2019年高考化學一輪復習 第六板塊 專題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 跟蹤檢測（三十五）分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì).doc

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2019年高考化學一輪復習 第六板塊 專題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 跟蹤檢測（三十五）分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì) 1．下列分子或離子中，立體構(gòu)型是平面三角形的是(　　) A．CH4　　　　　　　　　　 B．NH C．CO D．CO2 解析：選C　A項，CH4中C原子為sp3雜化，分子為正四面體結(jié)構(gòu)；B項，NH中N原子為sp3雜化，離子為正四面體結(jié)構(gòu)；C項，CO中，C原子上價層電子對數(shù)(4＋2)＝3，孤電子對數(shù)3－3＝0，為平面三角形；D項，CO2中C原子為sp雜化，分子呈直線形。 2．下列說法中正確的是(　　 ) A．HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵 B．CO2分子中的化學鍵為非極性鍵 C．NH3分子中N原子的雜化軌道類型是sp2 D．沸點：PH3＞NH3＞H2O 解析：選A　HCHO分子中含有碳氧雙鍵，既含σ鍵又含π鍵，A項正確；CO2分子中的化學鍵為極性鍵，B項不正確；NH3分子中N原子的雜化軌道類型是sp3雜化，C項不正確；氨氣分子之間存在氫鍵，因而沸點反常高，水在通常狀況下為液體，氨為氣體，故沸點：H2O>NH3，D項不正確。 3．關于化合物，下列敘述不正確的是(　　 ) A．分子間不能形成氫鍵 B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵 C．分子中有7個σ鍵和1個π鍵 D．該分子在水中的溶解度大于2丁烯 解析：選C　分子間不能形成氫鍵，A正確；分子中含有碳碳非極性鍵，碳氫、碳氧極性鍵，B正確；分子中含有9個σ鍵、3個π鍵，C不正確；分子中含有醛基，在水中的溶解度大于2丁烯，D正確。 4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是(　　 ) A．sp，范德華力 B．sp2，范德華力 C．sp2，氫鍵 D．sp3，氫鍵 解析：選C　由石墨的晶體結(jié)構(gòu)知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B(OH)3中B原子與3個羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。 5．PH3是一種無色劇毒氣體，其分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，但P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低。下列判斷錯誤的是(　　) A．PH3分子呈三角錐形 B．PH3分子是極性分子 C．PH3沸點低于NH3沸點，因為P—H鍵鍵能低 D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，因為N—H鍵鍵能高 解析：選C　PH3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，NH3是三角錐形，故PH3也是三角錐形，A正確；PH3分子結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子，B正確；NH3分子之間存在氫鍵，NH3沸點比PH3高，C錯誤；P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低，故N—H更穩(wěn)定，化學鍵越穩(wěn)定，分子越穩(wěn)定，D正確。 6．下列事實與氫鍵有關的是(　　) A．水加熱到很高的溫度都難以分解 B．水結(jié)成冰體積膨脹，密度變小 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔點隨著相對分子質(zhì)量的增加而升高 D．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱 解析：選B　A項，水分解破壞的是化學鍵，不是氫鍵；B項，氫鍵具有方向性，氫鍵的存在迫使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，所以水結(jié)成冰時，體積增大，密度變?。籆項，CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高與范德華力有關，與氫鍵無關；D項，HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與分子中化學鍵的鍵能大小有關，與氫鍵無關。 7．CH、—CH3、CH都是重要的有機反應中間體，有關它們的說法正確的是(　　 ) A．它們互為等電子體，碳原子均采取sp2雜化 B．CH與NH3、H3O＋互為等電子體，幾何構(gòu)型均為正四面體 C．CH中的碳原子采取sp2雜化，所有原子均共面 D．CH與OH－形成的化合物中含有離子鍵 解析：選C　CH與CH及－CH3分子中所含電子總數(shù)不相等，故它們不是等電子體，A項錯誤；CH、NH3、H3O＋互為等電子體，幾何構(gòu)型為三角錐形，B項錯誤；CH與BH3互為等電子體，碳原子采用sp2雜化，C項正確；CH與OH－形成的化合物為有機物——醇，分子中只含共價鍵，D項錯誤。 8．N2的結(jié)構(gòu)可以表示為，CO的結(jié)構(gòu)可以表示為，其中橢圓框表示π鍵，下列說法中不正確的是(　　) A．N2分子與CO分子中都含有叁鍵 B．CO分子中有一個π鍵是配位鍵 C．N2與CO互為等電子體 D．N2與CO的化學性質(zhì)相同 解析：選D　由題可知N2分子中N原子之間、CO分子中C、O原子之間通過2個π鍵、1個σ鍵，即叁鍵結(jié)合，其中，CO分子中1個π鍵由O原子單方面提供孤電子對，C原子提供空軌道通過配位鍵形成；N2與CO兩分子的原子數(shù)和價電子總數(shù)相等，互為等電子體，N2化學性質(zhì)相對穩(wěn)定，CO具有比較強的還原性，兩者化學性質(zhì)不同。 9．向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是(　　) A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋的濃度不變 B．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋給出孤電子對，NH3提供空軌道 C．向反應后的溶液加入乙醇，溶液沒有發(fā)生變化 D．沉淀溶解后，將生成深藍色的配合離子[Cu(NH3)4]2＋ 解析：選D　該反應的反應原理為CuSO4＋2NH3H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2。反應結(jié)束后無Cu(OH)2沉淀生成，但生成了[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋濃度減??；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空軌道，NH3提供孤電子對；若加入極性較小的乙醇，溶液會析出藍色沉淀。 10．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外電子層電子數(shù)之比為4∶3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說法正確的是(　　) A．W、Y、Z的電負性大小順序一定是Z＞Y＞W(wǎng) B．W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W＞X＞Y＞Z C．Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體 D．WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是1∶1 解析：選CD　根據(jù)題給信息，W、X、Y、Z為短周期主族元素，且W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3，W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，所以W為C，X為Al，再根據(jù)Z原子比X原子核外多4個電子，所以Z為Cl，則Y為Si、P、S中的一種，A項錯誤；W、X、Y、Z中W的原子半徑最小，B項錯誤；如果Y是Si，則Y和Z可形成SiCl4，空間構(gòu)型為正四面體，C項正確；WY2分子只能為CS2，分子中含有兩個σ鍵和兩個π鍵，個數(shù)比為1∶1，D項正確。 11．B、C、N是幾種常見的非金屬元素，其形成的各種化合物在自然界中廣泛存在。 (1)基態(tài)硼原子的電子排布式為____________；C、N元素的第一電離能由大到小的順序為________。 (2)BF3與一定量的水可形成如圖1的晶體R。 ①晶體R中各種微粒間的作用力涉及________(填字母)； a．離子鍵　b．共價鍵　c．配位鍵　d．金屬鍵 ②R中陰離子的空間構(gòu)型為________。 (3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)與CaCl2溶液可形成配離子(結(jié)構(gòu)如圖2)，乙二胺分子中氮原子的雜化類型為________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是_________________________________________________。 (4)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，其結(jié)構(gòu)與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤滑劑；它的晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示，六方相氮化硼質(zhì)地軟的原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)硼原子核外有5個電子，其核外電子排布式為1s22s22p1，C、N兩種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞C。 (2)晶體R中各種微粒間的作用力涉及離子鍵、共價鍵、配位鍵；陰離子中中心原子B原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以B原子采用sp3雜化方式，為四面體構(gòu)型。 (3)乙二胺中N原子形成3個σ鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化；乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高。 (4)六方相氮化硼中，每一個B原子與3個N原子相連，每1個N原子與3個B原子相連，形成平面三角形，向空間發(fā)展成層狀結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼不含π鍵，只含σ鍵，層與層之間通過范德華力結(jié)合在一起，作用力小，導致其質(zhì)地軟。 答案：(1)1s22s22p1　N＞C　(2)①abc?、谒拿骟w (3)sp3雜化　乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵　(4)層與層之間通過范德華力結(jié)合在一起，作用力小，導致其質(zhì)地軟 12．CaC2可用于固氮：CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2(氰氨化鈣)和水反應可生成NH3。 (1)寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：________________________________________________________________________。 (2)NH3中N原子的雜化方式為________；根據(jù)價層電子對互斥理論推測CO的空間構(gòu)型為________。 (3)CaCN2中陰離子為CN，與CN互為等電子體的分子有________(填寫一種化學式即可)；寫出CaCN2水解反應的化學方程式_______________________________________。 解析：(1)符合條件的原子3d和4s全部排滿。(2)NH3分子中N原子的雜化軌道數(shù)是4，所以采取sp3雜化；CO離子中C原子的雜化軌道數(shù)是(4＋2)/2＝3，為sp2雜化，CO為平面正三角形。(3)等電子體的尋找方法是利用同主族元素原子替換或相鄰元素替換的方法，如CO2；CaCN2(氰氨化鈣)和水反應可生成NH3，再由化合價可推知C元素化合價為＋4價，所以另一種產(chǎn)物是CaCO3。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 (2)sp3　平面正三角形 (3)CO2、N2O　CaCN2＋3H2O===CaCO3＋2NH3↑ 13．(xx鹽城模擬)元素X的基態(tài)原子中的電子共有7個能級，且最外層只有1個未成對電子，X原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子。在氣體分析中，常用XCl的鹽酸溶液吸收并定量測定CO的含量，其化學反應如下：2XCl＋2CO＋2H2O===X2Cl22CO2H2O。 (1)X＋基態(tài)核外電子排布式為________。 (2)X2Cl22CO2H2O是一種配合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示： ①與CO互為等電子體的陰離子是________。 ②該配合物中碳原子的雜化方式為__________。 ③在X2Cl22CO2H2O中，每個X原子能與其他原子形成3個配位鍵，在圖中用“→”標出相應的配位鍵_________。 解析：(1)X電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，是銅元素。 (2)①為C或CN－；②根據(jù)圖示觀察，每個碳原子與銅原子形成配位鍵，與氧形成3個共用電子對，故為sp雜化。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10 (2)①C或CN－?、趕p　③ 14．A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。A、C、D可形成常見的氣態(tài)單質(zhì)，A、E最外層電子數(shù)與其電子層數(shù)相等。B、F同主族，B元素基態(tài)原子的核外電子平均分布在3個不同的能級上。C元素原子的最高能級上有3個未成對電子。F的一種單質(zhì)與FD2晶體類型相同。 (1)A分別與B、F形成的最簡單化合物相比較，影響沸點高低的主要作用力是________________________________________________________________________。 (2)寫出D的基態(tài)原子的核外電子排布式：____________________________________。 (3)BD2在高溫、高壓下所形成的晶胞如圖所示，該晶體中B原子的雜化方式為________。 (4)由上述5種元素中的1種或幾種形成的、與C的單質(zhì)互為等電子體的物質(zhì)是________(填化學式)。 (5)在E的化合物E2Cl6中存在的化學鍵有____(填字母)。 a．極性鍵　b．非極性鍵　c．配位鍵　d．σ鍵　e．π鍵 解析：由題意可知，A、B、C、D、E、F分別為H、C、N、O、Al、Si元素。(1)H和C、Si元素形成的簡單化合物分別為CH4、SiH4，兩種物質(zhì)的分子間只存在范德華力，影響相應物質(zhì)的沸點高低。(2)基態(tài)O原子核外有8個電子，分布在1s、2s、2p軌道上，則其核外電子排布式為1s22s22p4。(3)由CO2在高溫、高壓下形成晶體的結(jié)構(gòu)可知，每個C原子與周圍4個O原子形成C—O鍵，故C原子采取sp3雜化。(4)與N2互為等電子體的分子(或離子)符合條件：①含有2個原子、②價電子總數(shù)為10，符合條件的分子(或離子)有CO、NO＋、CN－等。(5)Al2Cl6分子中含有Al—Cl鍵，屬于極性共價鍵，也屬于σ鍵。每個Al原子只能形成3個Al—Cl鍵，故Al與Cl原子之間還存在配位鍵。 答案：(1)范德華力　(2)1s22s22p4　(3)sp3雜化 (4)CO(答案合理即可)　(5)acd 15．(1)X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2＋離子的3d軌道中有9個電子。XY離子的立體構(gòu)型是________；R2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。 (2)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。 ①圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為________。 ②圖乙中，1號C的雜化方式是________，該C與相鄰C形成的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。 ③若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有________(填元素符號)。 (3)BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為__________和__________。 解析：(1)NO的立體構(gòu)型為V形。Cu2＋的水合離子中，H2O分子中氧原子提供孤電子對。 (2)①圖甲中，1號C與相鄰的3個C形成1個碳碳雙鍵和2個碳碳單鍵，即形成3個σ鍵和1個π鍵。②圖乙中，1號C除與3個C形成化學鍵外，還與羥基氧原子形成化學鍵，故該C采取sp3雜化。③氧化石墨烯中含有羥基，羥基氧原子可與水分子中的氫原子形成氫鍵，羥基氫原子可與水分子中的氧原子形成氫鍵。(3)雜化軌道用于形成σ鍵和容納孤對電子。BCl3分子中B原子形成3個σ鍵，無孤對電子，則B原子采取sp2雜化。NCl3中N原子形成3個σ鍵，且有1對孤對電子，則N原子采用sp3雜化。 答案：(1)V形　O　(2)①3?、趕p3　＜?、跲、H　(3)sp2　sp3