2018届高考化学基础模块综合检测21

课时作业39分子结构与性质时间：45分钟一、选择题1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．BeCl2与BF3 B．CO2与SO2C．CCl4与NH3 D．C2H2与C2H4答案：C解析：BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp、sp2。CO2分子中含有2个σ键，SO2分子中杂化轨道数为1＋2，杂化类型分别为sp、sp2。C项中杂化类型均为sp3。D项中杂化类型分别为sp、sp2。2．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、sp2C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp2答案：A解析：SOCl2分子中S原子的杂化轨道数为1＋3＝4，S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。3．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是()A．NH3与BF3都是三角锥形B．NH3与BF3都是极性分子C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道答案：D解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；但H原子核外只有2个电子，C是错误的。4．下列描述正确的是()A．CS2为V形极性分子B．SiF4与SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为11D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键答案：B解析：CS2为直线形非极性分子；SiF4与SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为32；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。5．(2013·安徽)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＋O2eq\o(→,\s\up12(催化剂))CO2＋H2O。下列有关说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键C．HCHO分子中既含σ键又含π键D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO2答案：C解析：本题考查反应中热效应及分子的结构等。此反应为甲醛的氧化反应，属于放热反应，A错；B项中CO2分子的结构式为O=C=O，只含有极性键，错误；C项中甲醛的结构简式为CHOH，正确；D项中每生成1.8gH2O，消耗标况下的氧气2.24L，错误。6．(2015·安徽)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是()eq\a\vs4\al(A.分子式为C3H2O3,B.分子中含6个σ键,C.分子中只有极性键,D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2)答案：A解析：A.双键两端的碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C3H2O3，故A正确；B.分子中的单键为σ键，双键中有一个为σ键，共8个σ键，故B错误；C.该分子中碳碳双键属于非极性键，故C错误；D.此选项没有说明标准状况，所以所得二氧化碳的体积是不确定的，D错误，此题选A。7．(2015·海南)(双选)下列物质的结构或性质与氢键无关的是()A．乙醚的沸点B．乙醇在水中的溶解度C．氢化镁的晶格能D．DNA的双螺旋结构答案：AC8．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力C．sp2，氢键 D．sp3，氢键答案：C解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。9．下列叙述正确的是()A．P4和NO2都是共价化合物B．CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子C．在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子D．甲烷的结构式：是对称的平面结构，所以是非极性分子答案：C解析：P4和NO2分子中都含有共价键，但P4是单质，故选项A错误。CCl4空间构型为正四面体形，结构对称，是含有极性键的非极性分子，故选项B错误。原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中才存在小分子，故选项C正确。甲烷分子是空间构型为正四面体形的非极性分子，故选项D错误。10．下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的熔、沸点高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低⑥水分子在较高温度下也很稳定A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤C．①②③④ D．①②③答案：B解析：氢键存在于电负性较大的N、O、F原子与另外的N、O、F等电负性较大的原子之间，而水的稳定性与分子内的O—H共价键的强度有关。11．下列物质：①H3O＋②[Cu(NH3)4]2＋③CH3COO－④NH3⑤CH4中存在配位键的是()A．①② B．①③C．④⑤ D．②④答案：A解析：在H3O＋中，中心氧原子中有孤电子对，以配位键与H＋相结合，结构式为[HOHH]＋；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋与NH3中的氮原子以配位键相结合，结构式为，而在CH3COO－、NH3、CH4中，结构式分别为[HCHHCOO]－、HNHH、HCHHH，没有形成配位键。12．范德华力为akJ·mol－1，化学键为bkJ·mol－1，氢键为ckJ·mol－1，则a、b、c的大小关系是()A．a>b>c B．b>a>cC．c>b>a D．b>c>a答案：D解析：氢键键能比范德华力强，比化学键弱得多。二、非选择题13．(2016·六安模拟)Ti、Fe、Cu、Ni为过渡金属元素，在工业生产中有重要的应用。(1)Ti(BH4)2是一种重要的储氢材料。在基态Ti2＋中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。(2)Fe、Fe2＋都能被硝酸氧化。HNO3中氮原子轨道的杂化类型为________。(3)常温下Fe(CO)5呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃。据此可以判断其晶体的类型为________，Fe(CO)A．离子键 B．极性共价键C．非极性共价键 D．配位键(4)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中心离子的配位数为________。答案：(1)M9(2)sp2(3)分子晶体B、D(4)6解析：(1)在基态Ti2＋中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为9。(2)HNO3中氮原子轨道的杂化类型为sp2。(3)在常温下Fe(CO)5呈液态，熔点和沸点较低，是分子晶体具备的性质，故属于分子晶体；在化合物Fe(CO5)中含有的化学键类型为碳原子和氧原子之间的极性共价键，铁元素和羰基之间形成配位键。(4)在此配合物中配体由1个NO和5个H2O分子构成，故该配合物中心离子的配位数为6。14．(2015·江苏)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)Cr3＋基态核外电子排布式为________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________；1molCH3COOH分子含有σ键的数目为________。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O(2)sp3和sp27mol(或7×6.02×1023)(3)H2F＋H2O与CH3CH2解析：物质的结构与性质。(1)Cr为24号元素，铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)；与Cr3＋形成配位键的应为含孤对电子的氧原子。(2)甲基(—CH3)中的碳原子轨道杂化类型为sp3，羧基(—COOH)中的碳原子轨道杂化类型为sp2；一个CH3COOH分子中有六个单键均为σ键，还含有一个碳氧双键，碳氧双键中含一个σ键、一个π键，共含7个σ键。(3)等电子体必须满足原子个数和电子个数均相等；H2O与CH3CH2OH中均含羟基(—OH)，两个分子间可形成氢键。15．(2015·山东)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列关于CaF2的表述正确的是________。a．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用b．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2c．阴阳离子比为21的物质，均与CaF2晶体构型相同d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是_______________________________________________(用离子方程式表示)。已知AlFeq\o\al(3－,6)在溶液中可稳定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)＝2ClF3(g)ΔH＝－313kJ·mol－1，F—F键的键能为159kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol－1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。答案：(1)bd(2)Al3＋＋3CaF2=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(3－,6)(3)V形sp3(4)172低解析：(1)a、Ca2＋与F－间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，错误；b、离子所带电荷相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2晶体的晶格能大，则CaF2的熔点高于CaCl2，正确；c、晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为21的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，错误；d、CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，正确。(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，是由于生成了AlFeq\o\al(3－,6)，所以离子方程式为：Al3＋＋3CaF2=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(3－,6)。(3)OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键，O原子还有2对孤对电子，所以O原子的杂化方式为sp3，空间构型为V型。(4)根据焓变的含义可得：242kJ·mol－1＋3×159kJ·mol－1－6×ECl－F＝－313kJ·mol－1，解得Cl－F键的平均键能ECl－F＝172kJ·mol－1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。16．(2016·厦门模拟)X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次是________、________。(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是______和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________(写分子式)，理由是______________________________________________________________________________________________。(3)Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为_______________________________________________，在形成化合物时它的最高化合价为________。(4)Y、Z、E三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是________。(用元素符号表示)答案：(1)SC(2)V形直线形SO2CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大(3)Cr41s22s22p63s23p63d54s1＋6(4)F>O>C解析：(1)X原子核外的M层中只有两对成对电子，其外围电子排布应为3s23p4，可推得该元素为硫元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，K层有2个电子，则L层应有4个电子，该原子核外有6个电子，应为碳元素。(2)地壳内含量最高的元素是氧元素，故Z元素应为氧元素，XZ2是SO2，YZ2是CO2，分子空间结构是由价层电子对互斥模型得出的。(3)Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，所以Q的核电荷数为24，应为铬元素。