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《物质结构与性质》模块（选考题）

在硼酸[B（OH）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

C

解析：石墨具有平面正六角形结构，可判断其中C原子是sp2杂化，由于“在硼酸〔B(OH)3〕分子中，B原子与3个羟基相连”虽然三个C—O都在一个平面上，但σ单键能够旋转，使O—H键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。

 


练习册系列答案
相关题目
（2013?青岛一模）[化学-物质结构与性质]
太阳能电池的发展已经进入了第三代．第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池．完成下列填空：
（1）亚铜离子（Cu+）基态时的电子排布式为
[Ar]3d10
[Ar]3d10
；
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为
Br＞As＞Se
Br＞As＞Se
 （用元素符号表示），用原子结构观点加以解释
As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大
As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大
；
（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF3能与NH3反应生成BF3?NH3． BF3?NH3中B原子的杂化轨道类型为
sp3
sp3
，B与N之间形成
配位
配位
键；
（4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂（SiC）结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为
12
12
．
（2013?泰安二模）【化学一物质结构与性质】
X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，且x原子半径小于Q的原子半径；
②Y元素是地壳中含量最多的元素；w元素的电负性略小于Y元素；在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子；
③Z元素的电离能数据见下表（kJ?mol-1）
I1 I2 I3 I4 …
496 4562 6912 9540 …
（1）XY2分子空间构型为
直线型
直线型
．QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为
SP3
SP3
，微粒间存在的作用力是
共价键
共价键
．
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是
氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体
氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体
．
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为
Mg
Mg
（填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是
镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大
镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大
．
（2013?南通一模）【物质结构与性质】
K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+．
（1）Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr（OH）4]-、[Cr（CN）6]3．
①Cr3+的电子排布式可表示为
1s22s22p63s23p63d3
1s22s22p63s23p63d3
．
②不考虑空间构型，[Cr（OH）4]-的结构可用示意图表示为
．
③CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式：
．
（2）K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸．
①乙醛中碳原子的杂化方式有
sp3
sp3
、
sp2
sp2
．
②乙酸的沸点是117.9℃，甲酸甲酯的沸点是31.5℃，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是
乙酸分子间存在氢键
乙酸分子间存在氢键
．
（3）一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图所示，已知距离每个Cr原子最近的原子有6个，则图中
c
c
原子代表的是Cr原子．
（2012?开封二模）[选修一物质结构与性质]同一周期（短周期）各元素形成单质的沸点变化如图1所示（按原子序数连续递增顺序排列）．该周期部分元素氟化物的熔点见表．
 
氟化物 AF BF2 DF4
熔点/K 1266 1534 183
（1）A原子核外共有
11
11
种不同运动状态的电子，
4
4
种不同能级的电子．
（2）B的单质在空气中燃烧的主要产物是白色的
MgO
MgO
，还生成少量的
Mg3N2
Mg3N2
（填化学式）；
（3）已知下列数据：
①、Fe（s）+
1
2
O2（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ/mol
②、2C（s）+
3
2
O2（g）=C2O3（s）△H=-1675.7kJ/mol
 则C的单质和FeO反应的热化学方程式为
2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al2O3（s）△H=-859.7kJ/mol
2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al2O3（s）△H=-859.7kJ/mol
．
（4）元素D的气态氢化物分子为
非极性
非极性
分子（填“极性”或“非极性”）．D的电负性比E的
小
小
 （填“大”或“小”）．在D、E、G、H四种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是
HCl
HCl
 （填化学式）．
（5）G的最高价氧化物水化物的酸根离子的立体构型是
正四面体
正四面体
，其中G原子的杂化轨道类型是
sp3
sp3
．
（6）元素H的钠盐晶胞结构如图2所示，每个Na+周围与之距离最近的Na+的个数为
12
12
．
（7）解释上表中氟化物熔点差异的原因：
NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；MgF2的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF2的熔点比NaF高
NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；MgF2的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF2的熔点比NaF高
．
（2011?郑州二模）[化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，它们的原子序数依次增大．B、C、D同周期，A、D同主族，B，C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．E元素的原子核外共有20种不同运动状态的电子，且E的原子序数比D大4．
（1）B、C的第一电离能较大的是
Al
Al
（填元素符号）．
（2）A的氢化物的分子空间构型为
V型或折线型
V型或折线型
，其中心原子采取
sp3
sp3
杂化．
（3）A和D的氢化物中，沸点较高的是
H2O
H2O
（填化学式），其原因是
水分子之间可以形成氢键，而H2S分子之间不能形成氢键
水分子之间可以形成氢键，而H2S分子之间不能形成氢键
．
（4）仅由A与B元素组成，且含有非极性键的化合物是
Na2O2
Na2O2
（填化学式）．
（5）E的核外电子排布式是
1S22S22P63S23P64S2
1S22S22P63S23P64S2
．
（6）B的最高价氧化物对应的水化物，其溶液与C单质反应的化学方程式是
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
．
（7）E单质在A单质中燃烧时得到一种白色晶体，其晶体的晶胞结构如右图所示，则该晶体的化学式为
CaO2
CaO2
．

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