2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练28分子结构与物质的性质Word版附解析

这是一份2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练28分子结构与物质的性质Word版附解析，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.(2023辽宁卷)下列化学用语或表述正确的是( )。
A.BeCl2的空间结构:V形
B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10
D.顺-2-丁烯的结构简式:
答案:B
解析:BeCl2的中心原子Be无孤电子对,分子为直线形,A项错误;P4的分子结构为,所含共价键为非极性键,B项正确;基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,C项错误;为反-2-丁烯,D项错误。
2.已知H2O2分子的空间结构如图所示,下列有关H2O2的说法正确的是( )。
A.1个H2O2分子中有3个σ键、1个π键
B.H2O2为非极性分子
C.H2O2中氧原子为sp杂化
D.H2O2沸点高达150.2 ℃,可推测H2O2分子间可形成氢键
答案:D
解析:H2O2分子的电子式为H··O······O······H,该物质中不含π键,故A项错误。根据题中结构可知,该分子正电中心与负电中心不重合,为极性分子,故B项错误。H2O2中氧原子为sp3杂化,故C项错误。H2O2的沸点较高,可推测H2O2分子间可形成氢键,故D项正确。
3.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是( )。
①BF3 ② ③ ④C2H2 ⑤N2H4 ⑥苯分子
A.①②⑥
B.①③⑥
C.②④⑤
D.③④⑥
答案:B
解析:①BF3分子中硼原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,故正确。②分子中硫原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故错误。③分子中碳原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,故正确。④分子中每个碳原子杂化轨道数为2,采取sp杂化,故错误。⑤N2H4分子中每个氮原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故错误。⑥苯分子中每个碳原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,故正确。
4.(2023山东卷)下列分子属于极性分子的是( )。
A.CS2B.NF3
C.SO3D.SiF4
答案:B
解析:CS2与CO2分子的空间结构一样,为直线形,且二者正电中心和负电中心重合,故属于非极性分子,A项不符合题意;NF3与NH3结构类似,其空间结构为三角锥形,属于极性分子,B项符合题意;SO3分子中,中心S原子采取sp2杂化,SO3分子的空间结构为平面正三角形,属于非极性分子,C项不符合题意;SiF4分子的空间结构为正四面体形,属于非极性分子,D项不符合题意。
5.(双选)短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是( )。
A.若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面三角形
B.若AB3分子中的价电子数为24,则AB3分子可能为平面三角形
C.若A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形
D.若AB3分子为三角锥形,则AB3分子可能为NH3
答案:BD
解析:A项,若为PCl3,则分子空间结构为三角锥形,错误。B项,BCl3符合要求,其分子空间结构为平面三角形,正确。C项,若为SO3,则分子空间结构为平面三角形,错误。D项,可能为NH3,也可能为NF3等,正确。
6.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )。
A.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
B.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为四面体结构
C.杂化前后的轨道数目不变,但轨道的形状发生了改变
D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
答案:A
解析:杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键,A项错误。
7.下列有关物质结构与性质的说法中合理的是( )。
A.CO与CN-结构相似,含有的σ键与π键个数比均为1∶2
B.根据VSEPR模型可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次减小
C.铜元素的电负性为1.9,氯元素的电负性为3.0,氯化铜为离子化合物,溶于水能完全电离
D.HF比HCl稳定是因为HF分子间可以形成氢键
答案:A
解析:CO与CN-结构相似,原子间均以三键相连,含有的σ键与π键个数比均为1∶2,A项正确。根据VSEPR模型可知H2O、NH3、CH4分子内孤电子对数依次减少,键角依次增大,B项错误。氯元素和铜元素的电负性差值为1.1,两者形成极性共价键,故氯化铜为共价化合物,C项错误。HF比HCl稳定是因为HF中H—F的键能更大,D项错误。
8.乙二酸(HOOC—COOH)受热分解产物为CO、CO2和H2O。下列有关说法正确的是( )。
A.CO的结构式为CO
B.C、H、O元素电负性由大到小的顺序为O>H>C
C.HOOC—COOH分子和CO2分子中碳原子轨道杂化方式相同
D.HOOC—COOH分子内σ键与π键个数之比为7∶2
答案:D
解析:CO分子内,碳氧原子共用2对电子对之外,还有1个配位键,结构式为C≡O,A项错误。通常非金属性强的元素电负性大,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,故C、H、O元素电负性由大到小的顺序为O>C>H,B项错误。HOOC—COOH分子中C的杂化方式为sp2杂化,CO2分子中C的杂化方式为sp杂化,碳原子杂化方式不相同,C项错误。根据HOOC—COOH的结构式,C原子与O原子形成碳氧双键,与C形成碳碳单键,与羟基形成单键,故每个C原子周围形成三个σ键,则HOOC—COOH分子内σ键与π键个数之比为7∶2,D项正确。
9.已知有机化合物X的结构如图所示。下列说法正确的是( )。
A.X中N、O、P元素的电负性N>O>P
B.X中的N—H的键能大于O—H的键能
C.X中所有N都为sp3杂化
D.X结构中存在5个手性碳原子
答案:D
二、非选择题
10.回答下列问题:
(1)下列粒子中按键角由大到小的顺序排列为 (填序号)。
①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO32- ⑤H3O+
(2)ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键,将它们的空间结构填入表格中:
(3)S单质的常见形式为S8,其结构如图所示,S原子采取的杂化方式是 。
(4)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是 ,N2H4分子中的六个原子 (填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)HCHO分子的空间结构为 形,它与H2加成后,加成产物的熔点、沸点比CH4的熔点、沸点高,其主要原因是(须指明加成产物是何物质) 。
(6)S位于周期表中第 族,该族元素氢化物中,H2Te比H2S沸点高的原因是 ,H2O比H2Te沸点高的原因是 。
答案:(1)①④②⑤③
(2)直线形 V形 三角锥形 正四面体形
(3)sp3
(4)sp3 不在
(5)平面三角 加成产物CH3OH分子之间能形成氢键
(6)ⅥA 两者均为分子晶体且结构相似,H2Te相对分子质量比H2S大,分子间作用力更强 两者均为分子晶体,H2O分子之间能形成氢键
解析:(1)①HCN中的C原子采取sp杂化,键角为180°;②SiF4中Si原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,键角为109°28';③SCl2中S原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,含有2对孤电子对,分子为V形结构,键角约为105°;④CO32-中C原子的杂化轨道数为3,所以C原子采取sp2杂化,分子为平面三角形结构,键角为120°;⑤H3O+中O原子的杂化轨道数为4,所以O原子采取sp3杂化,O原子上含有1对孤电子对,分子为三角锥形结构,键角约为107°。所以各粒子按键角由大到小的顺序排列为①④②⑤③。
(2)ClO-中两原子构成直线形结构,ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl采取sp3杂化,孤电子对数分别为2、1、0,所以空间结构分别为V形、三角锥形、正四面体形。
(3)由题图结构可知,每个硫原子形成2个共价键,且含孤电子对数为2,S原子的杂化轨道数为4,故硫原子采取sp3杂化。
(4)N2H4分子中,每个N原子形成3个σ键,N原子上有孤电子对数为1,故N原子采取sp3杂化;1个N原子和与其相连的2个H原子及另外1个N原子形成类似NH3的三角锥形结构,故六个原子不可能共面。
(5)HCHO分子的中心原子为C,价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,与氢气加成后产物为CH3OH,甲醇分子之间能形成氢键,因此熔、沸点升高。
(6)S位于周期表中第ⅥA族,H2Te与H2S结构相似,H2Te相对分子质量比H2S大,分子间作用力更强,因此H2Te比H2S的沸点高;而H2O分子间可以形成氢键,因此H2O比H2Te沸点高。
11.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增加。其中A与B、A与D在元素周期表中位置相邻,A原子核外有两个未成对电子,B元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大,C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外);E与C位于不同周期,E原子核外最外层电子数与C相同,其余各电子层均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D四种元素电负性由大到小排列顺序为 。
(2)B的氢化物的电子式为 。
(3)E的某种化合物的结构如图所示。
粒子间的相互作用包括化学键和分子间作用力,此化合物中各种粒子间的相互作用力有 。
(4)A与B的气态氢化物的沸点 更高,A与D的气态氢化物的沸点 更高。
(5)A的稳定氧化物中,中心原子的杂化类型为 ,空间结构为 。
答案:(1)N>C>Si>Na
(2)H··N··H····H
(3)离子键、极性共价键、配位键、氢键
(4)NH3 SiH4
(5)sp 直线形
解析:由题意可推知A为碳、B为氮、C为钠、D为硅,由(3)中化合物可知E为铜。
12.已知与碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:
(1)X元素的基态原子的电子排布式为 ,Y元素原子的最外层电子的轨道表示式为 。
(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0,试判断XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物分子的空间结构为 形,中心原子的轨道杂化类型为 ,分子为 (填“极性分子”或“非极性分子”)。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)共价键
(3)正四面体 sp3杂化 非极性分子
解析:依题意,X为第四周期第ⅣA族元素Ge,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3,则Y是Cl元素,Cl元素原子最外层电子的轨道表示式为。GeCl4分子中Ge与Cl形成的是极性共价键,分子的空间结构为正四面体形,中心原子为sp3杂化,为非极性分子。
13.甲醛是一种重要的工业原料。
(1)甲醛分子中碳原子的杂化类型为 ,其分子内的O—C—H键角 (填“大于”“等于”或“小于”)甲醇分子内的O—C—H键角。
(2)甲醛分子是 (填“极性分子”或“非极性分子”),它可由CO与H2在一定条件下反应合成。CO与N2的结构相似,一个CO分子内π键的个数为 ,基态氧原子的价电子排布式是 。
答案:(1)sp2 大于
(2)极性分子 2 2s22p4
解析:(1)甲醇分子内C原子的杂化方式为sp3杂化,所以O—C—H键角约为109°28';甲醛分子内的C原子的杂化方式为sp2杂化,空间结构为平面三角形,O—C—H键角约为120°,所以甲醇分子内的O—C—H键角小于甲醛分子内的O—C—H键角。
14.短周期的5种主族非金属元素,其中A、B、C的价电子排布可表示为:A.asa,B.bsbbpb,C.csccp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题:
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4,其中属于极性分子的是 (填序号)。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是 。
(3)B、C两元素分别与A元素组成的常见溶剂,分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性 (填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为 (填化学式)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为 (填化学式)。
答案:(1)③
(2)H2O分子间可形成氢键
(3)C6H6 H2O 大于(答案合理即可)
(4)SiCl4>CCl4>CH4
(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO
解析:由五种元素为短周期主族非金属元素,以及s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H元素,B为C元素,C为O元素。由D与B同主族,且为非金属元素可知D为Si元素;由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl元素。
(1)①②③④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键。(3)B、A两元素可组成苯,C、A两元素可组成水,两者都为常见的溶剂,SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者组成和结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
15.(2022湖南卷节选改编)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构简式如下:
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] ;
②该新药分子中有 种不同化学环境的碳原子;
③比较键角大小:气态SeO3分子 (填“>”“<”或“=”)SeO32-离子,原因是 。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ;
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
答案:(1)①3d104s24p4 ②8 ③> SeO3分子为平面三角形,SeO32-为三角锥形
(2)①11∶3 ②O>C>H>Fe
解析:(1)①Se为第四周期第ⅥA族元素,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
②该分子具有对称性,分子中有8种不同化学环境的碳原子。
③SeO3中Se是sp2杂化,分子空间结构为平面三角形,键角是120°;SeO32-中Se是sp3杂化,Se原子上有孤电子对,离子空间结构为三角锥形,键角小于120°。
(2)①从结构模型看,富马酸分子的结构简式为HOOCCHCHCOOH,分子中有11个σ键、3个π键。
②根据元素在周期表中的位置和电负性递变规律可知,富马酸亚铁中元素电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。离子
ClO-
ClO2-
ClO3-
ClO4-
空间结构