届高考化学一轮复习分子结构与性质作业Word版.docx
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届高考化学一轮复习分子结构与性质作业Word版
分子结构与性质
基础巩固
1.[2018·海南模拟]下列说法正确的是( )
A.离子化合物中可能含有共价键,但不一定含有金属元素
B.分子中一定含有共价键
C.非极性分子中一定存在非极性键
D.对于组成结构相似的分子,一定是相对分子质量越大,熔、沸点越高
2.[2018·河南洛阳一模]对于第ⅣA族元素,下列叙述中不正确的是( )
A.SiO2和CO2中,Si和O、C和O之间都是共价键
B.C、Si和Ge的最外层电子数都是4,次外层电子数都是8
C.CO2和SiO2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应
D.该族元素的主要化合价是+4和+2
3.下列有关σ键的说法错误的是( )
A.如果电子云图像是由两个s轨道重叠形成的,即形成s-sσ键
B.s轨道与p轨道形成s-pσ键
C.p轨道与p轨道不能形成σ键
D.HCl分子里含一个s-pσ键
4.下列关于氢键的说法中正确的是( )
A.每个水分子内含有两个氢键
B.在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键
C.分子间能形成氢键,使物质的熔、沸点升高
D.HF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
5.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是( )
A.键角是描述分子立体构型的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
6.下列化合物中含2个手性碳原子的是( )
A.
B.
C.
D.
7.σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成。
则下列分子中的σ键是由两个原子的s、p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A.H2B.Cl2C.NaHD.HF
8.下列各组粒子中不属于等电子体的是( )
A.CH4、N
B.H2S、HCl
C.CO2、N2OD.C
、N
9.下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A.VSEPR模型可用来预测分子的立体构型
B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型
C.中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越大,分子越稳定
10.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图K41-1所示,下列有关H2O2结构的说法中正确的是( )
图K41-1
A.分子的正、负电荷中心重合
B.分子中既有σ键,又有π键
C.H2O2是极性分子
D.H2O2是非极性分子
11.碳、硫、氧、氮是中学常见元素,下列说法不正确的是( )
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的电负性依次增大
12.氮元素可形成卤化物、叠氮化物及配合物等许多化合物,下列说法不正确的是( )
A.NF3分子的空间构型为三角锥形
B.叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出H+和
则N2O与
互为等电子体
C.叠氮化物与Co3+等形成配合物,如:
[Co(N3)(NH3)5]SO4,则其中钴的配位数为8
D.NaN3与KN3的结构类似,则NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
能力提升
13.下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是( )
A.稳定性:
A2D B.CA3分子的立体结构为平面三角形 C.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2 D.B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体 14.五种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大,其中A、B同周期,且A、B原子核外均有两个未成对电子;A、D同主族,B、E同主族,且C的最外层电子比E的最外层电子少5个。 根据以上信息,完成下列各题: (1)B的气态氢化物的沸点 (填“>”或“<”)E的气态氢化物的沸点,原因是 。 (2)选取上述五种元素中的几种,完成下列问题: ①含有非极性键的离子化合物的电子式: (写一种)。 ②含有极性键的非极性分子的电子式: (写一种)。 挑战自我 15.[2018·烟台高三模拟]Q、R、X、Y、Z为前18号元素中的五种,Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,R与Q同族,Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。 (1)Q的最高价氧化物中Q的杂化类型为 ,分子中含有 个σ键, 个π键。 (2)R的氢化物分子的立体构型是 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子;R与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料,其化学式是 。 (3)X的常见氢化物的立体构型是 ;它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分,其电子式是 。 (4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是 和 ;Q与Y形成的分子的电子式是 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 16. (1)P 的空间构型是 ,CH2 CHCN中碳原子的杂化方式为 ;NC(CH2)4CN分子中σ键与π键数目之比为 。 (2)B 中B的杂化形式为 ,其等电子体为 (任写一种)。 与其VSEPR模型相同,且有1对孤电子对的相对分子质量最小的分子是 。 (3)①已知高碘酸有两种结构,化学式分别为H5IO6( )和HIO4;前者为五元酸,后者为一元酸,请比较二者的酸性强弱: H5IO6 (填“>”“=”或“<”)HIO4。 ②TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃。 可溶于甲苯,固态TiCl4属于 晶体。 ③用锌还原TiCl4的HCl溶液,可制得绿色配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。 1mol该配合物中含有σ键数目为 (用NA表示)。 (4)图K41-2是某含铜配合物的晶体结构示意图。 图K41-2 ①晶体中H2O和S 的中心原子的杂化类型分别为 ,试判断H2O和S 的键角大小关系并说明原因: 。 ②图中的氢键有(H2O)O—H…O(H2O)和 。 ③写出该配合物的化学式: 。 (5)①Se 中Se原子的杂化类型为 ,与其互为等电子体的一种分子的分子式是 。 ②CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐,向CuSO4溶液中加入过量稀氨水,产物的外界离子的空间构型为 ,Cu(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在 。 (6)①已知反应6P2H4 P4+8PH3↑。 P2H4分子中磷原子杂化类型是 ;P4分子的几何构型是 。 ②NH3的沸点比PH3高,其原因是 ;NH3分子中键角比PH3分子中键角大,其原因是 。 ③氮原子间可形成氮氮双键或氮氮三键,而磷原子之间难以形成双键或三键。 从原子结构角度分析,原因是 。 1.A [解析]由NH4Cl是含共价键的离子化合物,且不含金属元素知A正确;稀有气体中不含共价键,B不正确;CH4是非极性分子,四个C—H键全是极性键,C不正确;由沸点H2O>H2S知D不正确。 2.B [解析]碳原子的次外层电子数为2,锗原子的次外层电子数为18,所以B项不正确。 3.C [解析]σ键是原子轨道“头碰头”形成的,s轨道与其他任何轨道之间只能形成σ键,p、p轨道可以形成“肩并肩”的π键,也可以形成“头碰头”的σ键。 4.C [解析]氢键存在于水分子之间而不存在于水分子内,故A项错误;气态的水分子之间距离较大,一般认为不存在氢键,故B项错误;水分子的稳定性是由O—H共价键的键能决定的,与分子间氢键没关系,故D项错误。 5.C [解析]键长越短,键能越大,共价化合物越稳定,C项不正确。 6.B [解析]根据有机化合物中手性碳原子的判断方法可知,A含1个手性碳原子;B含2个手性碳原子;C含3个手性碳原子;D不含手性碳原子。 7.D [解析]H2中σ键是由两个原子的s轨道构成,Cl2中σ键是由两个原子的p轨道构成,NaH中化学键为离子键,只有HF中σ键是由H原子的s轨道和F原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的,故答案为D项。 8.B [解析]按原子数和价电子数均相等的条件判断即可。 9.D [解析]分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子的能量就越低,分子越稳定,D项不正确。 10.C [解析]由H2O2的空间结构可以看出,分子的正、负电荷重心不重合,其中也没有π键。 11.A [解析]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,A错误;CO2是直线形分子、NH3分子为三角锥形分子且含有1个孤电子对、硫化氢为V形分子且含有2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,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,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的电负性依次增大,D正确。 12.C [解析]NF3分子N原子的价层电子对数为3+ ×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,所以分子空间构型为三角锥形,A正确;原子数和价电子数都相同的微粒互为等电子体,N2O与 互为等电子体,B正确;叠氮化物与Co3+等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,配体为 和NH3,所以钴的配位数为6,C错误;离子半径越大,晶格能越小,钾离子半径大于钠离子,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能,D正确。 13.C [解析]根据元素在周期表中的位置可知,A是H、B是C、C是N、D是O、X是S、Y是Cl。 元素非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,所以稳定性H2O>H2S,故A错。 CA3分子为NH3,NH3分子中N原子有3个σ键,一对孤电子对,所以NH3分子的立体结构为三角锥形,故B错。 N形成的单质为N2,一个氮气分子中含有一个三键,所以氮气分子中σ键与π键个数之比为1∶2,故C正确。 B、C、D形成的气态氢化物分别为CH4、NH3和H2O,不互为等电子体,故D错。 14. (1)> 水分子间存在氢键 (2)① ② [解析]五种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大,而A、B同周期,且A、B原子核外均有两个未成对电子,则A、B外围电子排布式分别为2s22p2、2s22p4,故A为C、B为O,B、E同主族,可推知E为S;A、D同主族,故D为Si;C的最外层电子比E的最外层电子少5个,C最外层电子数为1,原子序数大于O,故C为Na。 (1)B、E的气态氢化物分别为H2O、H2S,水分子之间存在氢键,而硫化氢分子间不存在,故水的沸点高于硫化氢的沸点。 15. (1)sp 2 2 (2)正四面体形 非极性 Si3N4 (3)三角锥形 (4)CS2 CCl4 非极性 [解析]根据题意可以推出Q、R、X、Y、Z分别为C、Si、N、S、Cl。 16. (1)正四面体形 sp、sp2 15∶4 (2)sp3 CCl4 NH3 (3)①< ②分子 ③18NA (4)①sp3、sp3 H2O分子键角小于的S 键角。 因为H2O中O存在2对孤电子对而S 中的S不存在,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力②(H2O)O—H…O(S ) ③[Cu(H2O)4]SO4·H2O (5)①sp3 NF3(或PF3、NCl3、PCl3等) ②正四面体 离子键、π键 (6)①sp3 正四面体 ②NH3分子间可以形成氢键,PH3不能 N的电负性大于P,成键电子对偏向N,从而增加了成键电子对间的斥力,键角变大 ③磷的原子半径大,磷原子间形成的σ键较长,p-p轨道间肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键 [解析] (1)P 的价层电子对数是4,不存在孤电子对,空间构型是正四面体形;CH2 CHCN中形成碳碳双键的碳原子是sp2杂化,又因为C与N之间是三键,则该碳原子的杂化方式为sp杂化;NC(CH2)4CN分子中除C与N之间是三键以外,其余均是单键。 由于单键均是σ键,三键中含有1个σ键和2个π键,则σ键与π键数目之比为15∶4。 (2)B 中B成键电子对数为4,杂化形式为sp3;等电子体具有相同的价电子数和原子数,B 价电子数为32,原子数为5,其等电子体可以为CCl4。 B 的VSEPR模型为四面体,具有四面体空间构型,且有1对孤电子对的分子成键电子对数为4-1=3,相对分子质量最小的分子是NH3。 (3)①中心原子上非羟基氧原子数目越多,对羟基的作用越强烈,酸性越强;所以酸性H5IO6 ②根据给定信息可知,TiCl4的熔沸点较低,属于分子晶体。 ③1molTi3+与1molCl-和5molH2O,形成6molσ键,5molH2O内含有5×2=10molσ键,外界1molH2O内含有2molσ键,共含有6mol+10mol+2mol=18molσ键,数目为18NA。 (4)①晶体中H2O和S 的价层电子对数均为4,故中心原子的杂化类型均为sp3;H2O的键角小于S 的键角,因为H2O中O存在2对孤电子对而S 中的S没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力,故键角更小;②图(c)中的氢键有(H2O)O—H…O(H2O)和(H2O)O—H…O(S );③该配合物中,中心离子是Cu2+,配体是H2O,配位数是4,阴离子是硫酸根离子,还有一个结晶水。 (5)①Se 中Se原子孤对电子对数= =1,σ键个数=3,所以Se原子为sp3杂化;Se 价电子总数为26,通过增减Se和O的电子数,进行判断,与其互为等电子体的一种分子的分子式可以是NF3(或PF3、NCl3、PCl3等)。 ②S 中心原子的孤电子对数= =0,含4个σ键,为sp3杂化,空间构型为正四面体;Cu(NO3)2中的化学键除了σ键外,Cu2+与N 之间存在离子键,N 中存在π键。 (6)①P2H4分子中磷原子可以形成3个σ键,还有1对孤电子对,所以磷原子杂化类型是sp3杂化;在白磷中,磷原子的5个价电子中的3个形成了3个σ键,还剩下1对未成键价电子对,其非π键价层电子对总数是4,需要形成4个杂化轨道而采用sp3杂化,所以白磷分子是正四面体形结构。 ②NH3和PH3为分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增大,熔沸点逐渐升高,但是NH3分子间可以形成氢键,PH3不能,故NH3的沸点比PH3高;N的电负性大于P,NH3中N—H键的键长比PH3中P—H键的键长要短,所以在NH3中成键电子对更靠近N,排斥力更大,以致键角更大。 ③P原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,所以难以形成π键。
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