2020届一轮复习人教版第11章第2节分子结构与性质作业

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2020届一轮复习人教版第11章第2节分子结构与性质作业

课时跟踪练(三十六) 分子结构与性质 ‎1.下列说法不正确的是(  )‎ A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键 C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键 D.N2分子中有一个σ键,两个π键 解析:单键均为σ键,双键和三键中各存在一个σ键,其余均为π键。稀有气体单质中,不存在化学键。‎ 答案:C ‎2.(2019·安徽师大附中模拟)现有下列两组命题,②组命题正确,且能用①组命题正确解释的是(  )‎ 选项 ‎①组 ‎②组 A H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定 B H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定 C HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的高 D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的低 解析:HCl比HI稳定,是由于H—Cl键键能大于H—I键键能,故A、B错误;HI沸点比HCl高,是由于HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量,HI分子间作用力大于HCl分子间作用力,故 C正确、D错误。‎ 答案:C ‎3.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: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。‎ 答案:D ‎4.CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法错误的是(  )‎ A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化 B.CH与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形 C.CH中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面 D.2个—CH3或1个CH和1个CH结合均可得到CH3CH3‎ 解析:CH、—CH3、CH分别具有6个、7个和8个价电子,电子总数分别是8个、9个和10个,它们不是等电子体,A选项说法错误;CH与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形,B选项说法正确;根据价层电子对互斥模型,CH中C原子的价电子对数为3 ,碳原子采取sp2杂化,其空间构型是平面三角形,C选项说法正确;2个—CH3或1个CH和1个CH结合都能得到CH3CH3, D选项说法正确。‎ 答案:A ‎5.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NH是等电子体,键角均为60°‎ B.NO和CO是等电子体,均为平面三角形结构 C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构 D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 解析:甲烷是正四面体形结构,键角是109°28′,A错;NO和CO是等电子体,均为平面三角形结构,B对;H3O+和PCl3的价电子总数不相等,不互为等电子体,C错;苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道,故B3N3H6分子中也存在,D错。‎ 答案:B ‎6.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是(  )‎ A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°‎ C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 解析:A项,SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,错误;B项,BF3键角为120°,是平面三角形结构;而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,还有一对孤电子对,对成键电子有排斥作用,使键角小于120°,错误;C项,CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,正确;D项,PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形分子,错误。‎ 答案:C ‎7.(2019·广州模拟)通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子立体构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是(  )‎ A.NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长 B.NCl3分子是非极性分子 C.NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构 D.NBr3比NCl3易挥发 解析:因碳原子半径比氮原子的大,故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短;NCl3分子立体构型类似NH3,故NCl3是极性分子;NBr3与NCl3二者结构相似,由于NBr3的相对分子质量较大,分子间作用力较大,所以NBr3的沸点比NCl3高,因此NBr3比NCl3难挥发。‎ 答案:C[来源:学&科&网Z&X&X&K]‎ ‎8.(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。‎ ‎①NH3分子的立体构型是______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________。‎ ‎②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:‎ N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1‎ 若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键有________mol。‎ ‎③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在________(填序号)‎ a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 ‎(2)ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)‎ 的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:‎ ‎①H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为________,SO离子的立体构型为________。‎ ‎②H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-3,请根据结构与性质的关系解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:______________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ 解析:(1)①NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化,其分子的立体构型为三角锥形;氨基(—NH2)中氮原子的杂化方式也为sp3杂化,其分子的空间构型为V形。N2H4的结构为H2N—NH2,相当于2个氨基,所以氮原子的杂化方式也为sp3杂化。②1个N2H4分子含有4个N—H键,即4 mol N—H键断裂同时生成1.5 mol N2,N2的结构式为N≡N,含1个σ键和2个π键,所以会形成3 mol π键;③N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子晶体,N2H和SO之间存在离子键,N2H中N和H之间形成6个共价键(其中2个配位键),N和N之间形成共价键,SO中S和O之间形成共价键,不含范德华力。‎ ‎(2)①Se的原子半径大于S的原子半径,H2Se与H2S相比,H2Se中Se原子对H原子的作用力较弱,H2Se在水中更容易电离出H+,所以其酸性较强;SeO3中Se原子采取sp2杂化,故其立体构型为平面三角形;SO中S原子采取sp3杂化,故其立体构型为三角锥形。②H2SeO3中Se为+4价,而H2SeO4中Se为+6价,Se的正电性更高,导致Se—O—H中O原子的电子向Se原子偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易电离出H+,即酸性越强。‎ 答案:(1)①三角锥形 sp3 ②3 ③d (2)①强 平面三角形 三角锥形 ②H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,‎ H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更易向Se偏移,越易电离出H+‎ ‎9.科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。‎ ‎(1)下列关于CH4和CO2的说法正确的是___________________‎ ‎(填序号)。‎ a.固态CO2属于分子晶体 b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子 c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2‎ d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp ‎(2)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。‎ Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。‎ ‎(3)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。‎ 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结 合能E/kJ·mol-1‎ CH4‎ ‎0.436‎ ‎16.40‎ CO2‎ ‎0.512‎ ‎29.91[来源:Zxxk.Com]‎ ‎①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是__________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是_________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 解析:(1)CO2是由非金属元素形成的分子晶体,a选项正确;CH4分子是正四面体结构,其为非极性分子,b选项错误;CH4和CO2都是分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,熔、沸点越高,c选项错误;CH4为正四面体结构,故碳原子的杂化类型是sp3,CO2为直线形分子,故碳原子的杂化类型是sp,d选项正确。‎ ‎(2)1个CO分子中存在1个σ键,而Ni(CO)4中Ni与CO之间还存在4个σ键,故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。‎ ‎(3)①“可燃冰”中存在范德华力,另外水分子间还存在氢键。②分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合,且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。‎ 答案:(1)ad (2)8 (3)①氢键、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4‎ ‎10.在人类文明的历程中,许多物质发挥过重要作用,如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、 富勒烯、含铬物质等。‎ ‎(1)Fe3+在基态时,价电子排布式为________________________。‎ ‎(2)KNO3中NO的立体构型为_________________________,‎ 写出与NO互为等电子体的另一种阴离子的化学式:________。‎ ‎(3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是__________;组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______________________________________________。‎ ‎(4)富勒烯(C60)的结构如图所示,该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子,1 mol C60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为________。‎ ‎(5)已知配合物CrCl3·6H2O中心原子Cr3+配位数为6,向含0.1 mol CrCl3·6H2O的溶液中滴加2 mol·L-1 AgNO3溶液,反应完全后共消耗AgNO3溶液50 mL,则该配离子的化学式为________________。‎ 答案:(1)3d5 (2)平面三角形 CO ‎(3)sp3 N>O>C ‎(4)65NA (5)[CrCl2(H2O)4]+[来源:学科网]‎ ‎11.(2019·衡水模拟)第四周期的元素,如:铁(26Fe)、砷、硒等及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:‎ ‎(1)SCN-离子可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—N===C===S)。‎ ‎①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒_______(分子或离子);‎ ‎②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为_________________;‎ ‎③异硫氰酸的沸点比硫氰酸沸点高的原因是_________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如图,As原子的杂化方式为________,雌黄和SnCl2‎ 在盐酸中反应转化为雌黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,写出该反应方程式___________‎ ‎_____________________________________________________。‎ SnCl4分子的空间构型为_______________________________。‎ ‎(3)离子化合物CaC2的一种晶体结构如图所示。该物质的电子式________________。一个晶胞含有的π键平均有____________个。‎ 解析:(3)①与SCN-互为等电子体的一种微粒是:N2O(或CO2、CS2、OCN-);②硫氰酸(H—S—C≡N)中π键和σ键的个数之比为2∶3;③异硫氰酸分子间可以形成氢键,故其沸点比硫氰酸沸点高。[来源:学.科.网Z.X.X.K]‎ ‎(2)雌黄分子式为As2S3,As有四对价层电子对,As原子的杂化方式为sp3杂化;雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,故其反应方程式为2As2S3+2SnCl2+4HCl===As4S4+2SnCl4+2H2S↑;SnCl4分子的空间构型为正四面体。‎ ‎(3)CaC2为离子化合物,电子式为Ca2+[∶C∶·∶·C∶]2-;1个晶胞含有4个Ca2+,4个C,1个C中有2个π键,则1个晶胞含有的π键平均有8个。‎ 答案:(1)①N2O(或CO2、CS2、OCN-等其他答案合理即可)‎ ‎②2∶3 ③异硫氰酸分子间含有氢键 ‎ ‎(2)①sp3杂化 ②2As2S3+2SnCl2+4HCl===As4S4+2SnCl2+2H2S↑ ③正四面体形 ‎(3)Ca2+[∶C∶·∶·C∶]2- 8‎
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