高考化学全国通用版大一轮复习检测选修3 物质结构与性质 第2讲 分子结构与性质Word文件下载.docx
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C.①③⑥D.③⑤⑥
解析:
C≡N-离子及CH≡CH分子中含有两个π键;
H2O、H2O2分子中没有双键,不含有π键;
CO2的结构式为O
C
O,含有两个π键;
C2H4的分子中只有一个碳碳双键,含有一个π键。
2.已知HClO的结构式为H—O—Cl,下列有关说法正确的是( B )
A.氧原子发生sp杂化
B.该分子为V形分子
C.氧原子与H、Cl都形成π键
D.该原子的电子式为H∶O∶Cl
HClO中O原子形成2个σ键,孤电子对数为
×
(6-2×
1)=2,价层电子对数为4,为sp3杂化,空间构型为V形,A错误,B正确;
共价单键为σ键,C错误;
H原子最外层1个电子,Cl原子最外层7个电子,O原子最外层6个电子,次氯酸为共价化合物,其电子式为
D错误。
3.(2016·
湖北襄阳模拟)关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是( B )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
CS2与二氧化碳相似,都是直线形分子,为非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理,则二硫化碳在水中的溶解度不大,A错误;
二硫化碳为非极性分子,常温下为液体,但二氧化硫、氨气在常温下均为气体,所以二硫化碳的熔沸点最高,C错误;
氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性,还因为氨气与水分子间能形成氢键,D错误。
4.(2016·
山西临汾期末)我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像(模型如图所示)。
下列关于水的说法不正确的是( A )
A.水分子间存在π键B.水分子间存在氢键
C.水分子是V形结构D.水分子是极性分子
π键存在于双键和三键中,水分子间不存在π键;
存在O—H键的分子间有氢键,则水分子间存在氢键;
水分子中O原子的价层电子对数为2+
1)=4,含有2对孤电子对,为V形结构,结构不对称,正负电荷中心不重叠,为极性分子。
5.下列各组分子均属于非极性分子的是( C )
①H2S ②CO2 ③HCl ④CCl4 ⑤NH3 ⑥CO ⑦BF3⑧HClO
A.①④⑧B.②③⑥C.②④⑦D.④⑤⑧
①H2S的立体构型为V形,结构不对称,为极性分子;
②CO2为直线形分子,结构对称,为非极性分子;
③HCl是由极性键形成的双原子分子,为极性分子;
④CCl4为正四面体结构,结构对称,为非极性分子;
⑤NH3的立体构型为三角锥形,结构不对称,为极性分子;
⑥CO是由极性键形成的双原子分子,为极性分子;
⑦BF3为平面正三角形,为非极性分子;
⑧HClO为直线形分子,原子吸引电子能力不同,为极性分子,为非极性分子的有②④⑦。
6.导学号16972278三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:
FeCl3+3K2C2O4
K3[Fe(C2O4)3]+3KCl
(1)FeCl3中铁离子基态核外电子排布式:
。
(2)上述反应涉及的主族元素中,第一电离能最小的是 (填元素符号)。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有 。
(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为 ,1mol草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为 。
(5)与C2
互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(1)铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+,铁离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(2)涉及的主族元素中,只有K为金属元素,其他均为非金属元素,金属性越强,第一电离能越小,故K的第一电离能最小。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中钾离子与配离子之间形成离子键,配离子中含有配位键、共价键。
(4)草酸(H2C2O4)的结构式为
C原子没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化,单键为σ键,双键含有1个σ键,故1mol草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为7NA。
(5)原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体,与C2
互为等电子体的一种分子为N2O4。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d5
(2)K
(3)离子键、配位键、共价键
(4)sp2杂化 7NA
(5)N2O4
7.(2016·
河南开封期末)关于化合物
下列叙述不正确的是( C )
A.分子间不能形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个σ键和1个π键
D.该分子在水中的溶解度大于2
丁烯
化合物
分子中没有O—H键,不能形成氢键,A正确;
分子中存在
为非极性键,C—H为极性键,B正确;
单键含有一个σ键,双键含有一个σ键和一个π键,所以
中存在9个σ键和3个π键,C不正确;
醛的溶解性大于烯烃,所以该分子在水中的溶解度大于2
丁烯,D正确。
8.(2016·
上海普陀二模)能够产生如图实验现象的液体是( C )
A.CS2B.CCl4C.H2OD.
本题带电玻璃棒靠近液流时发现液体流动方向发生偏移,说明液体在该条件下能导电的物质为极性分子,H2O为极性分子。
9.(2016·
海南模拟)碳、硫、氧、氮是中学常见元素,下列说法不正确的是( A )
A.CO2、SO2、NH3都是直线形分子
B.CO2、NH3、H2S的键角依次减小
C.H2O2、N2H4分子的中心原子都是sp3杂化
D.C、N、F元素的电负性依次增大
CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,为直线形分子,SO2分子中S原子价层电子对个数是3且含有一对孤电子对,为V形分子,NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一对孤电子对,所以为三角锥形,故A不正确;
二氧化碳是直线形分子、氨气分子为三角锥形分子且含有一对孤电子对、硫化氢为V形分子且含有两对孤电子对,且孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力,所以CO2、NH3、H2S的键角依次减小,故B正确;
H2O2分子中O原子价层电子对个数是4、N2H4分子中N原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论知,O、N原子都采用sp3杂化,故C正确;
同一周期元素,元素电负性随着原子序数增大而增大,所以C、N、F元素的电负性依次增大,故D正确。
10.(2016·
湖北黄冈期末)已知CoCln·
mNH3可表示+3价Co的一种八面体配合物,若0.1mol配合物与足量AgNO3作用生成0.2molAgCl沉淀,则m、n的值是( D )
A.m=4,n=2B.m=4,n=5
C.m=3,n=3D.m=5,n=3
CoCln·
mNH3可表示+3价Co的一种八面体配合物,根据化合价代数和为0,可知n=3,配合物中外界离子在水溶液里能发生电离,内界原子不能发生电离,0.1mol配合物与足量AgNO3作用生成0.2molAgCl沉淀,知道1mol配合物电离出2molCl-,即配离子显+2价,外界有两个Cl-,即[CoCln-2·
mNH3]2+,八面体配合物的配位数为6,即n-2+m=6,所以m=5,n=3。
11.(2016·
辽宁期中)下列说法正确的是( B )
A.CHCl3是三角锥形
B.AB2是V形,其A可能为sp2杂化
C.二氧化硅是sp杂化,是非极性分子
D.N
是平面四边形结构
CHCl3分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以呈四面体形,故A错误;
AB2是V形,如果A含有一个孤电子对,则A的价层电子对数是3,则A采取sp2杂化,故B正确;
SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子,是sp3杂化,二氧化硅是原子晶体,没有分子存在,故C错误;
N
中氮原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以呈正四面体形结构,故D错误。
12.导学号16972279已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。
NH3分子呈三角锥形,氮原子位于锥顶,三个氢原子位于锥底,N—H键间的夹角是107°
。
(1)PH3分子与NH3分子的构型关系 (填“相同”或“不相同”),
P—H 极性(填“有”或“无”),PH3分子 极性(填“有”或“无”)。
(2)NH3与PH3相比,热稳定性 更强(填化学式)。
(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是 。
A.键的极性N—H比P—H强
B.分子的极性NH3比PH3强
C.相对分子质量PH3比NH3大
D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
(1)N、P是同一主族的元素,形成的化合物结构相似,NH3分子构型是三角锥形,PH3分子构型也是三角锥形。
P—H键是不同元素形成的共价键,是极性共价键;
PH3分子构型是三角锥形,由于各个化学键的排列不对称,因此该分子是极性分子。
(2)NH3与PH3相比,由于共价键强度N—H键>
P—H键,共价键越强,断裂就越难,物质的稳定性就越强,所以热稳定性NH3更强。
(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是氨分子之间除了存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质更容易由气态变为液态,故选D。
(1)相同 有 有
(2)NH3 (3)D
13.(2016·
陕西铜川模拟)
(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是 。
(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有 ;
配位键存在于 (填原子的数字标号)原子之间;
m= (填数字)。
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有 (填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在 (填标号)。
A.离子键B.共价键
C.配位键D.范德华力
(1)硅烷形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,分子间范德华力越强,沸点越高。
(2)①由球棍模型可以看出,大黑球为硼原子,灰球为氧原子,小黑球为氢原子。
2号硼原子形成3个键,采取sp2杂化,4号硼原子形成4个键,采取sp3杂化;
4号硼原子三个sp3杂化轨道与除5号氧原子外的三个氧原子形成σ键后还有一个空轨道,而5号氧原子能提供孤电子对而形成配位键;
由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,可知m=2。
②在晶体中Na+与Xm-之间为离子键,H2O分子间存在范德华力,而该阴离子能与水分子形成氢键。
(3)中存在配位键、共价键,[N2H6]2+与S
之间存在离子键,离子晶体中不存在范德华力。
(1)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)
(2)①sp2、sp3 4,5(或5,4) 2 ②ADE(3)D
14.(2016·
河北张家口模拟)人类文明的发展历程,也是化学物质的认识和发现的历程。
(1)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π键的数目为 NA。
类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N
S)的沸点,其原因是
。
(2)硝酸钾中N
的空间构型为 ,写出与N
互为等电子体的一种非极性分子化学式:
。
(3)6
氨基青霉烷酸的结构如图所示,其中采用sp3杂化的原子有 (填写元素符号)。
(4)下列说法正确的有 (填字母)。
a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高
b.钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价
c.聚乙烯
CH2CH2
分子中有5n个σ键
(1)(SCN)2分子结构式为N≡C—S—S—C≡N,1个N≡C键中有1个σ键和两个π键,1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA,含有π键的数目为4NA;
异硫氰酸(H—N
S)分子中N原子上连接有H原子,分子间能形成氢键,而硫氰酸不能形成氢键,故异硫氰酸的沸
点高。
(2)N
中N原子价层电子对数为3+
(5+1-3×
2)=3,且不含孤电子对,所以是平面正三角形构型;
原子总数相同、价电子总数也相同的粒子互为等电子体,与N
互为等电子体的非极性分子有BF3、SO3、BBr3等。
(3)只要共价单键和孤电子对的数目之和为4的原子均采取sp3杂化,根据题图分析知,采用sp3杂化的原子有C、N、O、S。
(4)乙醇分子间可形成氢键,氯乙烷中不含氢键,所以乙醇的沸点比氯乙烷高,故a正确;
根据化合物中各元素化合价的代数和为0知,钨的配合物离子[W(CO)5OH]-中钨显0价,故b错误;
聚乙烯(
CH2—CH2
)分子中有(6n-1)个σ键,故c错误。
(1)4 异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成氢键
(2)平面正三角形 SO3(或BF3、BBr3等)
(3)C、N、O、S
(4)a
15.导学号169722802015年9月19日,在安徽合肥中国科大先进技术研究院举行的2015年度求是奖颁奖典礼上,哈尔滨医科大学附属第一医院83岁的终身教授张亭栋荣膺本年度“求是杰出科学家奖”,奖励其在使用砒霜(三氧化二砷,ATO)治疗白血病上所作出的奠基性贡献。
张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As2O3(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。
氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
回答下列问题:
(1)N
中H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角 (填“大”或“小”),原因是
。
(2)Na3AsO4中含有的化学键类型包括 ;
As
的立体构型为 ,As4O6的分子结构如图所示,则在该化合物中As的杂化方式是 。
(3)化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5是 晶体。
(4)白磷分子(P4)中每1mol白磷分子含 molP—P共价键。
若将1分子白磷中所有P—P键打开并各插入一个氧原子所得氧化物的分子式为 ,若每个P原子的孤电子对再与氧原子配位,就可得到磷的另一种氧化物 (填分子式)。
(1)铵根离子中含有4个键,没有孤电子对,氮原子采取sp3杂化,氨气分子中氮原子上有一对孤电子对,铵根离子中氮原子上没有孤电子对,排斥力小,故键角前者大。
(2)Na3AsO4中含有的化学键类型为离子键、共价键;
根据As
中心原子的价层电子对数为4+
(5+3-2×
4)=4,所以As原子的杂化方式为sp3杂化,所以离子的立体构型为正四面体。
(3)化合物NH5即为NH4H,则化合物NH5为离子晶体。
(4)在白磷分子(P4)中,每1mol白磷分子含6molP—P共价键,若将1分子白磷中所有P—P键打开并各插入一个氧原子(即1分子中可插入6个O原子)所得氧化物的分子式为P4O6,由于每个P原子形成三个共价键,所以每个P原子还有一对孤电子对,若每个P原子的孤电子对再与氧原子配位,就还可再结合4个O原子,所以可得到磷的另一种氧化物P4O10。
(1)大 N
中的氮原子上均为成键电子,而NH3分子中的氮原子上有一对孤电子对(分析结构),由于孤电子对的排斥作用,导致N
中H—N—H的键角比NH3中大
(2)离子键、共价键 正四面体 sp3
(3)离子
(4)6 P4O6 P4O10