2018高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第十一章　物质结构与性质【选修】 课时作业36 Word版含解析

课时作业36　分子结构与性质

授课提示：对应学生用书第373页]

基础题组]

1．(2017·北京调研)N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)

A．N2分子与CO分子中都含有三键

B．CO分子中有一个π键是配位键

C．N2与CO互为等电子体

D．N2与CO的化学性质相同

解析：由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。

答案：D

2．(2017·沈阳质检)下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是(　　)

①HCl　②H2O　③O2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2

A．①②③　　　　　　　B．③④⑤⑥

C．①③⑥  D．③⑤⑥

解析：单键一定是σ键，双键或三键中有一个σ键，其余均是π键。

答案：D

3．在硼酸B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)

A．sp，范德华力  B．sp2，范德华力

C．sp2，氢键  D．sp3，氢键

解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。

答案：C

4．(2017·营口联考)下列说法中正确的是(　　)

A．HCHO分子中既含σ键又含π键

B．CO2分子中的化学键为非极性键

C．NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2

D．沸点：PH3>NH3>H2O

解析：HCHO分子中含有碳氧双键，既含σ键又含π键，A项正确；CO2分子中的化学键是极性键，B不正确；NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp3杂化，C项不正确；氨气分子之间存在氢键，因而氨的沸点反常高，由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键，因此水的沸点高于氨的沸点，D项不正确。

答案：A

5．关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(　　)

A．键角是描述分子立体结构的重要参数

B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C．键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定

D．键角的大小与键长、键能的大小无关

解析：C项应是键能越大，键长越短，共价化合物就越稳定。

答案：C

6．(2017·包头一模)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

解析：PH3与NH3构型相同，因中心原子上有一对孤电子对，均为三角锥形，属于极性分子，A、B项正确；PH3的沸点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为N—H键键能高，D项正确。

答案：C

7．(2017·大同模拟)A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s2；B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；C元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子；D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；E是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素；F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数F比G小2。

根据信息回答下列问题：

(1)C的外围电子排布图为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子，阳离子中中心原子的杂化类型为________；分子的VSEPR模型名称为________；阴离子的立体构型为________。

(2)G的价电子排布式为________。用电子式表示化合物AE2的形成过程：________________________________________________________________________。

(3)F与BD易形成配合物F(BD)5，在F(BD)5中F的化合价为________；与BD分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。

(4)E有多种含氧酸根离子：①EO－；②EO；③EO；④EO，其中空间构型为四面体形的是________(填序号)。

(5)B、C、D、E原子相互化合形成的分子有多种，请列举两种分子内所有原子都满足最外层达8电子稳定结构的分子：________________________________________________________________________(写分子式)。

解析：A的基态原子外围电子排布式为3s2，所以A是镁元素。B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，因此B是碳元素。C元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则C是氮元素。D原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，所以D是氧元素。E是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素，则E是氯元素。F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数F比G小2，则属于第Ⅷ族元素，分别是铁和镍。

答案：(1)

　sp3　正四面体　V形

(2)3d84s2

(3)0价　N2　CN－

(4)④

(5)CO2、NCl3、CCl4、COCl2、N≡C—C≡N等中的任意2个

8．(2017·郑州模拟)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂。氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调节剂)，其组成结构和物理性质见下表。

回答下列问题：

(1)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为________。

(2)氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有________。

A．离子键  B．金属键

C．极性键  D．非极性键

E．配位键  F．氢键

(3)查文献可知，可用2－氯－4－氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡脲。

反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、断裂________个π键。

(4)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂，是由硫酸铜和生石灰制得。若在波尔多液的蓝色沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物。铜元素基态原子排布式为________________________________________________________________________。

(5)上述沉淀溶解过程的离子方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)氮原子在氯吡苯脲中以2种形式出现，一是C—N，另一是C＝N，前者1＋3＝4，sp3杂化，后者1＋2＝3，sp2杂化。(3)反应过程中，异氰酸苯酯断裂的C＝N中1根π键，2－氯－4－氨吡啶断裂的是1根σ键。(5)溶解过程是Cu(OH)2蓝色沉淀溶解在氨水中生成四氨合铜离子，形成蓝色透明溶液。

答案：(1)sp2、sp3杂化　(2)C、D

(3)NA　NA

(4)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar]3d104s1

(5)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O

能力题组]

1．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

解析：A项，NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3；B项，N、P同主族，PH与NH结构相似；C项，SiO2是原子晶体；D项，C3H8中两个C—C键的夹角不是180°，不是直线形的分子。

答案：B

2．以下微粒含配位键的是(　　)

①N2H　②CH4　③OH－　④NH　⑤Fe(CO)3　⑥Fe(SCN)3　⑦H3O＋　⑧Ag(NH3)2]OH

A．①②④⑦⑧  B．③④⑤⑥⑦

C．①④⑤⑥⑦⑧  D．全部

解析：①N2H的结构式为；⑦H3O＋的结构式为；Fe(CO)3、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2]OH均为配合物，中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。

答案：C

3．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)

A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子

B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子

C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低

D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性

解析：A.CS2与二氧化碳相似，都是直线形分子，为非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，则二硫化碳在水中的溶解度不大，错误；B.二氧化硫为V形分子，氨气为三角锥形分子，都是极性分子，所以易溶于水，正确；C.二硫化碳为非极性分子，常温下为液体，但二氧化硫、氨气在常温下均为气体，所以二硫化碳的熔沸点最高，错误；D.氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性，还因为氨气与水分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，错误。

答案：B

4．(2017·银川模拟)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

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。

答案：B

5．(2017·荆州模拟)下列叙述正确的是(　　)

A．NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心

B．CCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

C．H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

D．CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央

解析：A.NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥底，错误。B.CCl4是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，错误。C.H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，正确。D.CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，错误。

答案：C

6．(2013·江苏化学，21A(2)(3)(4)(5))元素X位于第四周期，其基态原子内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。

(1)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。

(2)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是________。

(3)Y与Z可形成YZ。

①YZ的空间构型为________(用文字描述)。

②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：________。

(4)X的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。

解析：X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，为30号元素锌。Y核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为16号元素硫，Z为氧。(1)H2S中硫原子有2对孤电子对，2个成键原子，所以S原子杂化类型为sp3。(2)在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是因为水分子与乙醇间能形成分子间氢键。(3)①SO中由于硫原子是sp3杂化类型，所以为空间正四面体构型。②与SO互为等电子体的分子可以采用“左右移位，同族替换”的方法，SO→SiF4→SiCl4→CCl4等。(4)Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。

答案：(1)sp3

(2)水分子与乙醇分子之间形成氢键

(3)①正四面体　②CCl4或SiCl4等

(4)16×6.02×1023个

7．已知A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的主族元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。

试回答下列有关的问题：

(1)写出F元素的电子排布式：________________________________________________________________________。

(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为________。

(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子立体构型是________。

(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(写出元素符号)。

四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________(写化学式)。

解析：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大，由“A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子云相等”推出A为O，由“B是短周期中原子半径最大的元素”推出B为Na，由“C元素3p能级半充满”推出C为P，由“F是第四周期未成对电子最多的元素”推出F为Cr，由“E是所在周期电负性最大的元素”及原子序数大小关系推出E为Cl，则D为S。(2)含四个原子的A的氢化物为H2O2，其氧原子的杂化轨道类型为sp3杂化。(3)CE3和CE5为PCl3和PCl5，PCl3是极性分子，立体构型为三角锥形，PCl5为非极性分子。(4)同周期主族元素第一电离能从左到右呈现增大的趋势，但第ⅤA族反常，第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S>Na。四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H3PO4、H2SO4、HClO4，NaOH是碱，H3PO4是中强酸，H2SO4、HClO4都是强酸，物质的量浓度相同时，pH由大到小顺序为NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar]3d54s1)

(2)sp3　(3)三角锥形

(4)Cl>P>S>Na　NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4

8．(2017·沈阳联考)随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分是CH4)为原料经合成气(主要成分为CO、H2)制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题：

(1)Fe(CO)5]中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式：________________________________________________________________________。

(2)与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(各举一种即可，填化学式)，CO的电子式为________，CO的结构式可表示成________________________________________________________________________。

(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是________________________________________________________________________。

(4)CH3CHO中，—CH3中的碳原子采取________杂化方式，—CHO中的碳原子采取________杂化方式。

解析：(1)Fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar]3d64s2。(2)N2、CN－与CO互为等电子体；因为N2的电子式为N⋮⋮N，所以CO的电子式为C⋮⋮O，其结构式为CO(有一个配位键)。(3)CH4、CH3OH中的碳原子均为四面体结构原子，采取sp3杂化；由于CH3OH是极性分子，且存在分子间氢键，所以CH3OH的熔、沸点较高。(4)CH3CHO的结构式为，甲基碳原子采取sp3杂化，醛基碳原子采取sp2杂化。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar]3d64s2

(2)N2　CN－　C⋮⋮O　CO

(3)CH4、CH3OH　CH3OH分子有极性，同时分子之间还存在着氢键的作用

(4)sp3　sp2