高三化学一轮复习考点特训-分子结构与性质含解析VIP

PAGE分子结构与性质一、选择题（共14题）1.下列分子中，各分子的空间构型、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是选项分子空间构型杂化方式孤电子对数ANH3平面三角形sp3杂化N含有一对孤电子对BCCl4正四面体sp3杂化C不含有孤电子对CH2OV形sp2杂化O含有两对孤电子对DCO32-三角锥形sp3杂化C含有一对孤电子对2.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是()XYZWQA．X与Y形成的化合物中一定不存在配位键B．W与Q可形成共价化合物W2Q2C．Q的氢化物在熔融状态下能导电D．H-Y键的键能小于H-W键的键能3.下列说法不正确的是（）A．乙烯分子中的σ键和π键比例为5：1B．某元素气态基态原子的逐级电离能（kJ•mol﹣1）分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+C．Na、P、Cl的电负性依次增大D．向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液，所有Cl-均被完全沉淀4.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是()A．NH4＋为正四面体形 B．CS2为V形C．HCN为V形 D．PCl3为平面三角形5.下列分子为手性分子的是A．CH2Cl2 B．C． D．CH3CH2COOCH2CH36.已知P4单质的结构如下，P4在KOH溶液中的变化是：P4+3KOH+3H2O=3KH2PO2+PH3↑，下列说法正确的是（）A．产物PH3分子中所有的原子可能共平面B．31gP4含有1.5NA个P−P键C．相关元素的电负性大小顺序：P>O>H>KD．P4中P原子为sp2杂化7.我国科学家研制出一种能在室温下高效催化空气中的甲醛氧化的催化剂，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．HCHO的空间构型为四面体形C．HCHO、CO2分子的中心原子的杂化类型不同D．液态水中只存在一种作用力8.下列说法不正确的是()A．HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强B．苹果酸含有1个手性碳原子C．HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O分子均形成氢键D．以极性键结合的分子不一定是极性分子9.下列说法正确的是（）A．Na2O2和NaOH所含化学键类型完全相同B．NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．H2O2是含非极性键的极性分子10.下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是()A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中B．范德华力比氢键的作用还要弱C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关11.下列现象中，其原因与氢键存在无关的是（）A．水的熔沸点比H2S高B．HCl的熔沸点比HI低C．NH3极易溶于水D．邻位羟基苯甲醛的沸点比对位羟基苯甲醛沸点低12.下列说法正确的是()A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．氨气易溶于水的原因之一是氨气分子与水分子之间能形成氢键C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱的排列顺序为HClO>HClO2>HClO3>HClO413.下列现象与氢键有关的是（

）①的熔、沸点比的高②乙醇能与水以任意比混溶，而乙硫醇（）微溶于水③冰的密度比液态水的密度小④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑤比稳定⑥接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于实际值A．①②③④⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤⑥14.利用“相似相溶”这一经验规律可说明的事实是①HCl易溶于水②NH3易溶于水③N2难溶于水④HClO4是强酸⑤盐酸是强酸⑥氢氟酸是弱酸⑦HF很稳定A．①②③B．④⑤⑥C．⑥⑦D．④⑤二、非选择题（共3题）15.（1）铁在元素周期表中的位置为_____，基态铁原子有个未成对电子_____，三价铁离子的电子排布式为_____。（2）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号_____，该能层具有的原子轨道数为_____；铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。（3）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_____形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_____对自旋相反的电子。（4）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：2KNO3＋3C＋SK2S＋N2↑＋3CO2↑，除S外，上述元素的电负性从大到小依次为_____，第一电离能从大到小依次为_____。（5）有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥CH4，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，⑩Ar，既有σ键又有π键的是______；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______；不存在化学键的是______。（6）在BF3分子中，F—B—F的键角是______，硼原子的杂化轨道类型为______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体构型为______。16.（1）配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3•6NH3（黄色）、CoCl3•5NH3（紫红色）、CoCl3•4NH3（绿色）和CoCl3•4NH3（紫色）四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3•6NH3______，CoCl3•4NH3（绿色和紫色）______。②上述配合物中，中心离子的配位数都是______。（2）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe（SCN）3+3KCl表示。经研究表明，Fe（SCN）3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合，请按要求填空：①Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供______，SCN-提供______，二者通过配位键结合。②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色，含该离子的配合物的化学式是______。17.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N3-。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.N2H4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SO42-的空间构型为___。（3）与N3-互为等电子体的分子有___（写两种即可）。【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】B【解析】【分析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对数=配原子个数+孤电子对数。【详解】A.NH3中心原子的价层电子对数=3+（5-3×1）=4，N原子的杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，A项错误；B.CCl4中心原子的价层电子对数=4+（4-4×1）=4，C原子的杂化方式为sp3，没有孤电子对，分子的立体构型为正四面体，B项正确；C.H2O中心原子的价层电子对数=2+（6-2×1）=4，O原子的杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，分子的立体构型为V形，C项错误；D.CO32-中心原子的价层电子对数=3+（4+2-3×2）=3，C原子的杂化方式为sp2，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，D项错误；答案选B。【点睛】本题考查了原子杂化方式及分子的立体构型的判断，侧重分子结构与性质的考查，注意杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=(a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化；中心原子的杂化类型为sp2，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形。2.【答案】B【解析】【分析】由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知，X、Y处于第二周期，Z、W、Q处于第三周期，X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则最外层电子数为4，故X为碳元素，则Z为Si元素、Y为氧元素、W为硫元素、Q为Cl元素，据此分析解答。【详解】根据上述分析，X为C元素，Y为氧元素，Z为Si元素，W为硫元素，Q为Cl元素。A．X与Y形成的化合物CO中存在配位键，故A错误；B．氯的非金属性比硫强，S和Cl可形成S2Cl2的共价化合物，故B正确；C．Q的氢化物为氯化氢，为共价化合物，在熔融状态下不能导电，故C错误；D．S的原子半径比O大，H-O键的键能大于H-S键的键能，故D错误；故选B。3.【答案】D【解析】A.共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键1个σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，乙烯的结构式为，含有5个σ键，1个π键，σ键和π键比例为5：1，A正确；B.该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，B正确；C.Na、P、Cl为同周期元素，同周期元素，从左到右电负性依次增大，所以Na、P、Cl电负性依次增大，C正确；D.向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液，外界Cl-被完全沉淀，D错误；故答案为：D。4.【答案】A【解析】A．NH4+中心原子为N，N原子的价层电子对个数=4+×(5−1−4×1)=4且不含有孤电子对，所以其空间构型为正四面体结构，故A正确；B．CS2分子中心原子为C，C原子价层电子对个数=2+×(4−2×2)=2且不含有孤电子对，所以为直线形结构，故B错误；C．HCN的结构为H−C≡N，C原子的价层电子对数为2，不含有孤电子对，为直线形，故C错误；D．PCl3分子中心原子为P，P原子的价层电子对个数=3+×(5−3×1)=4且含一个有孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，故D错误；答案选A。【点睛】判断铵根离子的立体构型时，孤电子对数计算时，需要减去一个单位的正电荷，即×(5−1−4×1)=0，为易错点。5.【答案】B【解析】【分析】手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，判断手性碳原子时要注意：（1）手性碳原子一定是饱和碳原子；（2）手性碳原子所连接的四个基团一定是不同的，然后根据手性分子是含有手性碳原子的分子。【详解】A．CH2Cl2碳原子所连接的4个基团分别为2个H原子、2个Cl原子，没有手性碳原子，所以不属于手性分子，选项A错误；B．中间的碳原子连接四个不同取代基，该碳原子具有手性，所以该有机物属于手性分子，选项B正确；C．中一个碳原子为不饱和碳原子，没有手性碳原子，不属于手性分子，选项C错误；D．CH3CH2COOCH2CH3中一个中间碳原子为不饱和碳原子，另四个碳原子所连接的四个基团有相同的，没有手性碳原子，不属于手性分子，选项D错误。答案选B。【点睛】本题考查手性碳原子的判断，题目难度不大，判断手性碳原子时要注意：手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团一定是不同的。6.【答案】B【解析】A.PH3分子的空间结构为三角锥形，所有的原子不可能共平面，A错误；B.P4的空间构型为，31gP4的物质的量为0.25mol，含有1.5NA个P−P键，B正确；C.同一周期，从左到右电负性增大，同一主族，从上到下电负性减小，所以电负性O>P，C错误；D.P4分子中P原子含有的价层电子对数是4，其中含有一对孤对电子，所以P原子的杂化形式为sp3杂化，D错误；故答案为：B。7.【答案】C【解析】A．反应物中甲醛为极性分子、氧气为非极性分子，产物中二氧化碳为非极性分子、水为极性分子，故A错误；B．甲醛中碳原子采取sp2杂化，则分子的空间构型为平面三角形，故B错误；C．甲醛中碳原子采取sp2杂化，CO2分子中C原子的价层电子对数为2，其杂化类型为sp杂化，故C正确；D．液态水中存在分子间作用力、氢键和共价键，故D错误；故选C。【点睛】本题的易错点为D，要注意物质中存在的作用力包括微粒间的作用力和微粒内部的作用力。8.【答案】C【解析】【分析】A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，硝酸是强酸，碳酸为弱酸，次氯酸的酸性更弱；B.连有四个不同基团的碳原子称为手性碳原子；C.氢原子与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键；D.含有极性键的分子可能为极性分子，也可为非极性分子。【详解】A.非金属性Cl＞N，则高氯酸的酸性强于硝酸，硝酸是强酸，碳酸为弱酸，次氯酸的酸性更弱，故HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强，A项正确；B.苹果酸中连接羟基的碳原子上连接有4个不同的基团，是手性碳原子，B项正确；C.HCl、NH3、C2H5OH三种物质中，HCl与水不能形成氢键，C项错误；D.含有极性键的分子可能为极性分子，也可为非极性分子，如甲烷为极性键构成的非极性分子，D项正确；答案选C。9.【答案】D【解析】A.NaOH中含有离子键和极性共价键，Na2O2含有离子键和非极性共价键，所以两者化学键类型不同，A错误；B.氢键影响物理性质，不影响氢化物稳定性，NH3比PH3稳定是因为N元素非金属强于P，B错误；C.化学反应的实质是旧键断裂生成新键，CO2溶于水与水反应生成碳酸，则CO2溶于水存在共价键和分子间作用力的改变，干冰升华只是CO2从固态变为气态，只有分子间作用力改变，因此二者作用力的改变不相同，C错误；D.H2O2即含极性共价键又含非极性键的极性分子，D正确；故答案为：D。【点睛】氢键不是化学键，是一种分子间作用力，主要影响物理性质，比如熔沸点、溶解性等，不影响其化学性质。10.【答案】B【解析】A．不是任何物质中都存在范德华力，如氯化钠为离子晶体，其中没有范德华力，只存在离子键，故A错误；B．范德华力比氢键的作用力要弱，故B正确；C．只有由分子构成的物质，物质的物理性质才由范德华力与氢键共同决定，不是分子构成的物质的物理性质不是由范德华力与氢键决定的，故C错误；D．范德华力的强弱与相对分子质量有关，氢键还与原子电负性的大小和半径大小有关，故D错误；故选B。【点睛】本题的易错点为C，要注意范德华力存在与分子之间，在离子和原子之间不是的，如离子晶体中由离子键决定，原子晶体由共价键决定。11.【答案】B【解析】A．水的熔沸点比H2S高，是由于水分子间形成氢键，故A不选；B．HCl的熔沸点比HI低，由于HCl的相对分子质量小于HI，无氢键无关，故B选；C．NH3极易溶于水，由于氨和水分子间形成氢键，故C不选；D．邻位羟基苯甲醛的沸点比对位羟基苯甲醛沸点低，邻位羟基苯甲醛形成分子内氢键，对位羟基苯甲醛分子间形成氢键，故D不选。故选B。12.【答案】B【解析】A．N与3个H原子形成键，孤对电子数为=1，所以N原子采用sp3杂化，为三角锥形分子，分子中N原子处在三角锥的顶点上，故A错误；B．氨气分子与水分子之间能形成氢键，使得氨气易溶于水，故B正确；C．乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力，故C错误；D．Cl元素的化合价越高，对应的氧化物的水化物的酸性越强，应为HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4，故D错误；故选B。13.【答案】A【解析】N的非金属性强于P，分子之间存在氢键，熔化和气化时，除克服分子间作用力外，还需克服氢键，导致的熔、沸点比PH3高，正确；

乙醇与水分子之间能形成氢键，可以和水以任意比互溶，硫醇（）与水之间不能形成氢键，在水中的溶解性小得多，；

冰中存在氢键，增加了分子之间的距离，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，正确；

对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，与氢键有关，正确；

H-O键键能比H-S键大，故比更难分解，与氢键无关，错误；由于水分子之间存在氢键，使水分子通常以几个分子聚合的形式存在，所以用测接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式计算出来的相对分子质量大，正确；综上所述，①②③④⑥均与氢键有关。答案选A。14.【答案】A【解析】①HCl、水都属于极性分子，因此HCl易溶于水，符合相似相溶，故①正确；②NH3、H2O都属于极性分子，因此NH3极易溶于水，符合相似相溶原理，故②正确；③N2属于非极性分子，H2O属于极性分子，N2难溶于水，符合相似相溶，故③正确；④HClO4属于强酸，与相似相溶无关，故④错误；⑤盐酸是强酸，与相似相溶无关，故⑤错误；⑥酸性的强弱与相似相溶无关，故⑥错误；⑦氢化物的稳定性，与相似相溶无关，故⑦错误；综上所述选项A正确。二、非选择题15.【答案】(1)第4周期Ⅷ族41s22s22p63s23p63d5(2)M9135(3)电子云2(4)O>N>C>KN>O>C>K(5)④⑤⑨⑦⑩(6)120°sp2正四面体形【解析】(1)铁为26号元素，位于元素周期表的第4周期Ⅷ族；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子；铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子，所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；(2)原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，所以一共有9个轨道；铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述；基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2，1s、2s为成对电子，自旋方向相反，2p能级为单电子，自旋方向相同，核外存在2对自旋相反的电子；(4)同周期元素从左到右电负性增强，金属性越强的元素电负性越小，故O＞N＞C＞K；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，由于N的核外2p轨道排3个电子，半充满，较稳定，比相邻元素的第一电离能都高，所以第一电离能从大到小依次为N>O>C>K；(5)含双键和三键的分子既有σ键又有π键，为④⑤⑨；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的物质只有氢气，即⑦；稀有气体不含化学键，即⑩；(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=(3-3×1)=0，杂化轨道数目为3，BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°；BF4-中B原子的价层电子对=4+(3+1-1×4)=4，该离子中不含孤电子对，为正四面体结构。【点睛】电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和电子的自旋状态共同决定，没有运动状态完全相同的电子存在，所以核外有几个电子，就有几种运动状态不同的电子；非金属性越强，电负性越强，第一电离能同周期元素从左到右增强趋势，但是ⅡA族ⅤA族元素比相邻元素都高。16.【答案】(1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(N