2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习课后达标检测:课题18 化学键与物质构成 分子结构与性质

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2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习课后达标检测:课题18 化学键与物质构成 分子结构与性质

一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.下列说法错误的是(  )‎ A.中σ键和π键的数目之比为7∶1‎ B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+‎ C.O的电子式为[O⋮⋮O]2+,则1 mol O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4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为3NA 解析:选A。1分子该有机物中含18个σ键,2个π键,故σ键和π键的数目之比为9∶1,A项错误。‎ ‎2.若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,根据价层电子对互斥理论,下列说法正确的是(  )‎ A.若n=2,则分子的立体构型为V形 B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确 解析:选C。若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的立体构型为直线形;当n=3时,分子的立体构型为平面三角形;当n=4时,分子的立体构型为正四面体形。‎ ‎3.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是(  )‎ A.K3C60中只有离子键 B.K3C60中不含共价键 C.该晶体在熔融状态下能导电 D.C60与12C互为同素异形体 解析:选C。C60中两个碳原子之间含有共价键,A、B项错误;该物质属于离子化合物,则在熔融状态下能导电,C项正确;同素异形体研究的对象是单质,12C是原子,D项错误。‎ ‎4. (2020·郴州一模)三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧时P被氧化为P4O10,下列有关P4S3的说法不正确的是(  )‎ A.P4S3中磷元素为+3价 B.P4S3属于共价化合物 C.P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2P4O10+3SO2‎ D.1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键 解析:选A。由题图可知,只有一个P与3个S形成共价键,其余三个P只与1个S形成共价键,而每个S都与两个P形成共价键,则P4S3中S为-2价,磷元素分别为+3 价、+1价,故A错误;只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3属于共价化合物,故B正确;充分燃烧生成稳定的氧化物,则P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2P4O10+3SO2,故C正确;由题图可知,1个P4S3分子中有6个P—S共价键、3个P—P共价键,则1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键,故D正确。‎ ‎5.(2020·开封调研)下列各图中的大灰球代表1~18号元素的原子实(原子实指原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是(  )‎ A B C D NH3‎ C2H4‎ CCl4‎ CO2‎ 解析:选C。Cl原子核外最外层有7个电子,只有1个电子形成了共价键,还有6个电子未形成共用电子对,故CCl4的正确图示为。‎ ‎6.当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是(  )‎ 答案:C ‎7.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。由石墨的晶体结构可知,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。‎ 二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎8.(2020·常州高三模拟)下列描述正确的是(  )‎ A.CS2为直线形非极性分子 B.SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化 C.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1‎ D.水加热到很高温度都难分解是因为水分子间存在氢键 解析:选AB。CS2为直线形非极性分子;SiF4与SO的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2;水加热到很高温度都难分解是因为O—H键的键能较大。‎ ‎9.(2020·潍坊质检)化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是(  )‎ A.NH3与BF3都是三角锥形 B.NH3与BF3都是极性分子 C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构 D.NH3·BF3中,NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道 解析:选D。NH3是三角锥形,是极性分子,而BF3是平面三角形,是非极性分子,A、B错误;H原子核外只有2个电子,不可能达到8电子稳定结构,C错误;NH3分子中N原子有1对孤电子对,BF3中B原子有1个空轨道,二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构,D正确。‎ ‎10.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。A项中BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3,中心原子杂化类型分别为sp、sp2。B项中CO2分子、SO2分子中杂化轨道数分别为2、3,中心原子杂化类型分别为sp、sp2。C项中CCl4分子、NH3分子中杂化轨道数均为4,中心原子杂化类型均为sp3。D项中C2H2分子、C2H4分子中杂化轨道数分别为2、3,中心原子杂化类型分别为sp、sp2。‎ ‎11.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是(  )‎ A.配体是Cl-和H2O,配位数是6‎ B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+‎ C.内界和外界中Cl-的数目比是1∶2‎ D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀 解析:选AC。[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配体是Cl-、H2O,提供孤电子对,配位数是6;中心离子是Ti3+,配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应,外界中的Cl-与Ag+反应,据此分析解答。‎ 三、非选择题 ‎12.(1)现有下列10种物质:①O2;②H2;③NH4NO3;④Na2O2;⑤Ba(OH)2;⑥CH4;⑦CO2;⑧NaF;⑨NH3;⑩I2。‎ 其中既含离子键又含非极性键的是________(填序号,下同);既含离子键又含极性键的是________;只含共价键的是____________;只含离子键的是________。‎ ‎(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物,则其电子式为_____________________________;若XY2为共价化合物,则其结构式为_____________________________。‎ ‎(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为190 ℃,但在180 ℃就开始升华。据此判断,氯化铝是________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明该判断正确的实验依据是_____________________________________________。‎ ‎(4)现有a~g七种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:‎ ‎①元素的原子间最容易形成离子键的是________(填字母,下同),容易形成共价键的是________。‎ A.c和f B.b和g C.d和g D.b和e ‎②写出a~g七种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式:________。‎ 解析:(2)1∶2型离子化合物中通常X为+2价,Y为-1 价,故X可能是Mg2+或Ca2+,Y可能是H-、F-或Cl-,结合XY2中共有38个电子可推出XY2为CaF2。1∶2型共价化合物一般是由碳族元素与氧族元素化合形成的,如CO2、CS2等,再由XY2中共有38个电子可推出XY2为CS2。‎ 答案:(1)④ ③⑤ ①②⑥⑦⑨⑩ ⑧‎ ‎(2) S==C==S ‎(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电 ‎(4)①B C ②CCl4(或PCl3,答案合理即可)‎ ‎13.(1)①在BF3分子中,F—B—F的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体构型为________。‎ ‎②在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________。‎ ‎(2)①C2H2分子中C原子的杂化轨道类型为________,1 mol C2H2含有σ键的数目为________。‎ ‎②C元素的一种氧化物与N元素的一种氧化物含有相同的原子数和电子数,N元素的这种氧化物的分子式为________________。‎ ‎③NH3的沸点比CH4的高,其主要原因是___________________________________。‎ 解析:(1)①因为BF3分子的立体构型为平面三角形,所以F—B—F的键角是120°,B原子的杂化轨道类型为sp2,BF的中心原子B为sp3杂化,且B原子上无孤电子对,所以BF的立体构型为正四面体形。‎ ‎②六方氮化硼晶体结构与石墨相似,所以B、N原子间以共价键相结合构成分子晶体,其层间的作用力为范德华力。‎ ‎(2)①乙炔分子为直线形结构,分子中碳原子杂化方式为sp,1个C2H2分子中存在2个C—H σ键,C≡C键中有一个σ键和2个π键,所以1 mol C2H2分子含有3NA σ键。‎ ‎③氨分子间存在氢键,造成氨的沸点反常,而甲烷分子中只存在范德华力,沸点较低。‎ 答案:(1)①120° sp2 正四面体形 ②共价键 范德华力 ‎(2)①sp 3NA ②N2O ③NH3分子间存在氢键而CH4分子间只存在范德华力 ‎14.氮是一种典型的非金属元素,其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题:‎ ‎(1)磷元素与氮元素同主族,基态磷原子有________个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。目前科学家合成了N4分子,其分子结构与P4相似,N4分子中氮原子的杂化轨道类型是________,N—N—N键角为________;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推测其用途为__________________________________________________________。‎ ‎(2)NH3与Zn2+可形成[Zn(NH3)6]2+,其部分结构如图乙所示。‎ ‎①NH3的立体构型为________。‎ ‎②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有__________;NH3分子中H—N—H键角为107°,判断[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角________(填“>”“<”或“=”)107°。‎ 解析:(1)磷原子的价电子排布式为3s23p3,基态原子有3个未成对电子;N4分子与P4分子的结构相似,为正四面体形,N4分子中每个氮原子形成3个σ键、含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4,氮原子采取sp3杂化;正四面体中的每个面为正三角形,则N—N—N键角为60°;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,可以用于制造火箭推进剂或炸药。(2)①NH3中氮原子形成3个σ键,有1对未成键的孤电子对,杂化轨道数为4,N原子采取sp3杂化,则NH3分子的立体构型是三角锥形。②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有配位键、共价键,孤电子对与键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,NH3分子中含有孤电子对,而[Zn(NH3)6]2+中不含孤电子对,则[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角大于107°。‎ 答案:(1)3 sp3 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案也可) (2)①三角锥形 ②配位键、共价键 >‎
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