届人教版高考化学一轮复习练习 十八 化学键与物质构成 分子结构与性质含答案.docx

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届人教版高考化学一轮复习练习十八化学键与物质构成分子结构与性质含答案

十八　化学键与物质构成　分子结构与性质

（建议用时40分钟）

1．（2021·泉州模拟）下列说法中正确的是（　　）

A．CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构

B．Na2O2、NaOH中所含化学键类型不完全相同

C．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2

D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成

【解析】选B。

CH4中的氢原子不满足8e－的稳定结构，BCl3中B元素化合价为＋3价，B原子最外层电子数是3，3＋3＝6，则B原子不满足8电子稳定结构，Cl元素化合价绝对值为1，其最外层电子数是7，1＋7＝8，则Cl原子满足8电子稳定结构，故A错误；过氧化钠是离子化合物，由钠离子与过氧根离子构成，含离子键和O—O非极性共价键，NaOH是离子化合物，由Na＋和OH－构成，含离子键和极性共价键，所以Na2O2、NaOH中所含化学键类型不完全相同，故B正确；Li在氧气中燃烧主要生成Li2O，故C错误；2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O反应物中有离子键和非极性键的断裂，生成物有离子键、极性键生成，没有极性键的断裂，没有非极性键的形成，故D错误。

2．（2021·银川模拟）下列叙述正确的是（　　）

A．NaHCO3、CH4均含有离子键和共价键

B．晶体氦He中既无化学键又无分子间作用力

C．只含有共价键的物质是共价化合物

D．原子最外层电子数为5的元素一定是ⅤA族的元素

【解析】选D。

NaHCO3中氢、碳、氧之间是以共价键结合，而钠离子与碳酸氢根离子以离子键结合，CH4分子中C—H原子之间只存在共价键，故A错误；晶体氦为稀有气体形成的晶体，是单原子分子，不含化学键，有分子间作用力，故B错误；H2、Cl2只含共价键，属于单质，故C错误；原子最外层电子数为5的元素，其最外层电子排布为ns2np3，一定是ⅤA族的元素，故D正确。

3．CH4与NH3反应生成HCN，常见的三种途径如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.由图可知途径Ⅱ能耗最低

B．第一电离能：

C＜N＜O

C．键角：

CH4＞HCN＞NH3

D．物质在水中的溶解度：

NH3＞CH4＞HCN

【解析】选A。

A.在压强相同的条件下，途径Ⅱ需要的温度最低，故A正确；B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第ⅤA族元素原子最外层为半充满状态，第一电离能大于相邻主族元素，则应为C＜O＜N，故B错误；C.NH3分子键角为107°，CH4分子键角为109°28′，HCN分子键角为180°，所以键角：

HCN＞CH4＞NH3，故C错误；D.NH3在水中和水分子间可形成氢键，溶解度大于CH4的，HCN与水互溶，溶解度大于CH4的，故D错误。

4．（2021·武汉模拟）下列不能形成配位键的组合是（　　）

A．CH4、Ag＋　　　　　　B．BF3、NH3

C．Cu2＋、NH3D．Co3＋、CO

【解析】选A。

根据配位键形成的条件，一方要提供空轨道，另一方提供孤电子对，Ag＋有空轨道，但CH4不存在孤电子对，不能形成配位键，故A选；BF3中B原子有空轨道，NH3中的氮原子上有孤电子对，可以形成配位键，故B不选；Cu2＋提供空轨道，NH3中的N原子提供孤电子对，能形成配位键，故C不选；Co3＋有空轨道，CO中的氧原子上有孤电子对，可以形成配位键，故D不选。

5．（2021·东营模拟）下列说法正确的是（　　）

①极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键

②丙酮的沸点为57℃高于丁烷（沸点为－0.5℃）是由于丙酮分子间有氢键

③N2O和CO2互为等电子体，因此每个分子均含有2个π键，且中心原子均为sp杂化

④极性分子中一定不含有非极性键，非极性分子中可能含有极性键

⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，与氢键有关

A．③⑤　　　　　　　　B．②④⑤

C．②③④⑤D．①②③④⑤

【解析】选A。

①极性分子一定含有极性键，非极性分子不一定含有非极性键，如二氧化碳中只含有极性键，结构对称是非极性分子，故错误；②丙酮分子间没有氢键，丙酮分子的相对分子质量大于丁烷，所以丙酮的沸点高于丁烷，与氢键无关，故错误；③等电子体的结构相似，N2O和CO2互为等电子体，二氧化碳的结构式为O===C===O，则N2O的结构式为N===N===O，因此每个分子均含有2个π键，CO2的中心原子的价层电子对数为2，为sp杂化，N2O的杂化类型与CO2相同为sp杂化，故正确；④极性分子中可能含有非极性键，如过氧化氢中含有O—O非极性键，属于极性分子，非极性分子中可能含有极性键，如二氧化碳中只含有极性键，结构对称是非极性分子，故错误；⑤对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故正确。

6．（2021·长沙模拟）根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间构型正确的是（　　）

选项

分子或

离子

中心原子

杂化方式

价电子对互

斥理论模型

分子或离子

的空间构型

A

H2O

sp

直线形

直线形

B

BBr3

sp2

平面三角形

三角锥形

C

PCl3

sp2

四面体形

平面三角形

D

CO

sp2

平面三角形

平面三角形

【解析】选D。

H2O分子中O的价层电子对数＝2＋

＝4，含有2对孤电子对，VSEPR模型为四面体，中心原子杂化方式为sp3，略去2对孤电子对，分子的立体构型为V形，故A错误；BBr3分子中B的价层电子对数＝3＋

＝3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，中心原子杂化方式为sp2，分子的立体构型为平面三角形，故B错误；PCl3分子中P的价层电子对数＝3＋

＝4，含有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，中心原子杂化方式为sp3，略去1对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，故C错误；CO

中碳原子价层电子对数＝3＋

（4＋2－3×2）＝3，且不含孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，所以C原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，故D正确。

【加固训练—拔高】

（2021·西安模拟）下列微粒中中心原子的杂化方式和微粒的立体构型均正确的是（　　）

A．NO

：

sp2、平面三角形

B．PO

：

sp3、三角锥形

C．C2H4：

sp、平面形

D．ClO

：

sp2、V形

【解析】选A。

NO

中N原子价层电子对数是3且不含孤电子对，所以N原子采用sp2杂化，且该离子为平面三角形结构，故A正确；PO

中P原子价层电子对数是4且不含孤电子对，所以P原子采用sp3杂化，且该离子为正四面体形结构，故B错误；C2H4结构式为

，每个碳原子价层电子对数是3且不含孤电子对，所以C原子采取sp2杂化，其空间构型为平面形，故C错误；ClO

价层电子对数为4，含孤电子对数为2，采取sp3杂化，其空间构型为V形，故D错误。

7．（2021·洛阳模拟）下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是（　　）

A．ClO

与ClO

中心原子的价层电子对数相同

B．液态氟化氢的化学式有时写成（HF）n的形式与氢键有关

C．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释

D．酸性：

H3PO4＞HClO，是因为H3PO4分子中氢原子数比HClO的多

【解析】选D。

ClO

的中心原子价层电子对数为3＋

＝4，ClO

中心原子价层电子对数为4＋

＝4，则中心原子的价层电子对数相同，故A正确；F的非金属性较强，HF分子间存在氢键，可形成（HF）n的形式，故B正确；碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子，水为极性分子，分子极性相似的分子易溶，故C正确；H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸，故D错误。

8．共价键的键能是指气态基态原子形成1mol共价键时释放的最低能量。

如表所示是一些键能数据：

共价键

键能/

（kJ·mol－1）

共价键

键能/

（kJ·mol－1）

共价键

键能/

（kJ·mol－1）

H—H

436

C—Cl

339

H－F

568

S—S

266

C—I

216

H—Cl

431.8

H—S

339

H—O

462.8

C—F

453

（1）有同学认为：

半径越小的原子形成的共价键越牢固（即键能越大），由表中数据能否得出这样的结论：

________（填“能”或“不能”）

（2）试预测C—Br键的键能范围：

________kJ·mol－1＜C—Br键能＜____________kJ·mol－1。

（3）根据H—Cl、H—F的键能数据，无法得出的结论有__________。

（填标号）

A．溶于水时，HCl分子比HF更容易电离，所以盐酸酸性强于氢氟酸的酸性

B．H—F键的键能比H—Cl键的键能大，所以HF难分解

C．H—F键的键能比H—Cl键的键能大，所以HCl更稳定

【解析】

（1）由表中数据可知，原子半径F＞H，但键能：

H—F＞H—H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论；

（2）Br的原子半径介于Cl与I之间，C—Br的键能介于C—Cl与C—I之间，即

216kJ·mol－1～339kJ·mol－1之间；

（3）因HCl键能较小，则溶于水时，HCl分子比HF更容易电离，所以盐酸酸性强于氢氟酸，故A正确；键能越大，越稳定，则HF比HCl的键能大，所以难分解，故B正确；HF分子比HCl具有更高的键能，能量越低越稳定，所以HF分子更稳定，故C错误。

答案：

（1）不能　

（2）216　339　（3）C

9．有下列物质：

①干冰、②KCl、③硅单质、④O2、⑤NH4Cl、⑥Ca（OH）2、⑦H2SO4、⑧HBr、⑨H2O2、⑩Na2O2、⑪氩单质。

[填写编号，

（1）～（7）问同]

（1）只有非极性键的是____________。

（2）只有极性键的是______________。

（3）只有离子键的是______________。

（4）既有离子键，又有非极性键的是______________________________。

（5）既有离子键，又有极性键的是________________________________。

（6）既有非极性键，又有极性键的是__________。

（7）不含有化学键的是____________。

（8）物质①升华、物质②熔化、物质③熔化，需克服的微粒间的相互作用分别是______________、______________、______________。

（9）物质⑨发生分解反应断裂的化学键是______________，形成的化学键是________________。

【解析】①CO2中只含C===O极性键，属于共价化合物，升华时，只破坏分子间作用力；②KCl只含有离子键，属于离子化合物，熔化时破坏离子键；③硅单质是只含非极性键的单质，熔化时破坏共价键；④O2中只含非极性键，属于单质；⑤NH4Cl中含有离子键和极性键；⑥Ca（OH）2中含有离子键和极性键；⑦H2SO4中只含极性键；⑧HBr只含极性键；⑨H2O2含有H—O极性键和O—O非极性键；分解时，生成水和氧气，所以断裂H—O键和O—O键，生成H—O键和O===O键；⑩Na2O2中含有离子键和非极性键；⑪氩单质是不含任何化学键的单质。

只有非极性键的是③④；只含有极性键的是①⑦⑧，只有离子键的是②，既有离子键，又有非极性键的是⑩，既有离子键，又有极性键的是⑤⑥，既有非极性键，又有极性键的是⑨，不含有化学键的是⑪，物质①升华只破坏分子间作用力，物质②熔化破坏离子键，物质③熔化破坏共价键；物质⑨发生分解反应断裂的化学键是H—O键和O—O键，形成的化学键是H—O键和O===O键。

答案：

（1）③④　

（2）①⑦⑧　（3）②　（4）⑩　

（5）⑤⑥　（6）⑨　（7）⑪　（8）分子间作用力　离子键　共价键　（9）H—O键和O—O键　H—O键和O===O键

10．（2021年辽宁适应性测试）下列说法错误的是（　　）

A．CH4分子球棍模型：

B．基态Si原子价电子排布图：

C．第一电离能：

N>O>C

D．石墨质软的原因是其层间作用力微弱

【解析】选A。

C原子的半径大于H原子，因此CH4分子的球棍模型为

，A错误；基态Si原子价电子排布式为3s23p2，排布图为

，B正确；N原子的2p轨道处于半充满状态，因此其第一电离能最大，则第一电离能：

N>O>C，C正确；在石墨中，同层的C原子以共价键结合，而每层之间以范德华力结合，其层间作用力微弱，层与层之间可以滑动，因此较为松软，D正确。

11.《梦溪笔谈》有记：

馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。

在中国古代，雌黄（As2S3）经常用来修改错字，其结构如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．As、S原子的杂化方式均为sp3

B．AsH3的沸点比NH3的低

C．与As同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有V

D．已知As2F2分子中各原子均满足8电子结构，分子中σ键和π键的个数比为3∶1

【解析】选C。

A.As2S3分子中，As形成3个单键，含有1对未成键电子对，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3；S原子形成2个单键，含有2对未成键电子对，杂化轨道数为4，杂化方式也是sp3，故A正确；B.NH3分子间存在氢键，导致其沸点较高，即AsH3的沸点比NH3的低，故B正确；C.基态As原子未成对电子数是3，第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素有V、Co，故C错误；D.As2F2分子中各原子均满足8电子结构，其结构式为F—As===As—F，1个单键是1个σ键、1个双键中含有1个σ键、1个π键，所以1个As2F2分子中σ键的数目为3，π键的数目为1，σ键和π键的个数比为3∶1，故D正确。

12．可利用反应2Cr2O

＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→4[Cr（H2O）6]3＋＋

3CH3COOH检测乙醇。

下列说法错误的是（　　）

A．基态Cr3＋的核外电子排布式为3d3

B．[Cr（H2O）6]3＋中与Cr3＋形成配位键的原子是氧原子

C．CH3COOH分子中含有7个σ键

D．已知CrO

是以Cr为中心的四面体结构，则Cr2O

结构中含有两个四面体

【解析】选A。

A.Cr原子核外电子数为24，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，原子失去4s能级1个电子、3d能级2个电子形成Cr3＋，Cr3＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，故A错误；B.配合物[Cr（H2O）6]3＋中Cr3＋为中心离子，H2O为配体，O原子提供孤电子对，与Cr3＋形成配位键，故B正确；C.CH3COOH分子中含有3个C—H，1个C—C，1个C===O，1个O—H，1个C—O，共7个σ键，故C正确；D.Cr2O

由两个CrO

四面体组成，这两个CrO

四面体通过共用一个顶角氧原子彼此相连，即两个四面体共用1个氧原子，故D正确。

13．科学家利用原子序数依次增大的相邻周期同主族元素V、W、Y、Z制造出了“糖葫芦”分子，结构简式如图所示，其中W、X位于同一短周期，且X是所在周期中原子半径最小的元素。

下列说法错误的是（　　）

A.1个“糖葫芦”分子中含有89个σ键

B．原子半径：

W＜Y＜Z

C．最简单氢化物的沸点：

V＜W＜Y

D．最高价含氧酸酸性：

W＜V＜X

【解析】选C。

科学家利用原子序数依次增大的相邻周期同主族元素V、W、Y、Z制造出了“糖葫芦”分子，结构简式如图所示，四种元素都形成3个共价键，说明位于ⅤA族，结合原子序数可知，V为N，W为P，Y为As，Z为Sb；其中W、X位于同一短周期，且X是所在周期中原子半径最小的元素，则X为Cl元素，据此分析解答。

A.双键中含有1个σ键，每个苯环中含有6个碳碳σ键，结合图示可知，每个“糖葫芦”分子中含有89个σ键，故A正确；B.同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：

W＜Y＜Z，故B正确；C.氨气分子间存在氢键，导致氨气的沸点最高，则最简单氢化物的沸点：

W＜Y＜V，则C错误；D.非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性P＜N＜Cl，则最高价含氧酸酸性：

W＜V＜X，故D正确。

【加固训练—拔高】

（2021·福州模拟）化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构简式如图，A能除去锅炉水中溶解的氧气，下列对A分子说法正确的是（　　）

A．所有原子都在同一平面内

B．所含的σ键与π键个数之比为10∶1

C．N的杂化方式均为sp3杂化

D．N的化合价均为－3价

【解析】选C。

因氨气分子构型为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，故A错误；一个单键就是1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，所以A分子中含有11个σ键和1个π键，故B错误；分子中氮原子均形成单键，且含有1对孤电子对，所以N的杂化方式均为sp3杂化，故C正确；因N原子的电负性大于氢，与氮原子所连的氨基中的氮的化合价为－2价，故D错误。

14．（2021年江苏适应性测试）氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。

实验室用加热NH4Cl和Ca（OH）2固体混合物的方法制取少量氨气。

下列有关氨的说法正确的是（　　）

A．NH3的空间构型为平面三角形

B．NH3与H2O能形成分子间氢键

C．NH3的水溶液不能导电

D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性

【解析】选B。

A.NH3的孤电子对数为1，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，故A错误；B.N和O的电负性比较大，半径比较小，NH3与H2O之间存在分子间氢键，也存在同种分子间氢键，故B正确；C.NH3溶于水得到氨水，氨水中存在自由移动的铵根离子和氢氧根离子，即可导电，故C错误；D.氨催化氧化制硝酸，NH3中N元素的化合价为－3，硝酸中N元素化合价为＋5，化合价升高，作还原剂，利用的是NH3的还原性，故D错误。

15．2019年，牛津大学研究人员发现，一种铝的配位物能将苯环转换成直链烃类。

由于苯可以从石油中获取，这一发现有望拓展石油化工的产品范围，其工作原理如图：

下列说法错误的是（　　）

A.上述涉及非金属元素电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H

B．配离子c中Al3＋配位数是5

C．d化合物共平面的碳原子数最多8个

D．Al2O3、AlN、AlCl3分属不同晶体类型，熔点依次增大

【解析】选D。

A.同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：

O＞N＞C，非金属性越强，电负性越大，故电负性O＞N＞C＞H，故A正确；B.配离子c中Al3＋配体个数为5，则配位数是5，故B正确；C.乙烯为平面形结构，与乙烯直接相连的原子在同一个平面上，结合三点确定一个平面判断，可知d化合物共平面的碳原子数最多8个，故C正确；D.一般熔、沸点为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，Al2O3、AlN、AlCl3分属离子晶体、原子晶体、分子晶体，AlCl3、Al2O3、AlN熔点依次增大，故D错误。

16．臭氧（O3）在[Fe（H2O）6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO

和NO

，NOx也可在其他条件下被还原为N2。

（1）SO

中心原子轨道的杂化类型为________；NO

的空间构型为

________________________（用文字描述）。

（2）Fe2＋基态核外电子排布式为________________________________________。

（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为______________（填化学式）。

（4）[Fe（H2O）6]2＋与NO反应生成的[Fe（NO）（H2O）5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。

请在[Fe（NO）（H2O）5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。

【解析】

（1）对于SO

，根据VSEPR理论，其价电子对数为4＋

＝

4，根据杂化轨道理论，中心S原子杂化方式为sp3，对于NO

，根据VSEPR理论，其价电子对数为3＋

＝3，则其空间构型为平面（正）三角形。

（2）Fe位于周期表中第4周期第Ⅷ族，Fe2＋为Fe失去4s2电子所得，所以Fe2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6。

（3）等电子体是指原子总数相同，价电子总数相同的粒子，与O3分子互为等电子体的一种阴离子，可考虑将其中一个O替换为N－，则等电子体为NO

。

（4）NO以N原子与Fe2＋形成配位

键，H2O以O原子与Fe2＋形成配位键，所以[Fe（NO）（H2O）5]2＋的结构应为

。

答案：

（1）sp3　平面（正）三角形

（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6　（3）NO

（4）