2020届高考化学一轮复习分子结构与性质作业(6)

2020届高考化学一轮复习分子结构与性质作业(6)

核心素养提升练 三十六 ‎　分子结构与性质 ‎(25分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括8小题,每题4分,共32分)‎ ‎1.下列说法正确的是 (　　)‎ A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的 B.σ键是镜像对称的,而π键是轴对称的 C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键 D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中含π键 ‎【解析】选C。π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,A项错误;σ键是轴对称的,而π键是镜像对称的,B项错误;乙烷分子中全部是单键,所以都是σ键,乙烯分子中含有一个碳碳双键,双键是一个σ键和一个π键,C项正确;H2和Cl2分子中都只含有单键,所以都是σ键,D项错误。‎ ‎【加固训练】‎ N2的结构可以表示为,CO的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是 (　　)‎ A.N2分子与CO分子中都含有三键 B.CO分子中有一个π键是配位键 C.N2与CO互为等电子体 D.N2与CO的化学性质相同 ‎【解析】选D。N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。‎ ‎2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 (　　)‎ A.BeCl2与BF3　　　　 B.CO2与SO2‎ C.CCl4与NH3 D.C2H2与C2H4‎ ‎【解析】选C。BeCl2、BF3分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。CO2、SO2分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。C2H2、C2H4分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。‎ ‎3.关于原子轨道的说法正确的是 (　　)‎ A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体 B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合形成 C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道 D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 ‎【解析】选C。A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不都是正四面体,例如氨气是三角锥形的。B.甲烷分子碳原子的2s和2p通过sp3杂化,形成4个杂化轨道和4个氢原子的1s轨道形成4个C—H单键。C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道,它们的能量完全相同,是能量等同的轨道,正确。D.AB3型的共价化合物,其中中心原子A不都采用sp3杂化轨道成键,例如BF3中的B原子是sp2杂化,是平面三角形结构。‎ ‎4.下列说法中正确的是 (　　)‎ 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】选A。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。‎ ‎5.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 ‎(　　)‎ A.sp,范德华力 B.sp2,范德华力 C.sp2,氢键 D.sp3,氢键 ‎【解析】选C。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。‎ ‎6.具有6个配体的C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 (　　)‎ A.m=1,n=5 B.m=3,n=4‎ C.m=5,n=1 D.m=4,n=5‎ ‎【解析】选B。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C,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。‎ ‎7.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是(　　)‎ A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变 B.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道 C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化 D.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+‎ ‎【解析】选D。该反应的反应原理为CuSO4+2NH3·H2OCu(OH)2↓+(NH4)2SO4,‎ Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4](OH)2.反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成,但生成了[Cu(NH3)4]2+,Cu2+浓度减小;在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对;若加入极性较小的乙醇,溶液会析出蓝色沉淀。‎ ‎8.下列推论正确的是 (　　)‎ A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3‎ B.N为正四面体结构,可推测P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】选B。A项,NH3分子间存在氢键,其沸点高于PH3;B项,N、P同主族,P与N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。‎ 二、非选择题(本题包括2小题,共18分)‎ ‎9.(8分)B、C、N是几种常见的非金属元素,其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。 ‎ ‎(1)基态硼原子的电子排布式为________;C、N元素的第一电离能由大到小的顺序为________。 ‎ ‎(2)BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。‎ ‎①晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母); ‎ a.离子键　 b.共价键　 c.配位键　 d.金属键 ‎②R中阴离子的空间构型为________。 ‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图2),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________;乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是__ ___________________________。 ‎ ‎(4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,其结构与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂;它的晶体结构如图3所示,六方相氮化硼质地软的原因是 _____________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)硼原子核外有5个电子,其核外电子排布式为1s22s22p1,C、N两种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C。‎ ‎(2)晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键;阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以B原子采用sp3杂化方式,为四面体构型。‎ ‎(3)乙二胺中N原子形成3个σ键,含有1对孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化;乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,故乙二胺的沸点较高。‎ ‎(4)六方相氮化硼中,每一个B原子与3个N原子相连,每1个N原子与3个B原子相连,形成平面三角形,向空间发展成层状结构。六方相氮化硼不含π键,只含σ键,层与层之间通过范德华力结合在一起,作用力小,导致其质地软。‎ 答案:(1)1s22s22p1　N>C　(2)①abc　②四面体形 ‎(3)sp3杂化　乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键 ‎(4)层与层之间通过范德华力结合在一起,作用力小,导致其质地软 ‎10.(10分)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________,①～⑤中,体系能量由高到低的顺序是_____ _________________________________。 ‎ ‎(2)下列说法中正确的是________。 ‎ 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 OO 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。‎ 答案:(1)0.074 nm　①⑤②③④　(2)B、C　(3)>‎ ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)‎ ‎1.374 ℃‎‎、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-,由此可知超临界水 (　　)‎ A.显中性,pH等于7‎ B.表现出非极性溶剂的特性 C.显酸性,pH小于7‎ D.表现出极性溶剂的特性 ‎【解析】选B。超临界水仍然呈中性,pH不等于7,A、C错误,根据“相似相溶”原理可知B正确(有机物大多数是非极性分子),D错误。‎ ‎2.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是 (　　)‎ A.PH3分子呈三角锥形 B.PH3分子是极性分子 C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P—H键键能低 D.PH3分子稳定性低于NH3分子,是因为N—H键键能高 ‎【解析】选C。PH3与NH3构型相同,因中心原子上有一对孤电子对,均为三角锥形,属于极性分子,A、B正确;PH3的沸点低于NH3,是因为NH3分子间存在氢键,C错误;PH3的稳定性低于NH3,是因为N—H键键能高,D正确。‎ ‎3.关于CS2 、SO2 、NH3 三种物质的说法中正确的是 (　　)‎ A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子 B.SO2 和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子 C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔、沸点最低 D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性 ‎【解析】选B。A.CS2与二氧化碳相似,都是直线形分子,为非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理,则二硫化碳在水中的溶解度不大,错误;B.二氧化硫为V形分子,氨气为三角锥形分子,都是极性分子,所以易溶于水,正确;C.二硫化碳为非极性分子,常温下为液体,但二氧化硫、氨气在常温下均为气体,所以二硫化碳的熔、沸点最高,错误;D.氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性,还因为氨气与水分子间能形成氢键,增大氨气的溶解度,错误。‎ ‎4.(新题预测)有机物a是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是 (　　)‎ A.分子式为C4H4O3‎ B.一个分子中含7个σ键 C.分子中只有极性键 D‎.10 g该物质完全燃烧得到‎8.96 L CO2‎ ‎【解析】选A。A项,由图示可知,该物质的分子式为C4H4O3。B项,该物质共有11个σ键。C项,分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键。D项,‎10 g该物质的物质的量为0.1 mol,完全燃烧后得到0.4 mol CO2,只有在标准状况下0.4 mol CO2的体积才是‎8.96 L。‎ ‎5.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 (　　)‎ 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】选D。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。‎ 二、非选择题(本题包括3小题,共30分)‎ ‎6.(10分)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:‎ ‎2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O 4[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C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原子由外向里失去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氧原子。‎ ‎(2)CH3COOH中,甲基中碳原子与其他原子形成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,则氧原子换为氟原子,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 ‎7.(10分) X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素;Z和U位于第ⅦA族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;T的一种单质在空气中能够自燃。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)R基态原子的电子排布式是__________________________________。 ‎ ‎(2)利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是________。 ‎ ‎(3)X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________(填化学式);Z和U的氢化物中沸点较高的是________(填化学式);Q、R、U的单质形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是________(填化学式)。 ‎ ‎(4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂,反应可生成T的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是 __________________________________________。 ‎ ‎【解析】X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。Z和U位于第ⅦA族,故Z为氟元素,U为氯元素;X和Z可形成化合物XZ4,则X为碳元素;X和R属同族元素,则R为硅元素;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等,则Q为镁元素;T的一种单质在空气中能够自燃,则T为磷元素。‎ ‎(1)R为硅元素,原子序数为14,故其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。‎ ‎(2)TU3为PCl3,根据价层电子对互斥理论,由中心原子P的孤电子对数为1,成键电子对数为3,故PCl3的VSEPR模型为四面体形,立体构型为三角锥形。‎ ‎(3)与碳同一周期,非金属性由强到弱依次为F、O、N,由于F没有正价,O无最高正价,故X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是HNO3;HF、HCl均为分子晶体,但由于HF中存在氢键,所以沸点:HF>HCl;Si为原子晶体,Mg为金属晶体,Cl2为分子晶体,熔点由高到低的顺序为Si、Mg、Cl2。‎ ‎(4)CuSO4溶液与P4反应可生成P的最高价含氧酸H3PO4和铜,故该反应的化学方程式为10CuSO4+P4+16H2O4H3PO4+10Cu+10H2SO4。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2‎ ‎(2)三角锥形　(3)HNO3　HF　Si、Mg、Cl2　‎ ‎(4)10CuSO4+P4+16H2O4H3PO4+10Cu+10H2SO4‎ ‎8.(10分) A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s2;B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子;D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;E是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素;F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2。 ‎ 根据信息回答下列问题:‎ ‎(1)C的外围电子排布图为______________________________________。 ‎ C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子,阳离子中中心原子的杂化类型为________;分子的VSEPR模型名称为________;阴离子的立体构型为________。 ‎ ‎(2)G的价电子排布式为________。 ‎ ‎(3)F与BD易形成配合物F(BD)5,在F(BD)5中F的化合价为________;与BD分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。 ‎ ‎(4)E有多种含氧酸根离子:①EO-;②E;③E;④E,其中空间构型为四面体形的是________(填序号)。 ‎ ‎(5)B、C、D、E原子相互化合形成的分子有多种,请列举两种分子内所有原子都满足最外层达8电子稳定结构的分子:________________(写分子式)。 ‎ ‎【解析】A的基态原子外围电子排布式为3s2,所以A是镁元素。B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,因此B是碳元素。C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则C是氮元素。D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,所以D是氧元素。E 是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素,则E是氯元素。F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2,则属于第Ⅷ族元素,分别是铁和镍。‎ 答案:(1)　sp3　正四面体　V形 ‎(2)3d84s2‎ ‎(3)0价　N2　CN-‎ ‎(4)④‎ ‎(5)CO2、NCl3、CCl4、COCl2、N≡C—C≡N等中的任意2个 关闭Word文档返回原板块