2019届二轮复习分子结构与性质作业（全国通用） 13页

分子结构与性质 ‎(时间：90分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)‎ ‎1.共价键、离子键和范德华力是微粒之间的不同作用力，下列物质中含有两种上述作用力的是(　　)‎ ‎①NaOH　②SiO2　③NH4Cl　④金刚石　⑤NaCl ⑥白磷 A.①③⑥ B.①②④‎ C.②④⑤ D.③④⑤‎ 解析　①NaOH是离子化合物，Na＋与OH－之间存在离子键，氧原子与氢原子之间存在共价键；②SiO2是共价化合物，只存在共价键；③NH4Cl是离子化合物，NH与Cl－间存在离子键，氮原子与氢原子之间存在共价键；④金刚石是原子晶体，只存在共价键；⑤NaCl是离子化合物，只存在离子键；⑥白磷存在P—P共价键，属于分子晶体，分子通过范德华力结合，故选A。‎ 答案　A ‎2.根据键能数据(H—Cl 431 kJ·mol－1，H—I 297 kJ·mol－1)，可得出的结论是(　　)‎ A.溶于水时，HI比HCl更容易电离，所以氢碘酸是强酸 B.HI比HCl熔、沸点高 C.HI比HCl稳定 D.拆开等物质的量的HI和HCl，HI消耗的能量多 解析　对于共价键键能的概念要理解：①拆开1 mol共价键所需要吸收的能量或形成1 mol共价键所释放的能量，都称键能；②键能越大，键越牢固，由该键形成的物质越稳定。比较H—I键和H—Cl键的键能大小可知H—I键的键能小，易断裂，因此HI比HCl稳定性弱，酸性强，但键能与由分子组成的物质的熔、沸点无关。‎ 答案　A ‎3.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.反应物和生成物都是非极性分子 B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键 C.HCHO、CO2分子中中心原子杂化类型相同 D.HCHO能溶解在H2O中 解析　A项，HCHO、H2O都是极性分子，错误。B项，根据结构式 可知，0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键，错误。C项，HCHO、CO2分子中中心原子分别采用sp2、sp杂化，错误。D项，HCHO和H2O都属于极性分子，HCHO能溶解在H2O中，正确。‎ 答案　D ‎4.下列不能形成配位键的组合是(　　)‎ A.Ag＋、NH3 B.BF3、NH3‎ C.Co3＋、CO D.Ag＋、H＋‎ 解析　形成配位键的条件是：一方有孤电子对，另一方有空轨道，而D中，Ag＋和H＋都只有空轨道而没有孤电子对。‎ 答案　D ‎5.已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的立体构型为(　　)‎ A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形 解析　sp3杂化可得到正四面体形的4个sp3杂化轨道，与4个Cl－形成4个配位键，故为正四面体形。‎ 答案　C ‎6.下列事实与氢键有关的是(　　)‎ A.水加热到很高的温度都难以分解 B.水结成冰体积膨胀，密度变小 C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 解析　‎ 水加热到很高的温度都难以分解是因为O—H键比较牢固，A不正确；由于形成氢键使水分子间间隙增大，体积增大、密度减小，B项正确。‎ 答案　B ‎7.下列有关甲醛(HCHO)、苯、二氧化碳及水的说法不正确的是(　　)‎ A.苯分子中所有原子共平面 B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化 C.苯、二氧化碳均是非极性分子，水和甲醛是极性分子 D.水的沸点比甲醛高，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键 解析　苯是平面结构，所有原子共平面，故A正确；甲醛、苯分子中碳原子均含有3个σ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，二氧化碳中碳原子含有2个σ键，没有孤对电子，采用sp杂化，故B错误；苯、CO2结构对称，正、负电荷的重心重合，均为非极性分子，水和甲醛的正、负电荷的重心不重合，均为极性分子，故C正确；水的沸点比甲醛的高，是因为水分子间能形成氢键，故D正确。‎ 答案　B ‎8.下列有机物分子中有3个手性碳原子的是(　　)‎ A.乳酸　CH3—CHOH—COOH B.甘油　CH2OH—CHOH—CH2OH C.脱氧核糖　CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO D.核糖　CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 解析　乳酸CH3—CHOH—COOH中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故只有1个手性碳原子，A项错误；甘油CH2OH—CHOH—CH2OH中没有手性碳原子，B项错误；脱氧核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故含有2个手性碳原子，C项错误；核糖CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故有3个手性碳原子，D项正确。‎ 答案　D ‎9.下列说法正确的是(　　)‎ A.CHCl3是三角锥形 B.AB2是V形，其A可能为sp2杂化 C.二氧化硅为sp杂化，是非极性分子 D.NH是平面四边形结构 解析　CHCl3分子中C原子没有孤电子对，是四面体，A错误；AB2分子中A原子如果以sp2或sp3杂化均是V形，B正确；二氧化硅中硅以sp3杂化，且是原子晶体，无分子，C错误；NH是正四面体结构，D错误。‎ 答案　B ‎10.液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业，应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理，确保化工生产安全。下列说法正确的是(　　)‎ A.液氨中只存在范德华力 B.液氨分子间作用力强，所以其稳定性大于PH3‎ C.液氯挥发导致人体吸入后中毒，是因为液氯分子中的共价键键能较小 D.萃取剂CCl4的沸点高于CH4的 解析　液氨中还存在共价键、氢键等作用力，A项错误；分子间作用力只影响物质的物理性质，与其稳定性无关，B项错误；由于液氯中Cl2分子间的作用力弱，液氯沸点低，极易挥发而被人体吸入，引起中毒，与共价键键能无关，C项错误；由于CCl4与CH4结构相似，且均为共价化合物，CCl4的相对分子质量大于CH4的，其沸点也高于CH4的，D项正确。‎ 答案　D ‎11.下列叙述正确的是(　　)‎ A.能电离出H＋的化合物除水外都是酸。酸的分子中含有几个氢原子，它就是几元酸 B.无机含氧酸分子中含有几个羟基，它就属于几元酸 C.同种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，含氧酸的酸性越强，氧化性也越强 D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性强弱不同，H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸 解析　由NaHSO4、CH3COOH、H3BO3等可判断A、B均错误；由HClO的酸性很弱而氧化性很强可判断C错误；D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1，但H2CO3的酸性比H3PO4弱很多，这是因为溶于水的CO2只有很少一部分与水结合成H2CO3。‎ 答案　D ‎12.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(　　)‎ A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2‎ C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2‎ 解析　SOCl2分子中硫原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋×(6－2×1－2)＝4，故S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，所以分子构型为三角锥形。‎ 答案　A ‎13.配位化合物简称配合物，它的数量巨大，组成和结构形形色色、丰富多彩。请指出配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数(　　)‎ A.Cu2＋、NH3、＋2、4‎ B.Cu＋、NH3、＋1、4‎ C.Cu2＋、OH－、＋2、2‎ D.Cu2＋、NH3、＋2、2‎ 解析　配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子是Cu2＋、配体是提供孤电子对的NH3、中心离子的电荷数为＋2、配位数是4。‎ 答案　A ‎14.根据等电子原理判断，下列说法中错误的是(　　)‎ A.B3N3H6分子中所有原子在同一平面上 B.B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应 C.H3O＋和NH3是等电子体，均为三角锥形 D.CH4和NH是等电子体，均为正四面体 解析　等电子体具有相同的价电子总数和相同的原子总数。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相似。苯分子中所有的原子在同一平面上，苯分子中不存在双键，B错误。H3O＋和NH3是等电子体，NH3是三角锥形，则H3O＋也是三角锥形。CH4和NH是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH也是正四面体结构。‎ 答案　B ‎15.如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键)。通过观察分析，下列叙述正确的是(　　)‎ A.键角为120°‎ B.化学组成为SiO C.硅原子采用sp2轨道杂化方式 D.化学组成为SiO 解析　硅氧离子是以硅原子为中心的正四面体结构，硅氧离子中4个Si—O键完全相同，Si—O键的键角为109°28′，故A错误；硅原子核外最外层为4个电子，根据硅氧离子的空间结构示意图可知：硅氧离子中含有4个Si—O键，其中含1个硅原子和4个氧原子，所以硅的化合价为＋4价，氧为－2价，硅氧离子的组成为SiO，故B错误，D正确；硅原子核外最外层为4个电子，与氧原子形成4个σ键，无孤电子对，价层电子对数＝σ键个数＋孤电子对数＝4＋0＝4，杂化方式为sp3杂化，故C错误。‎ 答案　D ‎16.下列说法中错误的是(　　)‎ A.卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低 C.H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大 D.氨气极易溶于水与氨气分子和水分子形成氢键有关 解析　因HF存在氢键，所以沸点：HF＞HBr＞HCl，A正确；邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B正确；据F原子半径小于O原子半径，可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键，而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键，故水的沸点比HF的沸点高，C不正确；氨气的溶解性与形成氢键有关，D正确。‎ 答案　C 二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)‎ ‎17.(18分)Ⅰ.碳、氮元素及其化合物与生产、生活密切相关，回答下列问题。‎ ‎(1)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3＋与CN－之间的作用力为________，该化学键能够形成的原因是_________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是________(填“极性”或“非极性”)分子，该有机物分子中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为________。‎ ‎(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中氮原子杂化类型为________，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是______________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(4)NH4Cl晶体中阳离子中心原子的价层电子对数为________，该晶体中不含有________。‎ A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.σ键 F.π键 ‎(5)NCl3的立体构型为________，其中心原子的杂化轨道类型为________。‎ Ⅱ.叠氮化合物是一类重要的化合物，其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸，其分子结构可表示为H—N===N≡N，肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3)，发生的反应为N2H4＋HNO2===2H2O＋HN3。HN3的酸性和醋酸相近，可微弱电离出H＋和N。试回答下列问题：‎ ‎(1)下列有关说法正确的是________(填序号)。‎ A.HN3中含有5个σ键 B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化 C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子 D.肼(N2H4)的沸点高达‎113.5 ℃‎，说明肼分子间可形成氢键 ‎(2)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物，如[Co(N3)(NH3)5]SO4，在该配合物中钴显________价；根据价层电子对互斥理论判断SO的空间构型为________。‎ ‎(3)与N互为等电子体的分子有________(写两种即可)。‎ 解析　Ⅰ.(1)Fe3＋能提供空轨道，CN－能提供孤对电子，两者结合形成配位键。(2)该有机物分子结构不对称，为极性分子。苯环上的碳原子为sp2杂化，其他碳原子均形成4个共价单键，为sp3杂化，氮原子形成3个共价单键，孤电子对数为1，故为sp3杂化，羟基氧原子形成2个共价单键，孤电子对数为2，故为sp3杂化。C、N、O位于同一周期，其电负性逐渐增大。(3)乙二胺分子中每个氮原子形成3个共价单键，孤电子对数为1，故为sp3杂化。乙二胺分子中，氢原子与电负性较大的氮原子相连，分子间能形成氢键，三甲胺分子中氢原子与电负性较小的碳原子相连，分子间不能形成氢键。(4)NH中氮原子的价层电子对数为4＋＝4。NH与Cl－形成离子键，NH中氮原子与3个氢原子形成极性共价键，与剩余1个氢原子形成配位键。(5)NCl3分子中氮原子的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，故为sp3杂化，分子的立体构型为三角锥形。‎ Ⅱ.(1)A项，根据NH3的分子结构可知，HN3分子中存在3个σ键，错误；B项，HN3分子中也存在sp杂化，错误；C项，HN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正、负电荷中心不重合，都是极性分子，正确；D项，分子间氢键的存在会使物质的熔、沸点升高，正确。(2)根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知，[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴显＋3价；硫酸根离子中S原子采取sp3杂化，无孤电子对，故其空间构型为正四面体形。‎ ‎(3)互为等电子体的粒子必须满足两个条件：①所含原子总数相等；②所含价电子总数相等。‎ 答案　Ⅰ.(1)配位键　Fe3＋提供空轨道，CN－提供孤对电子，形成配位键　(2)极性　O＞N＞C　(3)sp3　乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键　(4)4　CF　(5)三角锥形　sp3‎ Ⅱ.(1)CD　(2)＋3　正四面体形　(3)CO2、CS2(其他合理答案也可)‎ ‎18.(18分)西瓜膨大剂别名氯吡苯脲，是经过国家批准的植物生长调节剂，实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示：‎ 分子式 C12H10ClN3O 结构简式 外观 白色结晶粉末 熔点 ‎170～‎‎172 ℃‎ 溶解性 易溶于水 ‎(1)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化方式为________。‎ ‎(2)氯吡苯脲易溶于水的原因是_____________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知苯环上的—OH能电离出H＋，(苯酚)‎ ‎＋H＋，苯酚的酸性大于(邻羟基苯甲醛)，其原因是______________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(4)两种组成均为CoCl3·4NH3的配合物分别呈绿色和紫色。已知绿色的配合物内界结构对称，请在图a和图b中用元素符号标出氯原子的位置。‎ 解析　(1)根据氯吡苯脲的结构简式可知，其中两个氮原子采取sp3杂化，另外一个氮原子采取sp2杂化。(2)氯吡苯脲能与水形成分子间氢键，所以易溶于水。(3)邻羟基苯甲醛分子中醛基与酚羟基处于邻位，容易形成分子内氢键，导致酚羟基难电离出H＋。(4)对于CoCl3·4NH3两种物质组成相同而颜色不同的原因是它们互为同分导构体，绿色的配合物内界结构对称，可以确定氯原子位于1、4位置，而紫色的配合物内界氯原子位于1、2位置。‎ 答案　(1)sp2、sp3　(2)氯吡苯脲可以与水形成分子间氢键　(3)邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键，使得羟基难以电离出H＋‎ ‎(4)如图 ‎19.(10分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数比为1∶1的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称，E4＋和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)‎ ‎(1)E的基态原子的外围电子排布式为________。‎ ‎(2)由A、B、C形成的ABC分子中，含有________个σ键，________个π键。‎ ‎(3)下列叙述正确的是________(填字母)。‎ a.M易溶于水，是因为M与水分子间能形成氢键，且M是极性分子；N不溶于水，是因为N是非极性分子 b.M和二氧化碳分子的中心原子均采用sp2杂化 c. 分子中含有6个σ键和1个π键 d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低 ‎(4)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________。‎ ‎(5)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6，组成为ECl3·6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5，则该配离子的化学式为________。‎ 解析　A、B、C、D、E原子序数依次增大，A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，A为H；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中电子总数相同，B为碳；D的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，D为O，C为N；A、B、D三种元素形成的化合物M是新装修居室中常含的有害气体，M为甲醛，A、B形成的原子个数比为1∶1的常见有机溶剂N为苯，E有“生物金属”之称，E4＋离子和氩原子核外电子排布相同，E为Ti。(1)Ti基态外围电子排布式为3d24s2。(2)HCN分子中含有2个σ键，2个π键。(3)甲醛与水分子间能形成氢键，且为极性分子，苯不溶于水，苯为非极性分子，a项对；甲醛分子的中心原子采用sp2杂化，二氧化碳分子的中心原子采用sp杂化，b项错；苯分子中含有12个σ键和1个大π键，c项错；CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，CO2晶体熔、沸点都比二氧化硅晶体低，d项对。(4)C、N、O第一电离能顺序为C＜O＜N。(5)TiCl3·6H2O为绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5，内界配离子为[TiCl(H2O)5]2＋，整个化学式表示为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。‎ 答案　(1)3d24s2　(2)2　2　(3)ad　(4)C＜O＜N　(5)[TiCl(H2O)5]2＋‎ ‎20.(16分)(1)碳是形成化合物种类最多的元素。‎ ‎①C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是________(填字母)。‎ a. b.CH4‎ c.CH2=== CHCH3 d.CH3CH‎2C≡CH ‎②乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是___________________________________。‎ ‎(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为________，B与N之间形成________键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质。[B(OH)4]－中B的原子杂化类型为________，不考虑空间构型，[B(OH)4]－的结构可用示意图表示为_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。‎ ‎①“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为____________，其分子立体构型是________形。‎ ‎②另一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化，产生剧毒光气(COCl2)：2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2，光气(COCl2)分子的立体构型是____________形。‎ ‎(4)丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。‎ ‎ ‎ ‎①该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是________________，氮镍之间形成的化学键是________。‎ ‎②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_____________________________________________________________________。‎ ‎③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)①饱和C原子采取sp3杂化，双键C原子和苯环C原子采取sp2‎ 杂化，三键C原子采取sp杂化。‎ ‎②乙醇分子间能形成氢键，甲醚分子间不能形成氢键，导致乙醇的沸点高于甲醚。‎ ‎(2)B原子的价电子排布式为2s22p1，BF3分子中B原子采取sp2杂化，B原子有一个未参与杂化的2p空轨道，NH3分子中N原子有一对孤电子对，N与B原子之间形成配位键。BF3·NH3中，B原子与3个F原子和1个N原子以单键结合形成4个σ键，故B原子采取sp3杂化。‎ ‎(3)①因氧原子只与一个氮原子相连，利用每个原子最外层8e－稳定结构可写出其电子式为O··,····N··N··,··，中间氮原子价层电子对数为2，孤电子对数为0，故N2O为直线形。②COCl2的结构式为，碳原子形成1个π键和3个σ键，故碳原子采取sp2杂化，COCl2为平面三角形分子。‎ ‎(4)①单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，所以碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键是1个σ键和1个π键；氮原子提供孤电子对，Ni原子提供空轨道，形成配位键。②分子内氧氢原子间除形成共价键外，还形成氢键。③—CH3中的C原子形成4个σ键，C原子采取sp3杂化，含双键的C原子形成3个σ键，C原子采取sp2杂化。‎ 答案　(1)①d　②乙醇中分子间能形成氢键，甲醚不能形成氢键，导致乙醇的沸点高于甲醚　(2)sp3　配位　sp3　‎ ‎(3)①O··,····N····N··,··　直线　②平面三角 ‎(4)①一个σ键，一个π键　配位键　②氢键 ‎③sp2、sp3‎