新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)學(xué)案第3部分 考前特訓(xùn) 特色練5　原子、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）

特色練5原子、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．2022年北京冬奧會(huì)已經(jīng)成功落下帷幕，它的成功舉辦離不開(kāi)各種科技力量的支撐。下列說(shuō)法正確的是()A．跨臨界直接制冰使用的CO2分子中含有非極性鍵B．滑冰場(chǎng)上的冰中水分子的穩(wěn)定性低于甲烷C．頒獎(jiǎng)禮服內(nèi)膽中添加了石墨烯(結(jié)構(gòu)如圖)，其中C原子的雜化方式是sp3雜化D．閉幕式中，鳥(niǎo)巢上空綻放的璀璨焰火與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)答案D解析CO2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，A錯(cuò)誤；O的非金屬性大于C，所以對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單氫化物水的穩(wěn)定性也高于甲烷，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)可知，石墨烯中C原子的雜化方式為sp2雜化，C錯(cuò)誤；焰火屬于焰色試驗(yàn)，是原子核外電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)主要以光能的形式釋放能量的過(guò)程，D正確。2．已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列說(shuō)法正確的是()A．該配合物中陰離子為平面正方形B．該配合物的配體為NO，配位數(shù)為1C．Fe2＋的價(jià)層電子排布式為3d54s1，易被氧化為Fe3＋D．H2O的VSEPR模型為四面體形，空間結(jié)構(gòu)為V形答案D解析該配合物的陰離子為SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4且不含孤電子對(duì)，所以該離子為正四面體形，A錯(cuò)誤；[Fe(NO)(H2O)5]SO4中的配體為NO、H2O，C錯(cuò)誤；水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為2，則分子的VSEPR模型為四面體形，空間結(jié)構(gòu)為V形，D正確。3．100多年來(lái)，人類(lèi)首次合成了甲二醇，它的化學(xué)式為CH2(OH)2，這種有機(jī)分子是形成氣溶膠和大氣臭氧層反應(yīng)的關(guān)鍵中間物。關(guān)于甲二醇的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．甲二醇分子中有3個(gè)sp3雜化的原子B．甲二醇是非極性分子C．甲二醇的沸點(diǎn)高于甲醇D．相同物質(zhì)的量的甲二醇和甲醇完全燃燒，甲二醇的耗氧量低答案B解析甲二醇分子中，C、O均為sp3雜化，故分子中有3個(gè)sp3雜化的原子，A正確；甲二醇分子中原子的正負(fù)電荷中心不重合，是極性分子，B錯(cuò)誤；相比于甲醇(CH3OH)，甲二醇可形成2個(gè)分子間氫鍵，沸點(diǎn)更高，C正確；相同物質(zhì)的量的甲二醇和甲醇完全燃燒，假設(shè)物質(zhì)的量均為1mol，甲二醇的耗氧量為1mol，甲醇的耗氧量為1.5mol，故甲二醇的耗氧量低，D正確。4．離子液體常被用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)、有機(jī)合成的溶劑和催化劑。如圖是離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。下列說(shuō)法正確的是()A．該物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類(lèi)型是共價(jià)鍵B．PFeq\o\al(－,6)的空間結(jié)構(gòu)為三角雙錐形C．該物質(zhì)中N有2種雜化軌道類(lèi)型D．離子液體的沸點(diǎn)較低，容易揮發(fā)答案C解析該物質(zhì)屬于鹽，含有的化學(xué)鍵類(lèi)型是離子鍵、共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；PFeq\o\al(－,6)中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為eq\f(5＋1－1×6,2)＋6＝6，不含有孤電子對(duì)，則空間結(jié)構(gòu)為正八面體形，B錯(cuò)誤；該物質(zhì)中N原子一個(gè)形成雙鍵，一個(gè)全部為單鍵，因此有sp2、sp3兩種雜化軌道類(lèi)型，C正確；該離子液體為離子化合物，屬于離子晶體，熔、沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā)，D錯(cuò)誤。5．物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．由于鈣離子半徑大于鎂離子半徑，可推測(cè)碳酸鈣的分解溫度高于碳酸鎂B．由于氫鍵的存在，可推測(cè)鄰羥基苯甲醛沸點(diǎn)高于對(duì)羥基苯甲醛C．由于N的電負(fù)性小于F，可推測(cè)NH3具有堿性(可與H＋結(jié)合)而NF3沒(méi)有堿性D．由于孤電子對(duì)排斥作用較大，可推測(cè)單個(gè)水分子中∠H—O—H小于[Ti(H2O)6]2＋中∠H—O—H答案B解析所以MgO的離子鍵強(qiáng)于CaO，所以Mg2＋比Ca2＋更易與碳酸根離子中的氧離子結(jié)合，使碳酸根離子分解為CO2，A正確；兩者均能形成氫鍵，只是氫鍵的種類(lèi)不同，鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛只形成分子間氫鍵，由于分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，故鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)，B錯(cuò)誤；NH3具有堿性(可與H＋結(jié)合)而NF3沒(méi)有堿性，原因是NF3中F元素電負(fù)性強(qiáng)，使得N原子呈正電性(δ＋)，難與H＋結(jié)合，C正確；單個(gè)水分子中，O的2個(gè)孤電子對(duì)排斥O—H，使得∠H—O—H變小，而在[Ti(H2O)6]2＋中，O的孤電子對(duì)和Ti2＋的空軌道配位，減弱了O的孤電子對(duì)對(duì)O—H的排斥作用，因此[Ti(H2O)6]2＋中∠H—O—H大于單個(gè)水分子中∠H—O—H，D正確。6．下列關(guān)于O、S及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．O的電負(fù)性比S的大，可推斷H2O分子的極性比H2S的極性大B．電子云重疊程度O—H比S—H的大，可推斷O—H比S—H更穩(wěn)定C．H2O的相對(duì)分子質(zhì)量比H2S的小，可推斷H2O的沸點(diǎn)比H2S的低D．H2O的成鍵電子對(duì)排斥力大，可推測(cè)H2O的鍵角比H2S的大答案C解析H2O和H2S的結(jié)構(gòu)一樣，O的電負(fù)性比S的大，可推斷H2O分子的極性比H2S的極性大，A正確；O原子半徑小于S，O—H電子云重疊程度比S—H的大，O—H鍵長(zhǎng)更短、鍵能更大，可推斷O—H比S—H更穩(wěn)定，B正確；H2O分子間存在范德華力和氫鍵，H2S分子間只有范德華力，可推斷H2O的沸點(diǎn)比H2S的高，C錯(cuò)誤；H2O和H2S中心原子中所含孤電子對(duì)數(shù)均為2，O的原子半徑小于S，H2O的成鍵電子對(duì)間的排斥力大于H2S，可推斷H2O鍵角比H2S的大，D正確。7．下列說(shuō)法正確的是()A．HCl和Cl2分子中均含有s-pσ鍵B．甲醛(HCHO)中H—C—H的鍵角小于光氣(COCl2)中Cl—C—Cl的鍵角；NF3鍵角大于NH3鍵角C．NH4Cl中陽(yáng)離子的鍵角大于NH3的鍵角D．酸性：HCOOH>CH3COOH>CHCl2COOH>CCl3COOH答案C解析HCl中H的1s電子與Cl的3p電子形成共價(jià)鍵，為s-pσ鍵，但Cl2分子中只有Cl—Cl共價(jià)鍵，Cl的3p電子之間形成共用電子對(duì)，為p-pσ鍵，A錯(cuò)誤；兩分子中碳原子均為sp2雜化，分子結(jié)構(gòu)均為平面三角形，電負(fù)性：Cl>C>H，光氣中C—Cl中共用電子對(duì)偏離C原子，而C—H中共用電子對(duì)偏向C原子，甲醛分子中形成C—H的共用電子對(duì)之間的排斥力大于光氣分子中形成C—Cl的共用電子對(duì)之間的排斥力，故鍵角：∠H—C—H>∠Cl—C—Cl，F(xiàn)的電負(fù)性強(qiáng)于H，對(duì)成鍵電子對(duì)吸引能力更強(qiáng)，成鍵電子對(duì)離中心原子更遠(yuǎn)，成鍵電子對(duì)之間排斥力更小，致使NF3的鍵角小于NH3，B錯(cuò)誤；羧基連接的氫原子和甲基相比，甲基是斥電子基會(huì)使得羧基氧上的電子云增加，氫離子更難失去，酸性：HCOOH>CH3COOH；Cl的非金屬性較強(qiáng)，吸引電子對(duì)的能力強(qiáng)，Cl原子為吸電子基，使得羥基O—H極性增強(qiáng)，易電離出H＋，則酸性：CH3COOH<CHCl2COOH<CCl3COOH，D錯(cuò)誤。8．下列關(guān)于鹵素及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Ieq\o\al(＋,3)的空間結(jié)構(gòu)為直線形B．順-1,2-二氯乙烯分子的極性大于反-1,2-二氯乙烯C．HClO4、HClO3、HClO2、HClO酸性依次減小的主要原因是中心原子的正電性依次減小D．固態(tài)PCl5中含有[PCl4]＋[PCl6]－，而PBr5中含有[PBr4]＋Br－，存在差異的原因是Br－的半徑較大答案A解析Ieq\o\al(＋,3)的中心原子周?chē)益I電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(7－1－2×1)＝2，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型知，該微粒中心原子采取sp3雜化，所以其空間結(jié)構(gòu)為V形，A錯(cuò)誤；順-1,2-二氯乙烯是極性分子，反-1,2-二氯乙烯是非極性分子，B正確；從HClO到HClO4，Cl的氧化性增強(qiáng)，同時(shí)半徑減小，所以與O原子的結(jié)合能力增強(qiáng)，將O原子的電子云拉向Cl原子的程度增加，這就導(dǎo)致了O與H的結(jié)合力減弱，從HClO到HClO4酸性增強(qiáng)，C正確；Br－半徑較Cl－大，所以P周?chē)梢匀菁{6個(gè)Cl－形成[PCl6]－，而無(wú)法容納6個(gè)Br－形成[PBr6]－，D正確。9．下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說(shuō)法正確的是()A．碳正離子CHeq\o\al(＋,3)呈平面三角形B．Mn是第四周期未成對(duì)電子數(shù)最多的元素C．物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)：MgO>C(金剛石)>O2D．冰分子中的化學(xué)鍵即氫鍵可以表示為O—H…O答案A解析CHeq\o\al(＋,3)中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，無(wú)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故A正確；第四周期未成對(duì)電子數(shù)最多的元素的基態(tài)原子電子排布式為[Ar]3d54s1，是Cr元素，故B錯(cuò)誤；金剛石為共價(jià)晶體，MgO為離子晶體，氧氣為分子晶體，一般熔、沸點(diǎn)高低順序是共價(jià)晶體＞離子晶體＞分子晶體，即C(金剛石)＞MgO＞O2，故C錯(cuò)誤；氫鍵不是化學(xué)鍵，故D錯(cuò)誤。10．“液態(tài)陽(yáng)光”由中國(guó)科學(xué)院液態(tài)陽(yáng)光研究組命名，指的是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源分解水制氫，再將空氣中的CO2加氫制成CH3OH等液體燃料。該過(guò)程零污染、零排放，并且可形成循環(huán)，是迄今為止人類(lèi)制備CH3OH最清潔環(huán)保的方式之一，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．即使使用高效催化劑，改變反應(yīng)歷程，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應(yīng)B．SiO2的熔點(diǎn)比CO2的高，原因是SiO2的分子間作用力更大C．CO2是直線形分子D．甲醇的沸點(diǎn)介于水和甲硫醇(CH3SH)之間答案B解析改變反應(yīng)歷程不能改變反應(yīng)的焓變，所以加入催化劑，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；SiO2為共價(jià)晶體，CO2為分子晶體，兩者晶體類(lèi)型不同，SiO2的熔點(diǎn)比CO2的高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，為直線形分子，C項(xiàng)正確；甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點(diǎn)高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，而水和甲醇分子數(shù)目相等時(shí)含有的氫鍵數(shù)目水比甲醇多，因此甲醇的沸點(diǎn)介于水和甲硫醇之間，D項(xiàng)正確。11．尿素[CO(NH2)2]可用于制有機(jī)鐵肥，主要代表物有三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)，化學(xué)式為[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電負(fù)性：O>N>C>HB．基態(tài)Fe3＋核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5C．NOeq\o\al(－,3)與尿素分子中的N原子雜化方式相同D．C、N原子中電子占據(jù)能量最高的軌道形狀相同答案C解析一般來(lái)說(shuō)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，四種元素的電負(fù)性大小順序是O＞N＞C＞H，故A正確；基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，基態(tài)Fe3＋核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，故B正確；NOeq\o\al(－,3)中N原子有3個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，N原子雜化類(lèi)型為sp2，尿素中N原子雜化類(lèi)型為sp3，故C錯(cuò)誤；C、N原子中電子占據(jù)能量最高的能級(jí)均為2p，電子云形狀均為啞鈴形，故D正確。12．實(shí)驗(yàn)室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反應(yīng)為2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。下列敘述正確的是()A．Co2＋的價(jià)層電子軌道表示式為B．1mol[Co(NH3)6]3＋中含σ鍵為18molC．H2O2中氧原子采取sp3雜化D．氨分子間存在氫鍵，因而NH3易溶于水答案C解析Co原子核外有27個(gè)電子，基態(tài)Co原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，Co2＋的價(jià)層電子排布式為3d7，價(jià)層電子軌道表示式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)[Co(NH3)6]3＋中1個(gè)Co3＋與6個(gè)N原子形成6個(gè)配位鍵，配位鍵屬于σ鍵，每個(gè)NH3中含3個(gè)N—Hσ鍵，1mol[Co(NH3)6]3＋中含有(6＋6×3)mol＝24molσ鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，每個(gè)O形成2個(gè)σ鍵，每個(gè)O還有2個(gè)孤電子對(duì)，即O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，O原子采取sp3雜化，C項(xiàng)正確；NH3易溶于水是由于NH3與H2O分子間存在氫鍵，NH3分子和H2O分子都是極性分子，NH3能與H2O反應(yīng)，不是由于氨分子間存在氫鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．燃煤燃燒過(guò)程中易產(chǎn)生CO2、SO2氣體，下列關(guān)于CO2、SO2說(shuō)法正確的是()A．均為含有極性鍵的極性分子B．空間結(jié)構(gòu)相同C．CO2分子中鍵角大于SO2D．C與S雜化類(lèi)型相同答案C解析CO2與SO2均含極性鍵，SO2分子中正負(fù)電荷中心不重合，屬于極性分子，CO2分子中正負(fù)電荷中心重合，屬于非極性分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，其分子鍵角為180°，SO2分子為V形結(jié)構(gòu)，CO2分子中鍵角大于SO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；CO2分子的中心原子C原子采取sp雜化，SO2分子的中心原子S原子采取sp2雜化，C與S雜化類(lèi)型不相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14．石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源和生物醫(yī)學(xué)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，石墨烯可采用化學(xué)方法制備，如以六氯苯、六溴苯為原料可制備石墨烯。下表是六氯苯、六溴苯、苯六酸的熔點(diǎn)和水溶性：物質(zhì)六氯苯六溴苯苯六酸熔點(diǎn)/℃231325287水溶性不溶不溶易溶下列說(shuō)法正確的是()A．