适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律第27讲分子的性质配合物和超分子

第27讲分子的性质、协作物和超分子层次1基础性1.(2024·湖南卷)下列有关物质结构和性质的说法错误的是()A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子2.(2024·广东华侨中学期末)很多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的协作物,下列说法正确的是()A.协作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀B.一般而言,过渡金属离子与水分子形成的协作物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关:为d0或d10时无颜色,为d1~d9时有颜色。据此推断[Mn(H2O)6]2+无颜色C.1mol[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中共有19molσ键D.协作物[Ag(NH3)2]OH的配位数为63.(2024·广东六校第三次联考)数据是科学推理中的重要证据,依据下表中的数据,所得推论正确的是 ()羧酸pKa=-lgKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4.76甲酸(HCOOH)3.75氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65三氟乙酸(CF3COOH)0.23A.相同浓度下,乙酸的酸性确定强于氯乙酸B.烃基是吸电子基团,烃基越长,吸电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱C.卤素原子是推电子基团,卤素原子使得羧基中羟基的极性变小,导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸D.氟原子的电负性大于氯原子,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大,导致三氟乙酸简洁电离出氢离子4.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图所示:下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是()A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性C.Ⅰ和Ⅱ分子都是只含有极性键,不含非极性键D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,分子的性质也相同5.(教材改编题)第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素氢化物的沸点变更趋势与第ⅣA族元素氢化物的沸点变更趋势不同,如图所示。下列说法不正确的是()A.第ⅣA族元素氢化物的沸点随范德华力的增大而渐渐上升B.H2O、HF和NH3分子间均形成氢键,其沸点在同族元素氢化物中最高C.NH3、HF和H2O中H2O的沸点最高,其缘由是H2O分子形成的氢键最多D.H2O、HF和NH3的沸点较高,主要缘由是三种分子的极性在同族元素氢化物中最大6.(2024·广东梅州二模)下列事实与说明不相符的是 ()选项事实说明A甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而烷烃不能苯环活化了甲基BH2O比H2S稳定水分子间可以形成氢键CI2易溶于CCl4而微溶于H2OI2和CCl4为非极性分子,而H2O为极性分子DCH3COOH酸性弱于HCOOH甲基为推电子基团,使乙酸羧基中的羟基的极性变小,电离程度比甲酸弱层次2综合性7.(2024·北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行说明的是()A.F—F的键能小于Cl—Cl的键能B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D.气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是HCl分子8.(2024·广东肇庆期末)下列对试验事实的说明不正确的是()选项试验事实说明A石英的熔点高于干冰石英是共价晶体,干冰是分子晶体,共价键比分子间作用力强BHF的稳定性强于HClH—F的键长比H—Cl短,键能较大,分子更稳定C对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸分子间存在氢键DI2的熔点高于Br2碘原子的电负性大于溴原子9.(2024·广东珠海模拟)科学家提出用CO2转换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的设想,转换过程如图所示,下列说法正确的是()A.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合B.E代表CO2,F代表CH4C.CO2置换出CH4的过程涉及化学键的断裂及形成D.CO2可置换可燃冰中全部的CH4分子10.矿物药M具有补血功效,其结构如图所示,X、Y、Z和W为原子序数依次增大的元素,原子序数之和为51,Y和Z同主族,四种元素中只有W为金属元素,W3+的价层p轨道电子排布为半充溢结构。下列说法错误的是()MA.简洁氢化物的沸点及稳定性:Y>ZB.该物质易被氧化,需密封保存C.与W同周期且单电子数与W3+相同的元素只有1种D.X2Y的键角大于ZY411.(2024·广东中山七校联合体联考)前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,基态X原子最高能级中自旋状态不同的电子数之比为1∶3,基态Y原子的价层电子排布式为ns2np4,基态Z原子次外层全充溢,最外层电子数为1,下列说法错误的是()A.电负性:X>W>YB.Z的常见离子能与X的简洁氢化物之间形成配位键C.简洁氢化物的稳定性:W<XD.X、Y形成的化合物确定为极性分子层次3创新性12.过渡元素铜的协作物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。请回答下列问题:(1)科学家推想胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图可简洁表示如下:用协作物的形式表示胆矾的化学式为;SO42-的空间结构为(2)Cu能与(SCN)2反应生成Cu(SCN)2。设NA为阿伏加德罗常数的值,1mol(SCN)2中含有的π键数目为;(SCN)2对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸

(H—NCS),其中异硫氰酸的沸点较高,缘由是

。

(3)向硫酸铜溶液中加入NaCl固体,溶液由蓝色变为黄绿色,则溶液中铜元素的主要存在形式是(写微粒符号);向上述溶液中接着滴加浓氨水,先有蓝色沉淀生成,接着滴加浓氨水后,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。沉淀溶解的缘由是

(用离子方程式表示)。(4)Cu单独与氨水、过氧化氢都不反应,但能与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,发生反应的离子方程式为

。

第27讲分子的性质、协作物和超分子1.A解析含有多个手性碳原子的分子,若分子内存在对称因素,可使分子失去旋光性,所以含有手性碳原子的分子不愿定是手性分子,A错误;邻羟基苯甲醛主要存在分子内氢键,使其熔、沸点降低,而对羟基苯甲醛主要存在分子间氢键,使其熔、沸点上升,B正确;酰胺在通常状况下较难水解,但在强酸或强碱存在下,长时间加热可水解生成羧酸(或羧酸盐)和氨(或胺),C正确;冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者形成的超分子内部冠醚分子与金属离子可以通过弱配位键结合,D正确。2.C解析协作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O会电解出氯离子,能与硝酸银反应,A错误;配离子[Mn(H2O)6]2+中Mn的价电子排布式为3d34s2,故有颜色,B错误;每个NH3中有3个σ键,3个NH3就是9个σ键,每个H2O中有2个σ键,2个H2O就是4个σ键,一共有6个配位键,故σ键一共有9+4+6=19个,C正确;协作物[Ag(NH3)2]OH的配位数为2,不是6,D错误。3.D解析由表可知电离平衡常数Ka(CH3COOH)=10-4.76,Ka(CH2ClCOOH)=10-2.86,电离平衡常数越大电离程度越大,则相同浓度下,氯乙酸的酸性强于乙酸,A错误;烃基为推电子基团,碳原子数越多,推电子实力越强,则酸性越弱,故酸性:甲酸>乙酸>丙酸,B错误;卤素原子为吸电子基团,卤族元素电负性越大,吸电子实力越强,故酸性:二氯乙酸>一氯乙酸,C错误;电负性越大吸引电子实力越强,F的电负性大于Cl,则F—C极性大于Cl—C的极性,F元素吸引电子实力较大导致F3C—极性大于Cl3C—的极性,则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性较强,D正确。4.B解析Ⅰ和Ⅱ分子中连有—COOH的碳原子是手性碳原子,都只含1个手性碳原子,A错误;由图可知,Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称关系,互为手性异构体,二者都是极性分子,B正确;Ⅰ和Ⅱ分子中都含有极性键和非极性键(C—C),C错误;Ⅰ和Ⅱ互为手性异构体,含有的化学键相同,但具有不同的性质,D错误。5.D解析第ⅣA族元素氢化物分子间只存在范德华力,随相对分子质量增大,范德华力增大,其沸点渐渐上升,A正确;H2O、HF和NH3分子间均形成氢键,同族其他元素氢化物分子之间只存在范德华力,故三者的沸点在同族元素氢化物中最高,受分子的极性大小影响较小,B正确,D错误;NH3、HF和H2O中H2O分子形成的氢键最多,故其沸点最高,C正确。6.B解析甲苯能与酸性高锰酸钾溶液反应从而使其褪色,烷烃不与酸性高锰酸钾反应,缘由是苯环活化了甲基,A正确;H2O比H2S稳定的缘由在于O的非金属性强于S,而不是因为水分子间存在氢键,B错误;I2和CCl4都是非极性分子,H2O为极性分子,依据“相像相溶”原理,I2易溶于CCl4而微溶于H2O,C正确;甲基为推电子基团,因为甲基的存在,乙酸羧基中羟基的极性变小,导致乙酸电离程度比甲酸弱,故乙酸酸性弱于甲酸,D正确。7.A解析F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,F—F不稳定,因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能,与电负性无关,A符合题意;氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更简洁电离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;氟的电负性大于氯的电负性,F—H的极性大于Cl—H的极性,导致HF分子极性强于HCl,C不符合题意;氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,故气态氟化氢中存在(HF)2,D不符合题意。8.D解析石英是共价晶体,熔化时克服共价键,干冰是分子晶体,熔化时克服分子间作用力,由于共价键比分子间作用力强,则熔点:石英>干冰,A正确;H—F的键长比H—Cl短,键能较大,分子更稳定,B正确;对羟基苯甲酸分子间存在氢键,沸点上升,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,沸点降低,C正确;碘和溴都是分子晶体,熔、沸点的凹凸与分子间作用力有关,相对分子质量越大分子间作用力越大,故碘单质的熔点高于溴单质,D错误。9.A解析水分子中氧电负性较大,能形成氢键,笼状结构中水分子间主要靠氢键结合,A正确;CO2置换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4,由题图可知E代表CH4,F代表CO2,B错误;由图可知CO2置换出CH4的过程没有形成新的化学键,没有生成新物质,CO2置换出CH4的过程是物理变更,C错误;由图可知小笼中的CH4没有被置换出来,则CO2不行置换可燃冰中全部的CH4分子,D错误。10.D解析四种元素中只有W为金属元素,W3+的价层p轨道电子排布为半充溢结构,则W为Fe;X可以形成一个单键,且可以形成氢键,则X为H;X、Y、Z和W为原子序数依次增大的元素,且原子序数之和为51,则Y、Z原子序数之和为51-26-1=24,Y和Z同主族,且Y可以形成氢键,则Y为O、Z为S。Y为O、Z为S,其简洁氢化物H2O能形成分子间氢键,H2S不能形成分子间氢键,则沸点:H2O>H2S,且O的非金属性强于S,则简洁氢化物的稳定性:H2O>H2S,A正确;由M的结构可知该物质为[Fe(H2O)6]SO4·H2O,M中Fe为+2价,易被氧化,需密封保存,B正确;Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,含5个单电子,则与Fe同周期且单电子数与W3+相同的元素只有Mn,C正确;X2Y为H2O,ZY42-为SO42-,H2O和SO42-中心原子均为sp311.D解析依据题意可知,W的核外电子数为7,则W为N元素;X的核外电子排布为1s22s22p4,X为O元素;Y的价层电子排布式为3s23p4,为S元素;Z的核外电子数为2+8+18+1=29,为Cu元素。电负性:O>N>S,A正确;Cu2+与H2O之间可形成配位键,B正确;同周期从左到右,主族元素非金属性渐渐增加,气态氢化物稳定性增加,故简洁氢化物的稳定性:W<X,C正确;三氧化硫为平面正三角形结构,结构对称,为非极性分子,D错误。12.答案(1)[Cu(H2O)4]SO4·H2O正四面体形sp3杂化(2)4NA异硫氰酸分子之间能形成氢键(3)[CuCl4]2-Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(4)Cu+H2O2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O解析(1)图中虚线代表氢键,从氢键处断裂,可得[Cu(H2O)4]2+、H2O、SO42-,故用协作物的形式表示胆矾的化学式为[Cu(H2O)4]SO4·H2O。SO42(2)(SCN)2的结构式为N≡C—S—S—C≡N,则1mol中