届高考化学总复习跟踪检测40.docx
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届高考化学总复习跟踪检测40
跟踪检测(四十一)分子结构与性质
1.(2017·海南校际联考)下列分子或离子中,立体构型是平面三角形的是( )
A.CH4B.NH
C.NOD.CO2
解析:
选C A项,CH4中C原子为sp3杂化,分子为正四面体结构;B项,NH中N原子为sp3杂化,离子为正四面体结构;C项,NO中,N原子上价层电子对数(5+1)=3,孤电子对数3-3=0,为平面三角形;D项,CO2中C原子为sp杂化,分子呈直线形。
2.(2017·西安模拟)下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法错误的是( )
A.32gS8分子中含有0.125molσ键
B.SF6是由极性键构成的非极性分子
C.1molC2H2分子中有3molσ键和2molπ键
D.1molS8中含有8molS—S键
解析:
选A A项,1molS8中有8molσ键,32gS8中含有σ键×8=1mol,错误;B项,由SF6的球棍模型知,其是由S-F极性键构成,结构对称,属于非极性分子,正确;C项,单键为σ键,三键中有2个π键,因此1mol乙炔中含有3molσ键和2molπ键,正确;D项,根据选项A分析,正确。
3.(2017·洛阳模拟)下列说法中不正确的是( )
A.σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠
B.共价化合物分子的键能越大,键长越长,则分子越稳定
C.2个原子形成多个共价键中,只有一个σ键,而π键可以是一个或多个
D.形成共价键时键与键重叠程度越大,体系能量越低,键越稳定
解析:
选B σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠,A正确;键能越大,键长越短,共价分子越稳定,B错误;如2个N形成的N2分子中,只有一个σ键,有2个π键,C正确;形成共价键时键与键重叠程度越大,键越稳定,体系能量越低,D正确。
4.(2017·贵阳模拟)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,因为N—H键键能高
解析:
选C PH3分子结构和NH3相似,NH3是三角锥形,故PH3也是三角锥形,A正确;PH3分子结构不对称为极性分子,B正确;NH3分子之间存在氢键,NH3沸点比PH3高,C错误;P—H键键能比N—H键键能低,故N—H更稳定,化学键越稳定,分子越稳定,D正确。
5.已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示,如图所示,下列有关H2O2结构的说法正确的是( )
A.H2O2中有3个σ键、1个π键
B.H2O2为非极性分子
C.H2O2中氧原子为sp杂化
D.H2O2沸点高达158℃,可推测H2O2分子间可形成氢键
解析:
选D H2O2中有3个σ键,无π键,A项错误;根据图示,H2O2中正负电荷中心不重合,为极性分子,B项错误;H2O2中氧原子为sp3杂化,C项错误;H2O2沸点较高,可推测分子间形成了氢键,D项正确。
6.(2017·襄阳模拟)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:
选B A.CS2是直线形分子,为非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶规律,则CS2在水中的溶解度不大,错误;B.SO2为V形分子,NH3为三角锥形分子,都是极性分子,所以易溶于水,正确;C.CS2为非极性分子,常温下CS2为液体,但SO2、NH3在常温下均为气体,所以CS2的熔沸点最高,错误;D.NH3分子在水中的溶解度大不仅仅是因为NH3分子有极性,还因为NH3分子与H2O分子间能形成氢键,增大氨气的溶解度,错误。
7.(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:
选C 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,4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。
8.(2017·太原模拟)下列事实与氢键有关的是( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
解析:
选B A项,水分解破坏的是化学键,不是氢键,错误;B项,氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,正确;C项,CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,错误;D项,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关,与氢键无关,错误。
9.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:
选D 由题可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间通过2个π键、1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与CO两分子的原子数和价电子总数相等,互为等电子体,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。
10.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+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:
选D 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。
11.(2016·全国丙卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。
(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为________,其中As的杂化轨道类型为________。
解析:
(1)As元素在周期表中处于第ⅤA族,位于P元素的下一周期,则基态As原子核外有33个电子,根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式:
1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,Ga与As在周期表中同位于第四周期,Ga位于第ⅢA族,则原子半径:
Ga>As。
Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3,其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能较大,则第一电离能:
Ga<As。
(3)As原子的价电子排布式为4s24p3,最外层有5个电子,则AsCl3分子中As原子形成3个As—Cl键,且含有1对未成键的孤对电子,则As的杂化轨道类型为sp3杂化,AsCl3分子的立体构型为三角锥形。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
(2)大于 小于 (3)三角锥形 sp3
12.(2015·江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:
2Cr2O+3CH3CH2OH+16H++13H2O―→
4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)Cr3+基态核外电子排布式为____________________;配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是______(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________;1molCH3COOH分子含有σ键的数目为________。
(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为________________________________________________________________________。
解析:
(1)Cr是24号元素,Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子由外向里失去3个电子后变为Cr3+,故Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。
在配合物[Cr(H2O)6]3+中,中心原子提供空轨道,而配位原子提供孤对电子,H2O分子中含有孤对电子的是O原子。
(2)CH3COOH中,甲基中C原子与其他原子形成4个σ键,故C原子采取sp3杂化;而羧基中C原子形成3个σ键和1个π键,故C原子采取的是sp2杂化。
CH3COOH的结构式为CHHHCOOH,单键均为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,故1个CH3COOH分子中含有7个σ键,因此1molCH3COOH中含有7×6.02×1023个σ键。
(3)运用电子-电荷互换法,电子数不变,带一个正电荷即增加一个质子,则O原子换为F原子,即可写出与H2O互为等电子体的阳离子H2F+。
H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键,是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 O
(2)sp3和sp2 7NA(或7×6.02×1023)
(3)H2F+ H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键
13.(2017·临汾模拟)B、C、N是几种常见的非金属元素,其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态硼原子的电子排布式为________;C、N元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
(2)BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。
①晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母);
a.离子键 B.共价键 c.配位键 d.金属键
②R中阴离子的空间构型为________。
(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图2),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________;乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于铵,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_______________________________________________。
(4)氮化硼(BN
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- 高考 化学 复习 跟踪 检测 40