2022新高考化學一輪復習訓練專練55分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

專練55分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、單項選擇題1．[2021·河北冀州中學月考]下列說法不正確的是()A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價鍵強B．兩個原子之間形成共價鍵時，只能形成一個σ鍵C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵D．N2分子中一個σ鍵，兩個π鍵2．固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學在環(huán)境、催化、材料科學等領(lǐng)域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過程的示意圖。下列敘述錯誤的是()A．冰表面第一層中，HCl以分子形式存在B．冰表面第二層中，H＋濃度為5×10－3mol·L－1(設(shè)冰的密度為0.9g·cm－3)C．冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變D．冰表面各層之間，均存在可逆反應HClH＋＋Cl－3．關(guān)于原子軌道的說法正確的是()A．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的B．sp3雜化軌道是由同一原子中能量最近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相同的新軌道C．凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其幾何構(gòu)型都是正四面體D．凡AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵4．氫鍵廣泛地存在于自然界中，可以說，正是氫鍵的存在才孕育了地球上的生命，下列有關(guān)氫鍵的敘述中正確的是()①氫鍵的存在才使得水為液態(tài)，否則地球生命何以生存②冰中的氧原子周圍是四個氫原子，其中兩個形成的是氫鍵，所以冰內(nèi)部是以氧原子為中心原子形成的無數(shù)的四面體結(jié)構(gòu)，這種分子構(gòu)型使得同質(zhì)量的冰的體積比液態(tài)水大，所以冰浮在水面上，如果冰的密度比液態(tài)水的密度大，地球生命將不堪設(shè)想③DNA雙鏈間存在著氫鍵④蛋白質(zhì)分子中存在氫鍵A．①②③④B．①③④C．②③④D．③④5．[2021·高陽中學高三月考]碳酸亞乙烯酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的是()A．分子式為C3H2O3B．分子中含6個σ鍵C．分子中只有極性鍵D．8.6g該物質(zhì)完全燃燒得到6.72LCO26．PH3是一種無色劇毒氣體，其分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，但P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低。下列判斷錯誤的是()A．PH3分子是極性分子B．PH3分子呈三角錐形C．PH3沸點低于NH3沸點，因為P—H鍵鍵能低D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，是因為N—H鍵鍵能高7．下列各組微粒的空間構(gòu)型相同的是()①NH3和H2O②NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋③NH3和H3O＋④O3和SO2⑤CO2和BeCl2⑥SiOeq\o\al(4－,4)和SOeq\o\al(2－,4)⑦BF3和Al2Cl6A．全部B．除④⑥⑦以外C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．②⑤⑥8．[2021·鄭州一中月考]下列敘述正確的是()A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．CCl4和NH3都是以極性鍵結(jié)合的極性分子，P4和NO2都是共價化合物C．在CaO和SiO2晶體中，都不存在單個小分子D．π鍵是由兩個P電子“頭碰頭”重疊形成，σ鍵是鏡面對稱、而π鍵是軸對稱9．S2Cl2是橙黃色液體，少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣體，噴水霧可減慢其揮發(fā)，并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說法中錯誤的是()A．分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵B．S2Cl2為非極性分子C．與S2Br2結(jié)構(gòu)相似，熔、沸點S2Br2>S2Cl2D．與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl10．向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍色透明溶液。下列對此現(xiàn)象的說法正確的是()A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋的濃度不變B．沉淀溶解后，生成深藍色的配離子[Cu(NH3)4]2＋C．配位化合物中只有配位鍵D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋給出孤對電子，NH3提供空軌道二、不定項選擇題11．下列分子中指定的碳原子(用*標記)不屬于手性碳原子的是()A．蘋果酸HOOC－*CH2—CHOH－COOHB．丙氨酸C．葡萄糖D．甘油醛12．[2021·河北武邑高三專項測試]第ⅤA族元素的原子R與A原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子，其立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時，分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列關(guān)于RCl5分子的說法中不正確的是()A．每個原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種C．分子中5個R—Cl鍵鍵能都相同D．RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl313．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學元素。下列說法正確的是()A．沸點A2D＞A2XB．CA3分子是非極性分子C．B、C、D形成的氣態(tài)氫化物互為等電子體D．C形成的單質(zhì)中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為1:214．化合物NH3與BF3可以通過配位鍵形成NH3·BF3，下列說法正確的是()A．NH3與BF3都是極性分子B．NH3與BF3都是三角錐形結(jié)構(gòu)C．NH3·BF3中各原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．NH3·BF3中，NH3提供孤對電子，BF3提供空軌道15．用價層電子對互斥理論可以預測許多分子或離子的立體構(gòu)型，有時也能用來推測鍵角大小，下列判斷正確的是()A．SO2、CS2、HI都是直線形分子B．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子C．PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形分子D．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120°16．[2021·懷寧中學六校聯(lián)考]二茂鐵[(C5H5)2Fe]的發(fā)現(xiàn)是有機金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了有機金屬化合物研究的新領(lǐng)域。已知二茂鐵熔點是173℃(在100℃時開始升華)，沸點是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法不正確的是()A．二茂鐵屬于分子晶體B．在二茂鐵結(jié)構(gòu)中，C5Heq\o\al(－,5)與Fe2＋之間形成的化學鍵類型是離子鍵C．已知：環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為：，則其中僅有1個碳原子采取sp3雜化D．C5Heq\o\al(－,5)中一定含π鍵三、非選擇題17．[2021·唐山高三模塊測試]W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大，W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一，X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)；Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。(1)Y3＋基態(tài)電子排布式可表示為________。(2)MXeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型是________。(用文字描述)(3)M可形成多種氫化物，其中MH3的堿性強于M2H4的原因是______________。(4)根據(jù)等電子原理，WX分子的結(jié)構(gòu)式為________。(5)1molWX2中含有的σ鍵數(shù)目為________。(6)H2X分子中X原子軌道的雜化類型為________。18．[2021·河南開封一模]硼是一種用途廣泛的化工原料，主要用于生產(chǎn)硼砂、硼酸和硼的各種化合物。(1)基態(tài)硼原子的核外電子排布式為________________，硼與同周期相鄰兩元素的第一電離能由大到小的順序是________________。(2)硼酸[B(OH)3]的晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，同層分子間相互作用如圖1所示。則分子中B原子的雜化軌道類型為________，同層分子間的主要作用力是________。(3)在BF3分子中，F(xiàn)—B—F的鍵角是________，該分子為________(填“極性分子”或“非極性分子”)，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________。(4)一種硼酸鹽的陰離子為B3Oeq\o\al(n－,6)，其結(jié)構(gòu)中只有一個六元環(huán)，B的空間化學環(huán)境相同，O有兩種空間化學環(huán)境，畫出B3Oeq\o\al(n－,6)的結(jié)構(gòu)圖(注明所帶電荷數(shù))________。(5)六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖2所示)，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。專練55分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．Cσ鍵頭碰頭重疊，π鍵肩并肩重疊，σ鍵重疊程度大，形成的共價鍵強，A正確；兩個原子之間形成共價鍵，最多有一個σ鍵，B正確；稀有氣體的單質(zhì)中不存在化學鍵，則不含σ鍵、π鍵，故C錯誤；氮氣中存在N≡N，有一個σ鍵，兩個π鍵，D正確。2．D本題涉及的考點有HCl的電離、H＋濃度計算和水分子間氫鍵等。根據(jù)題目提供的新信息，準確提取實質(zhì)性內(nèi)容，考查了學生接受、吸收、整合化學信息的能力。從原子、分子水平認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和變化，體現(xiàn)了宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養(yǎng)。由圖可知，在冰表面第一層氯化氫以分子形式存在，在第二層氯化氫以離子形式存在，而第三層只有水分子，則在第一、二層之間存在可逆反應：HClH＋＋Cl－，A、C項正確，D項錯誤：1L冰中水的物質(zhì)的量為eq\f(0.9g·cm－3×1000mL,18g·mol－1)＝50mol，第二層中，n(Cl－):n(H2O)＝10－4:1，n(Cl－)＝5×10－3mol，則c(H＋)＝c(Cl－)＝eq\f(nCl－,V)＝eq\f(5×10－3mol,1L)＝5×10－3mol·L－1，B項正確。3．BCH4分子中的sp3雜化軌道是由碳原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相同的新軌道，A錯，B正確；凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其幾何構(gòu)型是四面體，不一定都是正四面體，如CH3Cl不是正四面體，C錯；AB3型的共價化合物，其中心原子可采用sp3雜化軌道成鍵，也可采用sp2雜化軌道成鍵，D錯。4．A水中氫鍵的存在使水具有特殊的物理性質(zhì)，從而適合地球生命的存在，另外，生命體內(nèi)的許多大分子中存在著氫鍵，所以氫鍵對維持生物大分子的空間構(gòu)型和生理活性具有重要的意義。5．A雙鍵兩端的碳原子上各有一個氫原子，分別數(shù)出C、H、O的原子個數(shù)，可得分子式為C3H2O3，A正確；分子中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中各有1個σ鍵，碳氧單鍵全部是σ鍵(4個)，碳氫單鍵也是σ鍵(2個)，共有8個σ鍵，B錯誤；該分子中的碳氧鍵、碳氫鍵都是極性鍵，而碳碳雙鍵屬于非極性鍵，C錯誤；此選項沒有說明溫度和壓強，以及二氧化碳的狀態(tài)，所以所得二氧化碳的體積是不確定的，只有在標準狀況下，0.3molCO2氣體的體積才是6.72L，故D錯誤。6．CPH3分子中心原子以sp3雜化且含有1個孤電子對，分子呈三角錐形，是極性分子，A、B正確；PH3的沸點低于NH3，是因為NH3分子間存在氫鍵，C錯；分子的穩(wěn)定性與鍵能的大小有關(guān)，D正確。7．C①NH3中價層電子對個數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3)＝4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形，H2O中價層電子對個數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(6－2)＝4且含有兩個孤電子對，所以為V形結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型不同，故①錯誤；②NHeq\o\al(＋,4)中價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，為正四面體形結(jié)構(gòu)；H3O＋中O原子價層電子對個數(shù)＝3＋eq\f(1,2)(6－1－3×1)＝4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型不同，故②錯誤；③NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)、H3O＋也為三角錐形結(jié)構(gòu)，所以二者空間構(gòu)型相同，故③正確；④O3、SO2中價層電子對個數(shù)都是3，且都含有一對孤電子對，所以分子空間構(gòu)型都是V形，故④正確；⑤CO2分子中價層電子對＝σ鍵電子對＋中心原子上的孤電子對＝2＋eq\f(1,2)(4－2×2)＝2，所以二氧化碳是直線型結(jié)構(gòu)，BeCl2中Be價層電子對＝σ鍵電子對＋中心原子上的孤電子對＝2＋eq\f(1,2)(2－2)＝2，也是直線型結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型相同，故⑤正確；⑥SiOeq\o\al(4－,4)和SOeq\o\al(2－,4)中價層電子對個數(shù)都是4且不含孤電子對，所以空間構(gòu)型都是正四面體結(jié)構(gòu)，所以空間構(gòu)型相同，故⑥正確；⑦BF3中B價層電子對＝σ鍵數(shù)＋孤對電子對數(shù)＝3＋0＝3，所以分子構(gòu)型為平面正三角形，氣態(tài)氯化鋁通常以二聚分子形式存在，Al2Cl6結(jié)構(gòu)，Al采用sp3雜化軌道成鍵，為正四面體結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型不同，故⑦錯誤；所以C選項是正確的。8．CNCl3中N和Cl都滿足8e－穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯誤；CCl4是以極性鍵結(jié)合的非極性分子，P4是單質(zhì)，不屬于化合物，B錯誤；CaO是離子晶體，SiO2是原子晶體，二者都不存在單個小分子，C正確；π鍵為兩個或多個電子以“肩并肩”方式重疊形成，σ鍵是軸對稱，π鍵是鏡面對稱，故D項錯誤。9．B根據(jù)S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)可知，該分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵，屬于極性分子，A正確，B錯；S2Cl2與S2Br2的結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量S2Br2>S2Cl2，熔、沸點S2Br2>S2Cl2，C正確；根據(jù)題意可知，其與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，D正確。10．B發(fā)生的反應為Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，[Cu(NH3)4]2＋是深藍色的，A錯，B正確；配位化合物中一定含有配位鍵，也可能含有其他化學鍵，C錯；Cu2＋提供空軌道，而NH3提供孤對電子，D錯。11．A中*號碳原子上連有兩個一樣的氫原子，不是手性碳原子，A正確；中*號碳原子上連有四個不一樣的基團：氫原子、甲基、羧基和氨基，是手性碳原子，B錯誤；中*號碳原子上連有四個不一樣的基團：氫原子、－CH2OH、羥基以及剩余的大取代基，是手性碳原子，C錯誤；中*號碳原子上連有四個不一樣的基團：氫原子、－CH2OH、羥基以及醛基，是手性碳原子，D錯誤。12．ACRCl5中R的最外層電子數(shù)為10，A錯誤；頂點與平面形成的夾角為90°，中間是平面三角形，鍵角為120°，兩頂點與中心R形成的夾角為180°，B正確；分子結(jié)構(gòu)示意圖顯示R—Cl有兩類鍵長，則鍵能不完全相同，C錯誤；RCl5分解得到的產(chǎn)物RCl3是三角錐形，D正確。13．AD根據(jù)各元素在周期表中的位置可知，A為H、B為C、C為N、D為O、X為S、Y為Cl。A2D是H2O、A2X是H2S，H2O分子間能形成氫鍵，沸點H2O>H2S，A正確；CA3是NH3是極性分子，B錯；B、C、D的氫化物分別是CH4、NH3、H2O，微粒中原子數(shù)不同，不互為等電子體，C錯；N2中有1個σ鍵，2個π鍵，D正確。14．DNH3是三角錐形，是極性分子，BF3是平面三角形，是非極性分子，A、B錯；H原子核外只有2個電子，C錯；NH3分子中有1對孤對電子，BF3中B原子最外層只有6個電子，正好有1個空軌道，二者通過配位鍵結(jié)合而使每個原子最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D正確。15．BSO2分子的中心原子中含有孤電子對，是V形分子，A錯；COCl2、BF3、SO3是平面三角形分子，B正確；NH3、PCl3中價層電子對個數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4且含有一個孤電子對，均為三角錐形結(jié)構(gòu)，PCl5中價層電子對個數(shù)＝5＋eq\f(1,2)×(5－5×1)＝5且不含孤電子對，為三角雙錐形結(jié)構(gòu)，C錯；BF3中價層電子對個數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，SnBr2中價層電子對個數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(4－2×1)＝3且含有一個孤電子對，為V形結(jié)構(gòu)，SnBr2鍵角小于120°，D錯。16．B根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)，熔點低，易升華，易溶于有機溶劑，說明二茂鐵為分子晶體，A正確；碳原子含有孤電子對，鐵原子含有空軌道，兩者形成配位鍵，B錯誤；1號碳原子含有4個σ鍵無孤電子對，雜化類型為sp3,2、3、4、5碳原子有3個σ鍵無孤電子對，雜化類型為sp2，因此僅有1個碳原子采取sp3雜化，C正確；C5Heq\o\al(－,5)中，碳原子沒有達到飽和，存在碳碳雙鍵，成鍵原子間只能形成一個σ鍵，另一個鍵必然形成π鍵，D正確。17．(1)1s22s22p63s23p63d3(2)平面三角形(3)N2H4中分子N為－2價，而NH3分子中N為－3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H＋結(jié)合，故堿性更強(4)C≡O(shè)(5)2NA(6)sp3解析：W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大。W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則W為C元素；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一，原子序數(shù)小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數(shù)小于Cu，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則Y為Cr元素。(1)Y3＋為Cr3＋，Cr3＋基態(tài)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3；(2)NOeq\o\al(－,3)中N原子價層電子對數(shù)為：3＋eq\f(5＋1－2×3,2)＝3，N原子沒有孤對電子，故其空間構(gòu)型為平面三角形；(3)M2H4為N2H4，N2H4中分子N為－2價，而NH3分子中N為－3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H＋結(jié)合，故MH3的堿性強于N2H4；(4)CO與N2互為等電子體，根據(jù)等電子原理，二者結(jié)構(gòu)相似，氮氣的結(jié)構(gòu)式為N≡N，故C