高考化學一輪復習限時規(guī)范訓練第十一章第2講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含解析新人教版

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組(20分鐘)1．下列反應中有機物化學鍵斷裂只涉及π鍵斷裂的是()A．CH4的燃燒 B．C2H4與Cl2的加成C．CH4與Cl2的取代 D．C2H4的燃燒解析：選B。CH4不存在π鍵，只存在σ鍵，燃燒后四個碳氫σ鍵全部斷裂，A錯誤；C2H4與Cl2的加成，是碳碳雙鍵中的π鍵斷裂，與氯氣中氯氯σ鍵斷裂，但是氯氣為無機物，與題意相符，B正確；CH4與Cl2的取代是甲烷中碳氫σ鍵斷裂和氯氣中氯氯σ鍵斷裂發(fā)生取代反應，不涉及π鍵斷裂，C錯誤；C2H4的燃燒，4個碳氫σ鍵、1個碳碳σ鍵和1個碳碳π鍵全部斷裂，與題意不符，D錯誤。2．下列說法中正確的是()A．雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定B．雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越穩(wěn)定C．雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越穩(wěn)定D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵的解析：選A。雙原子分子中化學鍵鍵長越短，分子越穩(wěn)定，B不正確；分子的穩(wěn)定性和鍵角沒有必然關系，C不正確；在雙鍵中，σ鍵的鍵能不一定小于π鍵的鍵能，D不正確。3．下列有關σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A．含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的積極參與者B．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．在分子中，化學鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵解析：選D。A.π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的積極參與者，故A正確；B.原子形成分子，優(yōu)先頭碰頭重疊，則先形成σ鍵，可能形成π鍵，故B正確；C.單鍵為σ鍵，而雙鍵、三鍵中有σ鍵和π鍵，則有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵，如HCl，故C正確；D.共價鍵中一定含σ鍵，則在分子中，化學鍵可能只有σ鍵，而沒有π鍵，故D錯誤；故選D。4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是()A．sp，范德華力 B．sp2，范德華力C．sp2，氫鍵 D．sp3，氫鍵解析：選C。在硼酸[B(OH)3]分子中，硼原子最外層只有3個電子，B原子與3個羥基相連，與氧原子形成3對共用電子對，即形成3個σ鍵，無孤對電子對，雜化軌道數(shù)為3，B原子采取sp2雜化；在硼酸[B(OH)3]分子中，氧原子與氫原子形成1對共用電子對，氧元素的電負性很強，不同硼酸分子中的氧原子與氫原子之間形成氫鍵，硼酸分子之間存在范德華力，氫鍵比范德華力更強，硼酸分子之間主要是氫鍵；故選C。5．共價鍵①H—H鍵、②H—F鍵、③H—O鍵、④N—H鍵、⑤P—H鍵中，鍵的極性由弱到強的順序正確的是()A．①②③④⑤ B．⑤④③②①C．①⑤④③② D．②③④⑤①解析：選C。在極性共價鍵中，成鍵原子吸引電子的能力差別越大，共用電子的偏移程度越大，共價鍵的極性越強。元素周期表中，同一周期的主族元素原子，從左到右吸引電子的能力逐漸增強，題中涉及的元素原子吸引電子的能力由弱到強的順序是N、O、F；同一主族中從上到下，原子半徑逐漸增大，吸引電子的能力逐漸減弱，氮原子和磷原子吸引電子的能力N＞P；H—H鍵是由吸引電子能力相同的同種原子形成的非極性鍵，故選C。6．下列分子或離子中，能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是()①H2O②NH3③F－④CN－⑤COA．①② B．①②③C．①②④ D．①②③④⑤解析：選D。幾種粒子的結(jié)構(gòu)式分別為，所以幾種粒子都能提供孤對電子與某些金屬離子形成配位鍵，故選D。7．下列事實，不能用氫鍵知識解釋的是()A．水分子高溫下也很穩(wěn)定B．水和乙醇可以完全互溶C．冰的密度比液態(tài)水的密度小D．液態(tài)氟化氫的化學式有時可以寫成(HF)n的形式解析：選A。水分子高溫穩(wěn)定是因為H—O鍵鍵能大，而與氫鍵無關，A項符合題意；水分子和乙醇分子之間能夠形成氫鍵，所以二者互溶，B不選；冰中含有氫鍵，其體積變大，所以冰的密度比液態(tài)水的密度小，C不選；氟化氫分子之間能形成氫鍵，很多HF分子可以締結(jié)在一起，所以液態(tài)氟化氫的化學式有時可以寫成(HF)n的形式，D不選。8．如圖所示是甲醛分子的模型。根據(jù)該圖和所學化學鍵知識回答下列問題：(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是________，做出該判斷的主要理由是________________________________。(2)下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是________(填序號)。①單鍵；②雙鍵；③σ鍵；④π鍵；⑤σ鍵和π鍵。(3)甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角________(填“＝”“＞”或“＜”)120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是________________________________________________________________________。解析：(1)原子中的雜化軌道類型不同，分子的空間構(gòu)型也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。(2)醛類分子中都含有羰基(C=O)，所以甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵。一般來說，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。(3)由于碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H鍵的排斥作用較強，所以甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角小于120°。答案：(1)sp2雜化甲醛分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形(2)②⑤(3)＜碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H鍵的排斥作用較強B組(30分鐘)9．某配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其分子內(nèi)不含有()A．離子鍵 B．共價鍵C．配位鍵 D．氫鍵解析：選A。根據(jù)該粒子的結(jié)構(gòu)示意圖可知，該配合物中存在的化學鍵有：非金屬元素之間的共價鍵，鎳元素與氮元素之間的配位鍵，氧原子和氫原子之間的氫鍵，但不存在離子鍵，故選A。10．下列物質(zhì)分子內(nèi)和分子間均可形成氫鍵的是()A．NH3 B．C．H2S D．C2H5OH解析：選B。通常能形成氫鍵的分子中含有：N—H鍵、H—O鍵或H—F鍵。NH3、CH3CH2OH有氫鍵但只存在于分子間。B項中中的O—H鍵與另一分子中中的O可在分子間形成氫鍵，同一分子的O—H鍵上的H原子與鄰位中的O原子可在分子內(nèi)形成氫鍵。11．下列推斷正確的是()A．BF3為三角錐形分子B．NHeq\o\al(＋,4)的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)C．CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的spσ鍵D．甲醛分子為平面三角形，有一個π鍵垂直于三角形平面解析：選D。BF3為平面三角形，A錯誤；NHeq\o\al(＋,4)為正四面體構(gòu)型，B錯誤；甲烷分子中碳原子的2s軌道與2p軌道雜化形成4個sp3雜化軌道，然后與氫的1s軌道重疊，形成4個ssp3σ鍵，C錯誤；甲醛分子為平面三角形，為sp2雜化，還有一個未參與雜化的p軌道與O原子形成π鍵，該π鍵垂直于雜化軌道的平面，D正確。12．氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應用。請回答下列問題：(1)砷原子核外電子排布式為________________________________________________________________________。(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3＋與CN－之間的鍵型為________，該化學鍵能夠形成的原因是________________________________________________________________________。(3)已知：CH4SiH4NH3PH3沸點(K)分解溫度(K)8737731073分析上表中四種物質(zhì)的相關數(shù)據(jù)，請回答：①CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點高低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③綜合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷，一定壓強下HF和HCl的混合氣體降溫時________先液化。解析：(1)砷原子核外33個電子分4層排布，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Fe3＋具有空軌道，CN－有孤對電子，二者以配位鍵結(jié)合。(3)①CH4與SiH4的結(jié)構(gòu)相似，液態(tài)的CH4、SiH4氣化時克服的只有分子間作用力，而相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的沸點越高，所以SiH4的沸點高于CH4，但NH3分子間還存在氫鍵，而PH3分子間只存在分子間作用力，所以NH3的沸點高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物質(zhì)的穩(wěn)定性與共價鍵強弱有關，非金屬性越強，與H化合能力越強，生成的化學鍵的鍵能也越大，其分子也越穩(wěn)定。③由于HF分子間存在氫鍵，分子和分子間更易結(jié)合在一起，所以它優(yōu)先液化。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)配位鍵CN－能提供孤對電子，F(xiàn)e3＋能接受孤對電子(或Fe3＋有空軌道)(3)①結(jié)構(gòu)相似時，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此SiH4沸點高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于PH3②C—H鍵鍵能大于Si—H鍵，因此CH4分解溫度高于SiH4；N—H鍵鍵能大于P—H鍵，因此NH3分解溫度高于PH3③HF13．配位鍵是一種特殊的共價鍵，即共用電子對由某原子單方面提供和另一缺電子的粒子結(jié)合。如NHeq\o\al(＋,4)就是由NH3(氮原子提供電子對)和H＋(缺電子)通過配位鍵形成的。據(jù)此，回答下列問題：(1)下列粒子中可能存在配位鍵的是________。A．CO2 B．H3O＋C．CH4 D．H2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，試寫出其電離方程式：________________________________________________________________________。(3)科學家對H2O2結(jié)構(gòu)的認識經(jīng)歷了較為漫長的過程，最初科學家提出了兩種觀點：甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位鍵，在化學反應中O→O鍵遇到還原劑時易斷裂?；瘜W家Baeyer和Villiyer為研究H2O2的結(jié)構(gòu)，設計并完成了下列實驗：a．將C2H5OH與濃硫酸反應生成(C2H5)2SO4和水；b．將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應，只生成A和H2SO4；c．將生成的A與H2反應(已知該反應中H2作還原劑)。①如果H2O2的結(jié)構(gòu)如甲所示，實驗c中化學反應方程式為(A寫結(jié)構(gòu)簡式)______________。②為了進一步確定H2O2的結(jié)構(gòu)，還需要在實驗c后添加一步實驗d，請設計d的實驗方案：________________________________________________________________________。解析：本題綜合考查配位鍵的形成和配合物的性質(zhì)。解題時要注意配位鍵形成條件中的一方提供電子對，另一方提供空軌道。(1)由題中信息可導出結(jié)論：凡能給出H＋的物質(zhì)中一般含有配位鍵。(2)硼原子為缺電子原子，H3BO3的電離是B原子和水中的OH－形成配位鍵，水產(chǎn)生的H＋表現(xiàn)出酸性。(3)由題中所含配位鍵的物質(zhì)的反應特點分析。答案：(1)BD(2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－(3)①＋H2→C2H5OC2H5＋H2O②用無水硫酸銅檢驗c的反應產(chǎn)物中有沒有水(或其他合理答案)14．如圖所示是過氧化氫(H2O2)分子的空間結(jié)構(gòu)示意圖。(1)寫出過氧化氫分子的電子式________。(2)下列關于過氧化氫的說法中正確的是(填序號)________。①分子中有極性鍵②分子中有非極性鍵③氧原子的軌道發(fā)生了sp2雜化④O—O共價鍵是ppσ鍵⑤分子是非極性分子(3)過氧化氫分子之間易形成氫鍵，該氫鍵的表示式是________。(4)過氧化氫難溶于二硫化碳，主要原因是________________________________________________________________________；過氧化氫易溶于水，主要原因是________________________________________________________________________。(5)過氧乙酸也是一種過氧化物，它可以看做是過氧化氫分子中的一個氫原子被乙?；?)取代的產(chǎn)物，是一種常用的殺菌消毒劑。在酸性條件下過氧乙酸易發(fā)生水解反應生成過氧化氫。①寫出過氧乙酸發(fā)