新教材(广西专版)高考化学一轮复习课时规范练18分子结构与性质含答案

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1.(2023北京人大附中期中)下列化学用语或图示正确的是( )
A.NH3和NH4+的VSEPR模型和空间结构均一致
B.SO32-的VSEPR模型:
C.丙酮()分子中C原子的杂化类型均是sp2
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.23 g C2H5OH中sp3杂化的原子数为NA
B.0.5 ml XeF4中氙的价层电子对数为3NA
C.1 ml [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D.标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
3.(2022辽宁卷)理论化学模拟得到一种N13+离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
4.下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的π键强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
5.宇宙中含量最丰富的元素氢有3种核素(H、D、T)。已知:D2O的熔点为3.8 ℃、沸点为101.4 ℃,D2S比H2S稳定,工业上利用反应堆的中子(01n),采用锂-6化合物做靶材生产氚(T)。下列说法正确的是( )
A.氕、氘、氚的化学性质明显不同
B.D2O分子间氢键比H2O分子间氢键强
C.氕、氘、氚互为同素异形体
D.上述生产氚的过程中同时有3He生成
6.下列有关物质的结构与性质的说法错误的是( )
A.F的电负性比Cl的大,可推断CF3COOH的酸性强于CCl3COOH
B.HI的分子间作用力比HCl的大,说明HI的热稳定性好
C.H2O2具有氧化性,可推断H2S2也具有氧化性
D.N4H4熔融时能导电,说明N4H4晶体中既含离子键又含共价键
7.催化剂作用下,SO2与Cl2反应生成SO2Cl2;对SO2水溶液的光谱分析可以检测到HSO3-、S2O32-和痕量的SO32-;三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式,在高温时能将HBr氧化为Br2。下列说法正确的是( )
A.SO3是极性分子
B.SO2Cl2为正四面体结构
C.SO3、SO32-中S原子都是sp2杂化
D.1 ml (SO3)3分子中含有12 ml σ键
8.(2023广东省实验中学期中)下列各项中,前者高于(或大于或强于)后者的是( )
A.戊醇和乙醇在水中的溶解度
B.CH3CH2CH2COOH的酸性和CH3COOH的酸性
C.SO2Cl2分子中的Cl—S—Cl键角和SO2F2分子中的F—S—F键角
D.邻羟基苯甲醛()的沸点和对羟基苯甲醛()的沸点
9.下列分子结构图中的“”表示元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“”表示氢原子,“”表示孤电子对,短线表示共价键。
下列说法不正确的是( )
A.分子③的中心原子采用sp3杂化
B.分子②中含有极性键和非极性键
C.分子①和④VSEPR模型不相同
D.分子④是极性分子
10.(2023北京海淀二模)结合下表中数据,判断下列说法不正确的是(氢键键长定义为X—H…Y的长度)( )
A.根据键长:Si—Si>Si—O,推测原子半径:Si>O
B.根据键能:O—H>Si—O,推测沸点:H2O>SiO2
C.根据键长,推测水分子间O…H距离大于分子内O—H键长
D.根据氢键键能及沸点,推测等物质的量水或乙醇中,水中氢键数目多
11.(2023广西柳州模拟)乙腈(CH3CN)在酸性条件下水解,CH3CN+H++2H2OCH3COOH+NH4+。下列说法错误的是( )
A.CH3CN、CH3COOH都是极性分子
B.键角:NH4+Z>W
B.元素的电负性:X>Y>Z>W
C.WH4和W2H2的中心原子均采取sp3杂化
D.H2Y中Y原子的价层电子对数为2
二、非选择题:本题共2小题。
13.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,都具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中, (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
①H2Se的晶体类型为 ,含有的共价键类型为 。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。
14.As为第四周期、第ⅤA族元素。
(1)As元素形成的最简单氢化物的空间结构为 。
(2)O元素和As元素形成分子W的结构如图所示,化合物W的分子式为 ,O、As原子的杂化类型分别为 、 。
(3)已知As元素的氢化物(AsH3)是剧毒的气体,与AgNO3溶液反应有黑色Ag析出,同时生成W和一种强酸,此反应是检验微量AsH3的方法,该反应的化学方程式是 。
参考答案
课时规范练18 分子结构与性质
1.D 解析 NH3和NH4+的中心N价层电子对数均为4,VSEPR模型均为四面体形,但NH3中N存在一个孤电子对,其空间结构为三角锥形,NH4+中N无孤电子对,空间结构为正四面体形,两者空间结构不同,A错误;SO32-的中心S价层电子对数为4,VSEPR模型为正四面体形,B错误;丙酮()分子中C的杂化类型有sp2、sp3两种,C错误;HCl分子中σ键是由H的s轨道(球形)和Cl的p轨道(哑铃形)“头碰头”结合形成,D正确。
2.A 解析 C2H5OH中2个碳原子和1个氧原子均采取sp3杂化,23 g C2H5OH为0.5 ml,故采取sp3杂化的原子数为1.5NA,A错误;XeF4中Xe的价层电子对数为4+8-42=6,则0.5 ml XeF4中Xe的价层电子对数为3NA,B正确;[Cu(H2O)4]2+中H2O是配位体,1个[Cu(H2O)4]2+含有4个配位键,则1 ml [Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA,C正确;标准状况下,11.2 L CO和H2的混合气体为0.5 ml,故分子数为0.5NA,D正确。
3.B 解析 由N13+的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A项正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp2杂化,则N原子的杂化方式有3种,B项错误;中心N原子为sp3杂化,则其空间结构为四面体形,C项正确;N13+中含叠氮结构(—N··NN····),常温下不稳定,D项正确。
4.A 解析 P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,故PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大,A错误;N原子半径比P原子小,N与N的π键比P与P的π键强,故N≡N的稳定性强于P≡P,B正确;N的电负性比P大,NH3分子中成键电子更偏向于N原子,成键电子之间斥力大,故NH3的键角大于PH3,C正确;HNO3形成分子内氢键,且相对分子质量:HNO3SO2F2分子中的∠F—S—F,C符合题意;由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,导致其沸点降低,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,导致其沸点升高,故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,D不合题意。
9.C 解析 ①③④的中心原子虽然形成共价键的数目不同,但价层电子对数都为4,所以都采取sp3杂化,A正确;由分子②结构可知,其含有极性键和非极性键,B正确;分子①和④的中心原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,VSEPR模型都为四面体结构,C错误;分子④是V形结构,正、负电荷的中心不重合,是极性分子,D正确。
10.B 解析 原子半径越大,键长越长,A正确;水为分子晶体,沸点与分子间氢键有关,SiO2为共价晶体,沸点与共价键的强弱有关,且沸点:SiO2>H2O,B错误;H2O中O—H键长为96 pm,O—H…O键长为276 pm,因此水分子间O…H距离大于分子内O—H键长,C正确;氢键键能:H2OC2H5OH,说明水中氢键数目多,D正确。
11.B 解析 NH4+中,含0个孤电子对,NH3中含1个孤电子对,NH2-含2个孤电子对,孤电子对越多,分子中的键角越小,所以键角大小关系NH4+>NH3>NH2-,B错误;CH3CN中甲基上的碳原子是sp3杂化,—CN上的碳原子是sp杂化,CH3COOH中甲基上的碳原子是sp3杂化,羧基上的碳原子是sp2杂化,反应中碳原子的sp杂化变成sp2杂化,D正确。
12.A 解析 由题给信息推知,W、X、Y、Z分别为C元素、P元素、S元素、Cl元素。原子半径:P>S>Cl>C,A正确;元素的电负性:Cl>S>P>C,B错误;WH4和W2H2分别是CH4、CH≡CH,前者碳原子采取sp3杂化,后者碳原子采取sp杂化,C错误;H2Y是H2S,中心原子价层电子对数为2+12(6-2×1)=4,D错误。
13.答案 (1)氮 (2)2 (3)①分子晶体 极性键 ②S的电负性大于Se,成键电子之间斥力大,键角大
解析 (3)①H2S和H2Se的熔、沸点均较低,均为分子晶体,不同种元素原子形成的为极性键。②H2S和H2Se的中心原子价层电子对数均为4,均含2个孤电子对,由于S的电负性大于Se,H2S中S的成键电子偏向于S的程度更大,成键电子间斥力大,故H2S键角大。
14.答案 (1)三角锥形 (2)As4O6 sp3 sp3
(3)4AsH3+24AgNO3+6H2OAs4O6+24Ag↓+24HNO3
解析 (1)As元素的氢化物为AsH3,其空间结构为三角锥形。
(2)结合W分子的结构及砷原子能形成3个单键,氧原子能形成2个单键,推知黑球为As,白球为O,故该化合物的化学式为As4O6。氧原子有2个σ键和2个孤电子对,则氧原子的杂化类型为sp3;As有3个σ键和1个孤电子对,则砷原子的杂化类型为sp3。
(3)AsH3有剧毒,与AgNO3溶液反应有Ag析出,AsH3被氧化成As4O6,强酸为HNO3,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式:4AsH3+24AgNO3+6H2OAs4O6+24Ag↓+24HNO3。
微粒间作用
键能/(kJ·ml-1)
键长/pm
晶体SiO2中Si—O
452
162
晶体Si中Si—Si
222
235
H2O中O—H
463
96
H2O中O—H…O
18.8
276
C2H5OH中O—H…O
25.9
266
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50