山东第一医科大学（泰山医学院）：《基础化学》课程教学资源（习题与解析，打印版）分子结构

@来山玉学花 省级精品课程申报 分子结构 1.现代价键理论认为共价键的形成条件是什么？ 答：共价键形成条件一是成键原子的自旋相反的单电子可配对形成共价键，二是单电子所 处的两原子轨道尽可能地最大重叠。两原子轨道重叠越多，则两核间电子云密度越大，系统能 量降低越多，所形成的共价键越牢固，这称为原子轨道最大重叠原理。 2.列表表示、π键的区别。 答： σ键 π键 轨道 S-S,$-Px,Px-Px Py-Py,P:-P: 分子举 H2,HCl,Cl 少 例 形成方两原子轨道“头碰头”的重叠两原子轨道“肩并肩”重叠 式 对称性重叠部分沿键轴呈圆柱型对垂直于键轴呈镜面反对称分布 称 存在 可单独存在 不能单独存在，与σ键共存于共价双键、 叁键 稳定性 稳定 活淡 3.根据共用电子对是否偏移，共价键可以分为哪两类？ 答：根据共用电子对是否偏移共价键可分为极性共价键和非极性键共价键。极性共价键是 由于成键原子的电负性不同，共用的电子对偏向电负性较大的原子，使键的一端带部分负电荷 δ，而另一端带部分正电荷6*，键的正、负电荷中心不重合形成的共价键。非极性共价键是因 为成键原子的电负性相同，成键电子对等量共享，键的正、负电荷中心重合的共价键。 4.共价键的极性及极性大小用什么来判断？共价分子的极性及极性大小用什么来量度？ 答：共价键的极性大小根据成键原子的电负性来判断，因为共用的电子对偏向电负性较大 1

@春山年花 Medieal Universit 省级精品课程申报 的原子，使键的一端带部分负电荷ǒ，而另一端带部分正电荷8，故成键原子的电负性差别越 大，共价键的极性越强。 双原子分子的极性与键的极性一致。多原子分子的极性不仅与键的极性有关，也与分子构 型有关，虽然是极性键，只要键型相同，分子构型对称，其分子中各个键的极性就能相互抵消， 正、负电荷重心重合。分子的极性可用电偶极矩((electric dipole moment)u来衡量。它是分子中 正、负电荷中心的距离d与正或负电荷中心上的电量g的乘积，即Pgd,单位为10”Cm。 0的分子为极性分子，4越大，分子极性越大。 5.杂化轨道理论的基本要点是什么？ 答：杂化轨道理论的基本要点是： ①形成分子时，因原子之间的相互影响，同一原子内能量相近的不同类型的原子轨道混 合，重新分配能量和确定空间方向，形成的新原子轨道称为杂化轨道(hybrid orbital,这一过 程称为杂化hybridization)。 ②杂化轨道形状不同于原轨道形状，杂化轨道的角度分布变得一头大一头小，更有利于 最大重叠，成键能力增强。而且原子轨道杂化过程中所需要的能量可由杂化轨道形成共价键时 所释放的能量来补偿且有余，形成的分子更加稳定。 ③杂化轨道之间尽可能取最大夹角分布，形成相互排斥能最小的杂化轨道构型。杂化类 型不同，杂化轨道构型也不相同，由此即可解释分子构型。 ④杂化有等性杂化和不等性杂化。 6.试用杂化轨道理论解释H0C1分子如何成键及健角是103°而不是10928？ 答：H0C1分子的键间夹角为103°，是因为成键时中心原子氧采取不等性sp杂化方式分别 与一个氢原子和一个氯原子结合，由于氧原子上有两对孤对电子不参加成键，它们对成键电子 对的排斥作用大，使HOC1分子中键角压缩为103°，致使HOC1分子结构星V字形。 7.H0离子的中心原子0采用何种类型杂化，说明H0*中成键情况，中心原子的价层电 子对构型和离子的构型如何？ 答：H0离子的中心原子0采取不等性sp杂化轨道和三个氢原子结合。四个不等性sp杂 化轨道中，两个含有单电子，两个含有孤对电子。两个含有单电子的s即轨道分别和氢原子的 1s轨道形成。键，一个含有孤对电子sp和氢离子的1s轨道形成。配键，剩下的孤对电子不参

@奉山压章花 省级精品课程申报 加成键。孤对电子成键电子对有排斥作用，使H0离子中键角压缩，致使H:0离子结构呈成 三角堆形 8.在HC-CH-CH2、CHCH2-OH、CHCO0H分子中，各C原子是什么杂化类型？ 答：C原子所连接的键都是单键的是sp杂化，双键两端的C原子和羧基中C原子是s即子 杂化。H,C-CH-CH2sp3、sp之、sp2,CH-CH-OHsp3、sp3,CHC00Hsp3、sp2 9.价层电子对互斥理论的基本要点是什么？ 答：①一个共价分子或离子的构型主要决定于中心原子价层电子对（成键电子对和孤对 电子)互斥力最小时所形成的几何结构。 ②若中心原子价层都是共享电子对即成键电子对，则成键电子对之间互斥力最小时的分 布即为分子的特定构型。 ③若中心原子价层除成键电子对外还有孤对电子，由于孤对电子占有一定位置，且对成 键电子对的排斥作用大，对分子的构型影响极大。 10.用价层电子对互斥理论判断分子构型的步骤是什么？ 答：①确定中心原子价层电子对数 中心原子价层电子对数等于中心原子的价电子数（等于主族族数）与配原子提供的共用电 子数的总和除以2。规定H和卤素原子作配位原子时均提供1个电子：0、S作为中心原子有6 个电子，作为配位原子不提供电子。对于多原子离子，计算其中心原子的价层电子总数时，还 应减去正离子的电荷数或加上负离子的电荷数。若计算了价电子对数后剩余1个电子，这个电 子看作是1对电子；分子或离子中双、叁键也分别看作是1对电子。 ②判断分子构型及中心原子杂化类型 根据中心原子的价层电子对数，从中心原子的价电子对构型和分子构型表即可确定中心原 子价电子对构型和分子构型。 11.根据价层电子对互斥理论，判断BF3、NF、AsFs、PbC分子构型如何？ 答：BF分子中有3个成键电子对数，没有孤对电子，故BF3分子为平面正三角形； NF分子中有3个成键电子对数，孤对电子一对，故NF分子为三角锥形： AsF5分子中有5个成键电子对数，没有孤对电子，故AsF5分子为三角双锥形； PbCh分子中有2个成键电子对数，孤对电子一对，故PbC,分子为V形： 3

网来山年花 省级精品课程申报 12.分子轨道理论的基本要点是什么？ (略) 13.用分子轨道理论说明N2分子为什么特别稳定？ 答：N,分子的电子组态是 N(G1)'(os2(o2)2(o2s2(xn)(π2p.)(a2x)] 键级=(10-4)2=3 因为八2分子键级为3，即N2分子中是叁键，说明八2分子特别稳定 14.写出C0分子的电子组态，并指出键级和磁性。 答：C0分子的电子组态是 C0(G1)(a1s)'(2)o2(a2px)2(x2p)2)1 键级=(10-4)/2=3 因为C0分子键级为3，C0分子中没有单电子，反磁性。 15.按分子轨道理论，写出CN的电子组态，说明磁性。 答：CN分子的电子组态是 CNI(G(Is(G2(s)(((21 因为CN分子中没有单电子，反磁性。 16.指出下列说法的错误 (1)色散力仅存在于非极性分子之间。 (2)凡是含有氢的化合物分子之间都能产生氢键。 答：(1)色散力不仅存在于非极性分子之间，也存在于极性分子之间、极性分子和非极 性分子之间。 (2)H原子只有与电负性大、半径小的F、O、N等原子以极性共价键结合后，由于F、 O、N等原子吸引电子能力大，使H原子与另一个F、0或N等原子接触时，才能产生氢键。 17.常温下为什么F2、C2为气态，B,为液态，而2为固态？ 4

@表山学花 niversit 省级精品课程申报 答：随者氟、氯、溴、碘双原子分子的相对分子质量的增大，分子的变形性增大，分子间 的色散力增大，所以在常温下，卤素单质中氟、氯是气态，溴是液态，碘是固态 18.判断下列各组分子之间存在何种分子间作用力？ ()苯和四氯化碳(2)苯和乙醇（③）甲醇和水（④氨和水 答：(1)色散力。(2八、（④诱导力和色散力。(3）取向力、诱导力和色散力。 19.非极性物质的熔点大小主要是何种分子间力决定？比较SiH、CH,熔点的高低。 答：非极性物质的熔点大小主要是由色散力决定。因为S分子比CH分子的相对分子 质量大，SiH4分子比CH,分子的变形性大，SiH,分子比CH,分子的色散力大，所以Si,的 熔点比CH4熔点高。 20.下列各化合物有无氢键？如果存在氢键，是分子间氢键还是分子内氢键？ NH,、CH6、C2H6、HNO3、邻羟基苯甲酸 答：NH、HNO3、邻羟基苯甲酸存在氢键。NH,是分子间氢键，NO3、邻羟基苯甲酸是分 子内氢键。 21.下列表述错误的是 A.2个成键原子轨道沿轴向“头碰头”重叠形成。键 B.2个成键原子轨道垂直轴向平行“肩并肩”重叠形成π键 C.2个成键原子共用2对电子形成2个单键 D.一般情况下原子核对π电子的吸引力小于对σ电子的吸引力。 答：C 22.下列分子的中心原子以sp3不等性杂化成键且无σ配键的是 A.BeCh B.NH4 C.SiCl D.H2S 答：C 23.根据分子轨道理论，下列分子或离子中，稳定性最差的是 A.02 B.O2 C.02 D.02 答：D

@表山手学花 省级精品课程申报 24.下列分子或离子中键级为2.5的是 A.N2 B.NO C.He2 D.02 答：B 25.下列说法正确的是 A.不同原子的能量相近的2个原子轨道可杂化成2个杂化轨道。 B.原子中能量相近的2个原子轨道可近似线性组合成2个分子轨道。 C.范德华力中取向力一般是最主要的。 D.配位键与单电子配对键在本质上是一样的。 答：D 26.化合物和20，的熔点是1、①>②，2、①②，4、①<②，下列全对的是 A.1,3 B.2,3 C.1,4 D.2,4 答：D 27.下列说法错误的是 A.CO,2离子的构型是锥形 B.PCs分子中P原子无孤对电子 C.原子轨道杂化后，其形状和最大值伸展方向与原来的轨道不同。 D.分子轨道与原子轨道不同之处还在于分子轨道是多中心的即多核的系统。 答：A 28.下列说法中错误的是 A.共价键的饱和性是成键原子的单电子数所决定的 B.氢键的方向性即形成分子间氢键的三个原子在一条直线上 C.范德华力包括取向力、诱导力、色散力和氢键 D.分子轨道理论中没有键级小于零的情况 答：C

@来山压学花 省级精品课程申报 29.下列是直线形分子或离子的是 A.H2O B.SF2 C.HgCk D.C102 答：C 30.下列说法中错误的是 A.在一个稳定的分子中，成键分子轨道中电子数总是多于反键分子轨道中的电子数。 B.每个分子轨道可以填充2个自旋平行的电子 C在π，分子轨道或π分子轨道中，电子按洪特规则排布 D.分子中电子数等于成键原子的电子数之和 答：A 31.下列分子中极性分子是 A.CH3CI B.CH4 C.CH2CH2 D.BF3 答：A 32.Use the valence shell electron-pair repulsion theory to predict for each of the following: (1)the geometric arrangement of electron pairs around the central atom,(2)the molecule shape. NO2、SF6、SO2、CIO4、C1O、NH4 答：NO2:价电子对数-(5+0)/2-2.5，相当于3，有1对孤对电子，V形构型 SF6:价电子对数=(6+6)/2=6，无孤对电子，八面体构型。 S0:价电子对数-(6+2)/2=4，有一对孤对电子，三角锥体构型。 C10:价电子对数=(7+1)/2=4，有一对孤对电子，三角锥体构型。 NH:价电子对数=(5+4-1)/2=4，有一对孤对电子，四面体构型。 33.Deduce the electronic configuration of the fluorine molecule,and calculate its bond order. Answer:The electronic configuration of the fluorine molecule is F2「(G)(o12(o2J(o2(2n)(x2n)2(π2)πin)(π3m)1 The bond order is

@表华花 省级精品课程申报 B0=(10-8)2=1 34.Give the electronic configuration of the C2 molecule and predict whether or not it is paramagnetic.What is the bond order? Answer:The electronic configuration of the C2 molecule is C2I(o1Gs(a2(o2s2(y)'(T2)1 The bond order is B0=(64)2=1 35.Which of the following molecules are capable of forming hydrogen bonds with one another? A.NH: B.CBr4 C.HF D.HCHO Answer:Aand C