（江蘇專用版）2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題十第2講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)（含解析）

〔江蘇專用版〕2022版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題十第2講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)〔含解析〕PAGEPAGE18第2講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、單項選擇題1.CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有機A.它們互為等電子體,碳原子均采取sp2雜化B.CH3-與NH3、H3OC.CH3+中的碳原子采取spD.CH3+與OH答案CCH3+與CH3-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;CH3-、NH3、H3O+互為等電子體,幾何構(gòu)型均為三角錐形,B項錯誤;CH32.以下說法中正確的選項是()A.鹵化氫中,HF沸點最高,是由于HF分子間存在氫鍵B.鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點高C.H2O的沸點比HF的沸點高,是由于水中氫鍵鍵能大D.氫鍵X—H…Y的三個原子總在一條直線上答案A鄰羥基苯甲醛的分子內(nèi)羥基與醛基之間存在氫鍵,而對羥基苯甲醛的氫鍵存在于分子間,所以對羥基苯甲醛的熔、沸點高,B項錯誤;據(jù)F原子半徑小于O原子半徑,可知HF中氫鍵鍵長比水中氫鍵鍵長短,鍵能大,C項錯誤;氫鍵有方向性,但氫鍵的形成不像共價鍵對方向的要求那么高,故X—H…Y不一定總在一條直線上,D項錯誤。3.(2022鹽城模擬)以下中心原子的雜化軌道類型和分子幾何構(gòu)型不正確的選項是()A.PCl3中P原子為sp3雜化,為三角錐形B.BCl3中B原子為sp2雜化,為平面三角形C.CS2中C原子為sp雜化,為直線形D.H2S中S原子為sp雜化,為直線形答案DPCl3分子中P原子形成3個σ鍵,孤對電子數(shù)為5+3×12-3=1,為sp3雜化,為三角錐形,A項正確;BCl3分子中B原子形成3個σ鍵,孤對電子數(shù)為3+3×12-3=0,為sp2雜化,為平面三角形,B項正確;CS2分子中C原子形成2個σ鍵,孤對電子數(shù)為42-2=0,為sp雜化,為直線形,C項正確;H2S分子中,S原子形成2個σ鍵,孤對電子數(shù)為6+2×14.關(guān)于化學(xué)式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的以下說法中正確的選項是()A.配位體是Cl-和H2O,配位數(shù)是9B.中心離子是Ti4+,配離子是[TiCl(H2O)5]2+C.內(nèi)界和外界中的Cl-的數(shù)目比是1∶2D.參加足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀答案C配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配位體是Cl-和H2O,配位數(shù)是6,A項錯誤;中心離子是Ti3+,配離子(內(nèi)界)是[TiCl(H2O)5]2+,外界是Cl-,B項錯誤;內(nèi)界[TiCl(H2O)5]2+和外界Cl-的數(shù)目比是1∶2,C項正確;參加足量AgNO3溶液,外界離子Cl-與Ag+反響,內(nèi)界中的Cl-不與Ag+反響,D項錯誤。二、非選擇題5.(2022揚州高郵中學(xué)階段檢測)2022年9月南開大學(xué)學(xué)者首次測試了一種新型鋅離子電池,該電池以Zn(CF3SO3)2為電解質(zhì),以有陽離子型缺陷的ZnMn2O4為電極,成功獲得了穩(wěn)定的大功率電流。(1)寫出基態(tài)Mn原子核外電子排布式:。

(2)CF3SO3H是一種有機強酸,結(jié)構(gòu)式如下圖,通常以CS2、IF5、H2O2等為主要原料制取。①1molCF3SO3H分子中含有的σ鍵的數(shù)目為mol。

②H2O2分子中O原子的軌道雜化方式為;與CS2互為等電子體的分子為。

③IF5遇水完全水解生成兩種酸,寫出相關(guān)反響的化學(xué)方程式:。

答案(1)[Ar]3d54s2(2)①8②sp3CO2或N2O或COS或BeCl2③IF5+3H2OHIO3+5HF解析(1)Mn是第25號元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2。(2)①根據(jù)“共價單鍵都是σ鍵,共價雙鍵含1個σ鍵,1個π鍵〞,可知1molCF3SO3H分子中含有8molσ鍵。②H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,由于O原子有2對孤電子對,故O的雜化方式為sp3雜化。與CS2互為等電子體的分子有CO2、N2O、BeCl2等。③IF5與水反響生成兩種酸,各元素化合價不變,化學(xué)方程式為IF5+3H2OHIO3+5HF。6.(2022泰州中學(xué)高三上學(xué)期期中)合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進入合成塔前常用醋酸二氨合亞銅(由[Cu(NH3)2]+和CH3COO-構(gòu)成)溶液來吸收原料氣中的CO氣體,其反響的離子方程式為[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+。(1)Cu+基態(tài)核外電子排布式為。

(2)醋酸二氨合亞銅所含元素原子中第一電離能最大的是。

(3)寫出一種與NH3分子互為等電子體的陽離子。

(4)CH3COO-中C的雜化類型為。

(5)1mol[Cu(NH3)3CO]+中σ鍵的數(shù)目為。

(6)N4H4(SO4)2遇堿可生成一種形似白磷的N4分子。畫出N4H44+的結(jié)構(gòu)式答案(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)N(3)H3O+(4)sp3、sp2(5)14mol或14×6.02×1023(6)解析(1)Cu原子核外電子數(shù)為29,Cu+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)第一電離能由小到大的順序為Cu<H<C<O<N。(3)與NH3分子互為等電子體的陽離子具有相同的價電子數(shù)8和原子數(shù)4,為H3O+。(4)甲基中碳原子與3個氫原子、1個碳原子形成4個共價單鍵,構(gòu)成正四面體,碳原子的雜化類型為sp3雜化;CO鍵中的碳原子與相鄰的三個原子(1個C、2個O)結(jié)合,碳原子的雜化類型為sp2雜化。(5)1mol[Cu(NH3)3CO]+含有9molN—H鍵,4mol配位鍵和1mol碳氧叁鍵,共含有σ鍵14mol。(6)由于NH4+、白磷的空間構(gòu)型均為四面體,NH4+的結(jié)構(gòu)式為,據(jù)此推斷得出:N4H7.過渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許多研究人員的關(guān)注,因為這方面的研究無論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。(1)銅離子與氨基酸形成的配合物具有殺菌、消炎和抗腫瘤活性。與銅屬于同一周期,且未成對價電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子核外電子排布式為。

(2)CO可以和很多過渡金屬形成配合物,如羰基鐵[Fe(CO)5]、羰基鎳[Ni(CO)4]。CO分子中C原子上有一對孤電子對,C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO的結(jié)構(gòu)式為,與CO互為等電子體的離子為(填化學(xué)式),C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為。

(3)氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時,會生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如以下圖所示。①此配離子中含有的作用力有(填字母)。

A.離子鍵B.金屬鍵C.極性鍵D.非極性鍵E.配位鍵F.氫鍵G.σ鍵H.π鍵②此配合物中碳原子的雜化軌道類型有。

(4)Ti3+可形成配位數(shù)為6的配合物。現(xiàn)有鈦的兩種顏色的配合物,一種為紫色,另一種為綠色,相關(guān)實驗證明,兩種物質(zhì)的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種配合物的成鍵情況,設(shè)計了如下實驗:分別取等質(zhì)量的兩種物質(zhì)的樣品配成待測溶液;分別往待測溶液中滴入過量的AgNO3溶液并充分反響,均產(chǎn)生白色沉淀;測定沉淀質(zhì)量并比擬,發(fā)現(xiàn)由原綠色物質(zhì)得到沉淀的質(zhì)量是由原紫色物質(zhì)得到沉淀的質(zhì)量的2/3。那么原綠色配合物的內(nèi)界的化學(xué)式為。

答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(2)CN-N>O>C(3)①CDEGH②sp2、sp3(4)[TiCl(H2O)5]2+解析(1)第4周期中最外層未成對價電子數(shù)最多的元素具有3d54s1的結(jié)構(gòu)。(2)CO的等電子體有N2、CN-;N原子最外層處于半充滿狀態(tài),第一電離能比C、O都大。(3)①配體內(nèi)部無離子鍵、金屬鍵、氫鍵。②飽和碳原子為sp3雜化、雙鍵碳原子為sp2雜化。(4)兩種物質(zhì)的外界Cl-數(shù)目之比是2∶3,那么原綠色物質(zhì)外界Cl-數(shù)目為2,化學(xué)式是[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,紫色物質(zhì)外界Cl-數(shù)目為3,化學(xué)式是[Ti(H2O)6]Cl3,原綠色配合物的內(nèi)界的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]2+。8.原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、Q四種元素中,X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子。請用元素符號或化學(xué)式答復(fù)以下問題:(1)X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序為。

(2)YZ2+與XQ2互為等電子體,那么1molYZ2(3)Z的氣態(tài)氫化物沸點比Q的氣態(tài)氫化物的沸點高得多,其原因是。

(4)X、Z與氫元素可形成化合物H2X2Z4,常用作工業(yè)除銹劑。H2X2Z4分子中X的雜化方式為雜化。

答案(1)C<O<N(2)2mol(3)H2O分子間存在氫鍵(4)sp2解析X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,其電子排布式是1s22s22p2,X為碳元素;Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,Z為氧元素;因為X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,所以Y是氮元素;Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,其電子排布式是1s22s22p63s23p4,Q為硫元素。(1)由于N原子結(jié)構(gòu)中p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),比擬穩(wěn)定,所以第一電離能大小為C<O<N。(2)NO2+與CS2互為等電子體,CS2結(jié)構(gòu)式為SCS,那么1molNO2+中含有π鍵數(shù)目為2mol。(3)H2O的沸點比H2S的高得多,原因是H2O分子間存在氫鍵。(4)H2C2O4分子結(jié)構(gòu)是HOOC—COOH,含有碳氧雙鍵,所以碳的雜化方式為sp9.黑火藥是我國古代的四大創(chuàng)造之一。黑火藥爆炸時發(fā)生的反響為:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。答復(fù)以下問題:(1)基態(tài)鉀原子的核外電子排布式為,第一電離能:K(填“>〞或“<〞)Na。

(2)NO3-的空間構(gòu)型為(3)固態(tài)硫易溶于CS2,熔點為112℃,沸點為444.8℃,其分子結(jié)構(gòu)為,S8中硫原子的雜化軌道類型是,S8分子中至多有個硫原子處于同一平面。

(4)N2分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為,N2的沸點比CO的沸點(填“高〞或“低〞)。

答案(1)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1<(2)平面三角形(3)sp3雜化4(4)1∶2低解析(1)K位于元素周期表中第四周期第ⅠA族。基態(tài)鉀原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s(2)根據(jù)中心原子的價層電子對互斥理論,NO3-的價層電子對數(shù)為3,且無孤電子對,(3)根據(jù)S8的分子結(jié)構(gòu)可知,每個S原子的價電子對數(shù)為4,所以硫原子的雜化軌道類型是sp3雜化;S8分子中至多有4個硫原子處于同一平面。(4)N2分子中有氮氮叁鍵,σ鍵與π鍵的個數(shù)比為1∶2。N2和CO的相對分子質(zhì)量都為28,但N2為非極性分子,CO為極性分子,所以N2的沸點比CO的沸點低。10.亞硝酸鹽與鈷(Ⅲ)形成的一種配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制備流程如下:CoCl2·6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5NO2]Cl2。(1)Co2+基態(tài)核外電子排布式為。

(2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中與Co3+形成配位鍵的原子為(填元素符號);配離子[Co(NH3)5NO2]2+的配體中氮原子的雜化軌道類型為雜化。

(3)與NO2-互為等電子體的單質(zhì)分子為(4)H2O2與H2O可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為。

(5)亞硝酸鹽在水體中可轉(zhuǎn)化為強致癌物亞硝胺(NDMA),亞硝胺的結(jié)構(gòu)簡式如下圖。1molNDMA分子中含有σ鍵的數(shù)目為mol。

答案(1)[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7(2)N和Clsp2和sp3(3)O3(4)H2O2與H2O之間可以形成氫鍵(5)10解析(1)Co為27號元素,Co2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7。(2)氨氣分子中N原子含有孤電子對,配離子氯離子上也有孤電子對,配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中與Co3+形成配位鍵的原子為N和Cl。氨氣分子中N原子的價層電子對數(shù)=3+12(5-3×1)=4,采用sp3雜化;配離子NO2-中N原子的價層電子對數(shù)=2+1(3)與NO2-互為等電子體的單質(zhì)分子為O(4)H2O2與H2O之間可以形成氫鍵,使得H2O2與H2O可以任意比例互溶。(5)1個NDMA分子中含有6個C—H鍵,2個C—N鍵,1個N—N鍵,1個NO鍵,1molNDMA分子中含有σ鍵的數(shù)目為6mol+2mol+1mol+1mol=10mol。11.原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、J五種元素,原子序數(shù)依次增大,其中X是除碳元素外形成化合物種類最多的元素,Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,W元素原子外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,J是第四周期中未成對電子數(shù)最多的元素。(1)Y、Z、W的電負性由小到大的順序為(填元素符號)。

(2)J原子的外圍電子排布式為。

(3)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為。1molY2X4分子中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。

(4)X與W形成的一種X2W分子,與該分子互為等電子體的陰離子為(填化學(xué)式,一種即可)。

答案(1)C<N<O(2)3d54s1(3)sp25∶1(4)NH2解析根據(jù)“X是除碳元素外形成化合物種類最多的元素〞確定X為H,根據(jù)“Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同〞確定Y為C,根據(jù)“W元素原子外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍〞確定W為O,最后根據(jù)“J是第四周期中未成對電子數(shù)最多的元素〞確定J為Cr,由于這五種元素