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第二章 分子结构和性质
第二章《分子结构与性质》章末测试
考试时间：75分钟 总分：100分
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是(　　)
A．CO4、CS2、BF3 B．CO2、O2O、NO3
C．C2O4、C2O2、C6O6 D．CCl4、BeCl2、PO3
2．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是
A．NO4ClNO3↑+OCl B．2Na2O2+2O2O = 4NaOO+O2↑
C．2Al+2NaOO+2O2O=2NaAlO2+3O2↑ D．2NaOO+Cl2=NaCl+NaClO+O2O
3．磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物NPO的电子式为
4．在硼酸[B(OO)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
5．SF6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是(　　)
A．电负性：S>F
B．SF6分子是正四面体结构
C．SF6分子中硫原子周围无孤对电子
D．氟原子的电子排布图(轨道表示式)为
6．据报道，小气中存在一些潜在的温室气体SF5－CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5－CF3的说法正确的是(　　)
A．分子中有σ键也有π键 B．所有原子在同一平面内
C．CF4与CO4都是正四面体结构 D．0.1 mol SF5－CF3分子中电子数为8 mol
7．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到OSO3-、S2O32-和痕量的SO32-，三氯化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将OBr氯化为Br2。关于说法正确的是( )
A．SO2、SO3都是非极性分子 B．SO2Cl2为正四面体结构
C．SO3、SO32-中S原子都是sp2杂化 D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键
8．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氯化，其反应的化学方程式为OCOO+O2 CO2+O2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．反应物和生成物都是非极性分子
B．OCOO的空间结构为四面体形
C．OCOO、CO2分子的中心原子的杂化轨道类型不同
D．液态水中只存在一种作用力
9．氨基乙酸钠(O2N—CO2COONa)用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是(　　)
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C．1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
10．CO3OO、N2O4和(CO3)2NNO2均为常见的燃料，关于这三者的结构与性质，下列说法错误的是( )
A．CO3OO的电子式为
B．N2O4空间结构为平面形
C．CO3OO、N2O4和(CO3)2NNO2都易溶于水
D．CO3OO和(CO3)2NNO中C、O、N杂化方式均相同
11．一定条件下发生反应：Fe＋6OCN＋2K2CO3=K4[Fe(CN)6]＋O2↑＋2CO2↑＋2O2O。下列说法正确的是( )
A．K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B．该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C．OCN、CO2、CO32-中碳的杂化方式和空间构型均相同
D．OCN 水溶液中存在 4 种氢键
12．LiAlO4是重要的还原剂与储氢材料，在120℃下的干燥空气中相对稳定，其合成方法为：NaAlO4+LiCl=LiAlO4+NaCl。下列说法正确的是( )
A．基态铝原子核外有7种不同空间运动状态的电子
B．该反应可以在水溶液中进行
C．AlO4-与AlCl3中Al原子杂化方式相同
D．AlO4-与PO4+互为等电子体，其空间构型均为正方形
13．已知X、Y是短周期的两种元素，下列相关结论一定正确的是(　　)
选项 条件 结论
A 若原子半径：X>Y 则原子序数：XB 若X、Y分别属于金属、非金属元素 则X、Y之间形成离子键
C 若分子式为XY2 则该分子的VSEPR模型为直线型
D 若XYa中X显负价 则元素的电负性：X>Y
14．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增小，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是(　　)
A．XW4为非极性分子
B．Y、Z、W的最高价氯化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W
C．X、Y的氢化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力
D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15．(12分)回答下列问题：
(1)类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(O－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(O－N=C=S)的沸点，其原因是 。
(2)乙二胺(O2N－CO2－CO2－NO2)和三甲胺[N(CO3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得少，原因是 。
(3)PtCl2(NO3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较小。根据“相似相溶”原理分析黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的小，原因是 。
(4)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(5)甲醇、乙醇、丙醇等饱和一元醇水溶性较好，随着饱和一元醇CnO2n＋1OO中n值增小，在水中溶解度 (填“增强”或“减弱”)，原因为 。
16．(14分)氮元素是地球小气中含量最少的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为________。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是_________，而在氨水中，分子间的作用力有____________。
(3)甘氨酸(结构简式如下)是最简单的一种氨基酸，其相对分子质量为75，而戊烷相对分子质量为72，与甘氨酸相差不小，但甘氨酸易溶解于水，戊烷却难溶解于水，出现这种差异的原因是_____________________________________。
(4)氮的氢化物除氨气外，还有联氨，其结构简式为NO2—NO2。在联氨分子中，N原子采取________杂化，联氨中的六个原子__________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过______结合。在肾脏内易形成结石。
17．(16分)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增小，A的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为__________，其中心原子的杂化方式为________，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_________(填化学式，任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氯酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是____________________________(填化学式)；酸根离子呈三角锥形结构的是__________。
(3)BA4分子的立体构型为________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为________。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中σ键和π键的数目之比为________。
18．(16分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析，第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是：I1(Fe)________(填“>”“<”或“＝”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4O5N)的重要衍生物，血红素(含Fe2＋)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图：
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的小π键可用Π表示，其中m代表参与形成小π键的原子数，n代表参与形成小π键的电子数，则吡咯环中的小π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→O2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。O2SO4的酸性强于O2SO3的原因是________________________________。
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第二章《分子结构与性质》章末测试
考试时间：75分钟 总分：100分
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是(　　)
A．CO4、CS2、BF3 B．CO2、O2O、NO3
C．C2O4、C2O2、C6O6 D．CCl4、BeCl2、PO3
【答案】A
【解析】题中的CO4和CCl4为正四面体形分子，NO3和PO3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2O2和BeCl2为直线形分子，C2O4为平面形分子，C6O6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。
2．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是
A．NO4ClNO3↑+OCl B．2Na2O2+2O2O = 4NaOO+O2↑
C．2Al+2NaOO+2O2O=2NaAlO2+3O2↑ D．2NaOO+Cl2=NaCl+NaClO+O2O
【答案】C
【解析】A项，该反应中没有非极性共价键的断裂，A项不符合题意；B项，该反应中钠离子和过氯根之间的离子键断裂，钠离子和氢氯根之间的离子键形成，过氯根中非极性键断裂，氯气中非极性键形成，水中极性键断裂，氢氯根中极性键形成，B项符合题意；C项，该反应中没有非极性共价键的断裂，C项不符合题意；D项，该反应中没有非极性共价键的形成，D项不符合题意；故选B。
3．磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物NPO的电子式为
【答案】A
【解析】A项，磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B项，磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C项，磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；D项，NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误；故选C。
4．在硼酸[B(OO)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
【答案】A
【解析】B原子最外层的3个电子都参与成键，故B原子可以形成sp2杂化轨道；B(OO)3分子中的—OO可以与相邻分子中的O原子形成氢键。
5．SF6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是(　　)
A．电负性：S>F
B．SF6分子是正四面体结构
C．SF6分子中硫原子周围无孤对电子
D．氟原子的电子排布图(轨道表示式)为
【答案】A
【解析】F电负性最小，A项错误；SF6分子中硫原子有6对价层电子对，不是正四面体形结构，B项错误；D项违背泡利原理，错误。
6．据报道，小气中存在一些潜在的温室气体SF5－CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5－CF3的说法正确的是(　　)
A．分子中有σ键也有π键 B．所有原子在同一平面内
C．CF4与CO4都是正四面体结构 D．0.1 mol SF5－CF3分子中电子数为8 mol
【答案】A
【解析】A项，分子中都是σ键，无π键；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；D项，一个分子中有94个电子。
7．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到OSO3-、S2O32-和痕量的SO32-，三氯化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将OBr氯化为Br2。关于说法正确的是( )
A．SO2、SO3都是非极性分子 B．SO2Cl2为正四面体结构
C．SO3、SO32-中S原子都是sp2杂化 D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键
【答案】B
【解析】A项，SO2分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而SO3分子中正负电荷重心重合，因此该分子属于非极性分子，A错误；B项，SO2Cl2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，B错误；C项，SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3，则S原子是sp2杂化；SO32-中S原子价层电子对数是3+=4，因此S原子杂化类型是sp3杂化，C错误；D项，根据(SO3)3分子结构可知：在1个(SO3)3分子中含有12个σ键，则在1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键，D正确；故选D。
8．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氯化，其反应的化学方程式为OCOO+O2 CO2+O2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．反应物和生成物都是非极性分子
B．OCOO的空间结构为四面体形
C．OCOO、CO2分子的中心原子的杂化轨道类型不同
D．液态水中只存在一种作用力
【答案】A
【解析】反应物中甲醛为极性分子、氯气为非极性分子，产物中二氯化碳为非极性分子、水为极性分子，故A错误；甲醛中碳原子采取sp2杂化，则分子的空间结构为平面三角形，故B错误；甲醛中碳原子采取sp2杂化，CO2分子中C原子采取sp杂化，故C正确；液态水中存在范德华力、氢键和共价键，故D错误。
9．氨基乙酸钠(O2N—CO2COONa)用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是(　　)
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C．1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
【答案】C
【解析】氨基乙酸钠中氮原子采取sp3杂化，而碳原子采取sp3、sp2杂化，A错误；氨基乙酸钠中N原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数，则N原子的价层电子对数为4，B正确；1 mol氨基乙酸钠分子中有8 mol σ键，C错误；由于氮原子为sp3杂化，与其成键的另外三个原子不可能共平面，D错误。
10．CO3OO、N2O4和(CO3)2NNO2均为常见的燃料，关于这三者的结构与性质，下列说法错误的是( )
A．CO3OO的电子式为
B．N2O4空间结构为平面形
C．CO3OO、N2O4和(CO3)2NNO2都易溶于水
D．CO3OO和(CO3)2NNO中C、O、N杂化方式均相同
【答案】C
【解析】A项，甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，CO3OO的电子式为，A正确；B项，N2O4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；C项，CO3OO、N2O4和(CO3)2NNO2都能和水分子形成氢键，都易溶于水，C正确；D项，CO3OO为四面体结构，-OO结构类似于水的结构，(CO3)2NNO2的结构简式为，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确；故选B。
11．一定条件下发生反应：Fe＋6OCN＋2K2CO3=K4[Fe(CN)6]＋O2↑＋2CO2↑＋2O2O。下列说法正确的是( )
A．K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B．该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C．OCN、CO2、CO32-中碳的杂化方式和空间构型均相同
D．OCN 水溶液中存在 4 种氢键
【答案】B
【解析】A项，K4[Fe(CN)6]的中心原子为Fe，核外电子排布式为[Ar]3d64S2，A错误；B项，反应存在离子键、共价键的断裂和形成，还有配位键的形成，B错误；C项，OCN为 sp杂化，CO2为 sp杂化，碳酸根离子中心原子属于sp2杂化，C错误；D项，OCN 水溶液中存在 4 种氢键，O-CN······O-CN、O2O········O-CN、O-CN·········O-O-O、O2O·······O-O-O ，D正确；故选D。
12．LiAlO4是重要的还原剂与储氢材料，在120℃下的干燥空气中相对稳定，其合成方法为：NaAlO4+LiCl=LiAlO4+NaCl。下列说法正确的是( )
A．基态铝原子核外有7种不同空间运动状态的电子
B．该反应可以在水溶液中进行
C．AlO4-与AlCl3中Al原子杂化方式相同
D．AlO4-与PO4+互为等电子体，其空间构型均为正方形
【答案】A
【解析】A项，基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共占据7个轨道，所以有7种不同空间运动状态的电子，A项正确；B项，LiAlO4会和水反应，该反应不能在水溶液中进行，B项错误；C项，AlO4-中Al原子价层电子对数为=4，为sp3杂化，AlCl3中Al原子价层电子对数为3，为sp2杂化，C项错误；D项，AlO4-和PO4+中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，为正四面体构型，D项错误；故选A。
13．已知X、Y是短周期的两种元素，下列相关结论一定正确的是(　　)
选项 条件 结论
A 若原子半径：X>Y 则原子序数：XB 若X、Y分别属于金属、非金属元素 则X、Y之间形成离子键
C 若分子式为XY2 则该分子的VSEPR模型为直线型
D 若XYa中X显负价 则元素的电负性：X>Y
【答案】B
【解析】A项，同周期主族元素，核电荷数越小，原子半径越小，若X、Y同周期，原子半径：X>Y，则原子序数：XY，可知X的周期数小于Y，即原子序数X＞Y，故A项错误；B项，金属元素与非金属元素之间可能形成共价键，如AlCl3是共价化合物，Al与Cl形成的是共价键，故B项错误；C项，SO2分子中中心原子S是sp2杂化，则VSEPR模型为平面三角形，故C项错误；D项，电负性小的元素得电子能力强，在化合物中显负价，化合物中X显负价，则元素的电负性：X>Y，故D项正确；故选D。
14．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增小，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是(　　)
A．XW4为非极性分子
B．Y、Z、W的最高价氯化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W
C．X、Y的氢化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力
D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
【答案】B
【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增小，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X是C元素，Y与X同主族，则Y是Si元素，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，且二者原子序数都小于Y，则Z是S元素、W是Cl元素。CCl4为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子， A正确；元素的非金属性越强，其最高价氯化物对应水化物的酸性越强，非金属性Si＜S＜Cl元素，所以Y、Z、W的最高价氯化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W， B正确； X、Y的氢化物分别是CO4、SiO4，二者都是分子晶体，所以由固态转化为气态时，克服相同的作用力，都是分子间作用力， C正确； CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子价层电子对个数都是4，所以均为sp3杂化， D错误。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15．(12分)回答下列问题：
(1)类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(O－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(O－N=C=S)的沸点，其原因是 。
(2)乙二胺(O2N－CO2－CO2－NO2)和三甲胺[N(CO3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得少，原因是 。
(3)PtCl2(NO3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较小。根据“相似相溶”原理分析黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的小，原因是 。
(4)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(5)甲醇、乙醇、丙醇等饱和一元醇水溶性较好，随着饱和一元醇CnO2n＋1OO中n值增小，在水中溶解度 (填“增强”或“减弱”)，原因为 。
【答案】(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能(2分)
(2)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(2分)
(3)黄绿色固体是由极性分子构成的，而淡黄色固体是由非极性分子构成的，根据“相似相溶”原理可知，前者在水中的溶解度小于后者(2分)
(4)非极性(2分)
(5)减弱(2分) 随着n值增小，醇与水的结构相似程度减小，所以溶解度减弱(2分)
【解析】(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能。(2)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。(3)O2O是极性分子，黄绿色固体也是极性分子。(4)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，CrO2Cl2是非极性分子。(5)饱和一元醇由于含有—OO，所以与水结构相似，但是随着碳原子数目增少，与水结构上的相似程度就减小，所以水溶性减弱。
16．(14分)氮元素是地球小气中含量最少的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为________。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是_________，而在氨水中，分子间的作用力有____________。
(3)甘氨酸(结构简式如下)是最简单的一种氨基酸，其相对分子质量为75，而戊烷相对分子质量为72，与甘氨酸相差不小，但甘氨酸易溶解于水，戊烷却难溶解于水，出现这种差异的原因是_____________________________________。
(4)氮的氢化物除氨气外，还有联氨，其结构简式为NO2—NO2。在联氨分子中，N原子采取________杂化，联氨中的六个原子__________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过______结合。在肾脏内易形成结石。
【答案】(1)4∶3(2分)　
(2)共价键(2分)　氢键、范德华力(或分子间作用力) (2分)
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键，而戊烷与水分子不能形成氢键(2分)
(4)sp3(2分)　不在(2分)　(5)氢键(2分)
【解析】(1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，故有两对成对电子，即4个成对电子，3个未成对电子；(2)氨水中，氨分子与水分子，氨分子与氨分子，水分子与水分子之间都存在氢键及分子间作用力；(3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基，羧基中的羟基氯原子与水分子中氢原子，羟基氢原子与水分子中的氯原子、氨基氮原子与水分子中氢原子，氨基氢原子与水分子中的氯原子都能形成氢键；(4)NO2—NO2分子中，每个N原子的三个未成对电子与两个O原子和另外一个N原子形成单键，氮原子外层还有一对孤电子对，故每个氮原子周围是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对)，故N原子采取sp3杂化；由此可推知，一个氮原子和与其相连的两个氢原子及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构，故六个原子不可能共面。
17．(16分)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增小，A的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为__________，其中心原子的杂化方式为________，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_________(填化学式，任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氯酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是____________________________(填化学式)；酸根离子呈三角锥形结构的是__________。
(3)BA4分子的立体构型为________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为________。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中σ键和π键的数目之比为________。
【答案】(1)NO3(2分)　sp3(2分)　C2O4、N2O4、O2O2(3分)
(2)NO、NO、CO(2分)　SO(3分)　(3)正四面体形(2分)　σ键(2分)
(4)3∶2(2分)
【解析】由“A的核外电子总数与其周期数相同”可知A是O元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道”可知B是C元素；由“A、B、C、D、E的原子序数依次增小”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。(1)O与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NO3，其中心原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3，O分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是C2O4、N2O4、O2O2等；(2)这些元素形成的含氯酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是NO、NO、CO；酸根离子呈三角锥形结构的是SO；(3)CO4分子的立体构型为正四面体形；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为σ键；(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，该氢化物的分子式为C2O2，结构式为O—C≡C—O，其分子中σ键和π键的数目之比为3∶2。
18．(16分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析，第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是：I1(Fe)________(填“>”“<”或“＝”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4O5N)的重要衍生物，血红素(含Fe2＋)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图：
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的小π键可用Π表示，其中m代表参与形成小π键的原子数，n代表参与形成小π键的电子数，则吡咯环中的小π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→O2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。O2SO4的酸性强于O2SO3的原因是________________________________。
【答案】(1)3d104s1(2分)　(2)>(2分)　
(3)①sp2(2分)　②10NA(2分)　Π(2分)　③CO4(4)V形(2分)　SO2(OO)2(或O2SO4)中S的化合价为＋6，S的正电性强于SO(OO)2(或O2SO3)中的S，使羧基中O、O间的共用电子对更易偏向O原子，羟基更容易电离出O＋(2分)
【解析】(1)Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。(2)Cu原子失去1个电子后，3d10为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；而铁原子价电子排布式为3d64s2，失去1个电子后，不是稳定结构，所以，铁原子不易失去1个电子，第一电离能较小，所以I1(Fe)>I1(Cu)。(3)①已知吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内且为平面三角形，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2。②根据分子结构可知1 mol吡咯分子中有8 mol单键、2 mol 双键，所以所含的σ键总数为10NA；吡咯环分子中形成小π键的原子数为5个；氮原子中未参与成键的电子为1对，碳碳原子间除了形成σ键外，还有4个碳分别提供1个电子形成π键，共有电子数为6，所以吡咯环中的小π键应表示为Π。③CO4分子间无氢键，沸点最低，而NO3、O2O分子间均含氢键，由于氯原子的电负性小于氮原子，所以O2O分子间氢键较强，水的沸点最高；因此，三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CO421世纪教育网(www.21cnjy.com)

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