第二章综合拔高练（高考真题演练含答案解析）-鲁科版高中化学高二上册（选必二）

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综合拔高练高考真题练考点1　杂化轨道理论、价电子对互斥理论的应用1.(2024湖北,5)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是(　　)A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成2.(2024江苏,7)下列有关反应描述正确的是(　　)A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp23.(2024河北,9)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:NH4ClO4+2C NH3↑+2CO2↑+HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　)A.HCl的形成过程可表示为H·+·Cl······ H+[··Cl······]-B.NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构C.在C60、石墨、金刚石中,碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力4.(2023湖北,9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是　　(　　)A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B.SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形C.CF4和SF4均为非极性分子D.XeF2与XeO2的键角相等5.(高考组合)回答下列问题:(1)(2023浙江1月选考,17节选)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为　　　　,分子中氮原子的杂化轨道类型是　　　　。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 　　　　　　　　　　　　　　　(2)(2023山东,16节选)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键(Π35)。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　;O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“PC.该物质中C和P均采取sp2杂化D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s28.(2023浙江1月选考,12)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是(　　)A.Al2Cl6的结构式为B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应9.(不定项)(2024山东,14)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法正确的是(　　)A.试管甲中新生成的沉淀为金属CuB.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物10.(2024新课标,11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物,具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　)A.W、X、Y、Z四种元素的单质中,Z的熔点最高B.在X的简单氢化物中,X原子轨道杂化类型为sp3C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可溶于NH4Cl溶液D.Y3[Z(WX)6]2中,WX-提供电子对与Z3+形成配位键考点3　范德华力、氢键对物质性质的影响(2024安徽,7)已知25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是(　　)A.键角:NH3>NO3-B.熔点:NH2OH>[NH3OH]ClC.25 ℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4ClD.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N12.(高考组合)回答下列问题:(1)(2023辽宁,17节选)噻吩()沸点低于吡咯()的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)(2021全国甲,35节选)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)(2021广东,20节选)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物 Ⅰ 可与氧化汞生成化合物 Ⅱ。Ⅰ　 　Ⅱ　　Ⅲ　 Ⅳ①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为　　　　。 ②汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是　　　　。 (4)(2020山东,17节选)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为　　　　　　　　　　　(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　,键角由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。 考点4　键参数　共价键的极性和分子的极性13.(2023山东,3)下列分子属于极性分子的是(　　)A.CS2 B.NF3　　　C.SO3 D.SiF414.(2024山东,9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　)A.图中○代表F原子B.该化合物中存在过氧键C.该化合物中I原子存在孤对电子D.该化合物中所有碘氧键键长相等15.(2024黑、吉、辽,11)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是(　　)QZY4溶液 QZX4Y4W12溶液A.单质沸点:Z>Y>WB.简单氢化物键角:X>YC.反应过程中有蓝色沉淀产生D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y高考模拟练应用实践1.(不定项)遇到久旱不雨,人民空军用飞机在天上播撒干冰,不到20分钟就下雨。下列分子或离子与CO2具有相同类型化学键和空间结构的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　A.SO2 B.OCN-C.BF3 D.NO2+2.我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术,首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像,发现两种结构的水合质子,其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是(　　)A.化学式为H9O4+B.氢、氧原子都处于同一平面C.氢、氧原子间均以氢键结合D.图中所有H—O—H键角都相同3.下列描述中正确的是(　　)A.O3是空间构型为V形的极性分子B.PCl3、CO32-和SO32-的中心原子均为sp3杂化C.在一个基态多电子原子中,N层上的电子能量比M层上的电子能量高D.共价键理论可以解释氮分子中共价三键的形成、甲烷的空间结构等4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)A.1 mol [Ni(NH3)4]2+中配位键的个数为4NAB.0.5 mol CO2中碳原子的价电子对数为NAC.4.4 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数为0.2NAD.1 mol PCl3中中心原子的孤电子对数为NA5.用示意图或图示的方法能够直观形象地描述化学知识,下列示意图或图示正确的是(　　)A.砷原子的结构示意图:B.BF4-的结构式:C.HF分子间的氢键:D.丙氨酸的对映异构体:6.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A.该配离子中与水分子形成氢键的原子有H、N和OB.该配离子中铜离子的配位数是4C.基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1D.该配离子中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为O>N>C>H7.(经典题)下列描述正确的是　(　　)①CS2为V形的极性分子②ClO3-的空间构型为平面三角形③SF6中有6对完全相同的成键电子对④SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化⑤HCHO分子中既含σ键又含π键⑥熔、沸点:邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸⑦SiF4和S8()的中心原子均为sp3杂化A.①②③④⑥B.②③④⑥C.③④⑤⑦ D.①④⑤⑦8.(不定项)许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是(　　)A.二乙二胺合铜配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+的结构如图所示,可知Cu2+的价电子排布式为3d9,配位数为4,配体数也为4B.1 mol Fe(CO)5配合物中含有5 mol配位键C.配合物K4[Fe(CN)6]中的配位原子是CD.配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心离子为Ti3+,1 mol该配合物与AgNO3溶液作用,生成3 mol AgCl9.(不定项)“点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖,用该原理可制得如图含Π56大π键的产物。已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是(　　)A.铜离子增大了反应的活化能B.反应物中黑球代表的元素的电负性强于NC.产物中α、β两位置的N原子中,α位置的N原子更容易形成配位键D.反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短10.(1)反应2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O 4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH可用于检测司机是否酒后驾驶。①配离子[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是　　　(填元素符号)。 ②CH3COOH中C原子杂化轨道类型为　　　,1 mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为　　　　　。 (2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型为　　　,写出两个与CS2具有相同空间结构和相同化学键类型的离子:　　　　　　。 (3)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯,二者结构如图所示。氧化石墨烯中,1号C的杂化方式是　　　　,该C与相邻C形成的C—C键间的夹角　　　　(填“>”“　ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的键长更短(3)sp3(4)D解析　(1)由Si(NH2)4的结构可知Si原子的σ键电子对数为4,孤电子对数为0,因此中心原子Si的价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,Si(NH2)4分子的空间结构名称为四面体;Si(NH2)4分子中N原子形成3个σ键,有1对孤电子对,N原子的价层电子对数为4,杂化轨道类型是sp3。(2)由于ClO2中存在大π键,故Cl原子必须有垂直于分子所在平面的未杂化的p轨道以参与形成大π键,因此Cl原子的轨道杂化方式为sp2;ClO2 中Cl原子为sp2杂化,Cl2O中O原子为sp3杂化,因此O—Cl—O键角更大。(3)题图中Al位于4个Cl形成的四面体的中心,空间结构为四面体形,故Al的杂化轨道类型为sp3。(4)吡啶中含有与苯类似的大π键,则吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。6.答案　(1)正四面体形　sp2　(2)C　sp3解析　(1)BF4-中B原子的轨道杂化方式为sp3,其空间构型为正四面体形。[BMIM]+中咪唑环存在大π键,所以咪唑环是平面结构,N原子的轨道杂化方式为sp2。(2)聚甲基硅烷中涉及元素的电负性从大到小的顺序为C>H>Si;聚甲基硅烷中Si形成4个σ键,没有孤电子对,采取sp3杂化。7.C　三苯基膦是分子配体,Cl元素显-1价,根据整个分子呈电中性,所以Ni显+2价,A正确;同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族元素的第一电离能比第ⅢA族元素的大,第ⅤA族元素的第一电离能比第ⅥA族元素的大,基态原子的第一电离能:Cl>P,B正确;苯环为平面结构,C采取sp2杂化,P形成4个共价键,无孤电子对,采取sp3杂化,C错误;基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D正确。8.D　Al原子的最外层电子数为3,Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,则分子中Al、Cl原子间存在配位键,导致每个Al与4个Cl原子形成4个共价键,A正确;由Al2Cl6的结构式可知,Al2Cl6为结构对称的非极性分子,B正确;由反应方程式可知,氨分子更易与铝原子形成配位键,配位能力大于氯原子,C正确;溴原子的原子半径大于氯原子,键能:Al—BrH2S>CH4　②化合物Ⅲ(4)NH3、AsH3、PH3　AsH3、PH3、NH3　NH3、PH3、AsH3解析　(1)噻吩分子中不含电负性大的N、O、F原子,不能形成分子间氢键,而吡咯分子中含有N原子,且存在N—H键,可以形成分子间氢键,分子间作用力:吡咯>噻吩,故沸点:吡咯>噻吩。(2)水和甲醇均能形成分子间氢键,沸点较高,且1 mol H2O平均能形成2 mol氢键,1 mol CH3OH平均只能形成1 mol氢键,等物质的量的水比甲醇的氢键多,故水的沸点比甲醇高,甲硫醇不能形成分子间氢键,其沸点较低。(3)①H2S、CH4分子间只存在范德华力,H2O分子间存在氢键,沸点最高,H2S的相对分子质量大于CH4,则H2S分子间范德华力较强,沸点较高,故沸点H2O>H2S>CH4。②化合物Ⅲ是一种钠盐,比有机化合物Ⅰ更易溶于水。(4)NH3分子间存在氢键,PH3、AsH3分子间只存在范德华力,且相对分子质量PH3AsH3>PH3,故沸点NH3>AsH3>PH3;非金属性N>P>As,元素非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越强、还原性越弱,故还原性AsH3>PH3>NH3;由于电负性N>P>As,键长N—H键AsH3。13.B　CS2中中心原子C的价电子对数为2+4-2×22=2,孤电子对数为0,空间结构为直线形,正、负电荷重心重合,为非极性分子;NF3中中心原子N的价电子对数为3+5-3×12=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,为极性分子;SO3中中心原子S的价电子对数为3+6-3×22=3,孤电子对数为0,空间结构为平面三角形,正、负电荷重心重合,为非极性分子;SiF4中中心原子Si的价电子对数为4+4-4×12=4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,正、负电荷重心重合,为非极性分子;故选B。解题关键　先计算中心原子的价电子对数,再判断分子空间结构,最后根据正、负电荷重心是否重合进一步判断分子的极性。14.C　取结构片段中的最小重复单元,可得白球有2个,再由化学式IO2F可推测白球为O原子;由题图可知黑球半径大于灰球半径,则黑球为I原子,灰球为F原子。白球为O原子,灰球为F原子,该化合物中不存在过氧键,A、B错误;I原子提供两个电子分别与两个O原子形成单键,提供一对电子与O原子形成配位键,提供一个电子与F原子形成单键,还有一对电子未成键,该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;该化合物中一类O原子与1个I原子成键,另一类O原子与2个I原子成键,电子云密度不同,故该化合物中碘氧键键长不相等,D错误。15.D　Q是ds区元素,且焰色试验呈绿色,则Q为铜元素;Cu与Z、Y元素可形成化合物CuZY4,基态Y、Z原子有两个未成对电子,且原子序数依次增大,则Y、Z分别是氧元素和硫元素;X原子的核外电子有5种空间运动状态,说明X原子的核外电子占据五个原子轨道,原子序数小于O,则X为N元素;W可与N形成化合物NW3,且W原子序数小于N,则W为H元素。常温下,硫单质为固体,O2、H2为气体,硫的沸点最大,O2、H2的相对分子质量依次减小,分子间作用力依次减小,所以沸点:O2>H2,A正确;X、Y的简单氢化物分别为NH3和H2O,两物质中心原子的杂化方式相同,NH3中心原子含有的孤电子对数为1,H2O中心原子含有的孤电子对数为2,孤电子对数越多,对成键电子对排斥力越大,所以NH3键角大于H2O,B正确;向硫酸铜溶液中持续通入氨气,会先生成蓝色沉淀Cu(OH)2,后蓝色沉淀逐渐溶解生成[Cu(NH3)4]SO4,C正确;[Cu(NH3)4]SO4是配合物,配位原子为氮原子,D错误。高考模拟练1.BD　CO2只含有极性共价键,空间结构为直线形。SO2只含有极性键,但空间结构为V形,A错误;OCN-只含有极性键,与CO2空间结构相同,B正确;BF3为平面三角形,与CO2空间结构不同,C错误;NO2+只含有极性键,与CO2互为等电子体,空间结构相同,D正确。2.A　由题图可知,该水合质子带正电荷,化学式为H9O4+,A正确;H2O的中心原子O为sp3杂化,存在孤电子对,结合质子的水分子的空间结构为三角锥形,水分子的空间结构为V形,氢、氧原子不可能都处于同一平面,B错误;水分子之间的氢、氧原子间均以氢键结合,但是水分子内的氢、氧原子间均以共价键结合,C错误;水分子的空间结构为V形,结合质子的水分子的空间结构为三角锥形,空间结构不同,键角不同,D错误。3.A　O3中中心原子O的价电子对数为2+6-2×22=3,中心原子O采取sp2杂化,含1对孤电子对,分子中正、负电荷重心不重合,是极性分子,A正确;CO32-中C原子的价电子对数为3+4+2-2×32=3,不含孤电子对,C原子采取sp2杂化,B错误;原子中4s和3d轨道存在能级交错现象,故在一个基态多电子原子中,N层上的电子能量不一定比M层上的电子能量高,C错误;共价键理论不能解释甲烷的空间结构,甲烷的空间结构可以用杂化轨道理论解释,D错误。4.C　[Ni(NH3)4]2+中中心离子镍离子的配位数为4,所以1 mol[Ni(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA,故A正确;CO2中碳原子无孤电子对,碳原子的价电子对数为2,所以0.5 mol CO2中碳原子的价电子对数为NA,故B正确;4.4 g CH3CHO的物质的量为0.1 mol,甲基中的碳原子采取sp3杂化,醛基中的C原子采取sp2杂化,所以4.4 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数为0.1NA,故C错误;PCl3中中心原子P有一对孤电子对,所以1 mol PCl3中中心原子的孤电子对数为NA,故D正确。5.D　砷原子的结构示意图应为,故A错误;每个BF4-中形成一个配位键,氟原子提供孤电子对,箭头指向B,故B错误;题图中箭头所指为共价键,不是氢键,故C错误;丙氨酸分子中含有一个手性碳原子,存在对映异构体,故D正确。6.D　该配离子中与水分子形成氢键的原子有H、N和O,故A正确;根据配离子的结构可知,铜离子为中心离子,N和O为配位原子,铜离子的配位数为4,故B正确;Cu为29号元素,基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1,故C正确;第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>H,故D错误。7.C　CS2中C原子的价电子对数=2+4-2×22=2,故CS2为直线形的非极性分子,①错误;ClO3-中Cl原子的价电子对数=3+7+1-3×22=4,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,②错误;SF6中S原子最外层的6个电子与6个F原子形成6个共价键,6对成键电子对完全相同,③正确;SiF4和SO32-的中心原子的价电子对数分别为4+4-4×12=4、3+6+2-3×22=4,中心原子均为sp3杂化,④正确;HCHO分子中含有键,既含σ键又含π键,⑤正确;对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,⑥错误;SiF4中Si原子的价电子对数是4,为sp3杂化,S8分子中S原子的价电子对数是4,也是sp3杂化,⑦正确;故选C。8.C　Cu2+的价电子排布式为3d9,Cu2+与4个N原子形成配位键,Cu2+的配位数为4,一个乙二胺分子中有2个N原子,Cu2+与2个乙二胺分子配位,配体数为2,A错误;Fe与CO形成5个配位键,CO分子中氧原子提供1对孤电子对与C原子形成1个配位键,则1个Fe(CO)5中含有10个配位键,1 mol Fe(CO)5中含有10 mol配位键,B错误;配合物K4[Fe(CN)6]中的配体是CN-,CN-中的C原子提供孤电子对与亚铁离子形成配位键,则配位原子是C,C正确;内界配体Cl-不与Ag+反应,外界Cl-与Ag+反应,则1 mol该配合物与AgNO3溶液反应生成2 mol AgCl沉淀,D错误。9.AB　铜离子在该反应中作催化剂,能降低反应的活化能,加快反应速率,A错误;由可知,α位置的N原子显正电性,则与黑球直接连接的N应该显负电性,黑球代表的元素原子应显正电性,故黑球代表的元素的电负性弱于N,B错误;产物中α位置的N原子的孤电子对没有参与形成大π键,β位置的N原子的孤电子对参与形成大π键,因此α位置的N原子更容易形成配位键,C正确;已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定,反应物中氮氮键更稳定,键长更短,D正确。10.答案　(1)①O　②sp3、sp2　7×6.02×1023(2)sp　SCN-、OCN-(合理即可)(3)sp3