2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考新风向·命题新情境 5-3化学键与物质构成　分子结构与性质

2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考新风向·命题新情境 5-3化学键与物质构成　分子结构与性质

温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 高考新风向·命题新情境 ‎ ‎ ‎　　在海洋深处的低氧环境中,细菌会分解有机物产生甲烷。由于海洋深处的温度很低并且压力很高,甲烷以及其他碳氢化合物就会与水结合成水合物,这就是可燃冰。正因为如此,可燃冰拥有相当高的能量密度,‎1立方米的可燃冰燃烧所释放出的能量相当于‎164立方米的天然气燃烧所能产生的能量。‎ ‎　　2019年,我国在南海首次成功实现了可燃冰的开采,这个事件具有里程碑的意义。未来如果能够大规模开采,这种储量丰富、高能量密度的能源将有助于缓解能源危机。‎ ‎　　既然叫可燃冰,它是可燃的,因为其主要成分为甲烷,这也是天然气的主要成分。可燃冰中的冰指的是水分子和甲烷在低温高压下结合成固体。因此,可燃冰又称甲烷水合物,其外形看起来像冰,并且能在空气中燃烧。‎ 问题1.可燃冰是甲烷的结晶水合物,那么甲烷与水分子之间存在氢键吗?(素养角度——宏观辨识与微观探析)‎ 提示:不存在。甲烷中是C—H键,水中是H—O键,不符合氢键的定义:X—H…X(X指N、O、F)。‎ 问题2.开采可燃冰有什么实际意义?(素养角度——科学态度与社会责任)‎ 提示:可以作为新能源,甲烷燃烧的产物为无污染的水和二氧化碳。‎ 问题3.甲烷和水分别属于什么分子?含有什么类型的化学键?(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:甲烷为非极性分子,水为极性分子。C—H、O—H键均为极性键。‎ 问题4.判断甲烷和水分子的分子构型,并指出中心原子的杂化方式。(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:CH4分子中含有4个σ键,中心碳原子的孤电子对数为×(4-4×1)=0,因此甲烷分子为正四面体形,中心原子的杂化方式为sp3。H2O分子中含有2个σ键,中心氧原子的孤电子对数为×(6-2×1)=2,因此水分子为V形,中心原子的杂化方式为sp3。‎ ‎1.二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个C5构成,它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知:二茂铁熔点是‎173 ℃‎(在‎100 ℃‎时开始升华),沸点是‎249 ℃‎,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法正确的是 (　　)‎ A.二茂铁属于离子晶体 B.在二茂铁结构中,C5与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键 C.已知:环戊二烯的结构式为:,则其中碳环上有2个π键和5个σ键 D.二价铁离子的基态电子排布式为[Ar]3d44s2‎ ‎【解析】选C。依据题意,二茂铁熔点是‎173 ℃‎(在‎100 ℃‎时开始升华),沸点是‎249 ℃‎,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂,熔沸点较低的晶体一般为分子晶体,所以可推断二茂铁晶体为分子晶体,A项错误;碳原子含有孤电子对,铁含有空轨道,所以碳原子和铁原子之间形成配位键,B项错误; 共价双键中含1个π键和1个σ键,共价单键中含1个σ键,则根据环戊二烯的结构式可知,碳环上有2个π键和5个σ键,C项正确;铁的原子序数是26,其核外电子数是26,铁原子失2个电子生成亚铁离子,根据构造原理知亚铁离子的核外电子排布式为[Ar]3d6,D项错误。‎ ‎2.氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如图),已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,下列有关说法中错误的是 (　　)‎ A.a位置上Cl原子的杂化轨道类型为sp3‎ B.另一种化合物的化学式为K2CuCl3‎ C.铜元素在周期表中位于d区 D.该物质中存在配位键 ‎【解析】选C。由图可知a位置上的氯原子形成了σ键,同时含有两对孤电子对,所以其杂化轨道数为4,故为sp3杂化,故A正确;KCuCl3中铜的化合价为+2价,而另一种化合物中铜元素的化合价为+1价,则阴离子为[CuCl3]2-,故另一种化合物的化学式为K2CuCl3,故B正确;铜元素在周期表中的ds区,故C错误;氯原子含有孤电子对,可以形成配位键,故D正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂;其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2是一种橙黄色的液体,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是 (　　)‎ A.S2Cl2的电子式为 B.S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子 C.S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点:S2Br2>S2Cl2‎ ‎　D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl ‎【解析】选B。根据结构式知,该分子中每个Cl原子和S原子之间形成一个共用电子对,两个S原子之间形成一个共用电子对,每个原子都达到8电子稳定结构,该分子电子式为,A正确;S—Cl键是极性键、S—S键是非极性键,该分子结构不对称,是极性分子,B错误;S2Br2、S2Cl2都是分子晶体,且相对分子质量S2Br2>S2Cl2,所以熔沸点S2Br2>S2Cl2,C正确;S2Cl2易水解,并产生能使品红褪色的气体,说明生成SO2,S2Cl2中硫呈+1价,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),S2Cl2中Cl元素化合价为-1价,不能发生还原反应,只能是一部分S元素化合价降低到0价(生成S),所以化学方程式为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,D正确。‎ ‎2.中科院国家纳米科学中心的科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是 (　　)‎ A.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一 B.由于氢键的存在,冰能浮在水面上 C.由于氢键的存在,沸点:HCl>HBr>HI>HF D.由于氢键的存在,水分子变得更稳定了 ‎【解析】选B。氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故A错误;冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故B正确;卤素的氢化物中只有HF含有氢键,卤素的氢化物的沸点: HF>HI>HBr>HCl,故C错误;水分子的稳定性与化学键的强弱有关,与氢键无关,故D错误。‎ ‎3.下列关于丙烯(CH3CHCH2)的说法正确的是(　　)‎ A.丙烯分子有7个σ键,1个π键 B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C.丙烯分子中既存在极性键又存在非极性键 D.丙烯分子中所有原子在同一平面上 ‎【解析】选C。C—C、C—H键均为σ键,CC中一个σ键,一个π键,则丙烯分子有8个σ键,1个π键,选项A错误;甲基中的C原子为sp3杂化,CC中的C原子为sp2杂化,则丙烯分子中1个碳原子是sp3杂化,2个碳原子是sp2杂化,选项B错误;不同种非金属元素之间形成极性键,则丙烯中存在C—H极性共价键;同种非金属元素之间形成非极性键,则丙烯中存在C—C非极性共价键,选项C正确;由CC双键为平面结构、甲基为四面体结构可知,丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上,选项D错误。‎ ‎4.我国科学家卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,而且其结构也没有发生改变,得到了可供衍射实验的单晶体。下列说法中不正确的是 (　　)‎ A.H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的 B.H2O2分子中只含σ键,不含π键 C.H2NCONH2中σ键与π键的数目之比为7∶1‎ D.H2NCONH2·H2O2属于离子化合物 ‎【解析】选D。根据题意,H2O2稳定下来,而且其结构也没有发生改变,因此H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的,A项正确;H2O2的结构式H—O—O—H,单键为σ键,只含σ键,不含π键,B项正确;尿素的结构简式为,单键均为σ键,在CO中,有一根为σ键,有一根为π键,则共有6个单键和双键中有1个σ键,共7个σ键,π键有1个,其比例为7∶1,C项正确;尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,而且其结构也没有发生改变,尿素和双氧水都为共价化合物,结构没有发生变化,则没有变成离子化合物,D项错误。‎ 关闭Word文档返回原板块