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高中化学竞赛专题考试—分子结构(含答案)


高中化学竞赛专题考试——分子结构 1 (路易斯结构式、共振式、VSPER 理论)
1.008

He 4.003 O Ne B C N F Li Be 6.9419.012 10.8112.0114.01 16.0019.00 20.18 Ar Al Si P S Cl Na Mg 26.9828.09 30.97 32.0735.45 39.95

22.99 24.31 Kr Ge As K Ca Sc Ti V Fe Co Ni Cu Zn Ga Se Cr Mn Br 39.1040.08 44.96 47.8850.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.9083.80 Ag Cd In Sn I Xe Sr Ru Rh Pd Sb Te Rb Y Zr Nb Mo Tc 85.4787.62 88.9191.22 92.91 95.94 98.91101.1 102.9106.4 107.9 112.4 114.8118.7 121.8127.6 126.9 131.3 Rn Po At Hf Ta W Re Ir Pt Hg Tl Pb Bi Au Cs Ba Os [210] [222] -Lu 178.5 180.9 183.9186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210][210] 132.9137.3La Fr Ra Db Sg Bh Hs Mt [223] [226]Ac-Lr Rf H

相 对 原 子 质 量

一. 选择题(每题只有一个正确选项,每题 2 分,共 50 分) 1. 根据鲍林近似能级图,在多电子原子中,基态时,下列电子均处于一定的能级,其中占据能级最高轨 道的电子是: ( ) A 2,1, ,+1/2 B 3,1, ,+1/2 C 3,2, ,+1/2 D 4,0,0, 2. 下列离子的电子构型可以用[Ar]3d6 表示的是 ( ) 2+ 3+ 3+ 2+ A Mn B Fe C Co D Ni 3. 下列离子半径变小的顺序正确的是 ( )

A F->Na+>Mg2+Al3+ C Al3+>Mg2+>Na+>F-

B Na+>Mg2+>Al3+>FD F->Al3+>Mg2+>Na+
( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

4. 下列元素的原子中,第一电离能最大的是 A Be B B C C D N 5. 下列物质中,含极性键的非极性分子是 A H2O B HCl C SO3 D NO2 6. 下列分子中,没有配位键的是 A CO B (BeCl2)2 C CH3OBF3 D N2H4 — 7. NO3 合理的共振式总数为 A1 B2 C 3 D 4 8.下列分子中,键级等于零的是 A.O2 B. F2 C. N2 D. Ne2 9.原子轨道沿两核连线以“肩并肩”方式进行重叠的是 A. б 键 B. 氢键 C. π 键 D. 离子键 10. 下列物种中,键长最短的是 A O2 B O2+ C O2— D O22— 11. 下列化合物中,极性最大的是 A CS2 B H2O C SO3 D SnCl4 12. 下列物种中,既是路易斯酸,也是路易斯碱的是 ACCl4 B SOCl2 C NH2— D Hg2+ 13. 估计下列分子中,键角最小的是 ( ) A NH3 B PH3 C AsH3 D SbH3 14.估计下列分子或离子中,键角最小的是 A NH3 B NO3— C NF3 D NCl3
1

15. 几何形状是平面三角形的离子是
2? A SO 3 ? B SnCl 3 ? C CH 3 ? D NO 3





16. 下列分子或离子为平面四方构型的是 A ICl4— B ClO4— C BrF4+ 17. 下列分子或离子中,属于三角锥构型的是 A BCl3 B H3O+ C BrF3

( D SF4 (
? D CH 3

) )

18. 下列化合物中,可能含有卤桥键的是 ( ) A SnCl4 B BeCl2 C CCl4 D NCl3 19. IF5 是共价化合物,但液态 IF5 是电的良导体,原因是 IF5 二聚后电离,得到各带一个单位正负电荷的阴 阳离子,则在该液体中存在的阳离子的几何构型是 ( ) A 三角双锥 B 四方锥 C 平面四方 D 变形四面体 20 下列哪一个分子的空间构型为折线型 ( ) — — 2— 2— A N3 B I3 C SO3 D CO3 21.下列分子中,偶极矩不为零的是 ( ) A BeCl2 B BF3 C NF3 D CH4 22. 下列分子或离子中,键角最大的是 ( ) A XeF2 B NCl3
2? C CO 3

D PCl ? 4 ( )

23 通过测定 AB2 型分子的偶极距,能够判断: A 分子的空间构型 B 两元素的电负性之差 C A—B 键的极性 D A—B 键的键长 24. 下列分子中含有两个不同键长的是 A CO2 B SO3 C SF4 D XeF4 25. 下列分子中,最不容易聚合的是 A N2O5 B BeCl2 C AlCl3 D NO2 二、填空题 (共 50 分) 26. (10 分)指出下列分子中有几个σ 键和π 键数目。 粒子 N2 HCN BBr3 (CN)2 SiCl4 27.(10 分)写出下列物质的 Lewis 结构(若有多种共振式,请规范写出,注明形式电荷) : 分子或离子 H2O3 (火箭燃料) Lewis 结构式 σ键 π键

( (

) )

HOCN

2

NH2OH

SbF5

N2O3 28. (20 分)填写下列表格 中心原子 分子或离子 BeCl2 PCl5 SO2 NOCl I3


价层电子 对数

理想电子对 构型

分子或离子 空间构型

孤电子对数

ClO2



XeF4 ClO3F XeO3 XeO4 29. (12 分) 在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用 d 表示。极性分子的极 性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ )来衡量。分子的偶极矩定 义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ =d·q。试回答以下问题: (1)HCl、CS2、H2S、SO2 (2)实验测得:μ 子是 构型。
PF3=1.03

4 种分子中μ =0 的是 德拜、μ
BCl3=0

; 构型,BC13 分

德拜。由此可知,PF3 分子是

(3)治癌药 Pt(NH3)2Cl2 具有平面四边形结构,Pt 处在四边形中心,NH3 和 Cl 分别处在四边形的 4 个角上。已知该化合物有两种异构体,棕黄色者μ >0,淡黄色者μ =0。试画出两种异构体的构型图,并 比较在水中的溶解度。 构型图: 淡黄色 在水中溶解度较大的是 29、 (1)CS2 (2)三角锥形 (3)平面三角形 ,棕黄色 ; 。

(4)



;棕黄色者
3

30. (4 分)NCl5 能否稳定存在? 并简述理由。 30.NCl5 不能稳定存在。因为 N 属于第二周期元素,其可以稳定存在的化合物的最大配位数是 4。
+ -

31. (6 分) (1)画出 NH3 和 NF3 分子的空间构型,并用 σ 和 σ 表示出键的极性。 (2)比较这两个分子极性大小并说明原因。 31、 (1) (2)NF3 分子的极性比 NH3 分子的极性小。在这两个分子中,都有一个

sp3 杂化轨道为 N 原子的一对孤对电子所占据。 N-F 键的极性较大, 对 NF3 来说, 而且偶极矩指向 F 原子, 而 N 原子中由于孤对电子产生的偶极矩是指向孤对电子,方向正好与 N-F 键产生的偶极矩相反,抵消了 N-F 键产生的偶极矩,所以 N-F 分子的极性较小;对于 NH3 来说,N-H 键产生的偶极矩指向 N 原子, 与 N 原子中由孤对电子产生的偶极矩的方向相同,使 N-H 键的极性加强,所以 NH3 分子的极性大。 32. (8 分)在地球的电离层中,可能存在下列离子:ArCl 、OF 、NO 、PS 、SCl 。分析这些微粒的键 级,进而预测哪种离子最稳定,哪种离子最不稳定。写成分析过程。 32、ArCl 、OF 、NO 、PS 、SCl 分子离子的杂化及成键形式、键级、成键轨道的周期数的关系列于下 表中: 杂化态 ArCl OF
+ + + + + + + + + + +

键的性质 σ 1σ +1∏ 2 2 1σ +2∏ 2 2 1σ +2∏ 2 2 1σ +1∏ 2


键级 1 2

成键轨道的周期数 4~3 2~2

sp3 sp2



NO



sp

3

2~2

PS



sp sp2
+ + +

3

3~3

SCl




2

2

3~3


由键级可知,NO 、PS 稳定,AlCl 不稳定。由于 NO 成键轨道为 2p 和 2s,形成的键比 PS 用 3p 和 3s 成键更稳定,所以 NO 最稳定。 提示:本题主要考查键级对分子或离于稳定性的影响。一般来说,键级越大,分子越稳定。相同键级 的分子则看成键轨道的能级大小,能级越低、成键越稳定。

4


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