分子结构与性质1.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如下图所示,已知其燃烧热△H=-3677kJ/mol(P被氧化为P4O10),下列有关P4S3的说法中不正确的是A.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B.P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价C.热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g);△H=-3677kJ/molD.一个P4S3分子中含有三个非极性共价键【答案】B【解析】A、P原子最外层有5个电子,含3个未成键电子,S原子最外层有6个电子,含2个未成键电子,由P4S3的分子结构可知,每个P形成3个共价键,每个S形成2个共价键,分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,A正确;B、由P4S3的分子结构可知,1个P为+3价,其它3个P都是+1价,正价总数为+6,而S为-2价,B错误;C、根据燃烧热的概念:1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,则P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g);△H= -3677kJ/mol,C正确;D、由P4S3的分子结构可知,P-P之间的键为非极性键,P-S之间的键为极性键,一个P4S3分子中含有三个非极性共价键,D正确。
2.常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于NCl3说法正确的是()A.该物质中N-C1键是非极性键B.NCl3中N原子采用sp2杂化C.该物质是极性分子D.因N-C1键的键能大,所以NCl3的沸点高【答案】C【解析】A、N和Cl是不同的非金属,则N-Cl键属于极性键,故A错误;B、NCl3中N有3个σ键,孤电子对数5312-⨯=1,价层电子对数为4,价层电子对数等于杂化轨道数,即NCl3中N的杂化类型为sp3,故B错误;C、根据B选项分析,NCl3为三角锥形,属于极性分子,故C正确;D、NCl3是分子晶体,NCl3沸点高低与N-Cl键能大小无关,故D错误。
3.二氯化二硫(S2Cl2),非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,对干二氯化二硫叙述正确的是A.二氯化二硫的电子式为B.分子中既有极性键又有非极性键C.二氯化二硫属于非极性分子D.分子中S-Cl键能小于S-S键的键能【答案】B【解析】A.S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,电子式为,故A错误;B.S2Cl2中Cl-S属于极性键,S-S键属于非极性键,不对称的结构,为极性分子,故B正确;C.分子的结构不对称,为极性分子,而不是非极性分子,故C错误;D.同周期从左往右原子半径逐渐减小,所以氯原子半径小于硫原子半径,键长越短键能越大,所以分子中S-Cl键能大于S-S键的键能,故D错误。
4.下列说法正确的是()A.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109º28´B.H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4【答案】B【解析】A项、P4是正四面体分子,键角为60°;CH4是正四面体分子,键角为109°28′,故A错误;B项、H2O分子之间能形成氢键,H2S分子之间不能形成氢键,H2O分子之间分子间作用力大于H2S,则H2O的熔点、沸点大于H2S,故B正确;C项、乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力,故C错误;D项、含氧酸的非羟基氧原子个数越多,酸性越强,则氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO4>HClO3>HClO2>HClO,故D错误。
5.氮化硼(BN)晶体有多种结构,六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,有白色石墨之称,具有电绝缘性,可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料,硬度可媲美钻石,常被用作磨料和刀具材料。
它们的晶体结构如图所示,关于两种晶体的说法,错误的是A .六方相氮化硼属于混合晶体,其层间是靠范德华力维系,所以质地软B .立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大C .六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D .相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同【答案】B【解析】A. 六方相氮化硼与石墨晶体相同,属于混合晶体,其层间是靠范德华力维系,所以质地软,A 正确;B. 立方相氮化硼含有共价键和配位键,为σ键,所以硬度大,B 错误;C. 石墨层内导电是由于层内碳原子形成大π键,有自由移动的电子,而六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子,C 正确;D. 六方相氮化硼中每个原子合1.5条键,而立方相氮化硼中每个原子合2条键,则相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同,D 正确。
6.过氧化氢(22H O )俗称双氧水,其分子结构如图所示。
医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。
过氧化氢能与2SO 反应生成24H SO .下列有关过氧化氢的说法中错误的是( )A .22H O 的结构式为H O O H ———B .过氧化氢与2SO 的化合反应,不是氧化还原反应C .22H O 为既含有极性键又含有非极性键的共价化合物D .过氧化氢与2SO 反应的离子方程式为+2-2224SO +H O 2H +SO =【答案】B【解析】A. 22H O 的结构式为H O O H ———,故A 正确;B. 2SO 中S 为+4价,24H SO 中的S 是+6价,22H O 中,O 为-1价,产物24H SO 中O 为-2价,2SO 被22H O 氧化,化合价发生了变化,是氧化还原反应,故B 错误;C. 22H O 是共价化合物,其中H O —是极性键,O O —是非极性键,故C 正确;D. 24H SO 是强电解质,所以离子方程式:+2-2224SO +H O 2H +SO =,故D 正确。
7.下列说法正确的是 ( )A .由于分子间作用力依次增大,所以热稳定性:NH 3<H 2O <HFB .离子晶体中可能存在共价键,分子晶体中不一定存在共价键C .BeCl 2熔点较低,易升华,可溶于醇和醚,由此可推测BeCl 2晶体属于原子晶体D .NH 3和CCl 4中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构【答案】B【解析】A. 由于N 、O 、F 的非金属性逐渐增强,所以气态氢化物稳定性NH 3<H 2O <HF ,热稳定性与分子间作用力无关,故A 错误;B. 离子晶体中可能存在共价键,如NaOH 等,分子晶体中不一定存在共价键;如稀有气体单质,属于分子晶体,没有共价键,故B 正确;C. 原子晶体的熔沸点高,硬度较大,分子晶体熔沸点较低,BeCl 2熔点较低,易升华,可溶于醇和醚,由此可推测BeCl 2晶体属于分子晶体,故C 错误;D. NH 3中的H 原子最外层有两个电子,不符合每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,故D 错误。
8.下列有关微粒间作用力的说法正确的是A .硼酸[B(OH)3]晶体具有与石墨相似的层状结构,则分子中B 原子发生的是sp 3杂化,不同层分子间主要作用力是范德华力B .金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类似也有方向性和饱和性C .干冰气化和冰融化克服的分子间作用力相同D .离子晶体熔融状态电离过程中,只有离子键被破坏【答案】D【解析】A. 硼酸[B(OH)3]晶体具有与石墨相似的层状结构,则分子中心原子B 原子只形成3个σ键,没有孤电子对,故其杂化方式为sp 2杂化,不同层分子间主要作用力是范德华力,A 错误;B. 在金属晶体中,自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有,故金属键无方向性和饱和性,B 错误;C. 干冰和冰都属于分子晶体,但是冰中含有氢键,所以干冰气化只需要克服分子间作用力,冰融化要克服分子间作用力和氢键,C 错误;D. 离子晶体熔融状态电离过程中,只有离子键被破坏,比如NaHSO 4在熔融状态下的电离方程式为:+-44NaHSO Na +HSO (熔融),D 正确。
9.下列说法中错误..的是 A .从CH 4、NH 4+、SO 42-为正四面体结构,可推测PH 4+、PO 43-也为正四面体结构B .1 mol 金刚石晶体中,平均含有2 molC —C 键C .水的沸点比硫化氢的高,是因为H 2O 分子间存在氢键,H 2S 分子间不能形成氢键D .某气态团簇分子结构如图所示,该气态团簇分子的分子式为EF 或FE【答案】D【解析】A.PH4+、PO43-中都形成4个σ键,且孤电子对数分别为0,则应为正四面体结构,选项A正确;B.金刚石晶体中,每个C原子与其它4个C原子形成共价键,且每2个C原子形成1个共价键,则1 mol金刚石晶体中,平均含有4mol×12=2 molC-C键,选项B正确;C.氢键的作用力大于分子间作用力,H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键,导致水的沸点比硫化氢的高,选项C正确;D.团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,选项D错误。
10.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确...的是A.CCl4中C原子sp3杂化,为正四面体形B.H2S分子中,S为sp2杂化,为直线形C.CS2中C原子sp杂化,为直线形D.BF3中B原子sp2杂化,为平面三角形【答案】B【解析】A.CCl4中C原子形成4个σ键,孤对电子数为0,则为sp3杂化,为正四面体形,故A正确;B.H2S分子中,S原子形成2个σ键,孤对电子数为6212-⨯=2,则为sp3杂化,为V形,故B错误;C.CS2中C原子形成2个σ键,孤对电子数为4222-⨯=0,则为sp杂化,为直线形,故C正确;D.BF3中B原子形成3个σ键,孤对电子数为3312-⨯=0,则为sp2杂化,为平面三角形,故D正确。
11.根据价层电子对互斥理论填空:(1)OF2分子中,中心原子上的σ键电子对数为___,孤电子对数为___,价层电子对数为___,中心原子的杂化方式为___杂化,VSEPR构型为____________,分子的立体构型为___________。
(2)BF3分子中,中心原子上的σ键电子对数为___,孤电子对数为___,价层电子对数为___,中心原子的杂化方式为___杂化,VSEPR构型为____________,分子的立体构型为___________。
(3)SO42-分子中,中心原子上的σ键电子对数为___,孤电子对数为___,价层电子对数为___,中心原子的杂化方式为___杂化,VSEPR构型为____________,分子的立体构型为___________。