第二章第4节分子间作用力同步练习(答案)2022——2023高中化学鲁教版(2019)选择性必修2

第二章第4节分子间作用力同步练习
2022-2023学年下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列对分子及其性质的解释不正确的是
A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子
C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D.实验测定,接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大,这与水分子的相互缔合有关
2.下列说法正确的是
A.键的极性: N- H 键>O- H 键>F-H键
B.热稳定性: HF>H2O>NH3
C.强度:氢键>化学键>范德华力
D.沸点:
3.下列实验事实中,与氢键有关的是
A.水结冰体积变大
B.H2O的热稳定性比H2S强
C.HF能与SiO2反应生成SiF4,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中
D.NH3能与HCl反应
4.与甲基咪唑( )反应可以得到,其结构如图所示,下列说法不正确的是
A.甲基咪唑中碳原子的杂化方式为
B.甲基咪唑易溶于水的主要原因是能与水形成氢键
C.1个离子中含有42个键
D.离子中的配位数为6
5.下列现象与氢键有关的是
①H2O的熔、沸点比VIA族其它元素氢化物的高
②水分子高温下也很稳定
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
6.某化合物的分子式为 属 族元素,B属 族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知 分子的键角为 。下列推断不正确的是
A. 分子的空间构型为"V"形
B.A-B键为极性共价键, 分子为非极性分子
C. 与 相比, 的熔点、沸点比 的低
D. 分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而 分子间能形成氢键
7.已知胆矾的结构示意图如图。下列说法正确的是
A.胆矾在不同温度下分步失去结晶水 B.的配位数为5
C.的价层电子排布式为 D.图示结构中存在配位键和氢键两种化学键
8.下列关于化合物的叙述正确的是
A.该分子是手性分子 B.分子中既有极性键又有非极性键
C.1分子中有7个键和3个键 D.该分子在水中的溶解度小于2-丁烯
9.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势,其中正确的是
A. B. C. D.
10.二甘醇的结构简式是。下列有关二甘醇的叙述正确的是
A.二甘醇分子中有一个手性碳原子 B.分子间能形成氢键
C.分子间不存在范德华力 D.能溶于水,不溶于乙醇
11.化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是
A.该物质属于极性分子
B.该物质可与水形成分子间氢键
C.该物质属于有机物,在水中的溶解度较小
D.从结构分析,该物质在水中溶解度较大
12.关于氢键,下列说法中正确的是
A.氢键比范德华力强,所以它属于化学键
B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
C.含氢原子的物质之间均可形成氢键
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于水分子间存在氢键
13.下列对一些实验事实的理论解释正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 、空间构型为V形 、的中心原子均为杂化
B 白磷为正四面体分子 白磷分子中P-P键间的夹角是
C 1体积水可溶解700体积氨气 氨是极性分子,有氢键的影响
D HF的沸点高于 H-F键的键长比键的键长短
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
14.关于化合物,下列叙述正确的是
A.可与水分子形成氢键 B.分子中既有极性键又有非极性键
C.1个分子中有7个键和1个键 D.相同条件下在水中溶解度小于2-丁烯
15.表中表示周期表中的几种短周期元素,下列说法不正确的是
A.C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低顺序均为D>C
B.A、B、C对应的简单氢化物的还原性C>B>A
C.AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化,但两者的键角大小不同
D.ED4分子中各原子均达8电子稳定结构,与四氯化碳的价层电子数相同
三、结构与性质
16.晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料,电池板中还含有硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。请回答下列问题:
(1)科学家常利用_______区分晶体硼和无定形硼,二者之间互为_______。第二周期元素的第一电离能按由小到大的顺序排列,B元素排在第_______位,其基态能量最低的能级电子云轮廓图为_______。
(2)硅酸根有多种结构形式,一种无限长链状结构如图所示,其化学式为_______,Si原子的杂化类型为_______。
(3)N元素位于元素周期表_______区;该元素形成的简单氢化物的沸点比的沸点高,其原因为_______。
(4)的几何构型为正八面体形,Co在中心。
①中,1个Co提供_______个空轨道。该配位离子的作用力为_______(填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键
②若将中的两个分子换成两个可以形成_______种不同的结构形式。
17.Ⅰ. (1)为ⅣA族元素,单质与干燥反应生成.常温常压下为无色液体,空间构型为_______。
(2)、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
Ⅱ.(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是_______。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,的电子式是_______。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是_______。
Ⅲ.(1)比较给出能力的相对强弱:_______(填“>”“<”或“=”);用一个化学方程式说明和结合能力的相对强弱:_______。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构.写出的电子式:_______。
(3)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(℃)高.主要原因是_______。
Ⅳ.研究发现,在低压合成甲醇反应()中,氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景.回答下列问题:
(1)和分子中C原子的杂化形式分别为_______和_______。
(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_______,原因是_______。
(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,中的化学键除了键外,还存在_______。
18.(1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置.硼元素有和两种天然稳定的同位素,在基态原子中,核外存在_______对自旋相反的电子,有_______种不同空间运动状态的电子.根据对角线规则,硼元素许多性质与_______元素相似。
(2)能与硼元素的某种氢化物作用得到化合物,是一种新的储氢材料,加热会缓慢释放出,并转化为化合物,、分别与乙烷、乙烯的结构相似.的结构式为_______,分子中的键和键数目之比为_______。
(3)和两种元素是自然界最常见的两种元素.均能与形成和,结构如图甲所示.请说明略大于的原因:_______。
(4)图乙为DNA结构局部图.双链通过氢键使它们的碱基(A…T和C…G)相互配对形成双螺旋结构,请写出图中存在的两种氢键的表示式:_______;_______。
四、元素或物质推断题
19.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的特征电子排布可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题:
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4,其中属于极性分子的是___(填序号);分子BC2中含σ键__个,含π键__个。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是__。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式为___、__。DE4在前者中的溶解度__(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为__(填化学式)。
20.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增加。其中A与B、A与D在周期表中位置相邻,A原子核外有两个未成对电子,B元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大,C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外);E与C位于不同周期,E原子核外最外层电子数与C相同,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D四种元素电负性由大到小排列顺序为_____________________。
(2)B的氢化物的结构式_____________,其空间构型为_________________________。
(3)E核外电子排布式是_________,E的某种化合物的结构如下图所示。
微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用力,此化合物中各种粒子间的相互作用力有___________。
(4)A与B的气态氢化物的沸点______更高,A与D的气态氢化物的沸点________更高。
(5)A的稳定氧化物中,中心原子的杂化类型为______,空间构型为______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.碘和四氯化碳都是非极性分子,所以碘易溶于非极性溶剂四氯化碳,甲烷是非极性分子,水是极性分子,所以甲烷难溶于极性溶剂水,则碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释,故A正确;
B.由结构简式可知,乳酸分子中与羟基和羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B正确;
C.水比硫化氢稳定是因为氧元素的非金属性强于硫元素,与水分子间可以形成氢键无关,故C错误;
D.实验测定,接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大说明水分子之间可以通过氢键而缔合,故D正确;
故选C。
2.B
【详解】A.已知电负性F>O>N,则键的极性: N- H 键<O- H 键<F-H键,A错误;
B.已知电负性F>O>N,即非金属性F>O>N,简单气态氢化物的热稳定性与其非金属性一致即 HF>H2O>NH3,B正确;
C.氢键是一种分子间作用力,其强度介于化学键和范德华力之间,其强度:化学键>氢键>范德华力,C错误;
D.由于邻羟基苯甲酸能够形成分子内氢键,沸点降低,而对羟基苯甲酸只能形成分子间氢键,导致沸点升高,故沸点:邻羟基苯甲酸小于对羟基苯甲酸,D错误;
故答案为:B。
3.A
【详解】A.水结冰时由于氢键的作用导致水分子以一定的空间结构排列,分子间隔变大,冰体积变大,A符合题意;
B.H2O的热稳定性比H2S强是因为氢氧键键能大于氢硫键键能,与氢键无关,B不符合题意;
C.氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中,是因为HF能和二氧化硅反应,与氢键无关,C不符合题意;
D.NH3能与HCl反应生成氯化铵,与氢键无关,D不符合题意;
故选A。
4.C
【详解】A.甲基咪唑中单键碳原子的杂化方式为、双键碳原子的杂化方式为,故A正确;
B.甲基咪唑易溶于水的主要原因是N原子与水中的H原子形成氢键,故B正确;
C.单键全是键、配位键是键、双键中有1个键,1个甲基咪唑中有12个键,1个离子中含有个键,故C错误;
D.2个Cl-、4个甲基咪唑均为Si原子的配体,离子中的配位数为6,故D正确;
选C。
5.B
【详解】①水分子之间能形成氢键,所以常温常压下,H2O的熔、沸点比第VIA族其它元素氢化物的高,①正确;
②水分子高温下也很稳定与氧元素的非金属性强,氢氧键的键能大有关,与氢键无关,②错误;
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些,其主要原因是接近水的沸点的水蒸气中水分子间因氢键而形成了“缔合分子”,③正确;
④邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,则邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸,熔、沸点低于羟基苯甲酸,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关,④正确;
正确的是:①③④;
故选B。
6.B
【详解】
A.AB2分子中A原子为第ⅥA族,价电子数目为6,B属第ⅦA族元素,则该分子中A的价层电子对数为=4,有2对孤电子对,所以为V型结构,A正确;
B.由电负性可知,B元素的非金属性更强,A-B键为极性共价键,为V型结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,B错误;
C.H2O分子之间存在氢键,沸点更高,C正确;
D.氧元素非金属很强,H2O分子之间存在氢键,A属第ⅥA族元素,B属第ⅦA族元素,AB2分子中不可能有H原子,分子间不能形成氢键,D正确;
故选B。
7.A
【详解】A.由图可知,晶体中含有2种不同的水,一类是配体水分子、一类是形成氢键的水分子,两者结构不同,故胆矾在不同温度下分步失去结晶水,A正确;
B.由图可知,的配位数为6,B错误;
C.为铜原子失去2个电子后形成的例子,其价层电子排布式为,C错误;
D.氢键不是化学键,D错误;
故选A。
8.B
【详解】A.手性碳必须是一个碳原子连四个不能的原子或原子团,该分子中无这样的碳原子,A错误;
B.分子的碳碳双键是非极性键,其它键都是极性键,B正确;
C.一个单键为一个σ ,一个双键中含有一个σ 键和一个π 键,故一共有9个σ键和3个π 键,C错误;
D.醛基是亲水基,能在水中形成氢键,溶解度比2-丁烯大,D错误;
故选B。
9.A
【详解】A.F、Cl、Br是同一主族元素,元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越强,其电负性就越大,因此F、Cl、Br三种元素的电负性随原子序数的增大而减小,A正确;
B.F元素的非金属性很强,原子半径很小小,导致其在发生化学反应时容易获得电子变为F-,在与其它元素形成共价键时,共用电子对偏向F元素,也使最外层达到8个电子的稳定结构,因此没有与族序数相等、与原子最外层电子数相等的最高化合价,B错误;
C.HCl、HBr结构相似,分子的相对分子质量越大,分子间作用力就越大,物质的熔沸点就越高,物质的沸点:HBr>HCl。但HF分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了HF分子之间的吸引作用,导致其熔沸点比HCl、HBr的高,故物质的熔沸点由高到低的顺序为:HF>HBr>HCl,C错误;
D.F2、Cl2、Br2都是由分子构成的物质,它们结构相似,分子的相对分子质量越大,分子间作用力就越大,物质的熔沸点就越高,所以物质的沸点:F2<Cl2<Br2,D错误;
故合理选项是A。
10.B
【详解】A.二甘醇中不存在连接4个不同原子或者原子团的碳原子,故分子中没有手性碳原子,A错误;
B.通过二甘醇结构可知,分子中含有氢氧键,故分子之间能形成氢键,B正确;
C.二甘醇属于分子晶体,故其分子间存在范德华力,C错误;
D.二甘醇属于极性分子,水和乙醇也属于极性分子,由“相似相溶”规律可知,二甘醇能溶于水和乙醇,D错误。
故选B。
11.C
【详解】A.根据该有机物的结构可知,其分子结构不对称,属于极性分子,A正确;
B.该物质中含羟基,能与水形成分子间氢键,B正确;
C.该物质属于有机物,结构中含羟基,能与水形成分子间氢键,在水中的溶解度较大,C错误;
D.该物质中含羟基,能与水形成分子间氢键,在水中的溶解度较大,D正确;
答案选C。
12.B
【详解】A.氢键比范德华力强,但氢键不是化学键,A错误;
B.分子间氢键的存在,大大加强了分子之间的作用力,能够显著提高物质的熔、沸点,B正确;
C.含氢原子的物质之间不一定能形成氢键,如甲烷分子间无氢键,C错误;
D.氢键只影响物质的物理性质,是一种非常稳定的化合物,是因为键的稳定性强,D错误;
答案选B。
13.C
【详解】A.中硫原子采取杂化,A错误;
B.白磷为正四面体结构,P-P键间的夹角是,B错误;
C.氨气和水分子中都含有氢键,二者都是极性分子,并且氨气能和水分子形成氢键,因此氨气极易溶于水,C正确;
D.HF分子间含有氢键,所以其沸点较高,氢键属于分子间作用力的一种,与键长的长短无关,D错误;
故答案选C。
14.AB
【详解】A.醛基中的氧原子可与水分子形成氢键,A正确;
B.C与H、C与O之间形成极性键,而C与C之间形成非极性键,则分子中既有极性键又有非极性键,B正确;
C.双键中含1个键和1个键,单键为键,1个分子中有9个键和3个键,C错误;
D.该分子可以与水分子间形成氢键,而2-丁烯不能,故相同条件下,其在水中的溶解度大于2丁烯,D错误;
答案选AB。
15.AB
【分析】由A、B、C、D、E在周期表中的相对位置可知,A为N元素、B为O元素、C为F元素、D为Cl元素、E为Si元素。
【详解】A.同主族元素,从上到下元素非金属性依次减弱,气态氢化物稳定性依次减弱,则氟化氢的稳定性强于氯化氢;氟化氢能形成分子间氢键,氯化氢不能形成分子间氢键,则氟化氢的分子间作用力大于氯化氢,沸点高于氯化氢,故A错误;
B.同周期元素,从左到右元素非金属性依次增强,简单氢化物的还原性依次减弱,则氨分子、水分子、氟化氢分子的还原性依次减弱,故B错误;
C.三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,氮原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形;四氯化碳分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,碳原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型为正四面体锥形,则三氯化氮和四氯化碳的空间构型不同,键角大小不同,故C错误;
D.四氯化硅分子中硅原子和氯原子均达8电子稳定结构,与四氯化碳的价层电子数都为32,故D正确;
故选D。
16.(1) X射线衍射实验 同素异形体 2 球形
(2) 或
(3) p 氨分子间存在氢键,分子间只有范德华力
(4) 6 CD 2
【解析】(1)
X射线衍射实验能研究晶体中原子排列,科学家常利用X射线衍射实验区分晶体硼和无定形硼,二者之间互为同素异形体。Be原子价电子排布式为2s2,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以B元素排在第2位;基态原子的电子排布式为1s22s22p1,最低的能级为1s,电子云轮廓图为球形。
(2)
根据图示,每个硅原子与4个氧原子成键,其中2个氧原子与2个Si原子成键,根据均摊原则,其化学式为,Si原子形成4个σ键,无孤电子对,所以Si原子的杂化类型为。
(3)
N原子价电子排布为2s22p3,N元素位于元素周期表p区;该元素形成的简单氢化物是NH3,NH3分子间存在氢键,分子间只有范德华力,所以NH3的沸点比的沸点高;
(4)
①中,1个Co与6个NH3形成6个配位键,所以提供6个空轨道。该配位离子的作用力为共价键、配位键,选CD;
②若将中的两个分子换成两个,2个可能位于正八面体同一个楞上或位于正八面体对位,可以形成2种不同的结构形式。
17. 正四面体形 、、 、、 、、 原子半径:,键长:,键能: 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有 > 甲醇分子间存在氢键 sp 与均为极性分子,中氢键比甲醇多;与均为非极性分子,的相对分子质量较大、范德华力较大 离子键和键(键)
【详解】Ⅰ.(1)分子中中心原子价层电子对数为,采取杂化,不含孤电子对,空间构型为正四面体形;
(2)、、的组成和结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,但由于分子间存在氢键,沸点反常,最高,故沸点由高到低的顺序为、、;同主族元素非金属性越强,简单氢化物的还原性越弱,因非金属性:,故还原性由强到弱的顺序为、、;同主族元素的简单氢化物,中心原子的电负性越大,键角越大,故键角由大到小的顺序为、、;
Ⅱ.(1)F、均为第ⅦA族元素,原子半径:,键长:,键能:,所以的热稳定性强于;
(2)为离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,故的电子式为;
(3)由于乙醇与水分子间存在氢键,而氯乙烷和水分子间不存在氢键,故乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷;
Ⅲ.(1)水分子中的羟基氢原子比乙醇分子中的羟基氢原子活泼,给出氢离子的能力H2O >;反应可以说明结合能力更强;
(2)是离子化合物,与形成离子键,中2个碳原子间形成3个共用电子对,使每个原子最外层都达到8电子稳定结构,所以的电子式为;
(3)甲醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键,而甲醛分子间只有范德华力,氢键强于范德华力,因此常压下,甲醇的沸点比甲醛高;
Ⅳ.(1)根据价层电子对互斥模型,和的中心C原子分别属于“2(成键电子对数)(孤电子对数)”型和“”型,中心C原子的价层电子对数分别为2和4,所以和分子中C原子的杂化形式分别为和;
(2)、、、这4种物质中,沸点关系为;原因是常温下水和甲醇是液体,而二氧化碳和氢气是气体,前二者的沸点高于后二者。而水分子中的两个氢原子都可形成分子间氢键,甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳的分子间作用力较大,沸点较高,即与均为极性分子,中氢键比甲醇多。与均为非极性分子,的相对分子质量较大、范德华力较大;
(3)中锰离子和硝酸根离子之间形成离子键,硝酸根内部形成键和键,因此中的化学键除了键外,还存在离子键和键。
18. 2 3 1:5 、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同,但氧原子电负性大,价层电子密度高,故相互间排斥作用更强键角更大
【详解】(1)为5号元素,基态原子的电子排布式为,同一轨道中两个电子自旋相反,故核外存在2对自旋相反的电子;核外电子空间运动状态由能层、能级原子轨道决定,轨道、轨道、有1个轨道,有3种不同空间运动状态的电子;在周期表中,与位于对角线位置,根据对角线规,则硼元素许多性质与元素相似.
(2)是与硼元素的某种氢化物相互作用的产物,与乙烷结构相似,则为,的结构式为;加热转化为和,与乙烯结构相似,则为,分子中含有1个键、5个键,键和键数目之比为1:5.
(3)、采取的杂化方式和所含孤电子对数相同,但氧原子电负性更大,成键电子对更偏向,故相互间排斥作用更强,键角更大,使得略大于.
(4)根据图示,图中存在的氢键的表示式为和。
19. ③ 2 2 水分子间存在氢键 C6H6 H2O 大于 SiCl4>CCl4>CH4
【分析】由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O;由D与B同主族,且为非金属元素,得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。
【详解】(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子,CO2中含2个σ键,2个π键。故答案为:③;2;2;
(2)C的氢化物为H2O,水分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。故答案为:水分子间存在氢键;
(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂。SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。故答案为:C6H6;H2O;大于;
(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。故答案为:SiCl4>CCl4>CH4;
20. N>C>Si>Na 三角锥形 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 离子键、共价键、配位键、氢键 NH3 SiH4 sp杂化 直线形
【详解】A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增加,其中A与B、A与D在周期表中位置相邻,A、B、D的相对位置为,A原子核外有两个未成对电子,B的第一电离能比同周期相邻的两种元素大,B为半充满结构,B为N、A为C、D为Si;C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外),C为Na;E与C位于不同周期,E原子核外最外层电子数与C相同,其余各层电子均充满,则E的电子排布式为ls22s22p63s23p63d104s1,E为Cu。
(1)A、B、C、D分别为C、N、Na、Si,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则电负性由大到小的顺序为N>C>Si>Na。
(2)B的气态氢化物为NH3,NH3的结构式为;中心原子N的孤电子对数为,σ键电子对数为3,价层电子对数为1+3=4,故N采取 sp3杂化,NH3空间构型为三角锥形。
(3)E为Cu,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;根据图示可判断H2O分子和Cu2+间存在配位键,同时水分子之间还存在氢键,H2O分子内存在共价键;该化合物还含有阴、阳离子间的离子键。
(4)A与B的气态氢化物分别为CH4和NH3,其沸点高低为NH3>CH4(因NH3分子之间存在氢键),A与D的气态氢化物分别为CH4和SiH4,由于其组成和结构相似,SiH4的相对分子质量大于CH4,故沸点SiH4>CH4。
(5)A的稳定氧化物为CO2,CO2中C原子的孤电子对数为,σ键电子对数为2,价层电子对数为0+2=2,C原子采取sp杂化,CO2分子呈直线形。
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