2021届（鲁科版）高考化学一轮复习化学键与分子间作用力作业

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化学键与分子间作用力 ‎1.(8分)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是　　　　、　　　　。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是　　　　　　　,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是　　　　(填“Mg2+”或“Cu2+”)。 ‎ ‎【解析】—NH2类似于NH3,N有一对孤电子对,价层电子对数为1+3=4,则N为sp3杂化。—CH2—中C上没有孤电子对,C的价层电子对数为0+4=4,则C为sp3杂化。氨基上的氮原子有孤电子对,Cu2+有空轨道,所以可以形成稳定的配合物。‎ 答案: sp3　sp3　乙二胺的两个N提供孤电子对给金属离子形成配位键　Cu2+‎ ‎2.(12分) (1)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 ______　。 ‎ CS2分子中,共价键的类型有　　　　　　　　,C原子的杂化轨道类型是　　　　。 ‎ ‎(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是 　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定结构。‎ ‎(2)锗原子之间难以形成双键或三键是因为Ge的原子半径大,原子间形成的σ键较长,p轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。‎ 答案:(1)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定结构　σ键和π键　sp ‎(2)锗原子半径大,原子间形成的σ键较长,p轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键 ‎3.(8分)(1)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以　　　　相结合,其晶胞 ‎ 中共有8个原子,其中在面心位置贡献　　　　个原子。 ‎ ‎(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实: ‎ 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能 ‎/kJ·mol-1‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是　　　　　　　　　　 　。 ‎ ‎【解析】(1)硅和金刚石结构类似,属于原子晶体,硅原子间以共价键结合。在金刚石晶胞中每个面心具有一个碳原子,晶体硅和金刚石类似,则面心位置贡献的原子为6×=3个。‎ ‎(2)①依据表中键能数据分析,C—C键、C—H键键能大,难断裂;Si—Si键、Si—H键键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。‎ ‎②SiH4稳定性小于CH4,更易生成氧化物,是因为C—H键键能大于C—O键的键能,C—H键比C—O键稳定。Si—H键键能远小于Si—O键的键能,不稳定,倾向于形成稳定性更强的Si—O键。‎ 答案:(1)共价键　3‎ ‎(2)①C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成 ‎②C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 ‎4.(6分)(2018·全国卷Ⅱ节选) 气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为　　 　　形,其中共价键的类型有　　　　种;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　　。  ‎ ‎【解析】根据价层电子对互斥理论,SO3中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,因此分子为平面三角形。分子中存在σ键和π键,其中π键为大π键。根据题图可以得出固体三氧化硫中SO4原子团为四面体构型,因此硫原子的杂化轨道类型为sp3。‎ 答案:平面三角　2　sp3‎ ‎5.(12分)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:‎ ‎2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH ‎(1)Cr3+基态核外电子排布式为　　　　　　　;配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是　　　　　　(填元素符号)。 ‎ ‎(2)CH3COOH中碳原子轨道杂化类型为　　　;1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为　　　　　　(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为　　　　　　。‎ ‎【解析】(1)Cr是24号元素,Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr由外向里失去3个电子后变为Cr3+,故Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物[Cr(H2O)6]3+中,中心原子提供空轨道,而配位原子需提供孤电子对,H2O分子中含有孤电子对的是O。‎ ‎(2)CH3COOH中,甲基中C与其他原子形成4个σ键,故碳原子采取sp3杂化;而羧基中碳原子形成3个σ键和1个π键,故碳原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构简式为,单键均为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,故1个CH3COOH分子中含有7个σ键,因此1 mol CH3COOH中含有7×6.02×1023个σ键。‎ ‎(3)运用电子-电荷互换法,电子数不变,带一个正电荷即增加一个质子,则O换为F,即可写出与H2O互为等电子体的阳离子H2F+。H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键,是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3　O ‎(2)sp3和sp2　7NA(或7×6.02×1023)‎ ‎(3)H2F+　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 ‎6.(4分)(2018·全国卷Ⅲ改编)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中, C原子的杂化形式为　　　　　,与阴离子互为等电子体的分子为　　　　。 ‎ ‎【解析】ZnCO3中,阴离子C中σ键电子对数=3,孤电子对数=(4+2-3×2)=0,所以价电子对数=3+0=3,碳原子的杂化形式为sp2,与其互为等电子体的分子为BF3、SO3等。‎ 答案:sp2　BF3(或SO3等)‎ ‎1.(8分)在BF3分子中,F—B—F的键角是120°,B原子的杂化轨道类型为　　　　,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,B的立体构型为　　　　。 ‎ 提示:BF3分子中F—B—F的键角是120°,BF3分子的几何构型为平面三角形,应为sp2杂化;B中B原子形成σ键数为4,孤电子对数为0,故B为sp3杂化,为正四面体形。‎ 答案:sp2　正四面体形 ‎2.(10分)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是　　　　　　　,中心原子的杂化形式为　　　　。LiAlH4中,存在　　　　(填标号)。 ‎ A.离子键　　B.σ键　　C.π键　　D.氢键 ‎【解析】Al 中Al形成共价键,不存在孤电子对,价层电子对数为0+ 4 = 4,‎ 故Al采用sp3杂化,为正四面体空间构型。在LiAlH4中Li+与Al 形成离子键,Al 与H之间形成共价键,即AB项正确。‎ 答案:正四面体　 sp3杂化　 AB ‎ ‎3.(16分)(2020·成都模拟)A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次递增。A元素的周期数、主族数、原子序数相同;B元素的前六级电离能的数值变化如图所示: ‎ C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子;D与B同主族,电负性D

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