高考化学一轮复习课时作业37 分子结构与性质.docx
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高考化学一轮复习课时作业37分子结构与性质
课时作业37 分子结构与性质
时间:
45分钟
一、选择题
1.(2019·福建泉州检测)下列对分子的性质的解释中,不正确的是( A )
A.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B.乳酸
有一对对映异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
D.由图知酸性:
H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数
解析:
水分子稳定是因为O—H键键能大,难断裂,A项错误;乳酸分子中与羟基相连的碳原子是手性碳原子,有对映异构体,B项正确;因为碘、四氯化碳、甲烷都是非极性分子,而水是极性分子,根据相似相溶原理可知C项正确;因为含氧酸的酸性随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数的增多而增强,由图示可看出D项正确。
2.某化合物的分子式为AB2,A属ⅥA族元素,B属ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知AB2分子的键角为103.3°。
下列推断不正确的是( B )
A.AB2分子的空间构型为“V”形
B.A—B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子
C.AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低
D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键
解析:
根据A、B的电负性值及所处位置关系,可判断A为O元素,B为F元素,该分子为OF2。
O—F键为极性共价键。
因为OF2分子的键角为103.3°,OF2分子中键的极性不能抵消,所以为极性分子。
3.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( B )
A.CO2、H2SB.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2D.NH3、HCl
解析:
H2S、NH3和HCl都是含有极性键的极性分子;Cl2是含有非极性键的非极性分子;CO2、CH4是含有极性键的非极性分子;C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。
4.用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构,两个结论都正确的是( D )
A.直线形;三角锥形B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形D.V形;平面三角形
解析:
H2S分子中的中心原子S原子上的孤对电子对数是1/2×(6-1×2)=2,则说明H2S分子中中心原子有4对电子对,其中2对是孤对电子,因此空间结构是V形;而COCl2中中心原子的孤对电子对数是1/2×(4-2×1-1×2)=0,因此COCl2中的中心原子电子对数是3对,是平面三角形结构,故选项是D。
5.下列关于丙烯(CH3—CH=CH2)的说法错误的是( B )
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子存在非极性键
D.丙烯分子中3个碳原子在同一平面上
解析:
丙烯(CH3—CH=CH2)中存在6个C—Hσ键和2个C—Cσ键,还有1个π键,则共有8个σ键,1个π键,A项正确;甲基中的C为sp3杂化,
中的C为sp2杂化,丙烯中只有1个C原子为sp3杂化,B项错误;C、C之间形成的共价键为非极性键,则丙烯分子存在非极性键,C项正确;
为平面结构,甲基中的C与双键碳原子直接相连,则三个碳原子在同一平面上,D项正确。
6.(2019·黑龙江大庆一模)氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2):
2CHCl3+O2―→2HCl+2COCl2,光气的结构式为
。
下列说法不正确的是( A )
A.CHCl3分子的空间构型为正四面体
B.COCl2分子中中心C原子采用sp2杂化
C.COCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
D.使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
解析:
甲烷中4个共价键完全相同为正四面体,CHCl3分子的4个共价键不完全相同,不是正四面体,A项错误;COCl2的结构式为
,中心C原子有3个价层电子对,孤电子对数为0,为sp2杂化,B项正确;由COCl2的结构知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,C项正确;氯仿变质,有氯化氢生成,加入硝酸银溶液有白色沉淀生成,所以使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质,D项正确。
7.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( C )
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。
8.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( D )
A.PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥形
B.BCl3中B原子sp2杂化,为平面三角形
C.CS2中C原子sp杂化,为直线形
D.H2S分子中,S为sp杂化,为直线形
解析:
PCl3分子中P原子形成3个σ键,孤对电子数为
-3=1,为sp3杂化,三角锥形,A正确;BCl3分子中B原子形成3个σ键,孤对电子数为
-3=0,为sp2杂化,平面三角形,B正确;CS2分子中C原子形成2个σ键,孤对电子数为
-2=0,为sp杂化,直线形,C正确;H2S分子中,S原子形成2个σ键,孤对电子数为
-2=2,为sp3杂化,V形,D错误。
9.液氨是富氢物质,是氢能的理想载体。
下列说法不正确的是( D )
A.NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化
B.[Cu(NH3)4]2+中,NH3分子是配体
C.NH
与PH
、CH4、BH
互为等电子体
D.相同压强下,NH3的沸点比PH3的沸点低
解析:
A项,氨气分子中氮原子的价层电子对数=3+
×(5-3×1)=4,所以N原子采用sp3杂化,不符合题意;B项,在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,所以N原子是配位原子,NH3分子是配体,不符合题意;C项,等电子体为原子数相等和价电子数相等的分子、离子或原子团,NH
与PH
、CH4、BH
均含有5个原子,且价电子数均为8,互为等电子体,不符合题意;D项,NH3和PH3的结构相似且都属于分子晶体,分子晶体的熔沸点随其相对分子质量的增大而增大,但NH3的分子间存在氢键,所以相同压强下,NH3和PH3相比,NH3的沸点较高,符合题意。
10.关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( C )
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:
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。
11.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( D )
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+离子中,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:
该反应的反应原理为CuSO4+2NH3·H2O===Cu(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。
12.下列叙述正确的是( C )
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。
二、非选择题
13.
(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是
_________________________________________________________________________________________________________________。
(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示:
①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号);m=________(填数字)。
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有________(填序号)。
A.离子键B.共价键
C.金属键D.范德华力
E.氢键
(3)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。
肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在________(填标号)。
A.离子键B.共价键
C.配位键D.范德华力
解析:
(1)硅烷形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,分子间范德华力越强,沸点越高。
(2)①由球棍模型可以看出,大黑球为硼原子,灰球为氧原子,小黑球为氢原子。
2号硼原子形成3个键,采取sp2杂化,4号硼原子形成4个键,采取sp3杂化;4号硼原子三个sp3杂化轨道与除5号氧原子外的三个氧原子形成σ键后还有一个空轨道,而5号氧原子能提供孤电子对而形成配位键;由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,可知m=2。
②在晶体中Na+与Xm-之间为离子键,H2O分子间存在范德华力,而该阴离子能与水分子形成氢键。
(3)SO
中存在配位键、共价键,N2H
与SO
之间存在离子键,离子晶体中不存在范德华力。
解析:
(1)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)
(2)①sp2、sp3 4,5(或5,4) 2 ②ADE
(3)D
14.下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线画出。
根据信息回答下列问题:
(1)基态镓原子的最外层电子排布式为________。
(2)铁元素位于元素周期表的________区;Fe和CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为_________________________。
(3)已知:
原子数目和价电子总数均相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。
与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式,各写一种)。
(4)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有__________________________________________________________。
(5)根据VSEPR模型预测ED
的空间构型为________。
B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子为________(写2种)。
解析:
(1)Ga的原子序数为31,基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,最外层电子排布式为4s24p1。
(2)26号元素铁位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,属于元素周期表的d区。
CO的化合价为0,在Fe(CO)5中铁的化合价为0。
(3)与CO互为等电子体的分子是N2;离子为CN-、NO+、C
。
(4)碳原子采用sp3杂化的分子是含有饱和碳原子的化合物,有CH4、CH3OH。
(5)根据VSEPR模型预测,ClO
的空间构型为正四面体。
C、N、O、Cl相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子有CO2、NCl3、CCl4等。
答案:
(1)4s24p1
(2)d 0
(3)N2 CN-、NO+、C
(任写一种)
(4)CH4、CH3OH
(5)正四面体 CO2、NCl3、CCl4(任写2种)
15.(2019·江西九江十校联考)元素X位于第4周期,其基态原子有4个未成对电子。
Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,W原子的2p轨道上有3个未成对电子。
(1)Y与W、Z可形成多种化合物。
①元素Y与Z中电负性较大的是________(用元素符号描述)。
②离子ZY
的空间构型为________(用文字描述),杂化方式为________。
③ZY2空间构型是________________________,杂化方式是________,属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
④元素Y与W中第一电离能较大的是________(用元素符号描述)。
(2)Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z,其原因是________。
(3)将含X2+的溶液与KCN、氨水反应可得到化合物K3[X(CN)5(NH3)]。
①基态X2+的电子排布式是________。
②1mol配合物K3[X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为________。
③画出X原子的价电子排布图________;
④[X(CN)5(NH3)]3-配离子中存在的化学键类型有________(填序号)。
a.配位键 b.氢键 c.极性共价键
d.非极性共价键e.离子键
解析:
元素X的4个未成对电子是3d电子,X是铁。
Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y是氧。
元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,Z是硫。
W原子的2p轨道上有3个未成对电子,W是氮。
(1)①元素Y与Z中电负性较大的是O。
②离子ZY
的中心原子S的价层电子对为4,其中有一对孤电子对,其空间构型为三角锥形,杂化方式为sp3。
③ZY2的中心原子S的价层电子对为3,其中有一对孤电子对,空间构型为V形,杂化方式为sp2,分子中电荷分布不均匀,分子有极性。
④N的2p电子处于半充满的较稳定状态,所以第一电离能较大的是N。
(2)Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z,其原因是H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能。
(3)①基态X2+的电子排布式是[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6。
②1mol配合物K3[X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为14mol。
③X原子的价电子排布图为
。
④[X(CN)5(NH3)]3-配离子中存在的化学键类型有配位键、极性共价键。
答案:
(1)①O ②三角锥形 sp3
③V形 sp2 极性 ④N
(2)H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能
(3)①[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 ②14mol
③
④a、c
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