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2024届高考化学一轮复习课时分层作业27分子空间结构与物质性质含答案
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1．D
2．D [A.在SO2＋2H2S===2H2O＋3S反应中，SO2是氧化剂，H2S是还原剂，还原性SO23．B [A项，BOeq \\al(－,2)的价电子对数为2＋eq \f(1,2)×(3＋1－2×2)＝2，为直线形，sp杂化，错误；C项，由于NH3中存在孤电子对，而氨硼烷中没有孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，则氨气中键角∠HNH小于氨硼烷中键角∠HNH，错误；D项，氨硼烷形成分子晶体，其熔、沸点较高是由于其分子间作用力较大，且氨硼烷分子之间存在双氢键，与H—N、H—B、N—B的键能无关，错误。]
4．C [A.H2O2分子内含有化学键：O—O，热稳定性弱于H2O，N2H4分子内含有化学键：N—N，热稳定性弱于NH3，A正确；B.H2O中氧原子的价电子对数为4，为sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为V形，二甲醚的分子骨架(C—O—C)中氧原子价电子对数为4，为sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为V形，B正确；C.钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙，C错误；D.多羟基的醇遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，葡萄糖为多羟基的醛，遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D正确。]
5．A [A.同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N元素的第一电离能大于O元素，A项错误；B.Fe为26号元素， Fe2＋为铁原子失去2个电子后形成的，Fe2＋的基态价电子排布式为3d6，B项正确；C.咪唑环中存在大π键，碳、氮原子均采用sp2杂化，所有原子均在同一平面上，C项正确；D.由图可知，亚铁离子提供空轨道，氧提供孤电子对，O2通过配位键与Fe2＋相连，D项正确。]
6．D [A.Ti的原子序数为22，Ti原子核外有22个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2，A错误；B.Cl2和CO2都是非极性分子，Cl2中含Cl—Cl非极性键，CO2中不含非极性键，B错误；C.TiCl4的熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃，熔、沸点较低，TiCl4晶体是分子晶体，C错误；D.反应①中Fe元素的化合价由＋2价升至＋3价，C元素的化合价由0价升至＋4价，被氧化的元素不止一种，D正确。]
7．(1)3d104s2
(2)①N>O>C>Zn 8 ② ① >
(3)HOOC—COOH 草酸的相对分子质量高于醋酸，同时草酸存在两个羧基结构，与其他分子形成的分子间氢键多于醋酸
8．解析：(1)NH2Cl的空间结构为三角锥形，为极性分子，更易溶于极性溶剂水中。(2)键能与键的强弱有关。
答案：(1)H＜N＜O sp3 四面体形 水 三角锥形
(2)F原子半径小，F原子周围孤电子对间的斥力大，互相排斥导致F—F键的键能反常
9．解析：(1)C原子序数为27，基态C原子失去4s能级上的2个电子生成C2＋，其价电子为3d能级上的7个电子，所以C2＋价电子排布式为3d7，轨道表示式为 ；(2)NOeq \\al(－,2)中N有2个σ键，孤电子对数为eq \f(5＋1－2×2,2)＝1，价电子对数为3，空间构型为V形；与NOeq \\al(－,2)互为等电子体的分子是SO2；Na3[C(NO2)6]中Na＋与[C(NO2)6]3－之间含有离子键，[C(NO2)6]3－中，配体内存在共价键，中心离子和配体间存在配位键；(3)游离态氨中N含有1对孤电子对，配合物[C(NH3)6]2＋中N提供1对孤电子对与C2＋形成配位键，由于孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，导致游离态氨分子中N—H键之间的夹角减小，而氨分子与C2＋结合后，孤电子对变成了σ键电子对，与氨分子的成键电子对间斥力减小，所以其键角∠H—N—H变大；(4)As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子，则第一电离能：As＞Se；
答案：(1) (2)V形 SO2(合理即可) 离子键、(极性)共价键(或σ键)、配位键 (3)氨分子与C2＋结合后，孤电子对变成了σ键电子对，与氨分子的成键电子对间斥力减小，所以其键角∠H—N—H变大 (4)＞ As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子
10．解析：(1)由题表中键能关系可知3倍的N—N的键能小于N≡N的键能，而3倍的P—P的键能大于P≡P的键能，所以氮以N2中的N≡N形式存在更稳定，白磷以P4中的形式存在更稳定。(2)由KH2PO2为次磷酸的正盐可知，H3PO2中只含一个羟基，所以H3PO2的结构式为，其中P的价电子对数为4，则P的杂化方式为sp3。(3)POeq \\al(3－,4)的原子数为5，价层电子数为32，总电子数为50，则与POeq \\al(3－,4)电子总数相同的等电子体的分子为SiF4或SO2F2。(4)每两个相邻磷酸分子脱去一个水分子，所以n个磷酸分子形成环状结构会脱去n个水分子，则形成的多磷酸的分子式中氢原子数目为3n－2n＝n，磷原子的数目为n，氧原子的数目为4n－n＝3n，即多磷酸分子式为HnPnO3n，故多磷酸的酸根可写成PnOeq \\al(n－,3n)。
答案：(1)3倍的N—N键的键能小于N≡N键的键能，而3倍的P—P键的键能大于P≡P键的键能
(2) sp3 (3)SiF4或SO2F2 (4)PnOeq \\al(n－,3n)
1．D
2．D [A.在SO2＋2H2S===2H2O＋3S反应中，SO2是氧化剂，H2S是还原剂，还原性SO2
4．C [A.H2O2分子内含有化学键：O—O，热稳定性弱于H2O，N2H4分子内含有化学键：N—N，热稳定性弱于NH3，A正确；B.H2O中氧原子的价电子对数为4，为sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为V形，二甲醚的分子骨架(C—O—C)中氧原子价电子对数为4，为sp3杂化，含有两对孤电子对，空间构型为V形，B正确；C.钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙，C错误；D.多羟基的醇遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，葡萄糖为多羟基的醛，遇新制Cu(OH)2溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D正确。]
5．A [A.同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N元素的第一电离能大于O元素，A项错误；B.Fe为26号元素， Fe2＋为铁原子失去2个电子后形成的，Fe2＋的基态价电子排布式为3d6，B项正确；C.咪唑环中存在大π键，碳、氮原子均采用sp2杂化，所有原子均在同一平面上，C项正确；D.由图可知，亚铁离子提供空轨道，氧提供孤电子对，O2通过配位键与Fe2＋相连，D项正确。]
6．D [A.Ti的原子序数为22，Ti原子核外有22个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2，A错误；B.Cl2和CO2都是非极性分子，Cl2中含Cl—Cl非极性键，CO2中不含非极性键，B错误；C.TiCl4的熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃，熔、沸点较低，TiCl4晶体是分子晶体，C错误；D.反应①中Fe元素的化合价由＋2价升至＋3价，C元素的化合价由0价升至＋4价，被氧化的元素不止一种，D正确。]
7．(1)3d104s2
(2)①N>O>C>Zn 8 ② ① >
(3)HOOC—COOH 草酸的相对分子质量高于醋酸，同时草酸存在两个羧基结构，与其他分子形成的分子间氢键多于醋酸
8．解析：(1)NH2Cl的空间结构为三角锥形，为极性分子，更易溶于极性溶剂水中。(2)键能与键的强弱有关。
答案：(1)H＜N＜O sp3 四面体形 水 三角锥形
(2)F原子半径小，F原子周围孤电子对间的斥力大，互相排斥导致F—F键的键能反常
9．解析：(1)C原子序数为27，基态C原子失去4s能级上的2个电子生成C2＋，其价电子为3d能级上的7个电子，所以C2＋价电子排布式为3d7，轨道表示式为 ；(2)NOeq \\al(－,2)中N有2个σ键，孤电子对数为eq \f(5＋1－2×2,2)＝1，价电子对数为3，空间构型为V形；与NOeq \\al(－,2)互为等电子体的分子是SO2；Na3[C(NO2)6]中Na＋与[C(NO2)6]3－之间含有离子键，[C(NO2)6]3－中，配体内存在共价键，中心离子和配体间存在配位键；(3)游离态氨中N含有1对孤电子对，配合物[C(NH3)6]2＋中N提供1对孤电子对与C2＋形成配位键，由于孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，导致游离态氨分子中N—H键之间的夹角减小，而氨分子与C2＋结合后，孤电子对变成了σ键电子对，与氨分子的成键电子对间斥力减小，所以其键角∠H—N—H变大；(4)As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子，则第一电离能：As＞Se；
答案：(1) (2)V形 SO2(合理即可) 离子键、(极性)共价键(或σ键)、配位键 (3)氨分子与C2＋结合后，孤电子对变成了σ键电子对，与氨分子的成键电子对间斥力减小，所以其键角∠H—N—H变大 (4)＞ As原子价电子排布式为4s24p3，是半充满结构，较为稳定，难以失去电子
10．解析：(1)由题表中键能关系可知3倍的N—N的键能小于N≡N的键能，而3倍的P—P的键能大于P≡P的键能，所以氮以N2中的N≡N形式存在更稳定，白磷以P4中的形式存在更稳定。(2)由KH2PO2为次磷酸的正盐可知，H3PO2中只含一个羟基，所以H3PO2的结构式为，其中P的价电子对数为4，则P的杂化方式为sp3。(3)POeq \\al(3－,4)的原子数为5，价层电子数为32，总电子数为50，则与POeq \\al(3－,4)电子总数相同的等电子体的分子为SiF4或SO2F2。(4)每两个相邻磷酸分子脱去一个水分子，所以n个磷酸分子形成环状结构会脱去n个水分子，则形成的多磷酸的分子式中氢原子数目为3n－2n＝n，磷原子的数目为n，氧原子的数目为4n－n＝3n，即多磷酸分子式为HnPnO3n，故多磷酸的酸根可写成PnOeq \\al(n－,3n)。
答案：(1)3倍的N—N键的键能小于N≡N键的键能，而3倍的P—P键的键能大于P≡P键的键能
(2) sp3 (3)SiF4或SO2F2 (4)PnOeq \\al(n－,3n)
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