选修三第二章.doc

选修3 第2章
课时作业及答案解析
1．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1稳定化合物的是(　　)
A．3和17　　　　　　　　　 B．1和8
C．1和6 D．7和12
【解析】　根据已知的原子序数确定对应的元素，然后根据常见的物质进行判断。选项A中可形成LiCl；选项B中可形成H2O2；选项C中可形成C2H2；选项D中可形成Mg3N2。
【答案】　D
2．下列事实不能用键能的大小来解释的是
(　　)
A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B．稀有气体一般难发生反应
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．F2比O2更容易与H2反应
【解析】　N2分子中存在NN键，键能很大，破坏共价键需要很高的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐增大，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱。由于F—F键的键能较小，H—F键的键能大于H—O键，所以HF更容易生成。
【答案】　B
3．下列叙述错误的是(多选)
(　　)
A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键
C．原子最外层只有一个电子的主族元素，它与卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D．非金属原子之间不可能形成离子键，所以非金属原子形成的化合物中不可能含有离子键
【解析】　离子键的本质是带相反电荷离子之间的相互作用，它包括相互吸引和相互排斥两个方面，A错；活泼金属和活泼非金属易形成离子键，一般认为当成键原子所属元素的电负性差值小于1.7时，原子间不易形成离子键，如AlCl3、BeCl2是由金属和非金属形成的共价化合物，B正确；主族元素原子最外层只有一个电子的可能是H元素，也可能是碱金属元素。若是H元素与卤素形成的化学键是共价键，若是碱金属元素与卤素形成的化学键是离子键，C正确；非金属原子之间只能形成共价键，不可能形成离子键，但由非金属原子形成的化合物中可能含有离子键，如铵盐。NH与阴离子通过离子键结合形成离子化合物，D不正确。
【答案】　AD
4．氦晶体的升华能是0.105 kJ·mol－1，而冰的升华能则为46.9 kJ·mol－1。能解释这一事实的叙述是
(　　)
①氦原子间仅存在范德华力；②冰中有氢键；③氦原子之间的化学键很弱；④水分子之间的共价键强
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
【解析】　氦原子间仅存在范德华力，无化学键。范德华力弱，升华时消耗能量少。而水分子间存在氢键，分子间作用力增大，冰升华时消耗能量大。
【答案】　A
5．下列用途不能用金属键知识解释的是
(　　)
A．用铁制品做炊具 B．用金属铝制导线
C．用铂金做首饰 D．铁生锈
【解析】　在固态金属中存在着金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用，即金属键。金属键是没有饱和性和方向性的，自由电子是属于整块固态金属的。因此，金属具有金属光泽、良好的导热性、导电性和延展性。用铁制品做炊具是利用了金属铁具有导热性和延展性，导热性是因为自由电子与金属阳离子之间的碰撞，把能量由高温处传到低温处；用金属铝制导线是利用了金属铝具有导电性和延展性，导电性是因为自由电子在外电场作用下，能沿着导线由负极流向正极；用铂金做首饰是利用了铂金具有金属光泽和延展性，有金属光泽是因为自由电子吸收可见光后又迅速地释放，使金属具有不透明性和金属光泽。铁生锈是铁在潮湿空气中与氧气反应的结果。
【答案】　D
6．COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有
(　　)
A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键
【解析】　C和Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键。
【答案】　D
7．下列叙述中正确的是
(　　)
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都是直线型分子
【解析】　分子的极性与物质的空间结构有关，空间结构高度对称的分子属于非极性分子。对于ABn分子，其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数，则属于非极性分子，反之属于极性分子。当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。选项A中CO2为直线形结构，正、负电荷重心重合，故为非极性分子；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱；选项D中的H2O分子为V型结构。
【答案】　B
8．元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期。下列有关推测正确的是
(　　)
A．XYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XY
B．XYZ3是一种微溶于水的盐，且X与Z可形成离子化合物XZ
C．XYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZ
D．XYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2
【解析】　由题目可知，XYZ3可能的物质有：HClO3，NaNO3，MgCO3。若XYZ3为一种可溶于水的酸HClO3，X与Y不能形成共价化合物XY(HCl)，A错；若XYZ3为MgCO3微溶于水，X与Z可形成离子化合物MgO，B正确；若XYZ3为NaNO3易溶于水的盐，YZ(NO)不是离子化合物，C错；若XYZ3是离子化合物，YZ2为NO2、CO2均不是离子化合物，D错。
【答案】　B
9．下列各物质中的中心原子不是采用sp3杂化的是
(　　)
A．NH3 B．H2O
C．CO2 D．CCl4
【解析】　NH3为三角锥形，但中心原子氮原子采用sp3杂化，形成4个等同的轨道，其中一个由孤对电子占据，余下的3个未成对电子各占一个。H2O为V形，但其中的氧原子也是采用sp3杂化形成4个等同的轨道，其中两对孤对电子分别占据两个轨道，剩余的2个未成对电子各占一个。CCl4分子中C原子也采用sp3杂化，但CO2分子中C原子为sp杂化，CO2为直线形分子。
【答案】　C
10．(2009年北京高考)W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7∶17；X与W同主族；Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半；含Z元素的物质焰色反应为黄色。下列判断正确的是
(　　)
A．金属性：Y>Z
B．氢化物的沸点：X>W
C．离子的还原性：X>W
D．原子及离子半径：Z>Y>X
【解析】　由题设可判定W为Cl，X为F，Y为Al，Z为Na。则金属性：Na>Al，氢化物沸点：HF>HCl，HF分子间存在氢键。离子还原性Cl－>F－，原子半径Na>Al>F，离子半径F－>Na＋>Al3＋。
【答案】　B
二、非选择题
11．氮及其化合物在生产、生活和科技等方面有重要的应用。请回答下列问题：
(1)氮元素基态原子的价电子排布式为______________。
(2)在氮分子中，氮原子之间存在着______个σ键和______个π键。
(3)磷、氮、氧是周期表中相邻的三种元素，比较：(均填“大于”、“小于”或“等于”)
①氮原子的第一电离能________氧原子的第一电离能；
②N2分子中氮氮键的键长________白磷(P4)分子中磷磷键的键长；
(4)氮元素的氢化物(NH3)是一种易液化的气体，请阐述原因是_____________________。
(5)配合物[Cu(NH3)4]Cl2中含有4个配位键，若用2个N2H4代替其中的2个NH3，得到的配合物[Cu(NH3)2(N2H4)2]Cl2中含有配位键的个数为________。
【解析】　氮元素基态原子的价电子排布式为2s22p3，为半充满的稳定结构，故氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能。N2分子中含有NN键，其中1个σ键、2个π键。N2分子中NN键的键长小于白磷(P4)分子中P—P键的键长。由于氮原子半径小，电负性大，NH3分子间易形成氢键，使得氨的沸点升高，易于液化。一个NH3分子含有一对孤对电子，用2个N2H4代替其中的2个NH3，由于Cu2＋的配位数前后不变，因此替换后的配合物仍含有4个配位键。
【答案】　(1)2s22p3　(2)1　2
(3)①大于　②小于
(4)氨分子之间容易形成氢键，使其沸点升高而容易液化　(5)4
12．(2009年宁夏高考有改动)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________________，该元素的符号是________；
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________，该元素的名称是________；
(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为______；
(4)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)因为X原子4p轨道上有3个未成对电子，可知其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3并推出其元素符号为As。
(2)根据Y元素的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y和Z元素的原子序数之和为42－33＝9，Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4，再根据Z可形成负一价离子，推出Y电子排布为后者，电子排布图为 ，元素名称为氧。Z为氢。
(3)X与Z形成的化合物为AsH3，其空间构型可类比同主族的氢化物NH3，为三角锥形。
(4)氢化物的稳定性和元素的非金属性有关，或与共价键的键长有关。键长越短，键能越大，氢化物越稳定。所以NH3>PH3>AsH3。
【答案】　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As

(3)三角锥形
(4)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定。
沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高
13．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。
________________________________________________________________________。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式________；该分子中中心原子以sp2杂化，是__________分子，分子构型________。
(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式__________；该分子中中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型________。
(4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，并比较酸性强弱：________________。
【解析】　根据氢化物化学式H2X，知×100%＝88.9%，M(X)＝16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，则其氧化物分别SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，由无机含氧酸的判断知酸性：H2SO4＞H2SO3。
【答案】　(1)X：第2周期、ⅥA族；Y：第3周期、ⅥA族
(2)SO2　极性　Ⅴ形　(3)SO3　非极性　平面三角形
(4)H2SO3　H2SO4　H2SO4＞H2SO3