高考化学二轮复习题型突破 选择题专项突破分级训练(十九)　分子结构与性质 含解析

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已知：Me—为甲基。
A．该超分子形成的B—N配位键中，N原子提供孤电子对
B．该超分子中涉及的元素均为p区元素
C．超分子具有分子识别和自组装的特征
D．第一电离能：F>N>O>C>B
【答案】 B
【解析】 该超分子形成的B—N配位键中，N原子提供孤电子对，B提供空轨道，故A正确；H元素不属于p区元素，故B错误；超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别和自组装的特征，故C正确；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，同一主族，随着能层数的增加，第一电离能依次减小，因此第一电离能：F>N>O>C>B，故D正确。
2.(2024·湖北武汉市二模)键角是重要的键参数之一。下列键角的大小比较正确的是( )
【答案】 A
【解析】 氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，四氨合铜离子中中心离子为提供空轨道的铜离子，配体为提供孤对电子的氨分子，配离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则四氨合铜离子的键角∠H—N—H大于氨分子，故A正确；金刚石中碳原子的杂化方式为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化方式为sp2杂化，则金刚石中键角∠C—C—C小于石墨，故B错误；三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，则三氧化硫分子中键角∠O—S—O大于亚硫酸根离子，故C错误；CHeq \\al(＋,3)中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，CHeq \\al(－,3)中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，则CHeq \\al(＋,3)中键角∠H—C—H大于CHeq \\al(－,3)，故D错误。
3.(2024·山东聊城市二模)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A．H2O2是平面结构的分子
B．P4和O3均为非极性分子
C．SO3和NOeq \\al(－,3)的空间结构均为平面三角形
D．BH3和H2S的VSEPR模型均为四面体形
【答案】 C
【解析】 过氧化氢的空间结构是二面角结构，也叫半开书页型结构，在这种结构中，两个氧原子位于书轴上，两个氢原子分别与两个氧原子相连，但不在同一平面上，A错误；P4为正四面体结构，属于非极性分子，O3空间结构与水分子相似，属于极性分子，B错误；SO3中心原子S价层电子对数：3＋eq \f(1,2)(6－3×2)＝3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，NOeq \\al(－,3)中心原子N价层电子对数：3＋eq \f(1,2)(5＋1－3×2)＝3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，C正确；BH3中心原子B价层电子对数：3＋eq \f(1,2)(3－3×1)＝3，VSEPR模型为平面三角形，D错误。
4.(2024·山东日照市二模)下列说法错误的是( )
A．沸点(常压)：NaH>H2O>HF
B．键角：NHeq \\al(＋,4)>H3O＋>NH3
C．酸性：CH3COOH>ClCH2COOH
D．分子极性：PCl3>PCl5
【答案】 C
【解析】 NaH为离子晶体，H2O和HF是分子晶体，且H2O分子周围氢键数目比HF多，故沸点(常压)：NaH>H2O>HF，A正确；NHeq \\al(＋,4)的价层电子对数＝4＋0＝4，H3O＋的价层电子对数＝3＋1＝4，NH3的价层电子对数＝3＋1＝4，存在的孤电子对数越多，键角越小，氧原子的电负性大于N，故键角：NHeq \\al(＋,4)>H3O＋>NH3，B正确；—Cl为吸电子基团，当甲基中H被Cl取代后，羧基中H更易被电离出来，因此酸性：ClCH2COOH>CH3COOH，C错误；PCl3为三角锥形，是极性分子，PCl5为三角双锥形结构，是非极性分子，故分子极性：PCl3>PCl5，D正确。
5.(2024·河北邢台市部分高中二模)Al2Cl6的结构式为AlClClClClAlClCl，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )
A．Al2Cl6为共价化合物，属于非电解质
B．Al2Cl6分子中所有原子均满足8电子稳定结构
C．Al2Cl6是由极性键构成的非极性分子
D．该反应中所有物质的中心原子均为sp3杂化
【答案】 A
【解析】 Al2Cl6为共价化合物，Al2Cl6一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，说明Al2Cl6能电离出氯离子和铝离子，属于电解质，A错误；Al2Cl6中Al原子与4个Cl原子分别共用1对电子对，最外层电子数为8，每个Cl原子与2个Al各共用1对电子对，还含有2对孤电子对，则Al2Cl6中所有原子都满足8电子结构，B正确；根据Al2Cl6的结构式可知，Al2Cl6分子是对称性分子，为极性键构成的非极性分子，C正确；Al2Cl6、NH3和Al(NH3)Cl3中的中心原子均采取sp3杂化，D正确。
6.(2024·河北张家口三模)物质的结构决定其性质，下列与物质的性质对应的解释正确的是( )
【答案】 C
【解析】 由于硬脂酸分子链较长、碳原子数较多，因此硬脂酸分子在水中难以溶解，但硬脂酸分子中的羧基可以与水分子中的氢氧根形成氢键，使得硬脂酸分子与水分子发生黏附作用，故A错误；由于F的电负性比Cl的大，故氟化铝中存在离子键，而氯化铝中存在的是共价键，它们熔点差异大的原因可能是氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体，故B错误；氢化物的热稳定性与非金属性成正比，非金属性N＞P，所以热稳定性：NH3＞PH3，故C正确；硝酸为N元素的最高价氧化物对应水化物，而H2SO3不是S元素的最高价氧化物对应水化物，不能利用它们酸性强弱来比较非金属性，故D错误。
【培优练】
7.(2024·湖南师大附中三模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种具有应用前景的浸金试剂，浸金时S2Oeq \\al(2－,3)与Au＋配位形成[Au(S2O3)2]3－。下列说法错误的是( )
A．第一电离能：O>S>Na
B．SOeq \\al(2－,4)和S2Oeq \\al(2－,3)的中心S原子均采用sp3杂化
C．与Au＋配位时，S2Oeq \\al(2－,3)中两个S原子都可作配位原子
D．Na3[Au(S2O3)2]晶体中微粒间存在的相互作用有离子键、共价键和配位键
【答案】 C
【解析】 同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：O>S>Na，A正确；SOeq \\al(2－,4)的中心原子S原子的价层电子对数为4＋eq \f(6＋2－2×4,2)＝4，为sp3杂化；S2Oeq \\al(2－,3)的结构可以看做硫酸根中的一个氧原子被硫取代，结构和硫酸根类似，中心硫原子的孤电子对数为0，价层电子对数为4，中心原子S的杂化方式为sp3，B正确；具有孤电子对的原子可以给中心原子提供孤电子对而配位，S2Oeq \\al(2－,3)中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子，端基S原子含有孤电子对，能做配位原子，C错误；Na3[Au(S2O3)2]是由离子构成的，含有离子键，在阴离子[Au(S2O3)2]3－中存在硫氧共价键和Au—S之间的配位键，D正确。
8.(2024·福建泉州三模)热致变色材料X(相对分子质量为248)、Y均为Cu(Ⅱ)配合物，可发生如下图所示的构型互转，当配位构型由八面体转变为平面四边形时，颜色由紫色变为橙色。下列说法正确的是( )
A．基态Cu原子的价层电子排布式为3d94s2
B．12.4 g的X中含配位键的数目为0.2NA
C．Y中氮原子只含一种杂化方式
D．升温可使配合物的颜色由紫色转变为橙色
【答案】 B
【解析】 根据洪特规则的特例可知，基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，故A错误；12.4 g的X物质的量为0.05 ml，由X的结构图可知，一个X中含有4个配位键，故12.4 g的X中含配位键的数目为0.05×4NA＝0.2NA，故B正确；由Y的结构图可知，形成配位键的N原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，硝酸根离子中N原子采取sp2杂化，故Y中氮原子含2种杂化方式，故C错误；由结构图可知，X的配位构型为平面四边形，Y的配位构型为八面体，已知当配位构型由八面体转变为平面四边形时，颜色由紫色变为橙色，故降温可使配合物的颜色由紫色转变为橙色，故D错误。
9.(2024·山东枣庄市二模)一种Ni的金属串配合物结构如图所示，其中每个含N配体带有1个单位负电荷。下列关于该配合物的说法正确的是( )
A．配合物中Ni的杂化方式可能为dsp2
B．配合物中Ni元素的平均化合价为＋3
C．每个含N配体中的所有原子可能处于同一平面内
D．理想情况下该配合物中含有3种化学环境不同的N原子
【答案】 C
【解析】 由配体上下均乘以2，可知配合物中Ni每个应该有6个键，故杂化方式不可能为dsp2，A错误；每个含N配体带有1个单位负电荷，配合物中含有3个Ni,4个含N配体，2个氯离子，根据化合价代数和为0，Ni元素的平均化合价为＋eq \f(4＋2,3)＝＋2，B错误；每个含N配体，中间的N原子采用sp3，根据单键可以旋转知，中间的N所连的两个六元环的所有原子可能处于同一平面内，C正确；理想情况下该配合物中含有2种化学环境不同的N原子，D错误。
10.(2024·江西新余二模)钴(C)在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，C2＋可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，下列说法错误的是( )
A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C
B．色胺酮分子中N原子均为sp3杂化
C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合
【答案】 B
【解析】 同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于O，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，氢原子的原子半径小，核外电子受到原子核的引力大于碳原子，失去1个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于碳，则元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C，故A正确；由结构简式可知，色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；由结构简式可知，色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键，其配位数为4，故C正确；甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确。选项
键角
键角的大小比较
A
∠H—N—H
[Cu(NH3)4]2＋>NH3
B
∠C—C—C
金刚石>石墨
C
∠O—S—O
SO3氯化铝
氟化铝中的离子键强于氯化铝中的离子键
C
热稳定性：NH3>PH3
N—H的键能比P—H大
D
酸性：HNO3>H2SO3
氮元素的非金属性比硫元素强