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1、2022高考化學大一輪復習 物質結構與性質 2 分子結構與性質練習 新人教版
一、選擇題(每題6分,共54分)
1.下列化學粒子的中心原子是以sp2雜化的是( )
A.BCl3 B.NH3
C.CH4 D.BeCl2
答案 A
解析 NH3分子中N原子采用sp3雜化,CH4分子中C原子采用sp3雜化;BeCl2分子中Be原子采用sp雜化。
2.下列無機含氧酸分子中酸性最強的是( )
A.HNO2 B.H2SO3
C.HClO3 D.HClO4
答案 D
解析 HNO2、H2SO3、HClO3和HClO4分子中非羥基氧原子數目分別為1,1,2,3
2、,HClO4非羥基氧數目最多,酸性最強。
3.在乙烯分子中有5個σ鍵、一個π鍵,它們分別是( )
A.sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵
B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵
C.C—H之間是sp2形成的σ鍵,C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵
D.C—C之間是sp2形成的σ鍵,C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵
答案 A
解析 乙烯分子中存在4個C—H鍵和1個C===C雙鍵,沒有孤對電子,C原子采取sp2雜化,C—H之間是sp2形成的σ鍵,C—C之間有1個是sp2形成的σ鍵,另1個是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵。
4.下列推
3、論正確的是( )
A.SiH4的沸點高于CH4,可推測PH3的沸點高于NH3
B.NH為正四面體結構,可推測PH也為正四面體結構
C.CO2晶體是分子晶體,可推測SiO2晶體也是分子晶體
D.C2H6是碳鏈為直線形的非極性分子,可推測C3H8也是碳鏈為直線形的非極性分子
答案 B
解析 NH3分子間存在氫鍵,沸點反常偏高,大于PH3,A項錯誤;N、P是同主族元素,形成的離子:NH和PH結構類似,都是正四面體構型,B項正確;CO2是分子晶體,而SiO2是原子晶體,C項錯誤;C2H6中兩個—CH3對稱,是非極性分子,而C3H8是鋸齒形結構,D項錯誤。
5.下列推斷正確的是( )
4、
A.BF3是三角錐形分子
B.NH的電子式:[,離子呈平面形結構
C.CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的p軌道形成的s-p σ鍵
D.CH4分子中的碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊,形成4個C—H σ鍵
答案 D
解析 BF3中B原子無孤電子對,因此采取sp2雜化,BF3為平面三角形,A錯誤;NH中N原子采取sp3雜化,NH為正四面體結構,B錯誤;CH4中C原子采取sp3雜化,C錯誤,D正確。
6.用價層電子對互斥理論(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間構型,有時也能用來推測鍵角大小,下列判斷正確的是( )
A.SO2、CS
5、2、HI都是直線形的分子
B.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角大于120°
C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子
答案 C
解析 A項,SO2是V形分子;CS2、HI是直線形的分子,錯誤;B項,BF3鍵角為120°,是平面三角形結構;而Sn原子價電子是4,在SnBr2中兩個價電子與Br形成共價鍵,還有一對孤對電子,對成鍵電子有排斥作用,使鍵角小于120°,錯誤;C項,CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,正確;D項,PCl3、NH3都是三角錐形的分子,而PCl5是三角雙錐形結構,錯誤。
7.通常情況下,NCl
6、3是一種油狀液體,其分子空間構型與NH3相似,下列對NCl3和NH3的有關敘述正確的是( )
A.分子中N—Cl鍵鍵長與CCl4分子中C—Cl鍵鍵長相等
B.在氨水中,大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NH3·H2O分子,則NH3·H2O的結構式為
C.NCl3分子是非極性分子
D.NBr3比NCl3易揮發(fā)
答案 B
解析 根據題意,NCl3的空間結構與NH3相似,也應為三角錐形,故為極性分子,故C項錯誤;根據NH3·H2ONH+OH-,故B正確;NBr3的結構與NCl3相似,因NBr3的相對分子質量大于NCl3的相對分子質量,故NBr3不如NCl3易揮發(fā),
7、故D項錯誤;因N原子的半徑小于C原子的半徑,所以C—Cl鍵鍵長大于N—Cl鍵,故A項錯誤。
8.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產生酸性懸濁液。其分子結構如圖所示。下列關于S2Cl2的說法中錯誤的是( )
A.S2Cl2為非極性分子
B.分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵
C.與S2Br2結構相似,熔、沸點S2Br2>S2Cl2
D.與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
答案 A
解析 根據S2Cl2的分子結構可知,它屬于極性分子,故A錯誤,B正確;由于S2Cl2與S2Br2的結構相似,而相對
8、分子質量S2Br2>S2Cl2,故C正確;由少量泄漏會產生窒息性氣體,噴水霧可減慢揮發(fā),并產生酸性懸濁液,知其與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl,故D正確。
9.下列常見分子中σ鍵、π鍵判斷正確的是( )
A.CN-與N2結構相似,CH2===CHCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為1∶1
B.CO與N2結構相似,CO分子中σ鍵與π鍵數目之比為2∶1
C.C與O互為等電子體,1 mol O中含有的π鍵數目為2NA
D.已知反應N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(l),若該反應中有4 mol N—H鍵斷裂,則形成的π鍵
9、數目為6NA
答案 C
解析 因為CN-與N2結構相似,可知CH2===CHCN分子中有3個π鍵、6個σ鍵,所以CH2===CHCN分子中σ鍵與π鍵數目之比為2∶1,A項錯誤;CO與N2結構相似,所以CO分子中σ鍵與π鍵數目之比為1∶2,B項錯誤;由于C與O互為等電子體,故1 mol O中含有的π鍵數目為2NA,C項正確;在D項的反應方程式中,產物中只有N2中有π鍵,依據4 mol N—H鍵斷裂時消耗1 mol N2H4,可推知生成1.5 mol N2,則形成的π鍵數目為3NA,D項錯誤。
二、非選擇題(共46分)
10.[2017·石家莊模擬](11分)W、X、Y、Z為元素周期表中前
10、四周期元素,且原子序數依次增大。W的基態(tài)原子中占據啞鈴形原子軌道的電子數為3,X2+與W3-具有相同的電子層結構;W與X的最外層電子數之和等于Y的最外層電子數;Z元素位于元素周期表的第11列。
請回答:
(1)Z的基態(tài)原子M層的電子排布式為________。
(2)W的簡單氫化物分子中W原子的________軌道與H原子的________軌道重疊形成H—W σ鍵(填軌道名稱)。
(3)比較Y的含氧酸的酸性:HYO2________HYO(填“>”或“<”),原因為____________________________________________________
________
11、__________________________________________________。
(4)關于Z的化合物[Z(EDTA)]SO4(EDTA的結構簡式如圖)的說法正確的是________(填選項字母)。
A.[Z(EDTA)]SO4中所含的化學鍵有離子鍵、共價鍵、配位鍵和氫鍵
B.EDTA中碳原子的雜化軌道類型為sp2、sp3
C.[Z(EDTA)]SO4的組成元素的第一電離能順序為O>S>N>C>H>Z
D.SO與PO互為等電子體,空間構型均為正四面體
答案 (1)3s23p63d10
(2)sp3雜化 s
(3)> HClO2和HClO可分別表示為(H
12、O)ClO和(HO)Cl,HClO中的Cl為+1價,而HClO2中的Cl為+3價,正電性更高,導致Cl—O—H中O的電子更向Cl偏移,更易電離出H+
(4)BD
解析 根據W的基態(tài)原子中占據啞鈴形原子軌道的電子數為3,確定W為N元素,根據X2+與W3-具有相同的電子層結構,確定X為Mg元素,W與X的最外層電子數之和為7,且Y的原子序數小于Z,確定Y為Cl元素,Z位于元素周期表的第11列,則Z為Cu元素。
(1)Cu的基態(tài)原子M層的電子排布式為3s23p63d10;
(2)NH3分子中,N原子采取sp3雜化,四個sp3雜化軌道中有1個孤電子對,另外3個sp3雜化軌道與H原子的s軌道重疊形
13、成σ鍵;
(4)氫鍵不是化學鍵,A錯誤;—CH2—結構中碳原子采取sp3雜化,—COOH結構中碳原子采取sp2雜化,B正確;第一電離能:N>O,C錯;SO與PO互為等電子體,空間構型相同,均為正四面體形,D正確。
11.(10分)下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛:
2Cr2O+3CH3CH2OH+16H++13H2O―→
4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)配合物[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。
(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為________;1 mol CH3COOH分子含有σ鍵的數目為____
14、____。
(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為______________________(填化學式);H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為______________________。
答案 (1)O
(2)sp3和sp2'7NA(或7×6.02×1023)
(3)H2F+'H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵
解析 (1)H2O中的O含有孤對電子,所以O為配位原子。
(2)甲基中的C原子為sp3雜化,羧基中的C原子為sp2雜化。單鍵全部為σ鍵,1個雙鍵中有1個π鍵、1個σ鍵,所以1 mol CH3COOH中含有7 mol σ鍵。
15、
12.(10分)人類文明的發(fā)展歷程,也是化學物質的認識和發(fā)現的歷程。
(1)銅原子在基態(tài)時,價電子(外圍電子)排布式為__________。已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定,試從核外電子結構變化角度解釋:________________________。
(2)銅與類鹵素(SCN)2反應生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π鍵的數目為________NA。類鹵素(SCN)2對應的酸有兩種,理論上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H—N===C===S)的沸點,其原因是______________________________________________。
16、
(3)硝酸鉀中NO的空間構型為____________,寫出與NO互為等電子體的一種非極性分子的化學式:________。
(4)下列說法正確的有________(填序號)。
a.乙醇分子間可形成氫鍵,導致其沸點比氯乙烷高
b.鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,該配離子中鎢顯-1價
答案 (1)3d104s1 Cu+價電子排布式為3d10,Cu+核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)
(2)4 異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成氫鍵
(3)平面正三角形 SO3(或BF3、BBr3等)
(4)a
解析 (1)Cu為29號元素,基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s
17、22s22p63s23p63d104s1,價電子排布式為3d104s1。Cu+的最外層電子排布式為3d10,而Cu2+的最外層電子排布式為3d9,Cu+價電子3d排布達到全滿,所以固態(tài)Cu2O穩(wěn)定性強于CuO。
(2)(SCN)2分子結構式為NCSSCN,1個NC鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,1 mol (SCN)2分子中含有σ鍵的數目為5NA,含有π鍵的數目為4NA;異硫氰酸(HNCS)分子中N原子上連接有H原子,分子間能形成氫鍵,而硫氰酸不能形成氫鍵,故異硫氰酸的沸點高。
(3)NO中N原子價層電子對數為3+×(5+1-3×2)=3,且不含孤電子對,所以是平面三角形結構;原子總數相同、價電
18、子總數也相同的粒子互為等電子體,與NO互為等電子體的非極性分子有BF3、SO3、BBr3等。
(4)乙醇分子間可形成氫鍵,氯乙烷中不含氫鍵,所以乙醇的沸點比氯乙烷高,故a正確;根據化合物中各元素化合價的代數和為0知,鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-中鎢顯0價,故b錯誤。
13.[2017·黑龍江模擬](15分)硅、銅、硒等化學物質可作為制造太陽能電池板的材料。
(1)SeO3分子的立體構型為__________________。
(2)硅烷(SinH2n+2)的沸點與其相對分子質量的關系如圖所示,呈現這種變化的原因是_________________________________
19、_____。
(3)銅能與類鹵素(CN)2反應生成Cu(CN)2,1 mol (CN)2分子中含有π鍵的數目為________。
(4)Cu2+能與NH3、H2O、Cl-等形成配位數為4的配合物。
①[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三種元素的第一電離能從大到小的順序為________。
②[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化學鍵的類型有______(填選項)。
A.離子鍵 B.金屬鍵
C.配位鍵 D.非極性鍵
E.極性鍵
③NH3中N原子的雜化軌道類型是________,寫出一種與SO互為等電子體的分子的化學式________。
④[Cu(NH3)4
20、]2+具有對稱的空間構型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為___________。
答案 (1)平面三角形
(2)硅烷為分子晶體,隨硅烷相對分子質量的增大,分子間作用力增強,沸點升高
(3)4NA (4)①N>O>S ②ACE?、踫p3 CCl4(其他合理答案也可) ④平面正方形
解析 (1)SeO3分子中價電子對數為3,沒有孤電子對,故分子構型為平面三角形。
(3)(CN)2分子的結構式為N≡C—C≡N,1個N≡C鍵中有1個σ鍵,2個π鍵,1 mol (CN)2分子中含有π鍵的數目為4NA。
21、(4)①N、O屬于同一周期,由于N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),故第一電離能N>O,而O、S在同一主族,同主族元素的第一電離能從上到下依次減小,故第一電離能O>S,則N>O>S。②[Cu(NH3)4]SO4中,SO和[Cu(NH3)4]2+間存在離子鍵,N原子和Cu原子間存在配位鍵,N—H鍵、S—O鍵為極性鍵,選A、C、E。③NH3中N原子的價層電子對數=(5-1×3)+3=4,故采取sp3雜化方式,與SO互為等電子體的分子的化學式為CCl4、SiCl4等。④[Cu(NH3)4]2+具有對稱的空間構型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為平面正方形。