- 2021-04-15 发布 |
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文档介绍
2020届高考化学一轮复习分子结构与性质作业(4)
分子结构与性质 1、下列物质的熔点均按由高到低的次序排列，其原因是由于键能由大到小排列的是（ ） A．钠、干冰 B．金刚石、晶体硅 C．碘化氢、溴化氢 D．二氧化硅、二氧化碳 2、有关甲醛分子的说法正确的是( ) ①C原子采取sp杂化 ②甲醛分子为三角锥型结构 ③C原子采取sp2杂化 ④甲醛分子为平面三角形结构 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 3、通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（ ） A．CH4和NH4+是等电子体，键角均为60° B．B3N3H6和苯是等电子体，1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键 C．NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D．BF3和CO32﹣是等电子体，均为平面正三角形结构 4、下列分子中，不含手性碳原子的是( ) 5、下列说法错误的是（） A.在NH4+和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键 B.σ键和π键比例为7:1 C.C22-与O22+互为等电子体，1molO22+中含有的π键数目为2NA D.已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键数目为3NA 6、下列描述中正确的是（ ） 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.HCN、SiF4和SO32﹣的中心原子均为sp3杂化 7、固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是() A.冰B.晶体硅C.溴D.二氧化硅 8、以下各组物质在发生相应变化时所克服的微粒间作用力完全相同的是（） A．干冰升华和液溴挥发 B．金刚石熔化和硫磺（S8）熔化 C．硝酸钾溶于水和H2SO4溶于水 D．KHSO4熔融和HI分解 9、下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（） A．NH4Cl+NaOH＝NaCl+NH3+H2OB．Mg3N2+6H2O＝3Mg(OH)2+2NH3 C．Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2OD．2Na2O2+2H2O＝NaOH+O2 10、同类型的稀有气体的氟化物结构相似，已知二氟化氪KrF2是非极性分子，下列关于二氟化氙XeF2的说法正确的是（ ） A．各原子最外层均达到8电子稳定结构 B．熔沸点高于KrF2 C．分子构型为折线（V字）形 D．所含的化学键为非极性键 11、下列说法没有体现“结构决定性质”的事实是 A.丙烷的沸点比甲烷高 B.金刚石比石墨更硬 C.乙烯可以使溴水褪色，而乙烷不能 D.金属钠比镁更活泼 12、同类型的稀有气体的氟化物结构相似，已知二氟化氪KrF2是非极性分子，下列关于二氟化氙XeF2的说法正确的是 A.各原子最外层均达到8电子稳定结构B.熔沸点高于KrF2 C.分子构型为折线（V字）形D.所含的化学键为非极性键 13、实验测得气态BeCl2为共价分子，两个Be-Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于( ) A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子 C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子 14、可确定乙二醇分子是否有极性的实验是（ ） A．测定沸点B．测静电对液流影响 C．测定蒸气密度D．测标准状况下气体摩尔体积 15、 氯仿常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气：，下列说法不正确的有 （）。 A.分子为含极性键的非极性分子 B.分子中含有3个键、一个键，中心C原子采用杂化 C.分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构 D.使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质 16、下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是（ ） A．VSEPR模型可用来预测分子的立体结构 B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构 C．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越小，分子越稳定 D．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥 17、N与H形成的化合物肼（N2H4）可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.7kJ/mol．若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键有 mol． 18、过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[ 三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）x等． ①基态Fe3+的M层电子排布式为 。 ②尿素（H2NCONH2）分子中C、N原子的杂化方式分别是 、 。 ③配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x= ．Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于 （填晶体类型）。 19、亚硝酸盐与钴（Ⅲ）形成的一种配合物[Co（NH3）5NO2]Cl2的制备流程如下： （1）Co2+基态核外电子排布式为。 （2）配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的原子为（填元素符号）；配离子[Co（NH3）5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为。 （3）与NO2-互为等电子体的单质分子为（写化学式）。 （4）H2O2与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为。 （5）亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA的结构简式如图所示，1molNDMA分子中含有σ键的数目为mol。 20、钴（Co）是一种重要的战略金属，钴及其合金广泛应用于电机、机械、化工、航空和航天等领域。钴在化合物中通常以+2、+3的形式存在。 （1）写出基态Co原子的价电子排布式； （2）Co的一种氧化物的晶胞如右图所示，则该氧化物的化学式为，在该晶体中与一个氧离子等距离且最近的Co离子所形成的空间构型为； （3）Co2+、Co3+都能与CN-形成配位数为6的配离子。CN-中碳原子的杂化方式为，1molHCN分子中σ键的数目为； （4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co（CN）6]4-，该配离子是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co（CN）6]3-，写出该反应的离子方程式：。 21、1985年，Rousssin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图1，金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。请回答下列问题： （1）Fe3+的基态核外价电子排布式为___________。 （2）上述化合物中含有三种非金属元素，试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为_________；硫可以形成SOCl2化合物，则该化合物的空间构型为__________。 （3）除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO2+。请写出氮原子杂化方式____________。 （4）上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是___________。 （5）配合物Fe(CO)5的熔点－20℃，沸点103℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如下图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是_________。 A.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子 B.Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键 C.1molFe(CO)5含有10mol配位键 D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成 。 22、 氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。其中尿素(H2NCONH2)是人类最早合成的有机物，工业上生产尿素的反应为:N2+3H22NH3，2NH3+CO2H2NCONH2+H2O。回答下列问题: (1)纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂，Cu2+价层电子的轨道表达式为______，Zn位于元素周期表的_______区。 (2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是___________。 (3)上述化学方程式中的无机化合物，沸点由高到低的顺序是____________，原因:___________。 (4)尿素分子中，原子杂化轨道类型有____________，σ键与π键数目之比为_______。 (5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(如图1)和六方氮化硼(如图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。 ①晶胞中的原子坐标参数可表亓晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为(0，0,0)，D为()，则E原子的坐标参数为_____。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞参数为361.5pm，则立方氮化硼晶体N与B的原子半径之和为______pm。（） ②已知六方氮化硼同层中B-N距离为acm，密度为dg/cm3,则层与层之间距离的计算表达式为_______pm。 23、云阳龙缸云端廊桥曾被詟为“世界第一悬挑玻璃景观廊桥”，所用钢化玻璃因其优良的性能广泛应用于日常生活，但由于制作玻璃时里面含有极少量硫化镍，使得钢化玻璃在极限条件下的使用受到限制. （1）基态硫原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为____________，基态镍原子中核外电子占据最高能层的符号为_____________. （2）Ni(CO)4常用于制备纯镍，溶于乙醇、CCl4、苯等有机溶剂，为___________晶体，Ni(CO)4空间构型与甲烷相同，中心原子的杂化轨道类型为___________，写出与配体互为等电子体的阴离子________________________(任写一种). （3）与硫同族的硒元素有两种常见的二元含氧酸，请比较它们酸性强弱>(填化学式)，_______，理由是 _______________________________________________________________. （4）H2S的键角__________(填“大于”“小于””等于”)H2O的键角，请从电负性的角度说明理 由___________________________________________________. （5）NiO与NaCl的晶胞结构相似，如图所示，阴离子采取面心立方堆积，阳离子填充在位于阴离子构成的空隙中，已知Ni2+半径为69nm，O2-半径为140nm，阿伏伽德罗常数为NA，NiO晶体的密度为___________g/cm3(只列出计算式). . 参考答案 1、【答案】B 【解析】解：本题考查键能、键长、键角及其应用． A．干冰为分子晶体，熔点最低，是分子间作用力，不是键能，故A错误； B．晶体硅、金刚石都为原子晶体，原子半径C＞Si，原子半径越小，共价键键能越大，则熔点越高，故B正确； C．HI、HBr都为同主族元素所形成的分子晶体，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔点越高，应为HI＞HBr，而键能HBr＞HI，故C错误； D．二氧化碳是分子晶体，是分子间作用力，不是键能，故D错误． 故选B． 2、【答案】C 【解析】解：甲醛分子(CH2O)中的中心C原子采取的是sp2杂化，3个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与1个H原子的s轨道形成C-Hσ键，另1个sp2杂化轨道与O原子的p轨道形成1个σ键，C原子中未用于杂化的一个p轨道与O原子的p轨道形成1个π键。 3、【答案】D 【解析】解：A，CH4和NH4+原子总数为5，价电子总数都为8，是等电子体，为正四面体结构； B，B3N3H6和苯原子总数为12，价电子总数都为30，是等电子体，B3N3H6中不含非极性键； C，NH3和PCl3原子总数为4，NH3价电子总数为8，PCl3价电子总数为26，不是等电子体； D，BF3和CO32﹣原子总数为4，价电子总数都为24，是等电子体，BF3成3个σ键，B原子不含孤对电子，采取sp2杂化，为平面正三角形。 4、【答案】B 【解析】解：如果一个碳原子连接四个不同的原子或原子团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中的物质不含这样的碳原子。 5、【答案】B 【解析】 分析：知道配位键的成因；根据结构式分析σ键和π键的数目；用等电子原理分析分子结构；了解常见分子的结构。 详解：A.NH3分子中的N有孤电子对，H+和Cu2+都有空轨道，故在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键，A正确； B.σ键和π键的数目分别为18和2，故其比例为9:1，B不正确； C.C与O互为等电子体，故C与O均含有叁键，1molO中含有的π键数目为2NA，C正确； D.N2分子中有叁键，叁键中有2个π键。已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4molN—H键断裂，即消耗1molN2H4，则生成1.5molN2，形成的π键数目为3NA，D正确。 综上所述，说法错误的是B，本题选B。 6、【答案】B 【解析】 A．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；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，如H2中只存在σ键，N2中存在σ键和π键，故B正确；C．氢原子的电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，而不表示具体的电子运动轨迹，故C错误；D．HCN中C原子的价层电子对数=2+(4-1×3-1×1)=2，采用sp杂化；SiF4中Si的价层电子对数=4+(4-1×4)=4，SO32-中S的价层电子对数=3+(6+2-2×3)=4，所以中心原子均为sp3杂化，故D错误；故选B。 7、【答案】B 【解析】解：本题考查晶体的结构、性质。冰和单质溴都是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力；晶体硅和二氧化硅都是原子晶体，熔化破坏的分别是非极性键和极性键，答案选B。 8、【答案】A 【解析】 详解： A.干冰升华和液溴挥发均是克服分子间作用力，A正确； B.金刚石熔化克服的是共价键，硫磺（S8）熔化克服分子间作用力，B错误； C.硝酸钾溶于水发生电离，离子键被破坏。H2SO4溶于水发生电离，共价键被破坏，C错误； D.KHSO4熔融离子键被破坏，HI分解共价键被破坏，D错误。 答案选A。 9、【答案】D 【解析】 详解： A、反应中有离子键、极性键键断裂，也离子键、极性键形成，没有非极性键的断裂和形成，A错误； B、反应中有离子键、极性键键断裂，也离子键、极性键形成，没有非极性键的断裂和形成，B错误； C、反应中有离子键、极性键、非极性键断裂，只有离子键、极性键形成，没有非极性键形成，C错误； D、过氧化钠中含有非极性键和离子键，则该反应中既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成，D正确。 10、【答案】B 【解析】解:A．Xe的化合价是+2价，最外层电子数＝8+2＝10，不能满足最外层8电子稳定结构，A错误；B．二氟化氙和二氟化氪形成的晶体均是分子晶体，相对分子质量高于二氟化氪，所以熔沸点高于KrF2，B正确；C．分子是非极性分子，属于直线形结构，C错误；D．化学键是不同的非金属元素形成的，所含的化学键为极性键，D错误，答案选B。 11、【答案】A 【解析】A、同系物中碳原子数越多，熔沸点越高，即丙烷的沸点高于甲烷，但没有体现结构决定性质，这一事实，故A正确；B、金刚石属于原子晶体，石墨属于混合晶体，即金刚石的硬度高于石墨，符合结构决定性质，这一事实，故B错误；C、乙烯中含有碳碳双键，而乙烷中不含有，因此符合结构决定性质，这一事实，故C错误；D、根据两种元素的原子结构示意图，说明金属钠比金属镁活泼，能够体现结构决定性质，这一事实，故D错误。 12、【答案】B 【解析】A.Xe的化合价是+2价，最外层电子数＝8+2＝10，不能满足最外层8电子稳定结构，A错误；B.二氟化氙和二氟化氪形成的晶体均是分子晶体，相对分子质量高于二氟化氪，所以熔沸点高于KrF2，B正确；C.分子是非极性分子，属于直线形结构，C错误；D.化学键是不同的非金属元素形成的，所含的化学键为极性键，D错误，答案选B。 13、【答案】B 【解析】解：本题考查化学键、分子极性判断。BeCl2中Be-Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be-Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷的中心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2由极性键形成的非极性分子，故选B。 14、【答案】B 【解析】解：本题考查分子极性的判断。极性分子或非极性分子都可以测定沸点、蒸汽密度或标准状况下气体摩尔体积，选项A、C、D均不正确；实体可以通过液体流动时对带电体是否发生偏转来判断，故B选项正确。 15、【答案】A 【解析】分析：A项，CHCl3为极性分子；B项，单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对；C项，COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构；D项，CHCl3不会电离出Cl-，HCl在水溶液中会电离出H+和Cl-。 详解：A项，CHCl3中含C—H键和C—Cl键，C—H键和C—Cl键都是极性键，CHCl3为四面体形分子，分子中正电中心和负电中心不重合，CHCl3为极性分子，A项错误；B项，单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，根据COCl2的结构式知，COCl2分子中含有3个σ键、1个π键，杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，C原子形成3个σ键，C原子上没有孤电子对，中心原子C采用sp2杂化，B项正确；C项，COCl2的电子式为，COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构，C项正确；D项，CHCl3不会电离出Cl-，HCl在水溶液中会电离出H+和Cl-，使用前向氯仿中加入AgNO3稀溶液，若产生白色沉淀表明氯仿变质，若无明显现象表明氯仿没有变质，D项正确；答案选A。 16、【答案】D 【解析】解：A．价层电子对互斥模型（VSEPR模型）可以预测分子的立体构型； B．分子的空间结构与价电子对相互排斥有关，立体构型与价电子对相互排斥有关，且排斥能力大小顺序是：孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力； C．键角为某原子，与另两个原子所成共价键间的夹角，分子中键角越大，分子越稳定； D．中心原子上的孤电子对参与互相排斥，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=（a﹣xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数； 17、【答案】3． 【解析】解：本题考查化学方程式的有关计算． 反应中有4molN﹣H键断裂，则参加反应的N2H4为1mol，根据2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）可知生成N2的物质的量为1mol×=1.5mol，氮气分子结构式为 N≡N，三键中含有1个σ键、2个π键，故形成的π键为1.5mol×2=3mol， 故答案为：3． 18、【答案】①3s23p63d5； ②sp2；sp3； ③5；分子晶体． 【解析】解：本题考查原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断． ①Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5， 故答案为：3s23p63d5； ②尿素（H2NCONH2）分子中C原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以其杂化方式为sp2，N原子分别含有3个，σ键且含有一个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化， 故答案为：sp2；sp3； ③配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体， 故答案为：5；分子晶体． 19、【答案】（1）1Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 （2）N和Cl；sp2和sp3 （3）O3 （4）H2O2与H2O之间可以形成氢键 （5）10 【解析】解：（1）Co2+核外有25个电子，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7； （2）氮原子与氯离子提供孤电子对与Co3+形成配位键；[Co（NH3）5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道sp3；而NO2-中氮原子的杂化轨道类型为sp2； （3）NO2-的电子数为24，气等电子体为O3； （4）H2O2与H2O可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶； （5）双键中一个∏键，一个σ键；1molNDMA分子中有6molC-H；2molC-N；1molN-N；1molN-Oσ键,共10摩尔。 20、【答案】（1）3d74s2 （2）sp；2NA； （3CoO；正八面体 （4）2[Co（CN）6]4-+2H2O═2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH- 【解析】解:本题考查物质结构的知识，核外电子排布、杂化轨道等． （1）Co是27号元素，核外电子数为27，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2， 故价电子3d74s2； （2）晶胞中Co原子数目=8×；O原子数目=1+12×，故化学式为CoO；以体心的O原子研究，与之最近等距离且最近的Co离子位于面心上，Co离子所形成的空间构型为正八面体； （3）CN-中碳原子的价层电子对数=1+含有1对孤电子对，C原子采取sp杂化方式；HCN分子中C原子与H原子之间形成C-H单键、与N原子之间形成C≡N三键，分子中含有2个σ键，故1molHCN分子中σ键的数目为2NA； （4）[Co（CN）6]4-具有强还原性，能与水反应生成[Co（CN）6]3-与氢气，根据原子守恒与电荷守恒可知还有OH-生成，反应离子方程式为：2[Co（CN）6]4-+2H2O═2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH-， 21、【答案】(1).3d5(2).N＞O＞S(3).三角锥形(4).sp(5).SN(6).AC 【解析】（1）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe3+的基态核外价电子排布式为3d5； （2）化合物中三种非金属元素为N、O、S，同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，则三种元素原子第一电离能由大到小顺序为：N＞O＞S， 对于SOCl2，其等电子体为SO32－，二者结构相似，根据VSEPR理论，价电子对数为VP=BP+LP=3+（6-2×3+2）/2=4，则其空间构型为三角锥形； （3）对于NO2＋，根据VSEPR理论，价电子对数为VP=BP+LP=2+（5-2×2-1）/2=2，根据杂化轨道理论，则中心N原子为sp杂化； （4）直接与中心原子成键的为配位原子，所以中心原子铁的配位原子是：N、S （5）A、看正负电荷中心是否重叠，Fe(CO)5对称是非极性分子，CO不对称是极性分子，故A正确；B、铁的杂化轨道数为5，铁不是正四面构型，Fe(CO)5中Fe原子不是以sp3杂化方式与CO成键，故B错误；C、碳与氧、铁与碳之间形成配位键，1molFe(CO)5含有10mol配位键，故C正确；D、化学反应的实质是旧键的断裂，新键的生成，故D 错误。 故选AC。 22、【答案】dsN＞O＞CH2O＞NH3＞CO2三者都是分子晶体，但H2O和NH3都存在分子间氢键，且H2O分子间的氢键作用力强于NH3sp2、sp37∶1（,,）156.5×1010 【解析】本题主要考查物质结构。 (1)Cu2+价层电子的轨道表达式为，Zn位于元素周期表的ds区。 (2)一般非金属性越强，第一电离能越大，非金属性：C查看更多