高考化学人教全国版第十二章物质结构与性质第38讲课时作业

1．(2017·大连高三调研)下列说法中不正确的是()A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，两个π键答案C解析单原子分子(如稀有气体分子)无共价键，也无σ键。2．下列说法中正确的是()A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上答案A解析B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，X—H…Y的三原子不一定在一条直线上。3．(2018·天津模拟)关于氢键，下列说法正确的是()A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内答案D解析氢键存在于H和非金属性很强的原子F、O、N之间，不属于化学键，大多存在于相应分子间，少数也存在分子内，氢键的存在影响物质的熔、沸点。4．通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是()A．NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长B．NCl3分子是非极性分子C．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构D．NBr3比NCl3易挥发答案C解析因碳原子半径比氮原子的大，故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短；NCl3分子立体构型类似NH3，故NCl3是极性分子；NBr3与NCl3二者结构相似，由于NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以NBr3的沸点比NCl3高，因此NBr3比NCl3难挥发。5．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不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解析由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以B原子采取sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连”虽然三个B—O都在一个平面上，但σ单键能够旋转，使O—H键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。6．(2018·北京东城区质检)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是()A．SOeq\o\al(2－,3) B．ClOeq\o\al(－,4)C．NOeq\o\al(－,2) D．ClOeq\o\al(－,3)答案B解析当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与立体构型一致。A项，SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(6＋2－3×2)＝1；B项，ClOeq\o\al(－,4)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(7＋1－4×2)＝0；C项，NOeq\o\al(－,2)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(5＋1－2×2)＝1；D项，ClOeq\o\al(－,3)中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(7＋1－3×2)＝1。所以只有B符合题意。7．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是()A．配体是Cl－和H2O，配位数是9B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀答案C解析[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配体是Cl－、H2O，提供孤电子对；中心离子是Ti3＋，配合物中配位离子Cl－不与Ag＋反应，外界中的Cl－与Ag＋反应，据此分析解答。8．下列关于BeF2和SF2的说法错误的是()A．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间排布为直线，成键电子对数也等于2B．BeF2分子的立体构型为直线形C．SF2分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，其空间排布为四面体，成键电子对数等于2，没有孤对电子D．BeF2是直线形而SF2是V形答案C解析BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，为直线形结构，故A、B正确；C项，SF2分子中心原子的价层电子对数目是2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，有2个孤电子对，立体构型是V形，错误。9．(2018·辽宁省本溪质检)通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是()A．CH4和NHeq\o\al(＋,4)是等电子体，键角均为60°B．NOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)是等电子体，均为平面三角形结构C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道答案B解析甲烷是正四面体形结构，键角是109°28′，A错；NOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)是等电子体，均为平面三角形结构，B对；H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，C错；苯的结构中存在“肩并肩”式的重叠轨道，故B3N3H6分子中也存在，D错。10．指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型(1)H2S__________，CO2__________，PH3____________________________________，PCl3__________，BF3__________，HCN_____________________________________，HCHO__________，SO2__________，SiH4_____________________________________。(2)NHeq\o\al(＋,4)__________，NOeq\o\al(－,2)__________，SOeq\o\al(2－,4)________________________________________，SOeq\o\al(2－,3)__________，ClOeq\o\al(－,3)__________，ClOeq\o\al(－,4)_________________________________________，SiOeq\o\al(2－,3)__________。答案(1)V形、sp3直线形、sp三角锥形、sp3三角锥形、sp3平面三角形、sp2直线形、sp平面三角形、sp2V形、sp2正四面体形、sp3(2)正四面体形、sp3V形、sp2正四面体形、sp3三角锥形、sp3三角锥形、sp3正四面体形、sp3平面三角形、sp211．(2017·昭通模拟)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：_________________________________________________________，CoCl3·5NH3：___________________________________________________________，CoCl3·4NH3(绿色或紫色)：_____________________________________________________。(2)CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上述配合物中，中心离子的配位数都是________。答案(1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它们互为同分异构体(3)6解析沉淀量分别为3mol、2mol、1mol和1mol，可知四种配合物中能电离出来的Cl－即外界Cl－分别有3、2、1、1个，故它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3，[Co(NH3)5Cl]Cl2，[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。12．(2017·开封模拟)(1)H2S和H2O2的主要物理性质如表所示：熔点/K沸点/K水中的溶解度(标准状况)H2S1872022.6H2O2272423以任意比互溶H2S和H2O2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6()和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱：H5IO6________(填“＞”“＜”或“＝”)HIO4。答案(1)H2O2分子间存在氢键，溶于水后也可与H2O形成氢键(2)＜解析(1)H2O2分子间易形成氢键，又能与H2O分子间形成氢键，故H2O2沸点较高，易溶于水。(2)HIO4比H5IO6非羟基氧多，酸性强。13．(2017·太原重点中学模拟)第二周期元素形成的化合物种类繁多、应用广泛。(1)第二周期中电负性最大的元素是________，其核外电子排布式为____________。(2)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出Be的杂化轨道类型：①Cl—Be—Cl________；②________；③________。(3)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为____________。(4)已知固态HF、H2O、NH3的氢键结构和键能如下，请解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。固态、HF、H2O、NH3的结构示意图物质氢键X—H…Y键能/kJ·mol－1(HF)nF—H…F28.1冰O—H…O18.8(NH3)nN—H…N5.4答案(1)F1s22s22p5(2)①sp杂化②sp2杂化③sp3杂化(3)平面正方形(4)单个氢键的键能是(HF)n＞冰＞(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n均只有1个，熔化要克服的氢键的总键能：冰＞(HF)n＞(NH3)n解析(2)①每个Be原子形成2个Be—Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为2；②每个Be原子形成3个Be—Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3；③每个Be原子形成4个Be—Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4。(3)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，如果得到一种产物，[Cu(NH3)4]2＋的立体构型为正四面体形，如果能得到两种不同结构的产物，[Cu(NH3)4]2＋的立体构型为平面正方形。14．(2017·江西五市部分学校联考)钛及其化合物的研究与应用越来越受到人们的重视。(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。①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________。②LiBH4由Li＋和BHeq\o\al(－,4)构成，BHeq\o\al(－,4)的立体构型是____________，根据化合物LiBH4判断，Li、B、H的电负性由大到小的顺序为____________。③TiCl4在常温下是无色液体，则TiCl4属于________(填“原子”“分子”或“离子”)晶体。(2)高分子纳米活性钛无霸是借助紫外线或太阳光的照射，在其表面产生氧化性极强的活性离子，这种活性离子可以分解生活中的一些有害物质(如苯、甲醛、丙酮等)。①丙酮()分子中含有的π键与σ键数目之比为________。②甲醛()分子中C原子轨道杂化类型为________；甲醛易溶于水，原因：a.甲醛和水都是极性分子，b.__________________________________________________________。答案(1)①M9②正四面体形H＞B＞Li③分子(2)①1∶9②sp2杂化甲醛与水分子之间能形成氢键解析(1)①Ti为22号元素，在基态Ti2＋中含20个电子，由构造原理可知，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。②BHeq\o\al(－,4)中B原子价层电子对数为4，B原子的轨道杂化类型是sp3杂化，且不含孤电子对，所以是正四面体形结构。BHeq\o\al(－,4)中B为＋3价，H为－1价，电负性：H＞B，故Li、B、H的电负性由大到小的顺序为H＞B＞Li。③因TiCl4在常温下是无色液体，说明熔点低，由此可判断TiCl4是分子晶体。(2)①1个CH3COCH3分子中含有1个π键，2个C—Cσ键、6个C—Hσ键、1个C—Oσ键。②甲醛分子中含有碳氧双键，1个甲醛分子中含有2个C—Hσ键，1个C—Oσ键，共有3个σ键，则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；甲醛分子与水分子之间可以形成氢键，分子间氢键的存在能够大大增强物质的溶解性。15．在人类文明的历程中，许