2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第31讲　分子结构与性质 Word版含解析

这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第31讲　分子结构与性质 Word版含解析，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第31讲 分子结构与性质
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)
1．(2020·山东，7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( A )
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．形成大π键的电子全部由N提供
C．分子中B和N的杂化方式相同
D．分子中所有原子共平面
[解析] B3N3H6分子的熔点主要取决于分子间作用力的大小，所含化学键的键能影响其稳定性，A错误；B3N3H6中只有N含有孤对电子，故形成大π键的电子全部由N提供，B正确；B3N3H6的结构式为，B和N均采取sp2杂化，C正确；由无机苯的分子结构与苯类似，可知分子中所有原子共平面，D正确。
2．(2021·宁夏六盘山模拟)下列有关氢键的说法正确的是( D )
A．HF溶液中存在三种类型的氢键
B．的沸点比的低
C．H2O的性质稳定，是因为水分子间存在氢键
D．形成分子内氢键，故比难电离
[解析] HF溶液中HF与HF、H2O与H2O、HF与H2O之间均存在氢键，氢键类型有如下4种：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O，A项错误；形成分子间氢键，而形成分子内氢键，分子间氢键使的沸点比的高，B项错误；H2O的稳定性高，是因为水分子中H—O键的键能大，而氢键影响物理性质，C项错误；相对于，苯环上多了一个—COO－，羟基上的氢原子能与羧酸根上的氧原子形成氢键，使其更难电离出H＋，因此C的电离常数比的电离常数小，D项正确。
3．(2021·山东日照一模，5)短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个，Z的一种超原子Zeq \\al(－,13)，具有40个价电子，下列说法错误的是( B )
A．XOeq \\al(2－,3)的空间构型为平面三角形
B．简单离子半径：YAl3＋，B选项错误；NOeq \\al(－,3)中中心原子的价层电子对数为3＋eq \f(5＋1－3×2,2)＝3，不含孤电子对，采用sp2杂化，C选项正确；化合物ZY为AlN，是原子晶体，属于类金刚石结构的氮化物，与C的单质金刚石结构相似，D选项正确。
4．(2021·山东烟台高三检测)下列描述中正确的是( D )
A．σ键一定比π键强度大
B．AB3型的分子空间构型一定为平面三角形
C．不同元素组成的多原子分子内的化学键一定是极性键
D．利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
[解析] σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；NH3分子的空间构型为三角锥形，故B错误；H2O2分子中含有非极性键，故C错误；手性催化剂只能催化或主要催化一种手性分子的合成，所以可得到一种或主要得到一种手性分子，故D正确。
二、非选择题(本题包括2小题，共24分)
5．(2021·江西南昌模拟)(1)下列说法正确的是 BC (填字母)。
A．HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子
B．NHeq \\al(＋,4)和CH4的空间构型相似
C．BF3与都是平面形分子
D．CO2和H2O都是直线形分子
(2)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。
①图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为 3 。
②图乙中，1号C的杂化方式是 sp3杂化 ，该C与相邻C形成的键角 < (填“>”“HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
[解析] 本题考查相似相溶原理、手性碳原子、无机含氧酸的酸性比较。SO2易溶于水，一是由于相似相溶原理，SO2和H2O都是极性分子，二是因为二者会发生反应产生H2SO3，A项错误；碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子为手性碳原子，所以乳酸中次甲基碳原子为手性碳原子，B项正确；H3PO4分子中中心P原子价层电子对数为4，无孤电子对，采取sp3杂化，C项正确；H3PO4的非羟基氧原子数为1，次氯酸的非羟基氧原子数为0，无机含氧酸分子中非羟基氧原子数越多，酸性越强，所以磷酸的酸性强于次氯酸，D项正确。
4．(2021·山东威海一模)下列叙述错误的是( D )
A．C2H4分子中有π键
B．CH4的中心原子是sp3杂化
C．HCl和HI中化学键的类型和分子的极性都相同
D．价电子排布式为3s23p4的粒子其基态原子轨道表示式为
[解析] 乙烯分子中两个C原子之间形成碳碳双键，1个碳碳双键由1个σ键和1个π键组成，故A正确；CH4的中心碳原子价层电子对数为4，为sp3杂化，故B正确；HCl和HI中的共价键均为极性共价键，HCl和HI均为极性分子，故C正确；根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以价电子排布式为3s23p4的粒子的基态原子轨道表示式为，故D错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共36分)
5．(2021·湖北武汉模拟)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
(1)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 sp3 ；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是 H2O2、N2H4(合理即可) (填化学式，写出两种)。
(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 HNO2、HNO3 ；酸根呈三角锥结构的酸是 H2SO3 (填化学式)。
(3)这五种元素形成的一种1︰1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。
该化合物中，阴离子为 SOeq \\al(2－,4) ，阳离子中存在的化学键类型有 共价键和配位键 ；该化合物加热时首先失去的组分是 H2O ，判断理由是 H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱 。
[解析] a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，次外层有18个电子，位于第四周期，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。(1)a为H，与N、O、S可形成二元共价化合物，分别为NH3(三角锥形)、H2O(V形)、H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论计算价层电子对数为3＋eq \f(1,2)×(5－3)＝4，故为sp3杂化；H与N、O、S形成既含极性共价键，又含非极性共价键的化合物H2O2(H—O—O—H)、，H—O、H—N为极性键，O—O、N—N为非极性键。
(2)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸为H2SO3，SOeq \\al(2－,3)价层电子对数为3＋eq \f(1,2)×(6＋2－6)＝3＋1＝4。
(3)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，联系配合物有关知识以及题目所给信息，观察阳离子中心为1个Cu2＋，周围为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物的化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，加热时，由于H2O和Cu2＋作用力较弱会先失去。
6．(2021·山东潍坊高三检测)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素，R为过渡元素。Y的最高价氧化物的水化物是强酸，Z元素基态原子中有2个未成对电子，基态W原子的价层电子排布式为nsn－1npn－1，X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满，核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题：
(1)基态R原子的核外价层电子排布式为 3d104s1 。
(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 N>O>C (填元素符号)。
(3)元素Y的简单气态氢化物的沸点 高于 (填“高于”或“低于”)元素X的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 NH3分子间形成氢键 ；元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为 sp3 ，元素X的简单气态氢化物分子的空间构型为 正四面体 。
(4)Y的气态氢化物在水中可形成氢键，其氢键最可能的形式为 B (填字母序号)。

(5)分子中的大π键可用符号πeq \\al(n,m)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，X的最高价氧化物分子中的大π键应表示为 πeq \\al(4,3) ，其中σ键与π键数目之比为 1︰1 。
[解析] (1)基态Cu原子的核外有29个电子，价层电子排布式为3d104s1。
(2)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但N原子2p轨道半充满，第一电离能大于O，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(3)NH3分子间有氢键，NH3的沸点高于CH4的沸点，NH3中N原子价电子对数是4，N原子的杂化类型为sp3，CH4分子的空间构型为正四面体。
(4)从NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－可以得出，水中H原子与NH3中N原子形成氢键，故选B。
(5)分子中的大π键可用符号πeq \\al(n,m)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，CO2分子中的大π键应表示为πeq \\al(4,3)，二氧化碳的结构是O===C===O，一个双键中有1个σ键和1个π键，二氧化碳中σ键与π键数目之比为1︰1。
次氯酸
Cl—OH
磷酸