届高三化学一轮复习限时规范特训选修3物质结构与性质选32b.docx

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届高三化学一轮复习限时规范特训选修3物质结构与性质选32b

限时·规范·特训

（限时45分钟）

1．[2014·河北衡水中学调研考试]氯化硼的熔点为－107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°，它能水解。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电

B.氯化硼中心原子采用sp杂化

C.氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子

D.其分子空间结构类似氯化磷

答案：

C

解析：

本题考查原子轨道杂化，分子立体构型等知识。

氯化硼是共价化合物，液态时不能导电，A错误；三氯化硼中的硼为sp2杂化，无孤对电子，B错误；三氯化硼中的硼为sp2杂化，无孤对电子，分子中键与键之间的夹角为120°，是平面三角形结构，属于非极性分子，C正确；PCl3中P为sp3杂化，有1个孤电子对，是三角锥形，D错误。

2.下列推断正确的是（　　）

A.BF3是三角锥形分子

B.NH

的电子式：

，离子呈平面形结构

C.CH4分子中的4个C－H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s－pσ键

D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C－Hσ键

答案：

D

解析：

BF3中B原子无孤电子对，因此采取sp2杂化，BF3为平面三角形，A错误；NH

中N原子采取sp3杂化，NH

为正四面体结构，B错误；CH4中C原子采取sp3杂化，C错误，D正确。

3.下列有关分子结构与性质的叙述中正确的是（　　）

A.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

B.非极性键只存在于双原子的单质分子（如Cl2）中

C.CH2===CH2和CH≡CH分子中含有的π键个数相等

D.CH4、CCl4、SiH4都是含有极性键的非极性分子

答案：

D

解析：

H2O是V形分子；H2O2中氧原子间为非极性键；1个CH2===CH2分子中有1个π键，1个CH≡CH分子中有2个π键；CH4、CCl4、SiH4都是正四面体形分子，是含有极性键的非极性分子。

4.下列说法错误的是（　　）

A.在NH

和[Cu（NH3）4]2＋中都存在配位键

B.12g金刚石中含有的C—C键的个数为2NA

C.配位数为4的配合物均为正四面体结构

D.向含有0.1mol[Co（NH3）4Cl2]Cl的水溶液中加入足量AgNO3溶液只能生成0.1molAgCl

答案：

C

解析：

如PtCl2（NH3）2是配位数为4的配合物，其空间构型为平面四边形结构。

5．[2014·武汉质检]通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是（　　）

A.分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等

B.在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键（用“…”表示）结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为

C.NCl3分子是非极性分子

D.NBr3比NCl3易挥发

答案：

B

解析：

根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C项错误；根据NH3·H2ONH

＋OH－，故B正确；NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以C—Cl键键长大于N—Cl键，故A项错误。

6．[2014·东北师大附中模拟]化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是（　　）

A.NH3与BF3都是三角锥形

B.NH3与BF3都是极性分子

C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构

D.NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道

答案：

D

解析：

NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；但H原子核外只有2个电子，C是错误的。

7.下列描述正确的是（　　）

A.CS2为V形极性分子

B.SiF4与SO

的中心原子均为sp3杂化

C.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1

D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键

答案：

B

解析：

CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO

的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。

8.下列推论正确的是（　　）

A.SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3

B.NH

为正四面体结构，可推测PH

也为正四面体结构

C.CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体

D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子

答案：

B

解析：

NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高，大于PH3，A项错误；N、P是同主族元素，形成的离子：

NH

和PH

结构类似，都是正四面体构型，B项正确；CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，C项错误；C2H6中两个—CH3对称，是非极性分子，而C3H8是锯齿形结构，D项错误。

9．试依次回答下列相关问题：

（1）写出磷原子M能层的电子排布式：

________。

（2）磷有两种氧化物P4O6和P4O10，其球棍模型结构如图所示。

其中磷元素的杂化类型分别是________。

（3）磷有三种含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4，其中磷元素均以sp3杂化与相邻原子形成四个σ键，则H3PO3的结构式是________，写出H3PO2与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：

_______________。

磷的三种含氧酸H3PO2、H3PO3、H3PO4的酸性强弱顺序为H3PO2

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。

磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。

①写出合成磷化硼的化学反应方程式：

_____________________

__________________________________________________________。

②三溴化硼分子和三溴化磷分子的立体构型分别是________、________。

答案：

（1）3s23p3　

（2）sp3、sp3

（3）

NaOH＋H3PO2===NaH2PO2＋H2O

H3PO2、H3PO3、H3PO4中磷元素的化合价依次为＋1、＋3和＋5价，中心磷原子的正电荷依次升高，导致P—O—H中氧原子的电子更易向P原子偏移，因而H3PO2—H3PO3—H3PO4越易电离出氢离子，酸性越来越强

（4）①BBr3＋PBr3＋3H2

BP＋6HBr

②平面三角形　三角锥形

解析：

（1）是3s23p3。

（2）P4O6中每个P与其周围三个O形成三角锥形，故P采取sp3杂化，P4O10中每个P与其周围4个O形成正四面体形，故P也采取sp3杂化。

（3）4个sp3杂化轨道全部参与成键，说明有4个原子直接与P相连，结构为：

，同理可知H3PO2为，只有1个羟基氢显酸性，可被NaOH中和。

（4）②三溴化硼中硼原子采取sp2杂化，是平面三角形，而三溴化磷中磷原子是sp3杂化，有一个杂化轨道被孤电子对占据，是三角锥形。

10．[2015·福建厦门质检]芦笋中的天冬酰胺（结构如下图）和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。

（1）天冬酰胺所含元素中，________（填元素名称）元素基态原子核外未成对电子数最多。

（2）天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。

（3）H2S和H2Se的参数对比见下表。

化学式

键长/nm

键角

沸点/℃

H2S

1.34

92.3°

－60.75

H2Se

1.47

91.0°

－41.50

①H2Se的晶体类型为________，含有的共价键类型为________。

②H2S的键角大于H2Se的原因可能为________________。

（4）已知钼（Mo）位于第五周期ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示：

编号

I5/kJ·mol－1

I6/kJ·mol－1

I7/kJ·mol－1

I8/kJ·mol－1

A

6990

9220

11500

18770

B

6702

8745

15455

17820

C

5257

6641

12125

13860

A是________（填元素符号），B的价电子排布式为________。

答案：

（1）氮　

（2）2

（3）①分子晶体　极性键

②S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大，键角大

（4）Mn　3d54s1

解析：

（1）组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子；

（2）碳原子全形成单键为sp3杂化，有1个双键的为sp2杂化，故有2种杂化方式；（3）①H2S和H2Se的熔、沸点均较低，为分子晶体，不同种元素形成的为极性键；②S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大，故H2S键角大；（4）钼、铬、锰价电子数分别为6、6、7，根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价电子，相同级别的电离能B大于C，所以B为铬，A为锰；铬的价电子排布式为3d54s1。

11．[2014·山东泰安一模]Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

元素

Mn

Fe

电离能/kJ·mol－1

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

回答下列问题：

（1）Mn元素价电子的排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是_______________________________________________________

_________________________________________________________。

（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。

①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是____________________。

②配离子[Fe（CN）6]4－的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是______，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的电子式______。

（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上升华。

易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

据此判断三氯化铁的晶体类型为________。

（4）金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示。

体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

答案：

（1）3d54s2　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4需要的能量较多；而Fe2＋到Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6到较稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对较少

（2）①具有孤对电子　②sp杂化　

N⋮⋮N

（3）分子晶体

（4）1∶2

解析：

（1）Mn为25号元素，价电子的排布式为3d54s2；

（2）①Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，所以与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子。

②CN－中C与N形成碳氮三键，所以C原子杂化方式为sp杂化；原子数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，所以N2与CN－互为等电子体，N2的电子式为

N⋮⋮N

。

（4）体心立方晶胞含Fe：

8×1/8＋1＝2，面心立方晶胞含Fe：

8×1/8＋6×1/2＝4，所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1∶2。

12．[2014·河北石家庄模拟]原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。

（1）W原子的核外电子排布式为________。

（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其化学式依次为________、________、________，推测盐中阴离子的空间构型为________，其中心原子杂化方式为________。

（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为________；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为________。

（4）CO的结构可表示为C≡O，元素Y的单质Y2的结构也可表示为Y≡Y。

下表是两者的键能数据（单位：

kJ·mol－1）：

A—B

A===B

A≡B

CO

357.7

798.9

1071.9

Y2

154.8

418.4

941.7

①结合数据说明CO比Y2活泼的原因：

____________________

__________________________________________________________。

②意大利罗马大学FulvioCacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是________。

A.Y4为一种新型化合物

B.Y4与Y2互为同素异形体

C.Y4的沸点比P4（白磷）高

D.1molY4转变为Y2将放出954.6kJ热量

答案：

（1）1s22s22p63s23p4

（2）HNO3　NH3·H2O　NH4NO3　平面三角形　sp2杂化

（3）O>S或SO或O

（4）①断裂第一个π键消耗能量：

CO

解析：

由题意可知，X为氢元素；Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族，原子序数Y

（1）S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。

（2）NO

中中心原子没有孤电子对，空间构型为平面三角形，中心原子杂化方式为sp2杂化。

（3）O、S元素位于同主族，电负性O>S。

（4）①CO断裂第一个π键消耗能量为1071.9kJ·mol－1－798.9kJ·mol－1＝273kJ·mol－1，N2断裂第一个π键消耗能量为941.7kJ·mol－1－418.4kJ·mol－1＝523.3kJ·mol－1，CO中第一个π键更容易断裂，故CO比N2活泼。

②N4为单质，A错误；N4与N2是N元素组成的结构和性质不同的单质，互为同素异形体，B正确；N4与P4为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以沸点N4

13．[2014·吉林松原油田高中调研考试]Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。

已知：

①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。

请回答下列问题：

（1）Z2＋的核外电子排布式是________；其水合离子的配位数为________。

（2）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。

A.稳定性：

甲>乙，沸点：

甲>乙

B.稳定性：

甲>乙，沸点：

甲<乙

C.稳定性：

甲<乙，沸点：

甲<乙

D.稳定性：

甲<乙，沸点：

甲>乙

（3）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________（用元素符号作答）。

（4）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物的化学式为________。

该物质所属的晶体类型为________。

其熔点和干冰比________（填“高”或“低”），1mol该物质中所含的共价键为________mol。

（5）Q的一种氢化物相对分子质量为28，其分子中的σ键与π键的键数之比为________；其中心原子采取________杂化。

答案：

（1）1s22s22p63s23p63d9　4

（2）B　（3）Si

解析：

本题考查物质结构与性质。

29号为Cu元素；Y的价电子排布：

msnmpn中n只能取2，又为短周期，则Y可能为C或Si；R的核外L层电子数为奇数，则可能为Li、B、N或F；Q、X的p轨道为2和4，则可能为C（或Si）和O（或S）。

又因五种元素原子序数依次递增，所以可推出：

Q为C，R为N，X为O，Y为Si。

（1）Cu的价电子排布为3d104s1，失去两个电子，则为3d9，故答案为1s22s22p63s23p63d9；Cu2＋可以与H2O形成配合物，其中H2O中O提供孤对电子，Cu2＋提供空轨道，而形成配位键，其配位数为4；

（2）Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4，由于C的非金属性强于Si，则稳定性CH4>SiH4。

因为SiH4的相对分子质量比CH4大，故分子间作用力大，沸点高，故答案为B；（3）C、N和Si中，C、Si位于同一主族，则上面的非金属性强，故第一电离能大，而N由于具有半充满状态，故第一电离能比相邻元素大，所以N>C>Si；（4）电负性最大的非金属元素是O，最小的非金属元素是Si，两者组成的化合物为SiO2，构成微粒是原子，作用力是共价键，则属于原子晶体，而干冰为分子晶体，故SiO2的熔点比干冰的高；1molSiO2中含4mol共价键；（5）氢化物相对分子质量为28的物质为C2H4，其结构式为，C—H之间单键是σ键，双键中一个是σ键，一个是π键，所以σ键与π键键数之比为5∶1，其中心原子采用sp2杂化。