高中化学竞赛题-分子的结构

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高中生化学分子结构练习题库

1. 水分子的化学式是什么？

水分子的化学式是H2O。

2. 请写出甲烷（CH4）的分子式结构。

3. 已知乙醇（C2H5OH）分子式，画出其分子结构。

4. 碳酸氢根（HCO3-）是一个离子，它的分子结构如何？

5. 正己烷（C6H14）是烷烃的一种，画出其分子结构。

6. 氨（NH3）是一种常见的化合物，画出其分子结构。

7. 三氟化硼（BF3）是无机化合物，其分子结构是什么样子的？

8. 苯（C6H6）是一种芳香烃，请画出其分子结构。

9. 硝酸根（NO3-）是一种离子，请写出其分子结构。

10. 二氧化氮（NO2）是一种与空气污染有关的气体，画出其分子

结构。

11. 乙酸（CH3COOH）是一种有机酸，请写出其分子结构。

12. 醚是一类含氧化合物，请写出乙醚（C2H5OC2H5）的分子结构。

13. 纳米管是碳纳米材料的一种形式，请写出碳纳米管（C60）的分

子结构。

14. 戊二酸（C5H8O4）是一种二羧酸，请画出其分子结构。

15. 溴酸根（BrO3-）是一种离子，请写出其分子结构。

16. 磷酸（H3PO4）是一种无机酸，请画出其分子结构。

17. 氟化锂（LiF）是一种无机化合物，请写出其分子结构。

18. 稀硫酸（H2SO4）是一种强酸，请画出其分子结构。

19. 乳酸分子（C3H6O3）是一种有机酸，请写出其分子结构。

20. 硝酸（HNO3）是一种强酸，请画出其分子结构。

以上是高中生化学分子结构练习题库的部分题目，通过解答这些题目，可以加深对分子结构的理解和记忆。希望这份题库对你的学习有所帮助！

高中化学竞赛课程无机化学第二章分子组成与结构

(3) 共价键的的种类：键、和（）键
例3 F2 :
FF
F 2s2 2p5 F 2s2 2p5
+
2p
Fra Baidu bibliotek
+
2p
键
++
2px
2px
键
+ + “肩”并“ 肩”
2py 2py
+ + “肩”并“ 肩”
键（镜面反对称）
2pz 2pz
键
例4： N2
.. N
N..
N 2s2 2p3 N 2s2 2p3
U (Z+Z-)/(r+ +r-) , U越大, 正负离子间结合力越强，熔点越高，硬度越大，热膨胀和压缩系数越小。
Z的影响较r的影响占主导
例
给出NaF, NaCl, NaBr, NaI, MgO, CaO,
SrO, BaO 的熔点顺序。
解：
r– :
F < Cl– < Br– < I–
r+ :
例子
.N
N. .C
O.
离域π键（大π键）在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连
贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，或共轭大π键，简称大 π键。

高中化学竞赛试题配位结构和异构

中学化学竞赛试题资源库――配位结构和异构

A组

1．已知[Co(NH3)6]呈正八面体结构：各NH3分子间距相等，Co3位于正八面的中心。

－＋

若其中二个NH3分子被Cl取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]的同分异构体的种数有

A 2种

B 3种

C 4种

D 5种

＋

2．Co(NH3)63离子是正八面体而非三棱柱或平面六边形构型的理由是 A 其一氯取代物不存在同分异构体 B 它是非极性分子

C 它的键长与键角都相等

D 其二氯取代物只存在两种同分异构体

3．我国科学工作者合成了许多结构复杂的天然有机化合HCCH2CH3物，如叶绿素、血红素、维生素B12等。叶绿素的结构如图。下

H3CCH2CH3列有关说法中正确的是 NNHCA 叶绿素属于高分子化合物 MgCHNNB 叶绿

素分子中含有三种类型的双键 H3CCH3C 叶绿素不属于芳香烃

CH2COD 在一定条件下，叶绿素能发生加成、水解、酯化等反应 COCH3CH2O4．本题

涉及4种组成不同的配合物，它们都是平面正方形COOC20H39结构。

（1）PtCl2・2KCl的水溶液与二乙硫醚（Et2S）反应（摩尔比1�U2）得到两种结构

不同的黄色配合物，该反应的化学方程式和配合物的立体结构是：

（2）PtCl2・2KCl的水溶液与足量Et2S反应获得的配合物为淡红色晶体，它与

AgNO3

反应（摩尔比1�U2）得到两种组成不同的配合物，写出上述两个反应的化学方程式。

5．本题涉及3种组成不同的铂配合物，它们都是八面体的单核配合物，配体为OH－

高中化学竞赛中的化学键与分子结构

路易斯结构式虽然能说明一些问题，但是它还是有一些局限性：
1. 对作为中心原子的第3周期及其以下周期的元素而言, 价层电子数可以大于 8.例如，[SiF6]2-，PCl5 和 SF6 中的中心原子价层电子数分别为 12，10 和 12 (超价化合物). 2. 对于氧分子的结构，第一种表示虽然符合路易斯结构式，但它不能表达氧分子显示的磁性，后两种表示方法对.
4 3

价电子总数分子或离子
键类型
17 NO2
16 CO2
4 2个 3

5 3

3 3

表示式
O Cl O ..

.

O O O

O NO

OCO
0 6 0
‥
‥
‥源自文库
F
‥F
‥
F
‥
F
F
‥
F
这两个问题是要注意的！
1
2
F 当分子中有键时, 键应排在相当于孤对电子的位置！
F S=O
F
F
VP= 5+ (6－4×1 － 2)=5
1 2
键的极性和中心原子的电负性会使键角改变 : Cl

高中化学竞赛2分子结构

H O H
H N H H
H O H H C C O H
N N
水、氨、乙酸和氮气的路易斯结构式
Note: 书写路易斯结构式应注意: 结构式中的短横线数与分子中的键合原子的化合价相符，价电子总数等于分子中所有原子的价电子之和
例1. 画出SO2Cl2、HNO3、H2SO3、CO32-、SO42-的路易斯结构式
分子的几何构型取决于中心 A 的价层中电子对的排斥作用。分子的构型总是采取电子对排斥力最小的结构。
例如: 分子 SO2 SO3 SO32- SO42- NO2+ m 1 0 1 0 0 注：有时,计算出来的m值不是整数,如NO2， m=0.5，这时应当作 m=1 来对待，因为，单电子也要占据一个孤对电子轨道。 ● 通式 AXnEm 里的 ( n+m) 的数目称为价层电子对数,令n+m=z,则可将通式AXnEm改写成另一种通式AYz; VSEPR模型认为，分子中的价层电子对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中，因此，z的数目决定了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布(与分子立体构型不同),由此可以画出VSEPR理想模型:
1916 年，美国科学家 Lewis 提出共价键理论：分子中的原子可以通过共用电子对来形成稀有气体
来自百度文库
的稳定电子结构。
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高中化学《第一章物质结构》练习竞赛辅导

现吨市安达阳光实验学校高中化学竞赛辅导《第一章物质结构》练习及答案

第一章物质结构

1、在有机溶剂里令n摩尔五氯化磷与n摩尔氯化铵量地发生完全反，释放出4n摩尔的氯化氢，同时得到一种白色的晶体A。A的熔点为113℃，在减压下，50℃即可升华，在1Pa下测得的A的蒸汽密度若换算成状况下则为15.5g/L。

（1）通过计算给出A的分子式。

（2）分子结构测的结论表明，同种元素的原子在A分子所处的环境毫无区别，试画出A的分子结构简图（即用单键一和双键＝把分子里的原子连接起来的路易斯结构式）。

2、PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成状况）为9.3g/L, 极性为零，P—Cl键长为204pm 和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P—Cl的键长为198pm和206pm 两种。（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：

（1）180℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

（2）在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。

（3）PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。

（4）PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测其中只存在一种P-Br键长。PBr5熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。

3、NO的生物活性已引起家高度。它与超氧离子（O2—）反，该反的产物本题用A为代号。在生理pH值条件下，A的半衰期为1～2秒。A被认为是人生病，如炎症、中风、心脏病和风湿病引起大量细胞和组织毁坏的原因。A在巨噬细胞里受控生成却是巨噬细胞能够杀死癌细胞和入侵的微生物的重要原因。家用生物拟态法探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化反。他们发现，当16O 标记的A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O，可见该反历程复杂。回答如下问题：

高中化学竞赛课件分子结构

45
判断 O3的几何构型中心O原子的VPN=(6+0)÷2=3， VPN排布:平面三角型， OO2构型: V型。
46
练习题：用价层电子对理论讨论CO2、H2O、
NH3、PO33-的分子模型，画出它们的立体结构，用短线代表σ 键骨架，说明分子的立体结构的名称。
47
§9.5 分子轨道理论
数+离子电荷数]
X(配位原子)成键时提供的电子数： H、卤素：提供1个电子 O、S：不提供电子
35
2. 确定VPN的理想空间排布价层电子对尽可能远离，以使斥力最小。
3. 依据分子式，确定分子的立体构型
36
CH4
VPN 的理想构型分子构型
VPN = (4+ 4) ÷2 = 4 正四面体
正四面体
(A的价电子+X成键时提供的单电子+离子电荷）÷2
32
2、共价分子的空间构型取决于中心原子的 VPN值
3、由于价层电子对之间的互斥作用，彼此尽可能远
离，使斥力最小，能量最低。
价层电子对数(VPN)
2 3 4 5 6
VPN排布方式
直线型平面三角形正四面体三角双锥八面体
33
4、价层电子对间的斥力的大小规律：
11
12
问题引入
1、写出甲烷、水、氨分子的路易斯结构式。 2、根据测得的数据可知：

2010届高中化学竞赛专题辅导(2)分子结构

2010届高中化学竞赛专题辅导（二）

分子结构

一．（5分）铋的化合物丰富多彩。在液态SO2中，AsF5或其他五氟化物能氧化铋，其中能生成化合物A。经分析，A为离子化合物，阳离子为多个铋原子组成的三角双锥型原子簇，阴离子为正八面体结构。已知A的阳离子中铋原子全部为8电子结构。

1．试确定A的结构简式；

2．写出生成A的化学反应方程式。

二．（7分）1．H2O的沸点（100℃）比HF的沸点（20℃）高，为什么？

2．气态氯原子与一个电子结合比气态氟原子与一个电子结合放出更多的能量，为什么？

3．Li3V2(PO4)3是一种新型的锂离子正极材料。其阴离子是由2种多面体组合而成的三维网状结构。请具体指出其阴离子中各原子的连接形式。

三．（7分）在液态SO2中用叠氮酸铯与氰气反应定量生成铯的离子化合物。其阴离子中含氮量为74.47%。

1．试画出该离子化合物中阴离子的结构式；

2．说明每个原子的杂化类型和化学键型。

四．（12分）1999年美国化学家曾合成出一种能量极高、氧化性极强的白色固体盐X。盐X的制备方法如下：氟化物A与五氟化砷化合得到离子化合物B，将B盐放在干燥管中，装进特殊材料做成的细颈瓶中，于－196℃时通过金属真空管加入无水HF，混合加热到室温，使B盐溶解，细颈瓶一端与玻璃管相连，降温至－196℃后加入酸C，反复升温（－78℃）、降温（－196℃），生成的HF气体挥发出来，并带走大量的热，最终得到盐X。已知：①A 是共价分子，具有顺反异构体；②B盐存在两种不同的氟原子。③盐X与盐B具有相同的阴离子构型；④C的阴离子为直线型，而X的阳离子为V型；⑤X的含氟量为44%。试根据上述信息，回答下列问题：

化学竞赛·原子结构分子结构专题检测教材

原子结构分子结构专题检测

姓名班级

H 1.008 相对原子质量He

4.003

Li 6.941

9.012

10.81

12.01

14.01

16.00

19.00

20.18

Na 22.99

24.31

26.98

28.09

30.97

32.07

35.45

39.95

K 39.10

40.08

44.96

47.88

50.94

52.00

54.94

55.85

58.93

58.69

63.55

65.39

69.72

72.61

74.92

78.96

79.90

83.80

Rb 85.47

87.62

88.91

91.22

92.91

95.94

[98]

101.1

102.9

106.4

107.9

112.4

114.8

118.7

121.8

127.6

126.9

131.3

Cs 132.9

137.3

La－

178.5

180.9

183.8

186.2

190.2

192.2

195.1

197.0

200.6

204.4

207.2

209.0

[210]

[222]

Fr [223]

[226]

Ac－

Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds

La系

138.9

140.1

140.9

144.2

144.9

150.4

152.0

157.3

158.9

162.5

164.9

167.3

168.9

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

Zr Nb Mo T c

Ru Rh Pd Ag Cd In S n S b T e I Hf T a W Re Os

Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H

Li Be

B C N O F Na Mg

Al S i P Cl S K Ca S c T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As S e Br

Rb Cs Fr S r Ba Ra

Y La Lu -6.9419.01222.9924.31

39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0

106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.003

20.18

39.9583.80

131.3

[222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量

Rf Db Sg Bh Hs Mt

高中化学竞赛,强基计划,大学化学自招,分子结构、杂化类型,路易斯酸碱等,2009-2019全国化学竞赛初赛题

高中化学奥林匹克竞赛辅导

分子结构-2009-2019年全国初赛真题

2019第7题

1960年代，稀有气体化合物的合成是化学的重要突破之一。Barlett从O2+[PtF6]-的生成得到启发，推测可以形成Xe+[PtF6]-。于是尝试通过Xe和PtF6反应合成相应的稀有气体化合物，这一工作具有深远的意义。

7-1.后续研究发现，Barlett当时得到的并非Xe+[PtF6]-，而可能是XeF+Pt2F11-。

7-1-1.写出XeF+Pt2F11-中Xe的氧化态。

7-1-2.在Pt2F11-结构中，沿轴向有四次轴，画出Pt2F11-的结构。

7-2.后来，大量含Xe-F和Xe-O键的化合物被合成出来，如XeOF2。根据价层电子对互斥理论(VSEPR)，写出XeOF2的几何构型及中心原子所用的杂化轨道类型。

7-3.1974年合成了第一例含Xe-N键的化合物：XeF2和HN(SO2F)2在0℃的二氯二氟甲烷溶剂中按1:1的计量关系反应，放出HF，得到白色固体A。A受热到70℃分解，A中的Xe一半以Xe

气放出，其他两种产物与Xe具有相同的计量系数且其中一种是常见的氙的氟化物。写出A的化学式及其分解的反应方程式。

7-4.1989年，随着超高压下Xe单质固体由立方密堆积变为六方密堆积结构并显示出金属性，Xe 的惰性帽子被彻底摘掉。理论预测，高压下Xe可以参与形成更复杂的化合物，如Cs℃Xe℃Au3。若Cs℃Xe℃Au3采用钙钛矿类型的结构，分别写出Cs℃和Xe℃最近邻的金的原子数。

解：

2018第2题

2-1.195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应生成P4O18，画出P4O18分子的结构示意图。

化学物质分子结构练习题分子形状与化学键角度计算

化学物质分子结构练习题分子形状与化学键

角度计算

化学物质分子结构练习题：分子形状与化学键角度计算

化学物质的分子结构是了解其性质和反应行为的重要基础。在分子结构的描述中，分子形状和化学键角度的计算是十分关键的。本文将介绍一些常见的化学物质分子形状及其化学键角度的计算方法。

一、线性分子

线性分子是指分子中原子排列成一条直线的分子，其中两个尾端的原子被称为末端原子。例如，二氧化碳（CO2）是一种典型的线性分子。

在计算线性分子的化学键角度时，可以使用以下方法：

1. 首先确定末端原子之间的化学键角度。在CO2中，氧原子和碳原子之间的化学键角度为180度，即直线排列。

二、三角平面分子

三角平面分子是指分子中有一个中心原子，周围三个原子均排列在一个平面上的分子。例如，三氯化硼（BCl3）是一种典型的三角平面分子。

在计算三角平面分子的化学键角度时，可以使用以下方法：

1. 首先确定中心原子与其周围三个原子之间的化学键角度。在BCl3中，硼原子和三个氯原子之间的化学键角度均为120度。

三、四面体分子

四面体分子是指分子中有一个中心原子，周围四个原子均排列在四个顶点处构成一个四面体的分子。例如，甲烷（CH4）是一种典型的四面体分子。

在计算四面体分子的化学键角度时，可以使用以下方法：

1. 首先确定中心原子与其周围四个原子之间的化学键角度。在CH4中，碳原子和四个氢原子之间的化学键角度均为109.5度。

四、五角形平面分子

五角形平面分子是指分子中有一个中心原子，周围五个原子均排列在一个平面上构成一个五角形的分子。例如，五氯化磷（PCl5）是一种典型的五角形平面分子。

高中化学竞赛分子结构

键解离能的平均值表示。如NH3含有三个N―H键，
NH3(g) = H(g) + NH2(g) D1 = 433.1 kJ mol 1
NH2(g) = NH(g) + H(g)
D2 = 397.5 kJ mol 1
NH(g) = N(g) + H(g)
D3 = 338.9 kJ mol 1
E(N -H )=D (N -H )=(D 1+D 2+D 3)/3
H -H H -F H -C l H -B r H -I C -C CC CC C -H
4 3 6 .0 0 5 6 8 .6 1 .3 4 3 1 .4 3662 2991 346 6 1 0 .0 8 3 5 .1 413
7 4 .1 9 1 .7 1 2 7 .5 1 4 1 .4 1 6 0 .9 154 134 120 109
*若原子A有能量合适的空轨道，原子B有孤电子对，原子B的孤电子对所占据的原子轨道和原子A的空轨道能有效地重叠，则原子B的孤电子对可以与原子A共享，这样形成的共价键称为共价配键，以符号A B表示。
共价键的特征
1. 有饱和性——未成对电子决定 2. 有方向性——电子云重叠最大的
方向即共价键的方向。
D(A—B)，可直接从热化学测量中得到。例如，
Cl2(g) 2Cl(g)
rH m,298.15(Cl2) = E(Cl2) = D(Cl2) =

第32届全国高中学生化学竞赛(初赛含参考答案)

第32届中国化学奥林匹克（初赛）试题

第1题（8分）根据所给的条件按照要求书写化学方程式（要求系数为最简整数比）。

1-1氮化硅可用作LED的基质材料，它可通过等离子体法由SiH4与氨气反应制得。

1-2将擦亮的铜片投入装有足量的浓硫酸的大试管中，微热片刻，有固体析出但无气体产生，固体为Cu2S和另一种白色物质的混合物。

1-3在50℃水溶液中，单质碲与过量NaBH4反应制备碲氢化钠，反应过程中析出硼砂[Na2B4O5(OH)4.8H2O]。

1-4天然气的无机成因说十分诱人。据称，地幔主成分之一的橄榄石与水和二氧化碳反应，

可生成甲烷。橄榄石以Mg2SiO4和Fe2SiO4表示，反应后变为蛇纹石[Mg3Si2O5(OH)4]和磁铁矿。

第2题（8分）

2-1195K，三氧化二磷在二氯甲烷中与臭氧反应得到P4O18。画出P4O18分子的结构示意图。

2-2CH2SF4是一种极性溶剂，其分子几何构型符合阶点子对互斥（VSEPR）模型。画出CH2SF4的分子结构示意图（体现合理的成键及角度关系）。

2-32018年足球世界杯比赛用球使用了生物基三元乙丙橡胶（EPDM）产品Keltan Eco。

EPDM属三元共聚物，由乙烯、丙烯及第三单体经溶液共聚而成

2-3-1EPDM具有优良的耐紫外光、耐臭氧、耐腐蚀等性能。写出下列分子中不可用于制备EPDM的第三单体（可能多选，答案中含错误选项不得分）。

2-3-2合成高分子主要分为塑料、纤维和橡胶三大类，下列高分子中与EPDM同为橡胶的是：F 聚乙烯G聚丙烯腈H 反式聚异戊二烯I 聚异丁烯

高中化学竞赛：化学键与分子结构讲义

ABm型分子m+n规则
m为中心原子周围B原子个数(可理解为成键电子对数)。 n=(中心原子价电子数－直接相连原子数×该原子达稳定结构所需电子数)÷2(可理解为孤电子对数)。特别注意：当算出的n值不是整数值时，有2种取值方法： ①n>3时，只取整数位(例如n=3.9只取n=3) ②n<3时，采取四舍五入(例如n=1.5，取值为n=2)
理论要点： (1)中心原子的提供的价电子数为该原子在周期表中的族数。 (2)达稳定结构所需电子数做如下规定： ①H和卤素均只需要1个电子达到稳定； ②羟基氧做配位原子时，只需要1个电子达到稳定。同理还有有机中各种—OCH3、过氧根之类的。
理论要点： ③如果是阳离子， m+n计算时应该减去电荷数；如NH4+：m=4 n=(5-1-1×4)/2=0 ④如果是阴离子， m+n计算时应该加上电荷数；如PO43-：m=4 n=(5+3-2×4)/2=0
缺电子结构：为达到稳定结构，成键原子价电子数比八隅体
少。如：BF3的稳定结构中，B原子周围只有6个价电子，少于8。
奇数电子结构：为达到稳定结构，成键原子还存在单个电子。
π34
练习：NO能与超氧离子(O2-)反应，反应的产物本题用A 为代号。科学家探究了A的基本性质，如它与硝酸根的异构化(化学式相同，结构不同)反应等、A中存在与 H2O2相似的结构。

高中化学竞赛【分子轨道理论及双原子分子结构】

二、双原子键和双原子分子结构
1. 组态、键级和轨道能:
双原子分子的化学键称为双原子键。
(1)组态:电子在分子轨道上的分布叫做分子
的电子组态。如: H2+为1g1, H2为1g2, He2+为
1g21u1, He2为1g21u2, He2的第一激发态为1g2
1u12g1 。 (2)键级:
键级 n n* 2
注意: 从磁性角度来说, 分子不是顺磁性就是反磁性的。另外, 铁磁性物质是一种特殊的顺磁性物质。
例如: NO 是顺磁性的, O2是顺磁性的, N2是反磁性的, C2是反磁性的, B2是顺磁性的。
2. 同核双原子分子举例:
(1)N2及Li2~C2分子在这些分子中, 3g高于1u能级, 原因是从Li ～N原子, 它们的2s 轨道和2p轨道能量相差不大,
B4H10的结构
(c) B5H11的分子结构在该分子中, 有2个B-B-B三中
心键, 有3个B-H-B三中心键, 另外还有8个正常的B-H键, 因此该分
HH H H H
B1
B2
B3
H
H B4 H B5
子中共有13个化学键, 26个价电
H
H
H
子, 成键轨道全充满, 反键轨道全
空, 是稳定的分子。B-B-B三中心
h E1
和b原子不成键。