2022届高考化学一轮复习同步练习：分子结构与性质

这是一份2022届高考化学一轮复习同步练习：分子结构与性质，共16页。试卷主要包含了下列推论正确的是，2 g该物质含有6，钒酸钐是一种高效可见光催化剂等内容，欢迎下载使用。
A.W、R元素单质分子内的化学键都是非极性键
B．X、Z元素都能够形成双原子分子
C．键长W—HW—H
D．键长X—H＜W—H，键能X—H＜W—H
2． HCHO与 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Zn（CN）4)) eq \s\up12(2－) 在水溶液中发生反应：
4HCHO＋ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Zn（CN）4)) eq \s\up12(2－) ＋4H＋＋4H2O=== eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Zn（H2O）4)) eq \s\up12(2＋) ＋4HOCH2CN。下列有关说法正确的是( )
A． eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Zn（CN）4)) eq \s\up12(2－) 中存在共价键和离子键
B．HCHO中碳原子以sp2的形式杂化
C．CN－中的σ键和π键数目相同
D．Zn原子有未成对电子
3.下列推论正确的是( )
A．F2和I2都是非极性分子，I2难溶于水，故F2也难溶于水
B．BF3和NF3都只含极性键，NF3是极性分子，故BF3也是极性分子
C．Li和Na位于同一主族，Na 燃烧生成Na2O2，故Li燃烧也生成Li2O2
D．B3N3H6(硼氮苯)与苯互为等电子体，苯是平面形分子，故硼氮苯也是平面形分子
4． 2020年10月12日零时57分，我国成功发射高分十三号卫星，其中应用的运载火箭为长征三号乙。科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中四个氮原子共平面
C．15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
D．该分子中有一个N原子可能采用sp3杂化
5.磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中N原子均为sp2杂化
B.基态氯原子核外电子有9个空间运动状态
C.H3PO4分子中磷原子的价层电子对数为4
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中手性碳原子个数增加
6.Fe、C、Ni 均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为___________________________________；
在[Fe(OCN)6]4－中，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
(2)C3＋的一种配离子[C(N3)(NH3)5]2＋中，配位体N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中心原子杂化类型为__________；NH3的空间构型为________________________________________
___________________________________________________________________；
NH3的沸点高于CH4，这是因为_____________________________________
___________________________________。
(3) 1 ml [Ni(CN)4]2－中含有σ键的数目为__________，与CN－互为等电子体的一种分子为__________(填化学式)。
(4)Ni的晶胞结构如图所示，镍晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子数目为__________。
7.钒酸钐(SmVO4)是一种高效可见光催化剂。以Sm(NO3)3·6H2O和Na3VO4为原料,在三乙醇胺
()-丙三醇-乙醇的混合有机溶剂体系中直接沉淀可成功制得SmVO4纳米粒子。回答下列问题:
(1)基态V原子价层电子排布图为____________ 。
(2)Sm属于镧系元素。
①Sm元素在周期表中属于 区。
②写出一种与N互为等电子体的分子: 。
(3)C、N、O原子中未成对电子的电子数目比为 ,氮原子的第一电离能比氧原子的大,其原因是 _________。
(4)乙醇与二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体,乙醇的沸点比二甲醚的高,原因是 ______________________。
(5)46 g丙三醇中含σ键的数目为 (用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
(6)金属钠的晶胞结构如图所示。
①金属钠中钠原子的堆积方式为 。
②若该晶胞参数为a nm,则晶胞密度是
g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
8.碳族元素在生产生活中的应用极其广泛。请回答以下有关碳族元素的问题。
(1)下列说法正确的是__________(填字母)。
a．CS2与SO2分子的键角相同
b．HCHO中的C原子为sp2杂化
c．CF4与SiCl4均为非极性分子
d．第一电离能：O＞N＞C
e．CO与N2为等电子体，所以化学性质完全相同
(2)晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料。区分晶体硅和无定形硅最可靠的科学方法为__________；28 g晶体硅中含共价键__________ml。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是__________，Ni(CO)4易溶于__________(填字母序号)。
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞结构(晶胞参数为x pm)如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，则该晶胞中C60的堆积方式为__________，C60与M原子的个数比为__________。
(5)利用光催化还原CO2制备工业原料CH4，可以达到减碳的效果。该反应中，带状的纳米Zn2GeO4(催化剂)的催化效果较好。CO2分子中σ键与π键的比值为__________，催化剂所含元素Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是_______
_________________________________________________________________，
元素Zn的价电子排布式为__________。
(6)锗元素是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为NA，其密度为__________g·cm－3(列出计算式即可)。
9.六氟化硫(SF6)具有良好的高压绝缘性，在电器工业中有着广泛的用途，SF6分子呈正八面体结构，S原子位于正八面体的中心。下列关于SF6的推测中，正确的是( )
A．SF6在氧气中燃烧可生成SO2
B．SF6是离子化合物
C．SF6是非极性分子
D．SF6中各原子的最外电子层都达到8电子稳定结构
10.二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个环戊二烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等溶剂。下列说法正确的是( )
A．二茂铁属于离子晶体
B．在二茂铁结构中，C5H eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) 与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键
C．已知：环戊二烯的结构式，则其中碳环上有2个π键和5个σ键
D．二价铁离子的基态电子排布式为[Ar]3d44s2
11.在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一 ,瑞德西韦的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>P
B.瑞德西韦分子可以发生水解反应、加成反应、氧化反应和还原反应
C.瑞德西韦中所有的N都为sp3杂化
D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键、不存在大π键
12.关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( )
A．配位体是Cl－和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
13.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化
D.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子 [Cu(NH3)4]2+
14.[Ni(IMI)6](NO3)2等过渡金属咪唑类配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为__________，占据最高能层的电子云轮廓图为__________形。
(2)Ni与Ca位于同一周期且最外层电子数相同，镍的熔点和沸点均比钙高，这是因为_____________________________________________________________
___________。
(3)咪唑(IMI)的结构简式为，可以
HCHO、CHOCHO及(NH4)2SO4等为原料合成。①咪唑中碳原子的杂化方式是__________________________________________________。
②分子中σ键与π键的数目之比为__________。
③分子中的大π键可用符号πnm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(6)) )，则中形成的大π键的电子数为________。
15.1985年，Russsin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图所示，金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。请回答下列问题：
(1)Fe3＋的基态核外价电子排布式为______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
(2)上述化合物中含有三种非金属元素，试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为__________；硫可以形成SOCl2化合物，则该化合物的空间构型为__________。
(3)除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 。请写出氮原子的杂化方式__________。
(4)上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是__________。
(5)配合物Fe(CO)5的熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是__________(填字母)。
A.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C．1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键
D．Fe(CO)5===Fe＋5CO反应中没有新化学键生成
16.金属钛(22Ti)及其化合物广泛应用于航空航天,被称为“未来世界的金属”。
(1)按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素,钛元素基态原子未成对电子数为 个。
(2)某含钛化合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,化合物中含有的化学键类型是 ,0.5 ml该配合物中含有的σ键数目是 。
(3)二氧化钛是很好的催化剂,可以催化如下反应:
甲 乙
化合物甲中,sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为 ;化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)二氯二茂钛(Ⅳ)在金属有机合成中应用较广。其结构式如图所示。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则二氯二茂钛(Ⅳ)中的大π键可表示为 。
解析
1.如图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A.W、R元素单质分子内的化学键都是非极性键
B．X、Z元素都能够形成双原子分子
C．键长W—HW—H
D．键长X—H＜W—H，键能X—H＜W—H
解析：选B。根据元素在元素周期表的位置可以分析，X为N元素，W为P元素，Y为S元素，R为Ar元素，Z为Br元素，据此回答。Ar为稀有气体元素，为单原子分子，不存在共价键，A错误；X的双原子分子为N2，Z的双原子分子为Br2，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性WW—H，C错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能有W—HO>P
B.瑞德西韦分子可以发生水解反应、加成反应、氧化反应和还原反应
C.瑞德西韦中所有的N都为sp3杂化
D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键、不存在大π键
解析：选B。依据元素周期律,同周期元素,越靠右电负性越强,同主族元素,越靠上,电负性越强,故N、O、P元素的电负性由大到小的顺序为O>N>P,A错误;该物质含酯基,可发生水解反应;含苯环,可与氢气发生加成反应,该反应也是还原反应;该有机物有羟基,可发生氧化反应,B正确;该物质中有氮原子形成碳氮双键,该氮原子采取sp2杂化,C错误;该物质含苯环,存在大π键,D错误。
12.关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( )
A．配位体是Cl－和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
解析：选C。配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，配离子(内界)是[TiCl(H2O)5]2＋，外界是Cl－，B错误；内界[TiCl(H2O)5]2＋和外界Cl－的数目比是1∶2，C正确；加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl－与Ag＋反应，内界中的Cl－不与Ag＋反应，D错误。
13.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化
D.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子
[Cu(NH3)4]2+
解析：选D。该反应的反应原理为CuSO4+2NH3·H2OCu(OH)2↓+(NH4)2SO4,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4](OH)2。反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成,但生成了[Cu(NH3)4]2+,Cu2+浓度减小;在
[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对;若加入极性较小的乙醇,溶液会析出蓝色沉淀。
14.[Ni(IMI)6](NO3)2等过渡金属咪唑类配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为__________，占据最高能层的电子云轮廓图为__________形。
(2)Ni与Ca位于同一周期且最外层电子数相同，镍的熔点和沸点均比钙高，这是因为_____________________________________________________________
___________。
(3)咪唑(IMI)的结构简式为，可以
HCHO、CHOCHO及(NH4)2SO4等为原料合成。①咪唑中碳原子的杂化方式是__________________________________________________。
②分子中σ键与π键的数目之比为__________。
③分子中的大π键可用符号πnm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(6)) )，则中形成的大π键的电子数为________。
解析：(1)基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，其电子排布图(轨道表示式)为，占据最高能层的是4s，电子云轮廓图为球形。
(2)由于Ni的原子半径比Ca小且价电子数比Ca多，故镍的金属键比钙的强，所以镍的熔点和沸点均比钙高。
(3)咪唑(IMI)的结构简式为，可以HCHO、CHOCHO及(NH4)2SO4等为原料合成。
①分子中碳原子均形成双键，所以碳原子的杂化方式是sp2。
②单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则CHOCHO分子中σ键与π键的数目之比为5∶2。
③中碳原子和形成双键的氮原子各有1个电子，形成单键的氮原子有2个电子，则形成的大π键的电子数为6。
答案：(1) 球
(2)Ni的原子半径比Ca小且价电子数比Ca多，故镍的金属键比钙的强
(3)①sp2 ②5∶2 ③6
15.1985年，Russsin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图所示，金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。请回答下列问题：
(1)Fe3＋的基态核外价电子排布式为______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
(2)上述化合物中含有三种非金属元素，试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为__________；硫可以形成SOCl2化合物，则该化合物的空间构型为__________。
(3)除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 。请写出氮原子的杂化方式__________。
(4)上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是__________。
(5)配合物Fe(CO)5的熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是__________(填字母)。
A.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C．1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键
D．Fe(CO)5===Fe＋5CO反应中没有新化学键生成
解析：(2)对于SOCl2，根据VSEPR理论，价层电子对数为3＋ eq \f(1,2) ×(6－2×1－2)＝4，则其空间构型为三角锥形。
(3)对于NO eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) ，根据VSEPR理论，价层电子对数为2＋ eq \f(1,2) ×(5－2×2－1)＝2，根据杂化轨道理论，则中心N原子为sp杂化。
(4)直接与中心原子成键的为配位原子，所以中心原子铁的配位原子是N、S。
(5)看正负电荷中心是否重合，Fe(CO)5对称是非极性分子，CO不对称是极性分子，故A正确；铁的杂化轨道数为5，铁不是正四面体构型，Fe(CO)5中Fe原子不是以sp3杂化方式与CO成键，故B错误；碳与氧、铁与碳之间形成配位键，
1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键，故C正确；化学反应的实质是旧键的断裂，新键的生成，故D错误。
答案：(1)3d5 (2)N>O>S 三角锥形
(3)sp (4)S、N (5)AC
16.金属钛(22Ti)及其化合物广泛应用于航空航天,被称为“未来世界的金属”。
(1)按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素,钛元素基态原子未成对电子数为 个。
(2)某含钛化合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,化合物中含有的化学键类型是 ,0.5 ml该配合物中含有的σ键数目是 。
(3)二氧化钛是很好的催化剂,可以催化如下反应:
甲 乙
化合物甲中,sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为 ;化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)二氯二茂钛(Ⅳ)在金属有机合成中应用较广。其结构式如图所示。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则二氯二茂钛(Ⅳ)中的大π键可表示为 。
解析：(1)Ti元素的价电子排布式为3d24s2，在元素周期表分区中属于d区元素，基态原子未成对电子数为2个。
(2)根据化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O判断，含有的化学键类型是离子键、共价键和配位键，1 ml [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O含有的共价键数目为18NA，则0.5 ml该配合物中含有的σ键数目是9NA。
(3)化合物甲中，sp2杂化的碳原子个数为7，sp3杂化的碳原子个数为2，所以sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为7∶2，化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O，同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N原子的2p能级半充满、能量较低、较稳定，第一电离能大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
(4)根据分子的结构特点，可以看出二氯二茂钛(Ⅳ)中参与形成大π键的原子数为5，参与形成大π键的电子数为6，所以二氯二茂钛(Ⅳ)的大π键可表示为
π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(5)) 。
答案：(1)d 2
(2)共价键、离子键、配位键 9NA
(3)7∶2 N＞O＞C (4)π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(5))
X
W
Y
R
Z
X
W
Y
R
Z