2021届一轮复习人教版化学键分子结构与性质作业 9页

化学键　分子结构与性质 ‎1．在下列变化过程中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(　　)‎ A．将SO2通入水中 B．烧碱溶于水 C．将HCl通入水中 D．硫酸氢钠溶于水 解析　A、C选项中破坏的只是共价键，均不正确。B项中只是破坏离子键，不正确。‎ 答案　D ‎2．某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子，下列有关Q的说法中正确的是(　　)‎ A．Q一定能与卤素形成共价键 B．Q一定能与卤素形成离子键 C．Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键 D．Q的单质中不存在化学键 解析　Q是H、Li、Na中的一种，氢元素与卤素形成共价化合物，锂、钠元素与卤素形成离子化合物，A、B错误；氢元素与氧元素形成的化合物中含有共价键，C正确；H2中存在共价键，D错误。‎ 答案　C ‎3．下列实验事实不能用氢键来解释的是(　　)‎ A．冰的密度比水小，能浮在水面上 B．接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18‎ C．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛 D．H2O比H2S稳定 答案　D ‎4．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 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且含有一个孤电子对，为V形分子，NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，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个孤电子对，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。‎ 答案　A ‎5．已知N—N、NＦN和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、CＦC、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是(　　)‎ A．σ键一定比π键稳定 B．N2较易发生加成 C．乙烯、乙炔较易发生加成 D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 解析　N≡N，NＦN中π键比σ键稳定，难发生加成，CＦC、C≡C中π键比σ键弱，较易发生加成。‎ 答案　C ‎6．已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法正确的是(　　)‎ A．H2O2中有3个σ键、1个π键 B．H2O2为非极性分子 C．H2O2中氧原子为sp杂化 D．H2O2沸点高达158 ℃，可推测H2O2分子间可形成氢键 答案　D ‎7．化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。关于化学键的下列叙述中，正确的是(　　)‎ A．离子化合物中一定含有共价键，共价化合物中不含离子键 B．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键 C．构成单质分子的粒子一定含有共价键 D．NH4Cl中既含离子键又含共价键 解析　离子化合物必含离子键，不一定含有共价键，但共价化合物必含共价键，一定不含离子键，A、B两项错误；稀有气体是单原子分子，分子之间只含范德华力，不含共价键，C项错误。‎ 答案　D ‎8．氰化钾(KCN)是一种有剧毒的物质，贮存和使用时必须注意安全。已知：KCN＋H2O===KOCN＋H2O。回答下列问题：‎ ‎(1)OCN－中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为________(用元素符号表示，下同)，电负性从大到小的顺序为________；基态氮原子外围电子排布式为________。‎ ‎(2)H2O2中的共价键类型为________(填“σ键”或“π键”)，其中氧原子的杂化轨道类型为________________________________________________；‎ 分子中4个原子________(填“在”或“不在”)同一条直线上；H2O2易溶于水除它们都是极性分子外，还因为____________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(3)与OCN－键合方式相同且互为等电子体的分子为_______________________________________________________‎ ‎(任举一例)；在与OCN－互为等电子体的微粒中，由一种元素组成的阴离子是___________________________________________________。‎ 答案　(1)N>O>C　O>N>C　2s22p3‎ ‎(2)σ键　sp3　不在　H2O2分子与H2O分子之间可形成氢键 ‎(3)CO2(或N2O)　N ‎9．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，则下列说法正确的是(　　)‎ A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 B．第一电离能Y一定小于X C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性弱于Y对应的酸的酸性 D．气态氢化物的稳定性：HmY大于HmX 答案　A ‎10．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是(　　)‎ A．分子中既有极性键，又有非极性键 B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长 C．分子中含有2个σ键和4个π键 D．不和氢氧化钠溶液发生反应 解析　分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。‎ 答案　A ‎11．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(　　)‎ A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°‎ C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 解析　A．SO2是V形分子；CS2、HI是直线形的分子，错误；B.BF3键角为120°，是平面三角形结构，而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。‎ 答案　C ‎12．近年来，科学家合成了一系列具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)。常用作还原剂。已知，最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6，它的熔点为150 ℃‎ 且熔融状态不能导电，燃烧时放出大量的热量。Al2H6的球棍模型如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．Al2H6中Al为－3价，H为＋1价 B．Al2H6中含有离子键和极性共价键 C．Al2H6为离子化合物 D．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水 解析　A项，在Al2H6中Al为＋3价，H为－1价，错误；B项，Al2H6中含有的化学键都是极性共价键，错误；C项，Al2H6为共价化合物，错误；D项，Al2H6在空气中完全燃烧，根据元素守恒可知燃烧产物为氧化铝和水，正确。‎ 答案　D ‎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：A2DS，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，一个孤电子对，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CH4、NH3和H2O不是等电子体，故D错。‎ 答案　C ‎14．随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分是CH4)为原料经合成气(主要成分为CO、H2)制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题：‎ ‎(1)[Fe(CO)5]中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式：_____________________________________________________________。‎ ‎(2)与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(各举一种即可，填化学式)，CO分子的电子式为________，CO分子的结构式可表示成________。‎ ‎(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是__________________________________________。‎ 解析　(1)Fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(2)N2、CN－与CO互为等电子体；因为N2的电子式为∶N⋮⋮N∶，所以CO的电子式为∶C⋮⋮O∶，其结构式为CO(有一个配位键)。‎ ‎(3)CH4、CH3OH中的碳原子均为四面体结构碳原子，采取sp3杂化；由于CH3OH是极性分子，且存在分子间氢键，所以CH3OH的熔、沸点较高。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2‎ ‎(2)N2　CN－　∶C⋮⋮O∶　C O ‎(3)CH4、CH3OH　CH3OH分子有极性，同时分子之间还存在着氢键的作用 ‎15．科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。‎ ‎(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为______________________。‎ ‎(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。‎ a．固态CO2属于分子晶体 b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子 c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2‎ d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp ‎(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。‎ ‎①基态Ni原子的电子排布式为________，该元素位于元素周期表的第________族。‎ ‎②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有________ mol σ键。‎ ‎(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。‎ ‎　　　参数 分子　　　‎ 分子直径/nm 分子与H2O的结合能 E/kJ·mol－1‎ CH4‎ ‎0.436‎ ‎16.40‎ CO2‎ ‎0.512‎ ‎29.91‎ ‎①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_____________________________。‎ ‎②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是__________________________________________________。‎ 解析　(1)元素的非金属性越强，其电负性越大。因为元素的非金属性由强到弱的顺序为：O＞C＞H，所以元素的电负性从小到大的顺序为：H＜C＜O；(2)a项，固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，正确；b项，CH4分子中含有极性共价键，但由于该分子中的共价键排列对称，因此该分子是非极性分子，错误；c项，固态时CH4和CO2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔沸点就越高，而不是取决于分子内共价键的强弱，错误；d项，CH4分子中碳原子形成的都是σ键，C原子采取sp3杂化，而CO2分子中的C原子与两个O原子形成的是碳氧双键，含有2个σ键和2个π键，C原子采取sp杂化，正确。故答案选ad。(3)①28号元素Ni的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；该元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。②Ni能与CO形成正四面体型的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有1个σ键，在每个配位体与中心原子之间也形成1个σ键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。(4)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力分别是分子间作用力(也叫范德华力)和氢键。②根据表中的数据可知，笼状结构的空腔直径为0.586 nm，大于CO2分子的直径(0.512 nm)，而且CO2与H2O分子之间的结合力大于CH4‎ ‎，因此可以实现用CO2置换出“可燃冰”中CH4的设想。‎ 答案　(1)H、C、O　(2)ad ‎(3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　Ⅷ　②8‎ ‎(4)①氢键、范德华力　②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4‎ ‎16．(1)下列说法正确的是________。‎ A．HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B．NH和CH4的立体构型相似 C．BF3与都是平面形分子 D．CO2和H2O都是直线形分子 ‎(2)石墨烯(图甲)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(图乙)。‎ ‎①图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。‎ ‎②图乙中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。‎ ‎(3)碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：‎ ‎①金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为________。‎ ‎②金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。‎ 解析　(1)A项，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，错误；B项，两种微粒均为正四面体结构，正确；C项，BF3‎ 为平面正三角形结构，苯为平面正六边形结构，两者均属于平面形分子，正确；D项，CO2分子为直线形结构，H2O分子为“V”形结构，错误。(2)①石墨烯是层状结构．每一层上每个碳原子都是以σ键和相邻3个碳原子连接。②图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为120°，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109°28′。‎ ‎(3)①金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成相同，结构不同、性质不同，互称为同素异形体。②金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式)，构成正四面体；石墨烯中的碳原子采用sp2杂化方式与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六边形的平面层状结构。‎ 答案　(1)BC　(2)①3　②sp3杂化　<‎ ‎(3)①同素异形体　②sp3杂化　sp2杂化