课时规范训练 [单独成册]
1.下列说法正确的是( )
A.分子中一定存在化学键
B.分子中若有化学键,则一定存在σ键
D.含π键的物质不如含σ键的物质稳定
解析:选B。A项,分子中不一定存在化学键,如稀有气体,但如果存在化学键则一定有σ键;C项,若p与p轨道“头碰头”重叠就能形成σ键;D项,如N2中虽有π键,但N2很稳定。
2.下列叙述正确的是( )
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
解析:选B。A中的CO2是非极性分子;C中F、Cl、Br、I位于同一主族,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,对应气态氢化物的稳定性依次减弱;D中水分子不是直线形结构,是V形结构。
3.甲硫醇(CH3SH)可用于合成染料、农药、医药等。下列有关甲硫醇与甲醇的判断正确的是( )
A.甲硫醇与甲醇是等电子体
B.甲硫醇与甲醇的沸点高低相近
C.甲硫醇与甲醇中碳原子的杂化方式不同
D.甲硫醇与甲醇均存在分子间氢键
解析:选A。甲硫醇与甲醇均为6原子分子,价电子总数均为14,A项正确;由于甲醇羟基氧原子、氢原子之间能够形成氢键,常温下甲醇为液态,而甲硫醇为气体,B项、D项错误;甲硫醇与甲醇的碳原子均采取sp3杂化,C项错误。
4.氢键广泛地存在于自然界中,可以说,正是氢键的存在才孕育了地球上的生命,下列有关氢键的叙述中正确的是( )
①氢键的存在才使得水为液态,否则地球生命何以生存 ②冰中的氧原子周围是四个氢原子,其中两个形成的是氢键,所以冰内部是以氧原子为中心原子形成的无数的四面体结构,这种分子构型使得同质量的冰的体积比液态大,所以冰浮在水面上,如果冰的密度比液态水的密度大,地球生命将不堪设想 ③DNA双链间存在着氢键 ④蛋白质分子中存在氢键
A.①②③④ B.②③④
C.①③④ D.③④
解析:选A。水中氢键的存在使水具有特殊的物理性质,从而适合地球生命的存在,另外,生命体内的许多大分子中存在着氢键,所以氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具
有重要的意义。A项正确。
5.下列推论正确的是( )
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH为正四面体结构,可推测PH也为正四面体结构
C.CO2为非极性分子,可推测SO2也为非极性分子
D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子
解析:选B。由于氨分子之间存在氢键,故其沸点比磷化氢的高;CO2为直线形,而SO2为V形,SO2为极性分子;丙烷不是直线型分子,而是锯齿型。
6.已知下列一组分子:
请用上述分子的分子式或结构简式回答下列问题:
(1)标准状况下呈液态,且能用氢键来解释的无机化合物有________。
(2)能用氢键来解释与水混溶的分子为______________。
(3)能用相似相溶的原理来解释易溶于水(包括混溶)的分子为________。
(4)能够形成分子内氢键的是________。
(5)CH3CH2OH、CH3OCH3相对分子质量相等,但常温下前者为液态,后者为气态,其原因是______________________。
答案:(1)HF (2)NH3、HF、CH3OH、CH3CH2OH、
(5)乙醇分子能够形成分子间氢键,而甲醚不能形成氢键
7.一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。请回答下列相关问题:
(1)Cu的核外电子排布式为_______________。
(2)N的L层中有________对成对电子;NH的立体构型是________,其中心原子的杂化方式为________。
(3)氨水溶液中存在多种氢键,表示出其中的任意两种________。
(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中呈深蓝的离子是________,该微粒中存在的化学键有________。
解析:(2)N的核外电子排布式为1s22s22p3,故L电子层只有1对成对电子;NH的中心原子,即氮原子采用sp3杂化,空间构型为正四面体。(3)氨水溶液中氨分子和氨分子之间可以形成氢键,水分子和水分子之间可以形成氢键,水分子和氨分子之间也可以形成氢键,注意氢键通常用“…”表示。(4)配离子[Cu(NH3)4]2+使溶液呈深蓝,其中含有配位键和极性共价键。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)1 正四面体 sp3杂化
(3)O—H…N、N—H…O、N—H…N或O—H…O(任写两种)
(4)[Cu(NH3)4]2+ 配位键、(极性)共价键
8.在地球表面有71%被水资源覆盖,水的总储量为1.386×1018立方米。氢能源是未来人类
的重要能源,氢能源的来源之一是水的分解。请回答下列问题:
(1)水的分子式为H2O而不是H3O、H4O等,这说明共价键具有________性。
(2)氢、氧元素可以形成两种化合物,分子式分别为H2O、H2O2,H2O2的结构式可以表示为:,该分子中________(填“含”或“不含”)π键,H2O和H2O2中的σ键数目之比为________。
(3)水在合适的催化剂作用下,利用太阳能使其分解。写出水在太阳能的作用下分解的化学方程式:__________________。1个O2中含有________个σ键和________个π键。
解析:(1)共价键具有饱和性,所以分子有固定原子组成。(2)由过氧化氢的结构式可知其分子中含有3个共价单键,故含有3个σ键,而水分子中含有2个σ键。(3)水分解生成氢气和氧气;氧气中氧原子与氧原子之间是双键,含有1个σ键、1个π键。
答案:(1)饱和 (2)不含 2∶3 (3)2H2O2H2↑+O2↑ 1 1
9.目前我国研制的稀土催化剂转化汽车尾气示意图如图所示:
(1)汽车尾气的成分主要有CO、NO等。下列有关说法正确的是( )
A.尾气转化后生成的N2、CO2、H2O分子都是非极性分子
B.每1 mol N2分子中,含有1 mol π键
C.C3H8中的碳原子不在同一条直线上
D.NO的空间构型为平面三角形
(2)C、N、O可形成一种配体,相应配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有________(填编号),碳原子的杂化类型是________。
A.离子键 B.极性键
C.金属键 D.配位键
E.氢键 F.非极性键
解析:(1)H2O为极性分子,A错;1 mol N≡N中含有2 mol π 键,B错;C3H8中碳链为锯齿状,碳原子不在同一直线上,C对;NO中N无孤电子对,空间构型为平面三角形,D对。(2)根据该配合物的结构简式可知,不含的作用力为离子键、金属键。
答案:(1)CD (2)AC sp2杂化、sp3杂化
10.碳、氮、氧是组成生命物质的三种主要元素。
(1)碳、氮、氧三种元素中,原子核外电子未成对电子数最多的是________(用元素符号表示)。
(2)已知CN-与N2结构相似,则HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)H2O2分子中氧原子的杂化方式为________。
(4)与NO互为等电子体的微粒有________(举两例)。
(5)已知元素A的氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为________。
解析:(1)C、N、O中2p电子排布图分别为,未成对电子数最多的为N。(2)HCN的结构式为H—C≡N,单键为σ键,1个三键含有1个σ键、2个π键,故 σ键、π键的数目之比为1∶1。(3)H2O2的结构式为H—O—O—H,O有两对弧电子对,杂化类型为sp3。(4)与NO互为等电子体的微粒有CO2、N2O、CNO-、SCN-等。(5)A的个数为8×+1=2,O的个数为4×+2=4,A、O的个数比为1∶2,则该氧化物的化学式为AO2。
答案:(1)N水氢汽车 (2)1∶1 (3)sp3杂化 (4)CO2、N2O(或CNO-、SCN-等,合理即可) (5)AO2
11.下图是氢气分子形成过程的示意图:
请回答下列问题:
(1)氢气中H—H键的键长为________,①~⑤的变化过程中,体系的能量由大到小的正确顺序是__________________。
(2)下列有关说法中正确的是________(选填序号)。
a.氢气分子中可能含1个π键
b.由①到④的过程中,电子在原子核间出现的概率逐渐增加
c.由④到⑤的过程中,需要消耗外界给予的能量
(3)下表是几种常见化学键的键能:
化学键 | Si—O | H—O | O===O | Si—Si | Si—C |
键能/ kJ·mol-1 | 460 | 467 | 498 | 176 | x |
比较表格中硅硅键与硅碳键的键能大小,由此可推知x________(填“>”、“>”或“=”)176。
解析:(1)分析图中数据可知H—H键的键长为0.060 nm;由图示可知,能量大小的正确顺序为:①⑤②③④。(2)氢气分子中H—H键是共价单键,只含1个σ键,a项错误。(3)硅的原子半径比碳的原子半径大,故硅碳键的键长比硅硅键的键长小,键能大。
答案:(1)0.060 nm ①⑤②③④ (2)bc (3)>
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