2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練-第17講　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第17講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課時(shí)訓(xùn)練選題表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)共價(jià)鍵及其參數(shù)3,5分子的空間結(jié)構(gòu)6,11,12分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)1,4,7,8,10綜合2,9,13,14,15,161.下列敘述中正確的是(B)A.以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是極性分子B.以非極性鍵結(jié)合起來(lái)的雙原子分子一定是非極性分子C.非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D.非極性分子中,一定含有非極性共價(jià)鍵解析:以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子可能為非極性分子,如甲烷、二氧化碳等,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由非極性鍵結(jié)合的雙原子分子為非極性分子,如氧氣、氮?dú)?、氯氣?故B項(xiàng)正確;非極性分子可能為多原子分子,如甲烷、二氧化碳等,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;非極性分子中,可能不含非極性鍵,如甲烷等,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于化學(xué)鍵類型和分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是(A)A.I3AsF6晶體中存在的I3B.H2O分子間存在氫鍵,故H2O的熔、沸點(diǎn)及穩(wěn)定性均大于H2SC.P4和CH4的分子結(jié)構(gòu)相同,鍵角相等D.尿素[CO(NH2)2]分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5∶1解析:A.I3+價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化,孤電子對(duì)數(shù)為2,空間結(jié)構(gòu)為V形,與水分子相同,正確;B.水分子間存在氫鍵,故水的熔、沸點(diǎn)大于硫化氫,但是簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性與氫鍵無(wú)關(guān),H—O的鍵能大于H—S,故水比硫化氫穩(wěn)定,錯(cuò)誤;C.P4和CH4的分子結(jié)構(gòu)均為正四面體,P4分子中4個(gè)P占據(jù)正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),鍵角為60°,甲烷鍵角為109°28′,錯(cuò)誤;D.CO(NH2)2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為7∶1,3.六氟化硫(SF6)分子為正八面體結(jié)構(gòu),難溶于水,在高溫下仍有良好的絕緣性,在電器工業(yè)方面具有廣泛用途。下列有關(guān)SF6的推測(cè)正確的是(D)A.SF6中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4B.SF6中各原子均達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.SF6分子是由極性鍵形成的極性分子D.SF6分子中的S—F都是σ鍵,且鍵長(zhǎng)、鍵能都相等解析:A.SF6中心硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=6+6-1×62=6,錯(cuò)誤;B.S原子的最外層有6個(gè)電子,在這個(gè)分子中,S形成了6個(gè)共價(jià)鍵,最外層不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),錯(cuò)誤:C.S和F屬于不同原子,形成的是極性鍵,但分子是正八面體結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷中心重合,是非極性分子,錯(cuò)誤;D.SF4.某化合物的分子式為AB2,A屬第ⅥA族元素,B屬第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它們的電負(fù)性值分別為3.44和3.98,已知AB2分子的鍵角為103.3°。下列推斷不正確的是(B)A.AB2分子的空間結(jié)構(gòu)為“V”形B.A—B為極性共價(jià)鍵,AB2分子為非極性分子C.AB2與H2O相比,AB2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比H2O的低D.AB2分子中無(wú)氫原子,分子間不能形成氫鍵,而H2O分子間能形成氫鍵解析:根據(jù)A、B的電負(fù)性值及所處位置關(guān)系,可判斷A為O元素,B為F元素,該分子為OF2。O—F為極性共價(jià)鍵。因?yàn)镺F2分子的鍵角為103.3°,OF2分子中鍵的極性不能抵消,所以為極性分子。5.二茂鐵[(C5H5)2Fe]是一種金屬有機(jī)配合物,是燃料油的添加劑,用以提高燃燒的效率和去煙,可作為導(dǎo)彈和衛(wèi)星的涂料等。二茂鐵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是(A)A.二茂鐵中Fe2+與環(huán)戊二烯離子(C5H5B.1mol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為11NAC.Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6D.二茂鐵分子中存在π鍵解析:含有孤電子對(duì)和空軌道的原子之間存在配位鍵,所以二茂鐵中Fe2+與環(huán)戊二烯離子(C5H5-)之間為配位鍵,故A錯(cuò)誤;1個(gè)環(huán)戊二烯中含3個(gè)C—C和2個(gè)CC、6個(gè)C—H,則1mol環(huán)戊二烯中含有σ鍵的數(shù)目為11NA,故B正確;鐵原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去最外層兩個(gè)電子變?yōu)镕e2+,根據(jù)構(gòu)造原理知,Fe2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d66.已知HNO3、H2SO4的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是(C)A.NO3-、SB.HNO3、H2SO4分子中N、S的雜化類型分別為sp2、sp3C.等物質(zhì)的量的NO3-、SD.HNO3、H2SO4都能與水形成分子間氫鍵解析:NO3-中的氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+12×(5+1-2×3)=3,采用的是sp2雜化,無(wú)孤電子對(duì),則NO3-空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,SO42-中的硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+12×(6+2-2×4)=4,采用的是sp3雜化,則SO42-的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,故A、B正確;根據(jù)HNO3、H2SO7.下列說(shuō)法正確的是(C)A.極性溶質(zhì)一定易溶于極性溶劑,非極性溶質(zhì)一定易溶于非極性溶劑B.Br2和H2O均是極性分子,CCl4是非極性分子,所以Br2難溶于H2O而易溶于CCl4C.CS2和白磷均是非極性分子,H2O是極性分子,所以白磷難溶于H2O,而易溶于CS2D.H2O是極性分子,CO2可溶于H2O,因此CO2是極性分子解析:A.“相似相溶”規(guī)律是經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,存在特殊情況,部分有機(jī)物分子是極性分子,但因?yàn)闃O性很弱,所以大部分難溶于水,不正確;B.Br2是非極性分子,H2O是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”,Br2難溶于H2O而易溶于CCl4,不正確;C.CS2和白磷均是非極性分子,H2O是極性分子,所以白磷難溶于H2O,而易溶于CS2,正確;D.CO2是非極性分子,CO2溶于H2O時(shí),部分與H2O反應(yīng)生成H2CO3,不正確。8.通常情況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間結(jié)構(gòu)與NH3相似,下列對(duì)NCl3和NH3的有關(guān)敘述正確的是(B)A.NCl3分子中N—Cl鍵長(zhǎng)與CCl4分子中C—Cl鍵長(zhǎng)相等B.在氨水中,大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子,則NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式可表示為…C.NCl3分子是非極性分子D.NBr3比NCl3易揮發(fā)解析:因氮原子的半徑小于碳原子的半徑,所以C—Cl鍵長(zhǎng)大于N—Cl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意,NCl3的空間結(jié)構(gòu)與NH3相似,也應(yīng)為三角錐形,故為極性分子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NBr3的結(jié)構(gòu)與NCl3相似,因NBr3的相對(duì)分子質(zhì)量大于NCl3的相對(duì)分子質(zhì)量,故NBr3不如NCl3易揮發(fā),D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大。X原子的s能級(jí)電子總數(shù)是p能級(jí)電子總數(shù)的2倍,Y與X同主族,Z和W原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.XW4為非極性分子B.Y、Z、W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序是Y<Z<WC.ZW2分子是由極性鍵構(gòu)成的極性分子D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均為sp雜化解析:短周期元素X、Y、Z和W的原子序數(shù)依次增大,X原子的s能級(jí)電子總數(shù)是p能級(jí)電子總數(shù)的2倍,則X是C元素;Y與X同主族,則Y是Si元素;Z和W原子中未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1,且兩者原子序數(shù)都大于Y,則Z是S元素、W是Cl元素。CCl4分子為非極性分子,A正確;非金屬性Si<S<Cl元素,則Y、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序是Y<Z<W,B正確;ZW2是SCl2,由于分子中硫原子上有兩對(duì)孤電子對(duì),故SCl2為V形極性分子,C正確;CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4,所以均為sp3雜化,D錯(cuò)誤。10.科學(xué)家對(duì)金(111)表面生長(zhǎng)的二維雙層冰的邊緣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了成像觀察,二維冰層的AFM表征細(xì)節(jié)(圖1)及其結(jié)構(gòu)模型(圖2)如下。下列說(shuō)法正確的是(A)A.受到能量激發(fā)時(shí),“準(zhǔn)液體”水分子與下層固態(tài)水分子脫離,使冰面變滑B.固態(tài)水分子之間的化學(xué)鍵較強(qiáng),“準(zhǔn)液體”水分子之間的化學(xué)鍵較弱C.由于水分子間的氫鍵比較牢固,使水分子很穩(wěn)定,高溫下也難分解D.氣相水分子、“準(zhǔn)液體”水分子和固態(tài)水分子屬于三種不同的化合物解析:A.當(dāng)受到能量激發(fā)時(shí),“準(zhǔn)液體”水分子與下層固態(tài)水分子連接的氫鍵斷裂,產(chǎn)生“流動(dòng)性水分子”,易于滑動(dòng),使冰面變滑,正確;B.水分子之間存在的作用力是氫鍵而不是化學(xué)鍵,錯(cuò)誤;C.水分子內(nèi)部的共價(jià)鍵使其很穩(wěn)定,高溫也難分解,水分子之間存在氫鍵使其熔、沸點(diǎn)變高,錯(cuò)誤;D.無(wú)論是哪種水分子,其化學(xué)組成、分子式相同,屬于同種化合物,錯(cuò)誤。11.瑞德西韋的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(D)A.瑞德西韋中N、O、P元素的電負(fù)性:N>O>PB.瑞德西韋中的N—H的鍵能大于O—H的鍵能C.瑞德西韋中所有N都為sp3雜化D.瑞德西韋結(jié)構(gòu)中存在σ鍵、π鍵和大π鍵解析:一般情況下,元素非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),所以電負(fù)性O(shè)>N>P,故A錯(cuò)誤;O原子半徑小于N原子半徑,電負(fù)性強(qiáng)于N,所以O(shè)—H的鍵能大于N—H鍵能,故B錯(cuò)誤;形成NC的N原子為sp2雜化,形成C≡N的N原子為sp雜化,故C錯(cuò)誤;該分子中單鍵均為σ鍵,雙鍵和三鍵中含有π鍵,苯環(huán)中含有大π鍵,故D正確。12.順鉑[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的金屬配合物,其水溶液不導(dǎo)電,加入AgNO3溶液也不產(chǎn)生沉淀;碳鉑是1,1環(huán)丁二羧酸二氨合鉑(Ⅱ)的簡(jiǎn)稱,屬于第二代鉑族抗癌藥物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,其毒副作用低于順鉑。下列說(shuō)法正確的是(D)A.順鉑中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為2B.順鉑可能是四面體形結(jié)構(gòu)C.碳鉑分子中sp3雜化的碳原子與sp2雜化的碳原子之比為1∶2D.1mol1,1環(huán)丁二羧酸含有σ鍵的數(shù)目為18NA解析:由題意知,順鉑中心離子的電荷數(shù)為2,配位數(shù)為4,若順鉑是四面體形結(jié)構(gòu),則不存在順、反結(jié)構(gòu),所以不可能是四面體形結(jié)構(gòu),A、B錯(cuò)誤;碳鉑分子中有4個(gè)C,形成4個(gè)σ鍵,為sp3雜化,2個(gè)C形成3個(gè)σ鍵,為sp2雜化,則碳鉑分子中sp3雜化的碳原子數(shù)與sp2雜化的碳原子數(shù)之比為2∶1,C錯(cuò)誤;C—H、C—C、C—O、O—H均為σ鍵,CO中有1個(gè)σ鍵,則1mol1,1環(huán)丁二羧酸含有σ鍵的數(shù)目為18NA,D正確。13.X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,X原子的基態(tài)價(jià)層電子排布式為2s2,Y的基態(tài)原子核外有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測(cè)定文物的年代,Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,E的陽(yáng)離子通常存在于硝石、明礬和草木灰中,M的原子序數(shù)比E大5。下列說(shuō)法正確的是(D)A.EYQ4中陰離子中心原子的雜化方式為sp2雜化B.X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系:X<YC.Z與氧元素形成的離子ZO3D.M為元素周期表前四周期基態(tài)原子未成對(duì)電子最多的元素解析:X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,X原子的基態(tài)價(jià)層電子排布式為2s2,X為Be;Y的基態(tài)原子核外有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,Y的質(zhì)子數(shù)為5,Y為B;Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測(cè)定文物的年代,Z為C;Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素,Q為F;E的陽(yáng)離子通常存在于硝石、明礬和草木灰中,E為K;M的原子序數(shù)比E大5,M為Cr,由上述分析可知,X為Be、Y為B、Z為C、Q為F、E為K、M為Cr。A.KBF4中陰離子的中心原子孤電子對(duì)數(shù)為(3+1-4×1)2=0,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為4+0=4,則陰離子中心原子的雜化方式為sp3雜化,錯(cuò)誤;B.Be的最外層電子數(shù)全滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能較大,則X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系為X>Y,錯(cuò)誤;C.CO32-中陰離子的中心原子孤電子對(duì)數(shù)為(14.完成下列填空。(1)(2020·全國(guó)Ⅰ卷)磷酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,雜化軌道類型為。(2)(2019·全國(guó)Ⅲ卷)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位數(shù)為。

(3)(2019·全國(guó)Ⅲ卷)苯胺()與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃),原因是

。

(4)在常壓下,KCl的熔點(diǎn)高于KI,寫出其主要原因:。

(5)在常壓下,CBr4的沸點(diǎn)(190℃)比CCl4的沸點(diǎn)(76.8℃)高。主要原因是

。

解析:(1)經(jīng)過(guò)計(jì)算,PO43-(2)氯化鐵的雙聚體,就是兩個(gè)氯化鐵相連接在一起,已知氯化鐵中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,所以仿照共價(jià)鍵的形式將兩個(gè)氯化鐵連接在一起。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)可知配位數(shù)是4。(3)苯胺比甲苯的熔、沸點(diǎn)都高,同是分子晶體,熔、沸點(diǎn)不同,首先要考慮的就是是否有氫鍵,苯胺中存在電負(fù)性較強(qiáng)的N,所以可以形成分子間氫鍵,因此比甲苯的熔、沸點(diǎn)高。(4)KCl和KI均為離子晶體,其熔點(diǎn)高低取決于離子鍵強(qiáng)弱,Cl-半徑更小,與K+形成的離子鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高。(5)CBr4和CCl4均為分子晶體,CBr4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4的相對(duì)分子質(zhì)量,所以CBr4的分子間作用力大于CCl4的分子間作用力,導(dǎo)致CBr4的沸點(diǎn)(190℃)比CCl4的沸點(diǎn)(76.8℃)高。答案:(1)正四面體4sp3(2)4(3)苯胺分子之間存在氫鍵(4)Cl-半徑比I-小,與K+形成的離子鍵更強(qiáng),故熔點(diǎn)更高(5)CBr4和CCl4均為分子晶體,CBr4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4的相對(duì)分子質(zhì)量,所以CBr4的分子間作用力大于CCl4的分子間作用力,導(dǎo)致CBr4的沸點(diǎn)(190℃)比CCl4的沸點(diǎn)(76.8℃)高15.氮、磷是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥合成等方面有重要應(yīng)用。試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問(wèn)題。(1)已知:CH4SiH4NH3PH3沸點(diǎn)/K101.7161.2239.7185.4分解溫度/K8737731073713.2分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)回答:①CH4和SiH4比較,NH3和PH3比較,沸點(diǎn)高低的原因是

。

②CH4和SiH4比較,NH3和PH3比較,分解溫度高低的原因是

。

(2)液氨常被用作制冷劑,若不斷地升高溫度,實(shí)現(xiàn)“液氨氨氣氮?dú)夂蜌錃獾雍蜌湓印钡淖兓?在變化的各階段被破壞的粒子間的相互作用是①;②極性鍵;③。

(3)綜合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷,一定壓強(qiáng)下HF和HCl的混合氣體降溫時(shí)先液化。

(4)氨氣在水中的溶解度遠(yuǎn)大于甲烷,其原因有

。

答案:(1)①結(jié)構(gòu)相似時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,因此SiH4沸點(diǎn)高于CH4;NH3分子間還存在氫鍵,因此NH3的沸點(diǎn)高于PH3②C—H鍵能大于Si—H,因此CH4分解溫度高于SiH4;N—H鍵能大于P—H,因此NH3分解溫度高于PH3(2)氫鍵、范德華力非極性鍵(3)HF(4)氨氣分子為極性分子,易溶于極性溶劑水中,甲烷為非極性分子,氨氣分子