新高考化學二輪復習學案第3部分 考前特訓 特色練5　原子、分子的結構與性質(zhì)（含解析）

特色練5原子、分子的結構與性質(zhì)1．2022年北京冬奧會已經(jīng)成功落下帷幕，它的成功舉辦離不開各種科技力量的支撐。下列說法正確的是()A．跨臨界直接制冰使用的CO2分子中含有非極性鍵B．滑冰場上的冰中水分子的穩(wěn)定性低于甲烷C．頒獎禮服內(nèi)膽中添加了石墨烯(結構如圖)，其中C原子的雜化方式是sp3雜化D．閉幕式中，鳥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答案D解析CO2是由極性鍵構成的非極性分子，A錯誤；O的非金屬性大于C，所以對應簡單氫化物水的穩(wěn)定性也高于甲烷，B錯誤；根據(jù)圖示結構可知，石墨烯中C原子的雜化方式為sp2雜化，C錯誤；焰火屬于焰色試驗，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)時主要以光能的形式釋放能量的過程，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，空間結構為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原子價層電子對數(shù)為4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4且不含孤電子對，所以該離子為正四面體形，A錯誤；[Fe(NO)(H2O)5]SO4中的配體為NO、H2O，C錯誤；水分子中氧原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為2，則分子的VSEPR模型為四面體形，空間結構為V形，D正確。3．100多年來，人類首次合成了甲二醇，它的化學式為CH2(OH)2，這種有機分子是形成氣溶膠和大氣臭氧層反應的關鍵中間物。關于甲二醇的說法錯誤的是()A．甲二醇分子中有3個sp3雜化的原子B．甲二醇是非極性分子C．甲二醇的沸點高于甲醇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sp3雜化的原子，A正確；甲二醇分子中原子的正負電荷中心不重合，是極性分子，B錯誤；相比于甲醇(CH3OH)，甲二醇可形成2個分子間氫鍵，沸點更高，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研究的電解質(zhì)、有機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構簡式。下列說法正確的是()A．該物質(zhì)含有的化學鍵類型是共價鍵B．PFeq\o\al(－,6)的空間結構為三角雙錐形C．該物質(zhì)中N有2種雜化軌道類型D．離子液體的沸點較低，容易揮發(fā)答案C解析該物質(zhì)屬于鹽，含有的化學鍵類型是離子鍵、共價鍵，A錯誤；PFeq\o\al(－,6)中中心原子的價層電子對數(shù)為eq\f(5＋1－1×6,2)＋6＝6，不含有孤電子對，則空間結構為正八面體形，B錯誤；該物質(zhì)中N原子一個形成雙鍵，一個全部為單鍵，因此有sp2、sp3兩種雜化軌道類型，C正確；該離子液體為離子化合物，屬于離子晶體，熔、沸點較高，不易揮發(fā)，D錯誤。5．物質(zhì)結構決定物質(zhì)的性質(zhì)。下列說法錯誤的是()A．由于鈣離子半徑大于鎂離子半徑，可推測碳酸鈣的分解溫度高于碳酸鎂B．由于氫鍵的存在，可推測鄰羥基苯甲醛沸點高于對羥基苯甲醛C．由于N的電負性小于F，可推測NH3具有堿性(可與H＋結合)而NF3沒有堿性D．由于孤電子對排斥作用較大，可推測單個水分子中∠H—O—H小于[Ti(H2O)6]2＋中∠H—O—H答案B解析所以MgO的離子鍵強于CaO，所以Mg2＋比Ca2＋更易與碳酸根離子中的氧離子結合，使碳酸根離子分解為CO2，A正確；兩者均能形成氫鍵，只是氫鍵的種類不同，鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，對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、沸點降低，分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點升高，故鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點，B錯誤；NH3具有堿性(可與H＋結合)而NF3沒有堿性，原因是NF3中F元素電負性強，使得N原子呈正電性(δ＋)，難與H＋結合，C正確；單個水分子中，O的2個孤電子對排斥O—H，使得∠H—O—H變小，而在[Ti(H2O)6]2＋中，O的孤電子對和Ti2＋的空軌道配位，減弱了O的孤電子對對O—H的排斥作用，因此[Ti(H2O)6]2＋中∠H—O—H大于單個水分子中∠H—O—H，D正確。6．下列關于O、S及其化合物的說法錯誤的是()A．O的電負性比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的相對分子質(zhì)量比H2S的小，可推斷H2O的沸點比H2S的低D．H2O的成鍵電子對排斥力大，可推測H2O的鍵角比H2S的大答案C解析H2O和H2S的結構一樣，O的電負性比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的沸點比H2S的高，C錯誤；H2O和H2S中心原子中所含孤電子對數(shù)均為2，O的原子半徑小于S，H2O的成鍵電子對間的排斥力大于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電子形成共價鍵，為s-pσ鍵，但Cl2分子中只有Cl—Cl共價鍵，Cl的3p電子之間形成共用電子對，為p-pσ鍵，A錯誤；兩分子中碳原子均為sp2雜化，分子結構均為平面三角形，電負性：Cl>C>H，光氣中C—Cl中共用電子對偏離C原子，而C—H中共用電子對偏向C原子，甲醛分子中形成C—H的共用電子對之間的排斥力大于光氣分子中形成C—Cl的共用電子對之間的排斥力，故鍵角：∠H—C—H>∠Cl—C—Cl，F(xiàn)的電負性強于H，對成鍵電子對吸引能力更強，成鍵電子對離中心原子更遠，成鍵電子對之間排斥力更小，致使NF3的鍵角小于NH3，B錯誤；羧基連接的氫原子和甲基相比，甲基是斥電子基會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，吸引電子對的能力強，Cl原子為吸電子基，使得羥基O—H極性增強，易電離出H＋，則酸性：CH3COOH<CHCl2COOH<CCl3COOH，D錯誤。8．下列關于鹵素及其化合物的說法錯誤的是()A．Ieq\o\al(＋,3)的空間結構為直線形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)的中心原子周圍σ鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(7－1－2×1)＝2，根據(jù)價層電子對互斥模型知，該微粒中心原子采取sp3雜化，所以其空間結構為V形，A錯誤；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，同時半徑減小，所以與O原子的結合能力增強，將O原子的電子云拉向Cl原子的程度增加，這就導致了O與H的結合力減弱，從HClO到HClO4酸性增強，C正確；Br－半徑較Cl－大，所以P周圍可以容納6個Cl－形成[PCl6]－，而無法容納6個Br－形成[PBr6]－，D正確。9．下列有關物質(zhì)結構與性質(zhì)的說法正確的是()A．碳正離子CHeq\o\al(＋,3)呈平面三角形B．Mn是第四周期未成對電子數(shù)最多的元素C．物質(zhì)的熔、沸點：MgO>C(金剛石)>O2D．冰分子中的化學鍵即氫鍵可以表示為O—H…O答案A解析CHeq\o\al(＋,3)中C的價層電子對數(shù)為3，無孤電子對，空間結構為平面三角形，故A正確；第四周期未成對電子數(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錯誤；金剛石為共價晶體，MgO為離子晶體，氧氣為分子晶體，一般熔、沸點高低順序是共價晶體＞離子晶體＞分子晶體，即C(金剛石)＞MgO＞O2，故C錯誤；氫鍵不是化學鍵，故D錯誤。10．“液態(tài)陽光”由中國科學院液態(tài)陽光研究組命名，指的是利用太陽能、風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。該過程零污染、零排放，并且可形成循環(huán)，是迄今為止人類制備CH3OH最清潔環(huán)保的方式之一，下列說法錯誤的是()A．即使使用高效催化劑，改變反應歷程，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應B．SiO2的熔點比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．甲醇的沸點介于水和甲硫醇(CH3SH)之間答案B解析改變反應歷程不能改變反應的焓變，所以加入催化劑，CO2和H2O合成CH3OH和O2也為吸熱反應，A項正確；SiO2為共價晶體，CO2為分子晶體，兩者晶體類型不同，SiO2的熔點比CO2的高，B項錯誤；CO2的結構式為O=C=O，為直線形分子，C項正確；甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，而水和甲醇分子數(shù)目相等時含有的氫鍵數(shù)目水比甲醇多，因此甲醇的沸點介于水和甲硫醇之間，D項正確。11．尿素[CO(NH2)2]可用于制有機鐵肥，主要代表物有三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)，化學式為[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。下列說法錯誤的是()A．電負性：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解析一般來說非金屬性越強，電負性越大，四種元素的電負性大小順序是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σ鍵，無孤電子對，N原子雜化類型為sp2，尿素中N原子雜化類型為sp3，故C錯誤；C、N原子中電子占據(jù)能量最高的能級均為2p，電子云形狀均為啞鈴形，故D正確。12．實驗室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反應為2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。下列敘述正確的是()A．Co2＋的價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個電子，基態(tài)Co原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，Co2＋的價層電子排布式為3d7，價層電子軌道表示式為，A項錯誤；1個[Co(NH3)6]3＋中1個Co3＋與6個N原子形成6個配位鍵，配位鍵屬于σ鍵，每個NH3中含3個N—Hσ鍵，1mol[Co(NH3)6]3＋中含有(6＋6×3)mol＝24molσ鍵，B項錯誤；H2O2的結構式為H—O—O—H，每個O形成2個σ鍵，每個O還有2個孤電子對，即O原子的價層電子對數(shù)為4，O原子采取sp3雜化，C項正確；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，不是由于氨分子間存在氫鍵，D項錯誤。13．燃煤燃燒過程中易產(chǎn)生CO2、SO2氣體，下列關于CO2、SO2說法正確的是()A．均為含有極性鍵的極性分子B．空間結構相同C．CO2分子中鍵角大于SO2D．C與S雜化類型相同答案C解析CO2與SO2均含極性鍵，SO2分子中正負電荷中心不重合，屬于極性分子，CO2分子中正負電荷中心重合，屬于非極性分子，A項錯誤；CO2分子為直線形結構，其分子鍵角為180°，SO2分子為V形結構，CO2分子中鍵角大于SO2，B項錯誤、C項正確；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雜化類型不相同，D項錯誤。14．石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源和生物醫(yī)學等方面具有廣闊的應用前景，石墨烯可采用化學方法制備，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、苯六酸的熔點和水溶性：物質(zhì)六氯苯六溴苯苯六酸熔點/℃231325287水溶性不溶不溶易溶下列說法正確的是()A．