【名師一號】2021高考化學(xué)(蘇教版)一輪復(fù)習(xí)課時訓(xùn)練：12-3分子空間構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)

第三單元分子空間構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)(計時：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分)1．(2021·安徽)我國科學(xué)家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下：HCHO＋O2eq\o(→,\s\up17(催化劑))CO2＋H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵C．HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO2解析氧化反應(yīng)一般為放熱反應(yīng)，A項錯；CO2分子中含有極性鍵，B項錯；HCHO分子中既有σ鍵，又有π鍵，C項正確；D項，不肯定是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，即產(chǎn)生的O2不肯定為2.24L。答案C2．(2022·安徽名校聯(lián)考)羰基硫(OCS)是一種有臭雞蛋氣味的無色氣體，分子結(jié)構(gòu)與CO2相像，高溫下可分解為CO和S。下列有關(guān)說法正確的是()A．OCS、CO、CO2、S四種物質(zhì)的晶體類型相同B．OCS在高溫下分解時，碳元素化合價上升C．OCS分子中含有2個σ鍵和2個π鍵，它們均屬于非極性鍵D．22.4LOCS中約含有3×6.02×1023個原子解析A項中四種物質(zhì)的晶體都是分子晶體，A項正確。OCS中C的化合價為＋4，生成CO時，C的化合價由＋4降至＋2，B項錯誤。OCS的結(jié)構(gòu)式為S=C=O，含有的2個σ鍵和2個π鍵都是極性鍵，C項錯誤。D項未指明溫度和壓強，D項錯誤。答案A3．(2022·上海)PH3是一種無色劇毒氣體，其分子結(jié)構(gòu)和NH3相像，但P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低。下列推斷錯誤的是()A．PH3分子呈三角錐形B．PH3分子是極性分子C．PH3沸點低于NH3沸點，由于P—H鍵鍵能低D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，由于N—H鍵鍵能高解析NH3分子是三角錐形，故PH3分子也為三角錐形，選項A正確。PH3分子為三角錐形，而不是平面結(jié)構(gòu)，故PH3為極性分子，選項B正確。PH3、NH3的沸點與分子間作用力及氫鍵有關(guān)，與化學(xué)鍵鍵能無關(guān)，選項C錯誤。鍵能越高，鍵越不簡潔斷裂，分子越穩(wěn)定，選項D正確。答案C4．在硼酸〔B(OH)3〕分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相像的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是()A．sp，范德華力 B．sp2，范德華力C．sp2，氫鍵 D．sp3，氫鍵解析石墨具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，可推斷其中C原子是sp2雜化，由于“在硼酸〔B(OH)3〕分子中，B原子與3個羥基相連”雖然三個B—O都在一個平面上，但σ單鍵能夠旋轉(zhuǎn)，使O—H鍵位于兩個平面之間，因而能夠形成氫鍵，從而使晶體的能量最低，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。答案C5．下列說法正確的是()A．其次周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)遞增依次增大B．鹵族元素中氟的電負(fù)性最大C．CO2、SO2都是直線形的非極性分子D．CH2=CH2分子中共有四個σ鍵和一個π鍵解析A項錯誤，其次周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)遞增并不是依次增大，如第一電離能：Be>B，N>O；B項正確；C項錯誤，SO2是極性分子；D項錯誤，C—H之間形成4個σ鍵，中有一個是σ鍵，一個是π鍵，共有5個σ鍵和1個π鍵。答案B6．三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色的油狀液體，測得其分子具有三角錐形結(jié)構(gòu)。則下面對于NCl3的描述不正確的是()A．它是一種極性分子B．它的揮發(fā)性比NBr3要大C．它還能再以配位鍵與Cl－結(jié)合D．已知NBr3對光敏感，所以NCl3對光也敏感解析NCl3的電子式為eq\o\al(·,·)，由此可見，N原子，Cl原子的最外層均無空軌道，所以無法再與Cl－形成配位鍵，C選項不正確；因NCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)，不對稱，分子中各個鍵的極性的向量和不為零，屬于極性分子，A選項正確；NCl3和NBr3都屬于分子晶體，結(jié)構(gòu)都為三角錐形，但相對分子質(zhì)量Mr(NCl3)<Mr(NBr3)，所以NCl3沸點低，易揮發(fā)，B選項正確；據(jù)同族元素化學(xué)性質(zhì)的相像性，可知D項也正確。答案C7．能說明BF3分子的4個原子是同一平面的理由是()A．兩個鍵之間夾角為120°B．B—F鍵為非極性共價鍵C．3個B—F鍵的鍵能相同D．3個B—F鍵的鍵長相等解析當(dāng)F—B—F鍵角為120°時，BF3分子中的4個原子共面且構(gòu)成平面三角形。分子的空間構(gòu)型由分子化學(xué)鍵的鍵角打算。答案A8．Co(Ⅲ)的八面體協(xié)作物CoClm·nNH3，若1mol協(xié)作物與AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，則m、n的值是()A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5解析由1mol協(xié)作物生成1molAgCl，知道1mol協(xié)作物電離出1molCl－即配離子顯＋1價，外界有一個Cl－。又由于Co顯＋3價，所以[CoClm－1·nNH3]＋中有兩個Cl－，又由于是正八面體，所以n＝6－2＝4。答案B9．下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是()①NH3的熔、沸點比第ⅤA族其他元素氫化物的熔、沸點高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、苣蛩氐娜?、沸點比醋酸的高⑤鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的低⑥水分子在較高溫度下也很穩(wěn)定A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤C．①②③④ D．①②③解析氫鍵存在于電負(fù)性較大的N、O、F原子與另外含氫的分子之間，而水的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的O—H共價鍵的強度有關(guān)。答案B10．下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述不正確的是()A．H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子B．HS－和HCl均是含一個極性鍵的18電子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是四周體構(gòu)型的非極性分子D．1molDeq\o\al(16,2)O中含中子、質(zhì)子、電子各10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)解析A項中H2S和NH3都是價電子總數(shù)為8的極性分子，正確；B項中HS－和HCl都只含一個極性鍵，且都具有18個電子，正確；C項中CH2Cl2是極性分子，四周體構(gòu)型，CCl4是非極性分子，正四周體構(gòu)型，不正確；D項中1個氘原子D(eq\o\al(2,1)H)中含1個質(zhì)子、1個電子、1個中子，故1molDeq\o\al(16,2)O中含中子、質(zhì)子、電子各10NA，正確。答案C二、非選擇題(本大題共5小題，共50分)11．(10分)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，B原子基態(tài)時s電子數(shù)與p電子數(shù)相等，C在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大，D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部布滿電子，E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的。(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為________。(2)ABeq\o\al(2－,3)的立體構(gòu)型是________，其中A原子的雜化軌道類型是________。(3)Aeq\o\al(2－,2)與Beq\o\al(2＋,2)互為等電子體，Beq\o\al(2＋,2)的電子式可表示為________，1molBeq\o\al(2＋,2)中含有的π鍵數(shù)目為________NA。(4)用氫鍵表示式寫出C的氫化物水溶液中存在的全部氫鍵________。解析A原子的核外電子排布式為1s22s22p2，為C；B原子的核外電子排布式為1s22s22p4，為O；C在周期表中電負(fù)性最大；為F；D原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，為Ca；E在同周期元素中未成對電子數(shù)最多，為Cr。(1)基態(tài)Cr原子的價電子排布式為3d54s1。(2)COeq\o\al(2－,3)的立體構(gòu)型為平面三角形，C原子的雜化類型為sp2。(3)Oeq\o\al(2＋,2)含10個價電子，電子式為[:O??O:]2＋。1個叁鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，則1mol[:O??O:]2＋含2molπ鍵。(4)HF溶液中存在的氫鍵有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。答案(1)3d54s1(2)平面三角形sp2(3)[:O??O:]2＋2(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O12．(10分)(2021·山東)鹵族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是________。(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，右圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為________，該功能陶瓷的化學(xué)式為________。(3)BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為________和________。第一電離能價于B、N之間的其次周期元素有________種。(4)若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成協(xié)作物，則該協(xié)作物中供應(yīng)孤對電子的原子是____________。解析(1)同主族元素從上到下元素的電負(fù)性漸漸減小，a對；氟無正價，b錯；HF分子間存在氫鍵，所以熔沸點在同族元素氣態(tài)氫化物中最高，c錯；F2、Cl2、Br2三種物質(zhì)的晶體均是分子晶體，組成相像，則相對分子質(zhì)量越大分子間作用力越大，熔點越高，d錯。(2)由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，依據(jù)均攤法，可得B原子為8×eq\f(1,8)＋1＝2個，N原子為4×eq\f(1,4)＋1＝2個，則該功能陶瓷的化學(xué)式為BN。(3)BCl3中價層電子對數(shù)為：(3＋3)/2＝3，B原子為sp2雜化；NCl3中價層電子對數(shù)為：(5＋3)/2＝4，N原子為sp3雜化。同周期元素的第一電離能從左到右漸漸增大，但是由于氮原子的2p軌道處于半布滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，其第一電離能比氧的大，鈹原子的2s軌道處于全滿狀態(tài)，鈹?shù)牡谝浑婋x能比硼的大，所以第一電離能介于硼和氮之間的其次周期元素有鈹、碳、氧3種。(4)B原子最外層有3個電了，與Cl形成3個單鍵后，仍缺少2個電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以在B原子與X形成的配位鍵中，X供應(yīng)孤對電子。答案(1)a(2)2BN(3)sp2sp33(4)X13．(10分)(2022·湖南十二校聯(lián)考)A、B、C、D、E、F六種元素的原子序數(shù)依次增大。已知：①F的原子序數(shù)為25，其余均為短周期元素②元素A與元素B同周期，元素A與元素E同主族，且A、B、E三原子p軌道上均有2個未成對電子③元素C、D、E在同一周期，且C原子中沒有未成對電子。請回答下列問題：(1)元素A與元素B的電負(fù)性大小比較為________>________，元素C與元素D的第一電離能的大小比較為________>________(填入相應(yīng)的元素符號)。(2)F的核外電子排布式為________。(3)元素B與元素E形成的晶體所屬的晶體類型為________晶體，在該晶體中原子間形成的共價鍵屬于________(填選項字母)。A．σ鍵 B．π鍵C．既有σ鍵，又有π鍵(4)由氫元素與A、B兩元素共同構(gòu)成的相對分子質(zhì)量為30的分子里中心原子的雜化軌道類型為________，分子的空間構(gòu)型為________。(5)依據(jù)等電子原理，寫出由元素A與元素B構(gòu)成的一種雙原子極性分子的結(jié)構(gòu)式：____________。答案(1)OCMgAl(2)[Ar]3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2(3)原子A(4)sp2平面三角形(5)C≡O(shè)(或C≡O(shè))14．(10分)(2022·廈門質(zhì)檢)Ⅰ.雙氰胺的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。(1)雙氰胺的晶體類型為________。(2)雙氰胺所含元素中，________(填元素名稱)元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多。(3)雙氰胺分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為________。Ⅱ.硼的最簡潔氫化物——乙硼烷的球棍模型如圖所示，由它抽取硼氫化鋰的反應(yīng)為2LiH＋B2H6=2LiBH4。(4)乙硼烷分子中硼原子的雜化軌道類型為________。(5)BHeq\o\al(－,4)為正四周體結(jié)構(gòu)，LiBH4中硼原子和氫原子之間的化學(xué)鍵有________。A．離子鍵 B．金屬鍵C．氫鍵 D．配位鍵E．極性鍵 F．非極性鍵(6)依據(jù)以上反應(yīng)推斷，反應(yīng)中涉及的元素的電負(fù)性從小到大的挨次為________(用元素符號表示)。(7)碳的最簡潔氫化物是CH4，而硼的最簡潔氫化物不是BH3，其緣由為________________。答案(1)分子晶體(2)氮(3)31(4)sp3(5)DE(6)Li<B<H(7)CH4中碳原子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而BH3中硼原子核外只有6個電子，不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)15．(10分)(2022·江西高三七校聯(lián)考)元素N和B在化學(xué)中有很重要的地位。(1)寫出與N同主族的As的基態(tài)原子核外電子排布式________。從原子結(jié)構(gòu)的角度分析，B、N和O的第一電離能由大到小的挨次為________________。(2)N的氟化物與B的氟化物化學(xué)式相像，均為AB3型，但分子的空間結(jié)構(gòu)有很大不同，其緣由是__________________________，其中BF3的分子構(gòu)型為________________________________________。(3)立方氮化硼可利用人工方法在高溫高壓條件下合成，其硬度僅次于金剛石，因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相像，其中B原子的雜化方式