新高考化学一轮复习考点讲义第7章第33讲 分子的性质配合物与超分子（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点讲义第7章第33讲 分子的性质配合物与超分子（2份，原卷版+解析版），共7页。试卷主要包含了键的极性，极性分子和非极性分子，分子的手性，下列分子属于非极性分子的是，已知等内容，欢迎下载使用。
1.键的极性
(1)极性键与非极性键的比较
(2)键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减弱。一般地，烷基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。
2.极性分子和非极性分子
(1)极性分子与非极性分子的比较
(2)分子的极性判断方法
①An型(单质)：非极性分子(O3除外)。
②AB型：极性分子。
③ABn型：根据中心原子最外层电子是否全部成键来判断，A上无孤电子对：非极性分子；A上有孤电子对：极性分子。
[应用举例]
按要求完成填空，体会分子结构与分子极性的关系。
【答案】C 无 非极性 S 有 极性 O 有 极性 C 无 非极性 N 有 极性 O 有 极性
3.分子的手性
(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能叠合的现象。
(2)手性分子：具有手性异构体的分子。
【小试牛刀】
微考点1 有关羧酸酸性强弱的判断及归因分析
1.试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH ②CCl3COOH ③CHCl2COOH
④CH2ClCOOH ⑤CH3COOH
⑥CH3CH2COOH
【答案】①>②>③>④>⑤>⑥
2.酸性：氟乙酸大于氯乙酸的原因是电负性：F>Cl，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致氟乙酸羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。
3.酸性：甲酸大于乙酸的原因是烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
微考点2 分子极性的判断
4.(2024·山东名校联考一模)下列分子属于非极性分子的是( )
A.COSB.HCHO
C.SO3D.CH2Cl2
【答案】C
【解析】COS分子不对称，属于极性分子，故A不符合题意；HCHO正、负电中心不重合，HCHO是极性分子，故B不符合题意；CH2Cl2相当于甲烷中两个氢原子替换为氯原子，正、负电中心不重合，所以CH2Cl2是极性分子，故D不符合题意。
5.下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.O3、SO3B.HCl、H2S
C.CO2、CH4D.P4、C2H4
【答案】C
【解析】O3为极性分子，SO3为含有极性键的非极性分子，A不符合题意；HCl为含有极性键的极性分子，H2S为含有极性键的极性分子，B不符合题意；CO2、CH4均为含有极性键的非极性分子，C符合题意；P4为含有非极性键的非极性分子，C2H4为含有极性键和非极性键的非极性分子，D不符合题意。
考点2 分子间作用力
1.分子间作用力
(1)范德华力、氢键的对比
(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
2.分子的溶解性
(1)“相似相溶”规律
①非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。
②分子结构相似的物质易互溶。
(2)氢键对分子溶解性的影响
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
【小试牛刀】
1.下列说法错误的是( )
A.甘油和水可以任意比例互溶原因之一为甘油与水形成分子间氢键
B.H2O的沸点高于HF，是因为氢键强弱：O—H…O>F—H…F
C.氢氟酸水溶液中氢键的类型有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
D.比熔点低的原因是前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键
【答案】B
【解析】甘油为丙三醇，因其能与水形成分子间氢键，故可与水以任意比例互溶，A正确；H2O的沸点比HF高，是因为等物质的量的H2O和HF，前者比后者含有的氢键数目多，而氢键强弱：O—H…OCH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O分子间氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大
考点3 配合物、超分子
1.配位键
(1)形成：由一个原子单方面提供孤电子对而另一个原子接受孤电子对形成的，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。
(2)表示方法：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH4＋可表示为，在NH4＋中，虽然有1个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
2.配位化合物
(1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。
(2)组成：如[Cu(NH3)4]SO4：
(3)形成条件
①中心离子或原子：有空轨道，一般是带正电的金属离子，特别是过渡金属离子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有电中性的原子等。
②配位体：其中的配位原子(配位体中直接同中心离子或原子配合的原子)有孤电子对。配位体可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是离子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。
3.超分子
(1)超分子的定义和主要特征
①定义：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。
②主要特征：分子识别；自组装。
例如：冠醚与金属离子的聚集体可以看成是一类超分子。
(2)应用
KMnO4溶液对烯烃的氧化效果差，在烯烃中溶入冠醚时，冠醚通过与K＋结合而将MnO4−带入烯烃；冠醚不与MnO4−结合，使游离或裸露的MnO4−反应活性很高，从而使氧化反应能够迅速发生。
【小试牛刀】
微考点1 配位键与配位数
1.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是( )
A.配位体是Cl－和H2O，配位数是8
B.中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C.内界和外界中Cl－的数目比是1∶2
D.在1 ml该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 ml AgCl沉淀
【答案】C
【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配位体是Cl－和H2O，配位数是6，故A错误；中心离子是Ti3＋，故B错误；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，1 ml该配合物只能生成2 ml AgCl沉淀，故D错误。
2.新型超高能材料是国家核心军事力量制高点的重要标志，高性能炸药BNCP的结构如图：
(1)与C同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钴不同的元素有 种。
(2)中心C原子的配位数为 。
(3)①配体是平面结构，图中标记“*”的N原子与O原子之间σ键是由N原子的 杂化轨道与O原子的 轨道重叠形成的。
②NH3分子中∠H—N—H (填“>”“N，a不正确；NH3分子中N原子有1个孤电子对，H2O分子中O原子有2个孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大于NH3，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SO42−中S原子采取sp3杂化，故SO42−的空间结构为正四面体形，e正确；NH3中N为sp3杂化，g不正确。
微考点3 超分子及应用
4.(2024·福建龙岩模拟)冠醚在水相和油相均有一定的溶解度，是重要的相转移催化剂。18⁃冠⁃6是冠醚的一种，其结构如图A，下列说法不正确的是( )
A.18⁃冠⁃6中氧原子的杂化类型为sp3
B.表示18⁃冠⁃6在油相中结构的是图B而不是图C
C.图D中K＋与18⁃冠⁃6的空腔大小相近，且与氧原子之间通过相互作用形成稳定的超分子结构，体现超分子的分子识别特征
D.若18⁃冠⁃6的部分氢原子被氟原子取代，与K＋形成的超分子稳定性将增强
【答案】D
【解析】18⁃冠⁃6分子中氧原子形成2个共价键且存在2个孤电子对，采用sp3杂化，A正确；烃基亲油，O原子亲水，则能表示18⁃冠⁃6在油相中结构的是图B，B正确；冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构，体现出超分子的分子识别特征，C正确；F原子比O原子电负性大，吸引电子能力比O原子强，导致O电荷密度减少，配位能力降低，与K＋形成的超分子稳定性将减弱，D错误。
5.利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )
A.第二电离能：CNH3
B.键的极性：H—Cl>H—H
C.键角：H2O>CH4
D.分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH
【答案】B
【解析】SiH4中四个Si—H完全相同，均为极性键，但SiH4为正四面体结构，故为非极性分子，NH3为三角锥形结构，故为极性分子，故A错误；H—H为非极性键，H—Cl为极性键，则键的极性：H—Cl>H—H，故B正确；水分子为V形结构，含两个孤电子对，甲烷为正四面体结构，不含孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力较大，则键角：H2ON，分子中三键的键长：HC≡NNaD，请从结构角度说明理由： 。
【答案】①HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C==O>C==S>C==Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 ②原子半径：S>O，键长：S—H>O—H，S—H键更易断键电离出H＋，因此HD酸性更强，其酸根离子水解程度较低，故碱性：NaC>NaD
【限时训练】（限时：60分钟）
[分值：100分]
(选择题1~8题，每小题5分，9~15题，每小题6分，共82分)
1.(2024·北京大兴模拟)下列变化中，主要破坏的微粒间作用力为范德华力的是( )
A.钠熔化成闪亮的小球
B.干冰升华
C.苯酚晶体久置后变为粉红色
D.工业合成氨，利用氨易液化的特点，从混合气体中分离出来
【答案】B
【解析】钠熔化成闪亮的小球主要破坏的是金属键，A不符合题意；苯酚晶体久置后变为粉红色，破坏了共价键，C不符合题意；氨易液化是因为NH3分子间含有氢键，使得分子间作用力增大，D不符合题意。
2.下列事实与氢键无关的是( )
A.冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子
B.常温下，互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同
C.NH3的稳定性比CH4的强
D.液态HF的化学式有时写成(HF)n的形式
【答案】C
【解析】冰中的水分子间主要以氢键结合，而氢键具有方向性和饱和性，故每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，A不符合题意；互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同，常温下前者为液态，后者为气态，这与乙醇分子间形成了氢键而甲醚分子间没有形成氢键有关，B不符合题意；氨气和甲烷的稳定性分别与N—H和C—H的键能有关，跟氢键无关，C符合题意。
3.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A.H2O2分子为非极性分子
B.CO2分子中C原子为sp2杂化
C.BF3分子为平面三角形
D.CH3COOH分子间只存在范德华力
【答案】C
【解析】H2O2分子空间结构为半开书页型，分子结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，A不正确；CO2分子中，中心C原子的价层电子对数为2，采取sp杂化，B不正确；BF3分子中，B原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，且B原子不存在孤电子对，所以分子呈平面三角形，C正确；CH3COOH分子间存在氢键和范德华力，D不正确。
4.(2024·湖北黄冈模拟)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
【答案】B
【解析】由于乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间不存在，导致乙醇的沸点高于乙醛，A不符合题意；KAl2Cl7是离子晶体，Al2Cl6是分子晶体，导致KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6，B符合题意；电负性：F>Cl，故PF3中共用电子对离P更远，排斥力更小，键角更小，C不符合题意；由于原子半径：I>Br，导致H—Br的键能比H—I的键能大，所以热分解温度：HBr>HI，即稳定性：HBr>HI，D不符合题意。
5.(2021·湖北，9)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A.N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
【答案】A
【解析】Cl、P的电负性差值大于Cl、N的电负性差值，NCl3、PCl3的空间结构都是三角锥形，故NCl3分子的极性小于PCl3，A项错误；分子的稳定性与键能、键数目有关，N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高，B项正确；NH3、PH3分子空间结构都是三角锥形，NH3、PH3中N、P原子孤电子对数都为1，杂化类型都是sp3，但N的电负性大于P，NH3分子中成键电子对之间排斥力大于PH3，故NH3键角大于PH3，C项正确。
6.(2020·海南，7)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是( )
A.先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O
C.Cu2＋与NH3中的氮原子以π键结合
D.NH3分子中∠HNH为109°28'
【答案】B
【解析】向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，故A错误；Cu2＋提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；NH3分子为三角锥形，∠HNH为107°，故D错误。
7.(2024·河北邯郸统考一模)已知：硫代硫酸根离子(S2O32−)可看作是SO42−中的一个O原子被S原子取代的产物，S2O32−作为配体可提供孤电子对与Au＋形成[Au(S2O32−)2]3−。下列有关说法正确的是( )
A.SO3与SO32−的键角相等
B.SO32−与S2O32−的空间结构相同
C.SO3是极性分子，故SO3易溶于水
D.S2O32−作为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
【答案】D
【解析】SO3中中心原子S的价层电子对数为3＋12×(6－3×2)=3，则SO3的空间结构为平面正三角形，而SO32−中中心原子S的价层电子对数为3＋12×(6＋2－3×2)=4，则其空间结构为三角锥形，故二者的键角不相等，A错误；SO32−的空间结构为三角锥形，而S2O32−中中心原子S的价层电子对数为4＋12×(6＋2－3×2－2)=4，则其空间结构为四面体形，即二者的空间结构不相同，B错误；SO3是非极性分子，但由于SO3与水会发生反应，SO3在水中溶解度大，C错误；S2O32−的中心S原子价层电子对数为4且不含孤电子对，则中心S原子不能做配位原子，端基S原子含有孤电子对，能做配位原子，即S2O32−作为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对，D正确。
8.螯合剂能与人体内有毒的金属离子结合形成稳定螯合物，从而治疗与急性或慢性中毒相关的损伤。乙二胺四乙酸(EDTA)是常见的螯合剂之一，其四价阴离子形成的螯合物结构如图。下列说法正确的是( )
A.原子半径：O>N>C>H
B.N、C、O的氢化物分子间均存在氢键
C.Mn＋的配位数为6，配位原子为N和O
D.该螯合物中含有共价键、配位键和离子键
【答案】C
【解析】同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：C>N>O，故A错误；碳元素的氢化物不能形成分子间氢键，故B错误；由图可知，螯合物中Mn＋与氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，故C正确。
9.下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是( )
【答案】D
【解析】水分子中O上有2个孤电子对，氨分子中N上有1个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，所以水分子中键角比氨分子中键角小，A错误；N与P为同主族元素，N的非金属性比P强，则热稳定性：NH3>PH3，分子的热稳定性与分子间的作用力无关，B错误；Cl的原子半径小于Br的原子半径，则Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长，Cl—Cl的键能大于Br—Br的键能，C错误。
10.我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如图。
下列有关物质的说法正确的是( )
A.H2和HCHO均属于非极性分子
B.CO2的空间结构为V形
C.H2O2和H2O中均含极性键和非极性键
D.CH3OH的熔点高于HCHO
【答案】D
【解析】HCHO中C原子价层电子对数为3＋4−1×2−2×12=3，不含孤电子对，为平面三角形结构，正、负电荷中心不重合，为极性分子，H2为直线形分子，为非极性分子，选项A错误；CO2中C原子的价层电子对数为2＋4−2×22=2，无孤电子对，空间结构为直线形，选项B错误；H2O不含非极性键，选项C错误；分子间含有氢键时熔点较高，CH3OH分子间存在氢键，则熔点：HCHOCl>C ②3∶1 (3)AC
【解析】(3)该复合物中Cl原子价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断Cl的杂化类型为sp3，故B正确；该复合物中Cl、CO和H2O为配体，故C错误；CO与N2的价层电子总数相同，为等电子体，等电子体结构和性质相似，所以其结构式为C≡O，故D正确。
学习导航站
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 键的极性与分子极性 分子手性★★★☆☆
考点2 分子间作用力★★★☆☆
考点3 配合物、超分子★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
极性键
非极性键
成键原子
不同种元素的原子间
同种元素的原子间
电子对
发生偏移(电荷分布不均匀)
不发生偏移(电荷分布均匀)
成键原子
的电性
Hδ＋—Clδ−
呈电中性
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
分子的正电中心和负电中心重合
分子的正电中心和负电中心不重合
存在的
共价键
非极性键或极性键
非极性键或极性键
分子内原
子排列
对称
不对称
分子
式
中心原子
分子的极性
元素符号
有无孤电子对
CS2
SO2
O3
CH4
NH3
H2O
范德华力
氢键
作用微粒
分子
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
－
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有方向性和饱和性
强度
共价键>氢键>范德华力
影响
其强
度的
因素
①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；
②分子的极性越大，范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关
对物质性
质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
芳烃
芘
并四苯
蒄
结构
结合
常数
385
3 764
176 000
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：乙醇(78.3 ℃)高于乙醛(20.8 ℃)
分子间氢键
B
熔点：KAl2Cl7远高于Al2Cl6
分子间作用力
C
键角：PF3(94°)小于PCl3(100.1°)
电负性差异
D
分解温度：HBr(500 ℃)高于HI(300 ℃)
键能大小
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角：H2OPH3
NH3分子间氢键强于PH3分子间作用力
C
Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长
Cl—Cl的键能小于Br—Br的键能
D
酸性：
CH3COOH>CH3CH2COOH
烷基(R—)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱