金版教程新高考化学一轮复习规范特训选32 分子结构与性质含答案解析.docx

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金版教程新高考化学一轮复习规范特训选32分子结构与性质含答案解析

板块三限时·规范·特训

　　时间：

45分钟　

满分：

100分

一、选择题（每题6分，共54分）

1．PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。

下列判断错误的是（　　）

A．PH3分子呈三角锥形

B．PH3分子是极性分子

C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P—H键键能低

D．PH3分子稳定性低于NH3分子，是因为N—H键键能高

答案　C

解析　PH3的沸点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C项错误。

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．下列物质中存在配位键但不属于配合物的是（　　）

A．CuSO4·5H2OB．[Ag（NH3）2]OH

C．NH4NO3D．Cu2（OH）2CO3

答案　C

解析　CuSO4·5H2O中存在配离子[Cu（H2O）4]2＋，属于配合物，[Ag（NH3）2]OH中存在配位键，属于配合物；NH4NO3中存在配位键，但不属于配合物；Cu2（OH）2CO3中不存在配位键。

4．下列说法中正确的是（　　）

A．PCl3分子呈三角锥型，这是P原子以sp2杂化的结果

B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道

C．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型不一定都是四面体

D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形

答案　C

解析　PCl3分子的价电子对数＝

＝4，因此PCl3分子中P原子采取sp3杂化。

sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。

PCl3分子中一个孤电子对占据了一个杂化轨道，因此PCl3分子呈三角锥型，故AB3型的分子空间构型不一定都是平面三角形。

5．下列说法错误的是（　　）

A．在NH

和[Cu（NH3）4]2＋中都存在配位键

B．H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

C．SO2、SO3、BF3、NCl3都是极性分子

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　SO2是V形结构，是极性分子，NCl3是三角锥形，是极性分子，BF3与SO3是平面正三角形结构，是非极性分子。

6．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。

7．S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。

其分子结构如图所示。

下列关于S2Cl2的说法中错误的是（　　）

A．S2Cl2为非极性分子

B．分子中既含有极性键又含有非极性键

C．与S2Br2结构相似，熔、沸点S2Br2>S2Cl2

D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl

答案　A

解析　根据S2Cl2的分子结构可知，它属于极性分子，故A错误，B正确；由于S2Cl2与S2Br2的结构相似，而相对分子质量S2Br2>S2Cl2，故C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，知其与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正确。

8．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。

9．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。

二、非选择题（共46分）

10．（8分）试回答下列相关问题：

（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越来越易电离出氢离子，酸性越来越强

（4）①BBr3＋PBr3＋3H2

BP＋6HBr

②平面三角形　三角锥形

解析　

（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。

（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。

11．[2015·福州质检]（10分）Ⅰ.镁条在空气中燃烧主要发生以下三个反应：

2Mg＋O2

2MgO　3Mg＋N2

Mg3N2　2Mg＋CO2

2MgO＋C

（1）基态氮原子核外电子的轨道表示式为________。

（2）上述三个反应中所涉及的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

Ⅱ.Mg3N2溶于水发生反应：

Mg3N2＋8H2O===3Mg（OH）2↓＋2NH3·H2O

（3）氨水中各种微粒间不涉及的作用力是________（填选项序号）。

A．离子键　　B．共价键　　C．配位键

D．金属键E．氢键F．范德华力

（4）在一定条件下将NH3与CO2混合可制得尿素[CO（NH2）2]，一个尿素分子中σ键的数目为________________________________________________________________________。

（5）向硫酸铜溶液中逐渐通入过量氨气，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4晶体。

关于该晶体下列说法中正确的是________。

A．加入乙醇的目的是降低溶剂的极性，促使[Cu（NH3）4]SO4晶体析出

B．该配合物晶体中，N是配位原子，NH3为三角锥形，配位数是4

C．配离子内N原子排列成为平面正方形，可见Cu2＋是sp3杂化

D．向该晶体的水溶液中加入浓BaCl2溶液有白色沉淀生成

答案　

（1）

（2）N>O>C　（3）AD　（4）7　（5）ABD

解析　

（2）三个反应中所涉及的非金属元素是C、N、O，同周期元素从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但要注意N、O原子间第一电离能的反常情况。

（3）氨水中存在NH3、H2O、NH3·H2O三种分子和NH

、OH－、H＋三种离子，分子内存在共价键，分子间存在范德华力和氢键，NH

内存在共价键和配位键。

（4）尿素的结构简式是

，单键都是σ键，双键中有一个是σ键，所以一个尿素分子中σ键的数目是7个。

12．[2015·贵州七校联考]（10分）

（1）①短周期某主族元素M的电离能情况如图A所示，则M元素位于周期表的第________族；

②图B折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。

两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是________（填“a”或“b”）；

③部分有机物的熔沸点见下表：

根据物质结构理论，由这些数据你能得出的相关结论是（至少写2条）：

______________________，______________________；

（2）COCl2俗称光气，分子中C原子采取________杂化成键；其中碳氧原子之间共价键含有________（填字母）。

a．2个σ键b．2个π键

c．1个σ键d．1个π键

（3）金属钛（22Ti）将是继铜、铁、铝之后人类广泛使用的第四种金属，试回答：

①Ti元素的基态原子的价电子层排布式为________；

②已知Ti3＋可形成配位数为6的配合物。

现有紫色和绿色两种含钛晶体，其组成均为TiCl3·6H2O。

为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：

a．分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液；

b．向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；

c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量发现产生的沉淀质量关系为：

绿色晶体为紫色晶体的2/3。

则绿色晶体配合物的化学式为________。

答案　

（1）①ⅡA'②ⅣA'b'③有机物相对分子质量越大，分子间作用力越强，故沸点越高'当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低（或当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高）

（2）sp2cd

（3）①3d24s2②[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O

解析　

（1）由A图可知I2、I3相差较大，说明M为第ⅡA族元素；折线c氢化物的沸点逐渐升高，说明由分子间作用力决定，即为ⅣA；在起点沸点为100℃，可知此氢化物为H2O，沸点较高，原因是H2O分子间存在氢键，即为ⅥA氢化物的沸点，b曲线正确。

（2）在COCl2分子中C原子采用sp2杂化，C、O原子间为C===O键，其中一个为σ键，一个为π键。

（3）Ti为22号元素，其价电子层排布式为3d24s2；由生成白色沉淀物质的量之比为2∶3可知，在绿色晶体外界的Cl－为2个，紫色晶体外界的Cl－为3个，结合配位数为6，可知绿色晶体的化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O，紫色晶体化学式为[Ti（H2O）6]Cl3。

13．[2016·金版原创]（8分）组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Zn、Cu等。

（1）N、P、S的第一电离能由小到大的顺序为________。

（2）组成蛋白质的最简单的氨基酸（HOOCCH2NH2）分子中，π键数目为________。

（3）Zn2＋、Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。

①基态Zn2＋的价电子（外围电子）排布式为________。

②[Zn（H2O）4]SO4中不存在的化学键类型有________（填序号）。

a．配位键　　　b．金属键　　　c．共价键

d．氢键　　　　e．离子键

③[Cu（NH3）4]2＋具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2＋中的两个NH3被两个Cl取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2＋的空间构型为________（填序号）。

a．平面正方形b．正四面体

c．三角锥型d．V型

（4）由上述几种元素组成的6－氨基青霉烷酸的结构如图，其中采用sp3杂化的原子除了S外，还有______________________。

（5）紫外光的光子所具有的能量约为399kJ·mol－1。

根据下表有关蛋白质分子中主要化学键的键能信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因是______________________。

共价键

C—C

C—N

C—S

键能/kJ·mol－1

347

305

259

答案　

（1）S

（2）1

（3）①3d10②b③a

（4）C、N、O（漏写不得分）

（5）紫外光的光子所具有的能量比蛋白质分子中主要化学键C—C、C—N、C—S的键能都大，足以使这些化学键断裂，从而破坏皮肤中的蛋白质分子

解析　

（1）N、S、P的第一电离能由小到大的顺序是S

（2）HOOCCH2NH2中含有碳氧双键，含有一个π键。

（3）①Zn2＋核外电子数是28，价电子排布式是3d10；②[Zn（H2O）4]SO4中含有的化学键是共价键、离子键、氢键和配位键，不存在的化学键是金属键；③平面正方形中的两个NH3被Cl原子取代有两种结构，若是正四面体结构，其中的两个NH3被Cl原子取代只有一种结构。

（4）由有机物的结构知，C、N、O、S原子均是sp3杂化。

（5）由于紫外光的光子具有的能量大于C—C、C—N、C—S的键能，也就是紫外光能破坏皮肤中的蛋白质分子，使皮肤受伤。

14．[2015·太原模拟]（10分）2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家，以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献。

这种模型可以用量子化学计算小区间内（如生物固氮时固氮酶中）的化学反应。

（1）固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种，它们不仅能够催化N2还原成NH3，还能将环境底物乙炔（HCCH）催化还原成乙烯。

①乙炔是________（填“非极性”或“极性”）分子。

②碳负离子CH

的空间构型为________。

③根据等电子原理，NO＋的电子式为________。

（2）钒可用于合成电池电极，也可用于人工合成二价的钒固氮酶（结构如图①）。

①V2＋基态时核外电子排布式为________。

②钒固氮酶中钒的配位原子有________（填元素符号）。

（3）烟酰胺（结构如图②）可用于合成光合辅酶NADPH，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有________，1mol该分子中含σ键的数目为________。

答案　

（1）①非极性　②三角锥形　③[∶N⋮⋮O∶]＋

（2）①1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3）　②S、N

（3）sp2、sp3　15NA

解析　

（1）①乙炔分子中正负电荷中心重合，是非极性分子；②碳负离子CH

与NH3是等电子体，空间构型相似，为三角锥形；③NO＋与N2互为等电子体，故NO＋的电子式为[∶N⋮⋮O∶]＋。

（2）①V位于第四周期ⅤB族，所以V2＋基态时核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3）；②由图①可知，V原子提供空轨道，N、S原子提供孤电子对。

（3）根据图②可知，环上的氮原子采用sp2杂化，侧链上的氮原子采用sp3杂化，1mol该分子中含有15NA个σ键。