2023届高考化学鲁科版一轮复习检测-第五章第3课时　分子结构与性质

第3课时分子结构与性质题号知识易中难分子结构、化学键1,2,36,109分子性质4,57,811一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.下列关于σ键和π键的说法不正确的是(D)A.σ键能单独形成,π键不能单独形成B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转C.双键中一定有一个σ键,一个π键,三键中一定有一个σ键,两个π键D.CH3—CH3、CH2CH2、CH≡CH中的σ键都是C—C键,所以键能都相同解析:单键都是σ键,双键中有1个σ键、1个π键,三键中有1个σ键、2个π键,所以σ键能单独形成、π键不能单独形成,故A、C正确;σ键通过“头碰头”形成,而π键通过“肩并肩”形成,σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转,故B正确;CH3—CH3、CH2CH2、CH≡CH中的C—H键、C—C键都是σ键,故D错误。2.(2021·湖北黄石模拟)下列说法中错误的是(C)A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键强弱有关B.三硫化磷(P4S3)分子结构如图,1molP4S3分子中含有9mol共价键C.丙烯腈分子中,碳原子的杂化方式有sp3、sp2D.BF3和NO3解析:键能大小为H—F>H—Cl>H—Br>H—I,其热稳定性为HF>HCl>HBr>HI,A项正确;由题图可知,1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键,则1molP4S3分子中含有9mol共价键,B项正确;由丙烯腈结构可知,碳原子的杂化方式有sp、sp2,C项错误;BF3和NO3-中B和N均为sp3.《梦溪笔谈》有记:“馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。”在中国古代,雌黄(As2S3)经常用来修改错字,其结构如图所示。下列说法不正确的是(C)A.As、S原子的杂化方式均为sp3B.AsH3的沸点比NH3的低C.与As同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有VD.已知As2F2分子中各原子均满足8电子结构,分子中σ键和π键的个数比为3∶1解析:As2S3分子中,As形成3个单键,含有1对未成键电子对,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3;S原子形成2个单键,含有2对未成键电子对,杂化轨道数为4,杂化方式也是sp3,故A正确;NH3分子间存在氢键,导致其沸点较高,即AsH3的沸点比NH3的低,故B正确;基态As原子未成对电子数是3,第四周期元素中,与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素有V、Co,故C错误;As2F2分子中各原子均满足8电子结构,其结构式为F—AsAs—F,1个单键是1个σ键,1个双键中含有1个σ键,1个π键,所以As2F2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,σ键和π键的个数比为3∶1,故D正确。4.下列说法正确的是(B)A.甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子中含有1个手性碳原子B.互为手性异构体的化合物,所含化学键的种类和数目完全相同C.互为手性异构体的化合物,在三维空间不能重合,但物理、化学性质却几乎完全相同D.互为手性异构体的化合物,分子组成不同,所以物理、化学性质也不同解析:CH2OH—CHOH—CH2OH分子中不存在手性碳原子,故A错误;手性异构体为具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,所含化学键的种类和数目完全相同,故B正确、D错误;互为手性异构体的化合物,物理性质不同,光学活性不同,故C错误。5.(2022·山东诸城联考)硝基胍是固体火箭推进剂的重要组分,其结构如图所示。下列说法正确的是(D)A.硝基胍分子中不含非极性键B.硝基胍分子中所有碳、氮原子均为sp2杂化C.硝基胍分子中σ键与π键的个数比是3∶1D.硝基胍分子中所有原子不可能共平面解析:分子中N—N键为非极性键,故A错误;最左端N原子价层电子对数为3+12(5-3×1)=4,则杂化类型为sp3杂化,故B错误;分子中含有4个N—H键、1个CN键、1个NO键、2个C—N键、1个N—N键和1个N—O键,σ键与π键的个数比是5∶1,故C错误;硝基胍分子中左边N原子为sp3杂化,空间结构为三角锥形,则所有原子不可能共平面,故D正确。6.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素,W2X是维持生命过程的必需物质,WY可用于玻璃的刻蚀,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是(D)A.Y的第一电离能在四种元素中最大B.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化C.W2X的沸点高于W2Z的沸点D.ZY4分子中原子均为8电子结构解析:WY是HF,则W2X是H2O,ZX2是SO2,即W是H,X是O,Y是F,Z是S。A.在H、O、F、S中,F的第一电离能最大,正确;B.H2O中O的价层电子对数为4,O是sp3杂化,SO2中S的价层电子对数是3,S原子采用sp2杂化,正确;C.由于H2O可以形成氢键,所以H2O的沸点高于H2S的沸点,正确;D.SF4的结构式为,F达到8电子结构,S最外层有10个e-,错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.(2021·广东揭阳模拟)下列关于气态SO3和SO2的说法中,正确的是(AD)A.中心原子的价层电子对数目相等B.都是极性分子C.中心原子的孤对电子数目相等D.都含有极性键解析:三氧化硫中心S原子的价层电子对数为3+6-2×8.“类推”是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论,下列类推结论中正确的是(A)A.第二周期元素氢化物的稳定性顺序是HF>H2O>NH3,则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3B.第ⅣA族元素氢化物的沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4,则第ⅤA族元素氢化物的沸点顺序也是AsH3>PH3>NH3C.根据“相似相溶”原理,乙醇能与水以任意比互溶,则戊醇也能与水以任意比互溶D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析:元素的非金属性越强,氢化物越稳定,故A正确;组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,沸点越高,但N元素的电负性很强,氨气分子间存在氢键,同族氢化物中氨气的沸点最高,故沸点是NH3>AsH3>PH3,故B错误;乙醇与水之间形成氢键,乙醇与水以任意比互溶,戊醇中烷基对整个分子的影响很大,不能与水以任意比互溶,可部分溶于水,故C错误;C2H6中两个—CH3对称,是非极性分子,而C3H8是锯齿形结构,是极性分子,故D错误。9.(2021·山东德州一模)离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子结构如图所示,下列有关EMIM+的说法正确的是(BC)A.该离子中碳原子杂化类型均为sp3B.该离子中存在类似苯环中的大π键,5元环上的5个原子共用6个电子C.该离子可与Cl-结合形成有19个σ键的离子化合物D.该离子的核磁共振氢谱共有11个峰解析:五元环中的C为sp2杂化,A错误;该离子中形成五元环的原子采用sp2杂化,3个C、2个N经过sp2杂化后各有一条p轨道平行形成五中心大π键,共用电子数为3+2×2-1=6,B正确;该阳离子与氯离子形成离子化合物,每个阳离子含有19个σ键,C正确;该离子中共有6种空间位置关系的氢,因此核磁共振氢谱有6个峰,D错误。三、非选择题10.第四周期元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:(1)(2021·天津三模)Fe3+常用KSCN溶液检验,SCN-的空间构型为。(2)过渡金属单质及其化合物是有机合成反应的重要催化剂。例如,苯甲醇苯甲醛①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是。②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7℃、179℃,造成两者沸点差异的主要原因是。(3)传统中药的砷剂俗称“砒霜”,其分子结构如图所示,该化合物中As、O原子的杂化方式分别为、。(4)(2021·广东珠海二模)SeO3是一种无色晶状物,空气中易吸潮。请问Se原子的杂化方式为,SeO3的空间构型为。解析:(1)[SCN]-,分子内N形成碳氮双键,价层电子数为2,故其没有孤电子对,空间构型为直线形。(2)①苯甲醇中碳原子均没有孤电子对,苯环上碳原子形成3个σ键,侧链中碳原子形成4个σ键,则碳原子杂化方式分别为sp2、sp3。②苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力,氢键比范德华力更强,故苯甲醇的沸点更高。(3)该化合物中As有一个孤电子对,杂化类型为sp3杂化,O有两个孤电子对,杂化类型为sp3杂化。(4)SeO3分子中σ键电子对数为3,孤电子对数为12×(6-2×3)=0,所以杂化方式为sp2答案:(1)直线形(2)①sp2、sp3②苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力(3)sp3杂化sp3杂化(4)sp2杂化平面三角形11.已知A、B、C、D为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素,其中A的一种核素原子中无中子,B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,C与D同主族,且D的原子序数是C的2倍。试回答下列问题:(1)关于B2A2的下列说法中正确的是(填序号)。①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构②B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子③每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1∶1④B2A2分子中的A—B键属于s-spσ键(2)A和C形成的二元化合物分子中既含极性键又含非极性键的化合物是(填化学式),该分子是(填“极性”或“非极性”)分子。(3)A2D分子中心原子的杂化类型为。比较A2C与A2D分子的沸点,其中沸点较高的原因为。元素C可形成两种同素异形体,其中在水中溶解度更大的是(填分子式)。

(4)已知ClO2-为角形,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2解析:A的一种核素原子中无中子,则A为氢元素;B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则B为碳元素;C与D同主族,且D的原子序数是C的2倍,则C为氧元素、D为硫元素。(1)①H原子核外不满足8电子稳定结构,错误;③C2H2分子的结构式为H—C≡C—H,