答案 (1)3d84s2 (2)sp2、sp3 丙烯醇中分子间存在氢键 (3)OCNi (4) 三角锥形 N2O 或 CO2 12(2019 厦门模拟)钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问 题
20、： (1)基态钴原子价电子排布式为_。 (2)Co3 在水中易被还原成 Co2， 而在氨水中可稳定存在， 其原因为_ _。 9 (3)Co(NO 3)42 中 Co2的配位数为 4，配体中 N 的杂化方式为_，该 配离子中各元素 I1由小到大的顺序为_(填元素符号)， 1 mol 该配离子中含 键数目为_NA。 (4)八面体配合物 CoCl3 3NH3结构有_种，其中极性分子有_ 种。 (5)配合物 Co2(CO)8的结构如下图，该配合物中存在的作用力类型有 _(填字母)。 A金属键 B离子键 C共价键 D配位键 E氢键 F范德华力 解析 (3)配体 NO 3中心原子 N 的价电子层电子为 3 对， 为平面三角形， 杂 化方式为 sp2；非金属性越强，第一电离能越大，由于 N 的电子排布是半满稳定 结构，所以第一电离能大于 O，所以 I1由小到大的顺序为 CoON；硝酸根中 键有 3 个，则一个Co(NO 3)42 中含 键数目为 43416，则 1 mol 该配离 子中含 键数目为 16NA。(4)根据八面体的立体构型知，配合物 CoCl3 3NH3结构 有 2 种，因为不能形成对称结构，其中极性分子也是 2 种。 答案 (1)3d74s2 (2)Co3 可与NH 3形成较稳定的配合物 (3)sp2 CoON 16 (4)2 2 (5)ACDF
