2020版高考化学一轮复习分子结构与性质作业

2020版高考化学一轮复习分子结构与性质作业

第34讲　分子结构与性质 课时集训 测控导航表 知识点 基础 能力 挑战 共价键、配位键 ‎3,4‎ ‎6,8‎ ‎12‎ 分子的立体构型 ‎1‎ ‎9,10‎ 分子间作用力与分子性质 ‎2‎ ‎7‎ 综合 ‎5‎ ‎11‎ ‎13‎ ‎1.(2019·海南文昌中学高三模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体构型,两个结论都正确的是(　D　)‎ A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形 C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形 解析:H2S分子中的中心原子S原子上的孤电子对数是×(6-1×2)=2,则说明H2S分子中中心原子有4对电子对,其中2对是孤电子对,因此立体构型是V形;而COCl2分子中中心原子的孤电子对数是×(4-2×‎ ‎1-1×2)=0,因此COCl2中的中心原子电子对数是3对,立体构型是平面三角形,故D正确。‎ ‎2.(2018·广东湛江一中高三模拟)氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2‎ O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　B　)‎ A.… B.…‎ C.… D.…‎ 解析:根 据NH3·H2ON+OH-可知NH3·H2O的结构式为…H—O—H。‎ ‎3.(2018·河南郑州外国语学校高三调研)下列说法中不正确的是(　C　)‎ 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:有些单原子分子(如稀有气体分子)无共价键,也无σ键。‎ ‎4.(2018·重庆第二外国语学校高三模拟)关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是(　C　)‎ A.配体是Cl-和H2O,配位数是9‎ 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:[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配体是Cl-、H2‎ O,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。‎ ‎5.(2018·河南漯河高级中学高三模拟)请回答下列问题:‎ ‎(1)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示:‎ 以下关于维生素B1的说法正确的是　　　　。 ‎ a.只含σ键和π键 b.既有共价键又有离子键 c.该物质的熔点可能高于NaCl d.既含有极性键又含有非极性键 ‎(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有　　　　。 ‎ a.离子键、共价键 b.离子键、氢键、共价键 c.氢键、范德华力 d.离子键、氢键、范德华力 ‎(3)维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有　　　　　　　　　。氨气极易溶于水,其原因是　 ‎ ‎　。 ‎ ‎(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是①　　　　　　　;②极性键;③　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)由结构简式知,维生素B1中含有Cl-及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故a错误,b正确;与氯化钠晶体相比,维生素B1中的阳离子比Na+半径大,晶格能小,熔点不可能高于NaCl,故c错误;维生素B1中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、碳氢键等为极性键,故d正确。‎ ‎(2)维生素B1晶体溶于水的过程会电离出Cl-等,故需要克服离子键,维生素B1分子间存在氢键、范德华力,故d正确。‎ ‎(3)N2为单质,另外五种化合物中属于非极性分子的是CO2。NH3极易溶于水,是因为NH3和水均为极性分子,NH3溶于水后,NH3与水之间可形成氢键,NH3可与水反应。‎ ‎(4)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成N2和H2,破坏了氮氢极性键;N2、H2生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。‎ 答案:(1)bd　(2)d　(3)CO2　氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应　(4)氢键、范德华力　非极性键 ‎6.(2018·安徽黄山屯溪一中高三模拟)下列常见分子中σ键、π 键判断正确的是(　C　)‎ A.CN-与N2结构相似,CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1‎ B.CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1‎ C.与互为等电子体,1 mol 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6NA 解析:因为CN-与N2结构相似,可知CH2CHCN分子中有3个π键、6个σ键,所以CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为2∶1,A项错误;CO与N2结构相似,所以CO分子中σ键与π键数目之比为1∶2,B项错误;由于与互为等电子体,故1 mol 中含有的π键数目为2NA,C项正确;在D项的反应方程式中,产物中只有N2中有π键,依据4 mol N—H键断裂时消耗1 mol N2H4,可推知生成1.5 mol N2,则形成的π键数目为3NA,D项错误。‎ ‎7.(2018·河北邢台一中高三模拟)关于氢键,下列说法正确的是(　D　)‎ A.所有含氢元素的化合物中都存在氢键,氢键比范德华力强 B.H2O是一种非常稳定的化合物,就是由于水分子间形成氢键所致 C.氢原子和非金属性 很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键,称为氢键 D.分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高,氢键也可存在于分子内 解析:氢键存在于H和非金属性很强的原子F、O、N之间,不属于化学键,大多存在于相应分子间,少数也存在分子内,氢键的存在影响物质的熔、沸点。‎ ‎8.(2018·广东茂名调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是(　B　)‎ A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变 B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+‎ C.配位化合物中只有配位键 D.在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道 解析:NH3与Cu2+形成配位键,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对。‎ ‎9.(2018·辽宁本溪质检)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(　B　)‎ A.CH4和N是等电子体,键角均为60°‎ B.N和C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错误;N和C是等电子体,均为平面三角形结构,B正确;H3O+和PCl3的价电子总数不相等,C错误;苯的结构中存在“肩并肩”式的重叠轨道,故B3N3H6分子中也存在,D错误。‎ ‎10.(2018·北京东城区质检)下列离子的VSEPR模型与离子的立体构型一致的是(　B　)‎ A.S B.Cl C.N D.Cl 解析:当中心原子无孤电子对时,VSEPR模型与立体构型一致。A项,S的中心原子的孤电子对数=×(6+2-3×2)=1;B项,Cl的中心原子的孤电子对数=×(7+1-4×2)=0;C项,N的中心原子的孤电子对数=×(5+1-2×2)=1;D项,Cl中心原子的孤电子对数=×(7+1-3×2)=1。所以只有B符合题意。‎ ‎11.(2018·广东揭阳高三联考)已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:‎ ‎(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。‎ ‎①1 mol冰中有　　　　mol氢键。 ‎ ‎②用球棍模型表示的水分子结构是　　　　。 ‎ ‎(2) 已知H2O2分子的结构如图所示:H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。‎ 试回答:‎ ‎①H2O2分子的电子式是　　　　　 　　　　　　　‎ ‎,结构式是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②H2O2分子是含有　　　　键和　　　　键的　　　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 ‎ ‎③H2O2难溶于CS2,简要说明理由:  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎④H2O2中氧元素的化合价是　 　　　,简要说明原因: ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)在冰中,每个水分 子与周围的4个水分子形成4个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键;水分子为V形结构。‎ ‎(2)由H2O2的立体构型图可 知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。‎ 答案:(1)①2　②B　(2)①H　H—O—O—H ‎②极性　非极性　极性　③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2④-1价　因 O—O 键为非极性键,而 O—H 键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价 ‎12.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法错误的是(　A　)‎ A‎.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键 B.SF6是由极性键构成的非极性分子 C.1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键 D.1 mol S8中含有8 mol S—S键 解析:1 mol S8中有8 mol σ键,‎32 g S8中含有σ键×8=1 mol,A错误,D正确;由SF6的球棍模型知,其是由S—F极性键构成,结构对称,属于非极性分子,B正确;单键为σ键,三键中有2个π键,因此1 mol乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键,C正确。‎ ‎13.(2018·河南南阳第一中学高三模拟)太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅,还有铜、铟、镓、硒等化合物。‎ ‎(1)镓的基态原子的电子排布式是　 。 ‎ ‎(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为　　　　　　　　(用元素符号表示)。 ‎ ‎(3)气态SeO3立体构型为　　　　　　　　,中心原子的杂化类型是　　　　。 ‎ ‎(4)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(5)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　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,反应的离子方程式为　 。 ‎ ‎(7)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为　　　 　,若该晶胞的边长为a pm,则合金的密度为　  g·cm-3[金、铜的摩尔质量分别用M(Au)、M(Cu)表示。只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA]。‎ 解析:(1)镓是31号元素,根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)。(2)砷、硒、溴三种元素都是第四周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但砷元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能Br>As>Se。(3)气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为=3,无孤电子对,所以分子立体构型为平面三角形,中心原子的杂化类型是sp2。(4)硅烷都是分子晶体,分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力,而分子间作用力与相对分子质量的大小有关,硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强。(5)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共价键,层间作用力为分子间作用力。(6)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+‎ 形成配离子,两者相互促进使反应进行,离子方程式可表示为Cu+H2O2+4NH3·H2OCu(NH3+2OH-+4H2O。(7)在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,该晶胞中Au原子个数=8×=1,Cu原子个数=6×=3,所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1∶3;晶胞体积V=(a×10‎-10cm)3,每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1,则ρ=m/V= g·cm-3。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)‎ ‎(2)Br>As>Se　(3)平面三角形　sp2‎ ‎(4)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)　(5)共价键(极性键)　分子间作用力 ‎(6)Cu+H2O2+4NH3·H2OCu(NH3+2OH-+4H2O　(7)1∶3　(其他合理答案均可)‎