2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第18講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)提能訓(xùn)練

第18講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2024·山東濱州模擬)“天空課堂”中太空“冰雪”試驗帶來奇異現(xiàn)象。小蘇打和白醋混合可得乙酸鈉溶液，過飽和乙酸鈉溶液只要遇到一點的結(jié)晶或顆粒，就會析出CH3COONa·3H2O晶體，從而在太空“點水成冰”。下列說法錯誤的是(A)A．Na2CO3的俗稱是小蘇打B．純凈的乙酸又稱冰醋酸C．結(jié)晶析出為放熱熵減過程D．CH3COONa·3H2O中含有離子鍵、極性鍵和非極性鍵[解析]碳酸鈉俗稱純堿、蘇打，碳酸氫鈉俗稱小蘇打，A項錯誤；純凈的乙酸又被稱為冰醋酸，B項正確；結(jié)晶過程中自由離子由相對無序狀態(tài)通過成鍵作用轉(zhuǎn)化為化合態(tài)相對有序狀態(tài)，混亂程度下降，同時釋放能量，C項正確；CH3COONa·3H2O中醋酸根離子與鈉離子間存在離子鍵，碳原子與氫原子、氧原子間存在極性鍵，碳原子與碳原子間存在非極性鍵，D項正確。2．(2024·河北衡水高三檢測)科研團隊研發(fā)了一種國際先進的二氧化碳(R744)跨臨界直冷制冰技術(shù)，滿足不同項目對冰面的要求，被譽為“最快的冰”。下列有關(guān)說法正確的是(C)A．CO2跨臨界制冰過程破壞了碳氧共價鍵B．H2O的空間結(jié)構(gòu)為直線形C．冰屬于分子晶體D．1個CO2分子中存在1個σ鍵和1個π鍵[解析]CO2跨臨界制冰過程中發(fā)生物理變更，沒有破壞碳氧共價鍵，故A錯誤；H2O中O原子實行sp3雜化，有2個孤電子對，H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形，故B錯誤；冰是水分子主要通過氫鍵形成的晶體，屬于分子晶體，故C正確；CO2分子內(nèi)每個氧原子和碳原子共用兩對電子，1個碳氧雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，則1個CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵，故D錯誤。3．(2024·河北高三大數(shù)據(jù)應(yīng)用調(diào)研聯(lián)合測評)中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星，探測發(fā)覺火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)，已知晶體硅的晶胞如圖，下列說法錯誤的是(D)A．Fe2＋價電子排布式為3d6，未成對電子數(shù)是4B．橄欖石中各元素第一電離能和電負性大小依次均為O>Si>Fe>MgC．硅的氯化物SiCl4分子是非極性分子，Si的雜化方式是sp3D．若單晶硅晶胞參數(shù)是anm，則Si原子的原子半徑為eq\f(\r(3),4)anm[解析]鐵元素的原子序數(shù)為26，基態(tài)亞鐵離子的價電子排布式為3d6,3d軌道中含有4個未成對電子，A正確；金屬元素的第一電離能和電負性小于非金屬元素，同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢、電負性依次增大，同主族元素，從上到下元素的第一電離能和電負性依次減小，則O元素的第一電離能和電負性大于硅元素；元素的金屬性越強，第一電離能和電負性越小，則四種元素的第一電離能和電負性大小依次均為O>Si>Fe>Mg，B正確；四氯化硅分子中硅原子的價層電子對數(shù)為4，孤對電子對數(shù)為0，則分子中硅原子的雜化方式是sp3雜化，分子的空間構(gòu)型為結(jié)構(gòu)對稱的正四面體形，屬于非極性分子，C正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點的硅原子與位于體對角線eq\f(1,4)處的硅原子的距離最近，則硅原子的原子半徑為eq\f(\r(3),8)anm，D錯誤，故選D。4．(2024·上海嘉定二模)能說明HBr是共價化合物的事實是(B)A．僅由非金屬元素組成B．液態(tài)條件不導(dǎo)電C．水溶液具有腐蝕性D．受熱易分解[解析]僅由非金屬元素組成的可能是離子化合物，如NH4NO3，A項錯誤；離子化合物熔融狀態(tài)(液態(tài))時能導(dǎo)電，共價化合物液態(tài)時不能導(dǎo)電，B項正確；HBr的水溶液具有腐蝕性，與其是共價化合物沒有關(guān)系，如NaOH是離子化合物，其水溶液也具有腐蝕性，C項錯誤；HBr受熱易分解，說明其穩(wěn)定性差，與其是共價化合物沒有關(guān)系，如NH4Cl是離子化合物，受熱也易分解，D項錯誤。5．(2024·山東青島高三檢測)六氟化硫在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質(zhì)穩(wěn)定，分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)六氟化硫的推想正確的是(D)A．六氟化硫分子存在的S—F、F—F都是σ鍵B．六氟化硫分子中含有極性鍵和非極性鍵C．從原子半徑看，F(xiàn)—F的鍵長大于S—FD．六氟化硫分子中6個S—F鍵長、鍵能都相等[解析]F原子最外層只有1個未成鍵電子，只能形成1個共價鍵，SF6分子中不存在F—F，A錯誤；SF6分子只含S—F，只存在極性鍵，B錯誤；F原子半徑小于S，則F—F的鍵長小于S—F，C錯誤；SF6分子中6個S—F完全相同，故其鍵長、鍵能都相等，D正確。6．碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示：化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—Oeq\f(鍵能,kJ·mol－1)347.7413.4351235318452下列說法不正確的是(C)A．C—C的鍵能大于Si—Si，推想C—C的鍵長小于Si—SiB．Si—H的鍵能小于C—H，故SiH4的穩(wěn)定性比CH4弱C．C—O的鍵能小于Si—O的鍵能，則CH4比SiH4更易生成氧化物D．由上表推想，鍵能：E(C—Si)<E(C—C)[解析]一般來說，成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，推想C—C的鍵長小于Si—Si，A正確；鍵能越小，物質(zhì)的穩(wěn)定性越弱，Si—H的鍵能小于C—H，故SiH4的穩(wěn)定性比CH4弱，B正確；C—O的鍵能小于Si—O的鍵能，說明Si的氧化物更穩(wěn)定，SiH4比CH4更易生成氧化物，C錯誤；由于原子半徑：Si>C，則鍵長：Si—Si>Si—C>C—C，故鍵能：E(C—Si)<E(C—C)，D正確。7．(2024·重慶統(tǒng)考樣卷)ClO2是國際公認的綠色消毒劑，在光照下發(fā)生反應(yīng)：6ClO2＋3H2O=5HClO3＋HCl。下列說法正確的是(A)A．HClO3是極性分子B．ClO2是直線形分子C．H2O中的O實行sp2雜化D．HCl氣體分子之間存在氫鍵[解析]HClO3為四面體形分子，正負電中心不重合，是極性分子，A項正確；ClO2中氯原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(7－2×2,2)＝3.5,1個電子占據(jù)一個軌道，則價層電子對數(shù)為4，接受sp3雜化，則ClO2為V形分子，B項錯誤；H2O中氧原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，實行sp3雜化，C項錯誤；HCl分子間不能形成氫鍵，D項錯誤。8．(2024·遼寧鞍山一模)三聚氰胺的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是(B) \A．分子中N原子均實行sp3雜化B．1個三聚氰胺分子中共含有15個σ鍵C．分子中全部原子均位于同一平面上D．三聚氰胺分子屬于極性分子，故極易溶于水[解析]三聚氰胺分子中單鍵N實行sp3雜化，雙鍵N實行sp2雜化，A項錯誤；分子中的單鍵為σ鍵，1個雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，則1個三聚氰胺分子中共含有15個σ鍵，B項正確；三聚氰胺分子中有sp3雜化的N原子，分子中全部原子不行能共平面，C項錯誤；三聚氰胺分子結(jié)構(gòu)對稱，正負電中心重合，是不易溶于水的非極性分子，D項錯誤。9．(2024·河北邢臺一模)用α粒子(eq\o\al(4,2)He)分別轟擊eq\o\al(11,a)X和eq\o\al(d,c)Y，發(fā)生核反應(yīng)：eq\o\al(11,a)X＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(m,n)Z和eq\o\al(d,c)Y＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(22,10)Ne，其中基態(tài)eq\o\al(m,n)Z原子的能級數(shù)與未成對電子數(shù)相等。下列說法正確的是(B)A．與X同周期的元素中，第一電離能比X小的元素有兩種B．X和Z在其最高價氧化物的水化物中均接受sp2雜化C．ZY3的鍵角大于ZH3的鍵角D．X、Y、Z的單質(zhì)均為分子晶體[解析]由核反應(yīng)方程式與質(zhì)量數(shù)守恒可得11＋4＝1＋m，m＝14，基態(tài)eq\o\al(m,n)Z原子的能級數(shù)與未成對電子數(shù)相等，則Z為N，n＝7，依據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒可得a＝5，X為B；c＋2＝1＋10，c＝9，則Y為F。同一周期元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但是Be原子核外2s2全滿穩(wěn)定狀態(tài)，電離能較大，故與B同周期的元素中，第一電離能比B小的元素只有1種，A項錯誤；X和Z的最高價氧化物的水化物分別為H3BO3、HNO3，B、N均形成3個共價鍵且無孤電子對，故均接受sp2雜化，B項正確；F的電負性大于N，導(dǎo)致N—F鍵中電子對偏向F，而N—H鍵中電子對偏向N，使得成鍵電子對之間的斥力NH3>NF3，故NH3的鍵角大于NF3的鍵角，C項錯誤；晶體硼為共價晶體，D項錯誤。10．(2024·湖南隆回第一中學(xué)模擬)路易斯堿是指能作為電子對賜予體的原子、分子、離子或原子團。CO2、CO、NH3、CH3OH和CN－均為常見路易斯堿。下列說法正確的是(C)A．CO2、CO都是由極性鍵形成的非極性分子B．NH3的VSEPR模型為三角錐形C．CH3OH中C與NH3中N的雜化方式相同D．CH3OH比HCHO的沸點高是由于范德華力大[解析]CO是含有極性鍵和配位鍵的極性分子，A錯誤；NH3中N原子價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有1個孤電子對，VSEPR模型為四面體型，B錯誤；CH3OH中C與NH3中N的雜化方式都是sp3雜化，C正確；CH3OH比HCHO的沸點高是由于CH3OH分子間有氫鍵，D錯誤。二、非選擇題：本題共4小題。11．人類對其次周期的元素及化合物相識最早。(1)其次周期的元素中，I1(第一電離能)從大到小排前三位的是Ne、F、N。(2)人類合成的第一個稀有氣體化合物是XeF＋PtFeq\o\al(－,6)，PtFeq\o\al(－,6)中的鍵角有90°和180°兩種。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是BC(填字母)。A．熔化狀態(tài)下不能導(dǎo)電B．XeF＋中全部原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．用兩個Cl替換F后，所得PtF4Cl2有兩種結(jié)構(gòu)D．含有離子鍵、極性鍵、非極性鍵和配位鍵(3)XeF＋PtFeq\o\al(－,6)溶于水可生成Xe和HPtF6，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2XeF＋PtFeq\o\al(－,6)＋2H2O=2Xe↑＋O2↑＋2HF＋2HPtF6。(4)SCN－中C原子的雜化類型為sp，其中含有兩個相同的大π鍵，其形式為πeq\o\al(4,3)(用πeq\o\al(m,n)表示，n為原子數(shù)，m為電子數(shù))，檢驗Fe3＋時，SCN－以S原子配位而不以N原子配位的緣由是S元素的電負性小，離子中S原子易給出孤電子對。[解析](1)其次周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，稀有氣體氖原子的2p軌道為穩(wěn)定的全充溢結(jié)構(gòu)，第一電離能最大，氮原子的2p軌道為較穩(wěn)定的半充溢結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于相鄰元素，則第一電離能從大到小排前三位的是Ne、F、N。(2)XeF＋PtFeq\o\al(－,6)是離子化合物，熔化狀態(tài)下能電離出自由移動的離子，能導(dǎo)電，故A錯誤；XeF＋中氟原子和氙原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故B正確；由PtFeq\o\al(－,6)中的鍵角有90°和180°兩種可知，離子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形，鉑原子位于八面體的體心，氟原子位于八面體的頂點，則用兩個氯原子替換氟原子后，所得PtF4Cl2有兩種結(jié)構(gòu)，故C正確；由化學(xué)式可知，稀有氣體化合物是離子化合物，化合物中含有離子鍵、極性鍵和配位鍵，不含非極性鍵，故D錯誤。(3)由題意可知，XeF＋PtFeq\o\al(－,6)與水反應(yīng)生成氙、氧氣、氫氟酸和六氟合鉑酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2XeF＋PtFeq\o\al(－,6)＋2H2O=2Xe↑＋O2↑＋2HF＋2HPtF6。(4)硫氰根離子與二氧化碳分子中的原子個數(shù)都為3、價電子數(shù)目都為16，互為等電子體，等電子體具有相同的空間結(jié)構(gòu)，則硫氰酸根離子與二氧化碳分子的空間結(jié)構(gòu)相同，都為直線形，所以碳原子的雜化方式為sp；離子中碳原子未參與雜化的2個p電子與硫原子和氮原子的p電子形成大π鍵，其形式為πeq\o\al(4,3)；硫氰根離子中硫元素的電負性小于氮元素，相對于氮原子，硫原子易給出孤電子對，所以檢驗鐵離子時，SCN－以硫原子配位而不以氮原子配位。12．(1)請用以下物質(zhì)的序號填空：①NaCl②Na2O2③NaOH④AlCl3⑤H2O2⑥N2⑦NH4Cl⑧CO2⑨He⑩P4其中只含有共價鍵的化合物有④⑤⑧，含有非極性共價鍵的離子化合物有②，含有極性共價鍵的離子化合物有③⑦，不含共價鍵的化合物有①。(2)X、Y兩種主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38個電子，若XY2為常見元素形成的離子化合物，其電子式為；若XY2為共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為S=C=S(答案合理即可)。(3)現(xiàn)有a～g7種短周期元素，它們在元素周期表中的位置如圖所示。請據(jù)此回答下列問題。①元素的原子間反應(yīng)最簡潔形成離子鍵的是B(填字母，下同)，簡潔形成共價鍵的是C。A．c和f B.b和gC．d和g D.b和e②寫出由a～g中元素組成的，全部原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的隨意一種分子的分子式：CCl4(答案合理即可)。③a與e能形成化合物ea5，它的全部原子的最外層都符合相應(yīng)稀有氣體原子的最外電子層結(jié)構(gòu)，其電子式為，其中所含化學(xué)鍵類型為極性共價鍵、離子鍵，該物質(zhì)能與水猛烈反應(yīng)生成兩種氣體，這兩種氣體的化學(xué)式是NH3、H2。(4)氯化鋁的物理性質(zhì)特殊特殊，如：氯化鋁的熔點為190℃(2.02×103Pa)，但在180℃就起先升華。據(jù)此推斷，氯化鋁是共價化合物(填“共價化合物”或“離子化合物”)，可以證明你的推斷正確的試驗依據(jù)是氯化鋁在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電。13．(2024·山東濟南歷城二中期末)鹵族元素及其化合物種類繁多，有著特殊重要的用途。回答下列問題：(1)基態(tài)Br原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p5。(2)HF分子的極性大于(填“大于”“等于”或“小于”，下同)HCl，同一條件下，HF在水中的溶解度大于HCl，HF的沸點大于HCl。SOCl2的VSEPR模型為四面體形。1mol氟硼酸銨(NH4BF4)中含有2mol配位鍵。(3)下列對IF3分子的空間結(jié)構(gòu)推斷最合理的是C(填序號)(已知：電子對之間的最小夾角為90°時，排斥力最小的更穩(wěn)定)。[解析](1)Br原子核外共35個電子，基態(tài)Br原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，即[Ar]3d104s24p5。(2)F原子的電負性大于Cl，則HF分子的極性大于HCl；HF與H2O分子間能形成氫鍵，則HF在水中的溶解度大于HCl；HF分子間能形成氫鍵，則HF的沸點大于HCl；SOCl2中，S原子孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(6－1×2－2×1)＝1，連接原子數(shù)為3，價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體形；NHeq\o\al(＋,4)中含1個配位鍵(N原子供應(yīng)孤電子對給H＋)，BFeq\o\al(－,4)中含1個配位鍵(F－供應(yīng)孤電子對給B原子)，則1molNH4BF4中含有2mol配位鍵。(3)孤電子對之間的夾角為90°時，排斥力較大，則IF3的空間結(jié)構(gòu)不行能為B；A、C構(gòu)型中，孤電子對與成鍵電子對之間的夾角為90°，A中90°孤電子對與3個成鍵電子對相互排斥，C中90°孤電子對與2個成鍵電子對相互排斥，則C中的排斥力更小，IF3分子的空間結(jié)構(gòu)最合理的為C。14．(2024·黑龍江大慶二模)硒-鈷-鑭(La)三元整流劑在導(dǎo)電玻璃中應(yīng)用廣泛，且三種元素形成的單質(zhì)及其化合物均有重要的應(yīng)用。請回答下列問題：(1)鈷位于元素周期表中d(填“s”“p”“d”或“ds”)區(qū)，與鈷位于同一周期且含有相同未成對電子數(shù)的元素為V、As(填元素符號)。(2)“依布硒”是一種有機硒化物，具有良好的抗炎活性，其結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示。“依布硒”中碳原子的雜化類型為sp2，元素Se、O、N的第一電離能由大到小的依次為N>O>Se。(3)硒的某種氧化物為鏈狀聚合結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，該氧化物的化學(xué)式為SeO2。SeO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。(4)二硒鍵和二硫鍵是重要的光響應(yīng)動態(tài)共價鍵，其光響應(yīng)原理可用圖表示。已知光的波長與鍵能成反比，則圖中實現(xiàn)光響應(yīng)的波長：λ1<(填“>”“<”或“＝”)λ2，其緣由是Se的原子半徑比S的原子半徑大，Se—Se的鍵能比S—S的鍵能小，斷裂Se—Se所須要的最低能量小，對應(yīng)的光波的波長較長。(5)[Co(15