2021届新高考一轮复习人教版第33讲分子结构与性质作业

2021届新高考一轮复习人教版第33讲分子结构与性质作业

练案[33]选修3　物质结构与性质 第33讲　分子结构与性质 A组　基础必做题 ‎1．(2020·上海高三检测)(双选)下列描述中正确的是(　BD　)‎ A．CS2为空间构型为V形的极性分子 B．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子 D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化 ‎[解析]　CS2与CO2分子构型相同，二氧化碳的分子结构为O===C===O，则CS2的结构为S===C===S，属于直线形分子，故A错误；双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键，如氢气分子中只含σ键，氮气分子中含有σ键和π键，故B正确；氢电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现的位置，小黑点的密度越大，说明该处位置出现的机率越大，而不表示具体的电子运动轨迹，故C错误；SiF4的中心原子Si形成4个σ键，没有孤电子对；SO的中心原子S形成3个σ键，孤电子对数为＝1，中心原子均为sp3杂化，故D正确；答案选BD。‎ ‎2．(2020·上海普陀二模)能够产生如图实验现象的液体是(　C　)‎ A．CS2　 B．CCl4‎ C．H2O　 D．‎ ‎[解析]　本题带电玻璃棒靠近液流时发现液体流动方向发生偏移，说明液体在该条件下能导电的物质为极性分子，H2O为极性分子。‎ ‎3．(2020·山东济南检测)下列推论正确的是(　B　)‎ A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3‎ B．NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构 C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体 D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子 ‎[解析]　A项，NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3；B项，N、P同主族，PH与NH eq oal(＋,4)结构相似；C项，SiO2是原子晶体；D项，C3H8中两个C—C键的夹角不是180°，不是直线形的分子。‎ ‎4．(2020·海南检测)碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是(　A　)‎ A．CO2、SO2、NH3都是直线形分子 B．CO2、NH3、H2S的键角依次减小 C．H2O2、N2H4分子的中心原子都是sp3杂化 D．C、N、F元素的电负性依次增大 ‎[解析]　CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形分子，SO2分子中S原子价层电子对个数是3且含有一对孤电子对，为V形分子，NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一对孤电子对，所以为三角锥形，故A不正确；二氧化碳是直线形分子、氨气分子为三角锥形分子且含有一对孤电子对、硫化氢为V形分子且含有两对孤电子对，且孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以CO2、NH3、H2S的键角依次减小，故B正确；H2O2分子中O原子价层电子对个数是4、N2H4分子中N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知，O、N原子都采用sp3杂化，故C正确；同一周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，所以C、N、F元素的电负性依次增大，故D正确。‎ ‎5．(2020·辽宁期中)下列说法正确的是(　B　)‎ A．CHCl3是三角锥形 B．AB2是V形，其A可能为sp2杂化 C．二氧化硅是sp杂化，是非极性分子 D．NH是平面四边形结构 ‎[解析]　CHCl3分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以呈四面体形，故A错误；AB2是V形，如果A含有一对孤电子对，则A的价层电子对数是3，则A采取sp2杂化，故B正确。二氧化硅是原子晶体，没有分子存在，故C错误；NH中氮原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以呈正四面体形结构，故D错误。‎ ‎6．(2020·山东滨州高三检测)(双选)有五种元素X、Y、Z、Q、T。X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道；Y原子的外围电子构型为3d64s2；Z原子的L层的p轨道上有一个是空的；Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子：T原子的M电子层上p轨道半充满，下列叙述不正确的是(　CD　)‎ A．ZO2是极性键构成的非极性分子 B．T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形 C．元素Y和Q只能形成一种化合物Y2Q3‎ D．X和Q结合生成的化合物为离子化合物 ‎[解析]　‎ 有五种元素X、Y、Z、Q、T：X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨迹，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe；Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道，核外电子排布为1s22s22p2，则Z为C元素；Q原子的L电子层的p亚层上有一对成对电子，核外电子排布为1s22s22p4，故Q为O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，则T为P元素；CO2中碳氧原子间为极性键，为直线型结构，分子中正负电荷重心重合，属于非极性分了，故A正确；白磷的空间型为正四面体形，故B正确；Fe元素和O元素可形成化合物Fe2O3，还可形成FeO和Fe3O4，故C错误；X和Q结合生成的化合物为二氧化硫、三氧化硫，均为共价化合物，故D错误；故选CD。‎ ‎7．(2020·河南开封期末)关于化合物，下列叙述不正确的是(　C　)‎ A．分子间不能形成氢键 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有7个σ键和1个π键 D．该分子在水中的溶解度大于2－丁烯 ‎[解析]　化合物分子中没有O—H键，不能形成氢键，A正确；分子中存在为非极性键，C—H为极性键，B正确；单键含有一个σ键，双键含有一个σ键和一个π键，所以中存在9个σ键和3个π键，C不正确；醛的溶解性大于烯烃，所以该分子在水中的溶解度大于2－丁烯，D正确。‎ ‎8．(2020·山东潍坊高三检测)根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。‎ ‎(1)H—H键的键长为 0.074 nm ，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是 ①⑤②③④ 。‎ ‎(2)下列说法中正确的是 B、C 。‎ A．氢气分子中含有一个π键 B．由①到④，电子在核间出现的概率增加 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 D．氢分子中含有一个极性共价键 ‎(3)已知几种常见化学键的键能如表所示：‎ 化学键 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C 键能/ (kJ·mol－1)‎ ‎460‎ ‎467‎ ‎498‎ ‎176‎ x 请回答下列问题：‎ 比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x > 176 kJ·mol－1。(填“>”“<”或“＝”)‎ ‎[解析]　(1)可以直接从图上有关数据看出，H—H键的键长为0.074 nm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ键，A错误；共价键的本质就是高概率的出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，C正确；氢分子中含有一个非极性共价键，D错误。(3)Si—Si键的键长比Si—C键长，键能小。‎ B组　能力提升题 ‎9．(2020·山东滨州高三检测)(双选)下列有关化学键类型的判断中正确的是(　BD　)‎ A．全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键 B．物质中有σ键不一定有π键，有π一定有σ键 C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)‎ D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H键和C—C键均为σ键 ‎[解析]　NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素构成的，却存在离子键，故A错误；H、Cl等只有一个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；若形成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，σ键能单独存在，π键不能单独存在必须与σ键共存，故B正确；共价双键中有一个为σ键，另一个为π键，共价三键中有一个为σ键，另两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—Hσ键，C≡C中有1个σ键，2个π键，故C错误；单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含有6个C—H键和1个C—C键均为σ键，故D正确。故选BD。‎ ‎[点拨]　大多数铵盐是只含非金属元素的化合物，少数铵盐含有金属元素，如(NH4)2Cr2O7；稀有气体不存在化学键；共价单键是σ键，双键和三键中存在π键，中学化学里常见的双键，除“”以外，还有“”，三键除“—C≡C—”以外，还有“N≡N”、“—C≡N”等。‎ ‎10．(2020·河北衡水检测)下列说法中正确的是(　A　)‎ A．HCHO分子中既含σ键又含π键 B．CO2分子中的化学键为非极性键 C．NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2‎ D．沸点：PH3>NH3>H2O ‎[解析]　HCHO分子中含有碳氧双键，既含σ键又含π键，A项正确；CO2分子中的化学键是极性键，B项错误；NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp3杂化，C项错误；氨气分子之间存在氢键，因而氨的沸点反常高，由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键，因此水的沸点高于氨的沸点，D项错误。‎ ‎11．(2020·山东滨州高三检测)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(　C　)‎ A．sp，范德华力　 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键　 D．sp3，氢键 ‎[解析]　由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。‎ ‎12．具有6个配体的Co3＋的配合物CoClm·nNH3，若1 mol该配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是(　B　)‎ A．m＝1，n＝5　 B．m＝3，n＝4‎ C．m＝5，n＝1　 D．m＝4，n＝5‎ ‎[解析]　此题中与AgNO3作用的Cl－不是来自配体，而是来自与配离子结合的游离Cl－。因此，根据电荷守恒，中心离子为Co3＋，作为配体的Cl－为2 mol，游离的Cl－为1 mol，共6个配体，所以作为配体的NH3为4 mol。‎ ‎13．(2020·天津高三检测)已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法正确的是(　D　)‎ A．H2O2中有3个σ键、1个π键 B．H2O2为非极性分子 C．H2O2中氧原子为sp杂化 D．H2O2沸点高达‎158 ℃‎，可推测H2O2分子间可形成氢键 ‎[解析]　H2O2中有3个σ键，无π键，A项错误；根据图示，H2O2中正负电荷中心不重合，为极性分子，B项错误；H2O2中氧原子为sp3杂化，C项错误；H2O2‎ 沸点较高，可推测分子间形成了氢键，D项正确。‎ ‎14．(2019·江苏南京、盐城二模)苯甲酸甲酯在NaBH4、ZnCl2等作用下可转化为苯甲醇，其中NaBH4转化为H3BO3：‎ ‎ ‎ ‎(1)Zn2＋的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10 。‎ ‎(2) 中C原子的杂化轨道类型为 sp2、sp3 。‎ ‎(3)1 mol苯甲酸甲酯分子中含有的σ键为 18 mol。‎ ‎(4)与BH互为等电子体的阳离子为 NH(合理即可) (填化学式)，BH的空间构型为 正四面体形 。‎ ‎(5)硼酸是一种具有层状结构的白色晶体，其中H3BO3分子间通过氢键相连，如图所示。则1 mol H3BO3晶体中有 3 mol氢键。‎ ‎[解析]　(1)Zn位于元素周期表中的第四周期ⅡB族，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去4s能级上的2个电子形成Zn2＋，所以Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(2)苯环上的C原子形成3个σ键，孤电子对数为0，杂化轨道数目为3，采取sp2杂化；—CH2OH中的C原子形成4个σ键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。(3)1个苯甲酸甲酯分子中含有1个苯环和1个—COOCH3，其中苯环上的C原子之间形成6个σ键，还含有5个C—H键，—COOCH3中含有3个C—H键、2个C—O键、1个C===O键，苯环和—COOCH3间通过1个C—C键连接，所以1个苯甲酸甲酯分子中含有的σ键数目为6＋5＋3＋1＋2＋1＝18个，则1 mol苯甲酸甲酯分子中含有的σ键为18 mol。(4)原子数和价电子数分别都相等的微粒互为等电子体，寻找与BH互为等电子体的阳离子的过程中，可以用N原子和1个单位正电荷替代B原子和1个单位负电荷，则可得出与BH互为等电子体的阳离子为NH；BH中B原子的价层电子对数是4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体形。(5)根据题图可判断1个H3BO3分子可形成6个氢键，每个氢键为2个H3BO3分子共用，则1 mol H3BO3晶体中的氢键为3 mol。‎ ‎15．(2020·新题预测)‎ 砷主要以硫化物矿的形式(如雄黄，雌黄等)存在于自然界。砷及其化合物主要用于合金冶炼、农药医药、颜料等工业。请根据有关砷及其化合物的转化关系和晶体结构图，回答下列问题：‎ ‎(1)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，电子除空间运动状态外，还有一种运动状态叫做 自旋 。‎ ‎(2)基态砷原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 ，与砷同周期的p区元素中第一电离能大于砷的元素有 Br、Kr (填元素符号)。‎ ‎(3)雄黄分子中，As原子的杂化方式为 sp3 。‎ ‎(4)雄黄可经过如下三步反应生成雌黄：‎ ‎①反应Ⅲ的化学方程式为　2H3AsO3＋3H2S===As2S3＋6H2O　。‎ ‎②SO2的中心原子的VSEPR构型为 平面三角形 。‎ ‎③亚砷酸属于三元弱酸，酸性：H3AsO3 < HNO2(填“>”或“<”)，请根据物质结构的知识解释原因： 氮的电负性强于砷，另外H3AsO3的结构为(HO)3As，非羟基氧的个数为0，HNO2的结构为(HO)NO，非羟基氧的个数为1，非羟基氧的个数越多，中心原子的正电性越高，导致羟基氧中氧的电子向中心原子偏移，越容易电离出氢离子，故HNO2的酸性强于H3AsO3 。‎ ‎[解析]　(1)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，电子除空间运动状态外，还有一种运动状态称为自旋。(2)As位于第四周期ⅤA族，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；同周期从左向右第一电离能增大，但ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA，因此第一电离能大于As元素的是Br和Kr。(3)根据雄黄的结构简式，As有3个σ键，一个孤电子对，因此As的杂化类型为sp3。(4)①根据雌黄的结构，推出雌黄的分子式为As2S3，根据Ⅲ的流程，可知方程式为2H3AsO3＋3H2S===As2S3＋6H2O；②SO2中心原子有2个σ键，孤电子对数为(6－2×2)/2＝1，价层电子对数为3，因此VSEPR模型为平面三角形；③H3AsO3为三元弱酸，不含有非羟基氧，HNO2中含有1个非羟基氧，非羟基氧越多，中心原子的正电性越高，导致羟基氧中氧的电子向中心原子偏移，越容易电离出氢离子，故HNO2的酸性强于H3AsO3。‎