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    2019版高考化学一轮优化探究练习:第12章 第38讲 分子结构与性质 (含解析)
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    2019版高考化学一轮优化探究练习:第12章 第38讲 分子结构与性质 (含解析)

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    课时作业

    1.关于化合物,下列叙述正确的是(  )

    A.分子间可形成氢键

    B.分子中既有极性键又有非极性键

    C.分子中有7σ键和1π

    D.该分子在水中的溶解度小于丁烯

    解析:分子间不可形成氢键,A项错误;分子中含有碳碳非极性键,碳氢、碳氧极性键,B项正确;分子中含有9σ键和3π键,C项错误;分子中含有醛基,溶解度大于丁烯,D项错误。

    答案:B

    2.下表所列的是不同物质中氧氧键的键长和键能的数据,其中ab未测出,根据一个原则可估计键能大小顺序为d>c>b>a,该原则是(  )

     

    O

    O

    O2

    O

    键长/nm

    149

    128

    121

    112

    键能/(kJ/mol)

    a

    b

    c494

    d628

    A.成键电子数越多,键能越大

    B.成键电子数越少,键能越大

    C.键长越短的键,键能越大

    D.以上都不是

    解析:可以根据键长判断键能的大小。

    答案:C

    3N2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,下列说法不正确的是(  )

    AN2分子与CO分子中都含有三键

    BCO分子中有一个π键是配位键

    CN2CO互为等电子体

    DN2CO的化学性质相同

    答案:D

    4.下列各组粒子中不属于等电子体的是(  )

    ACH4NH      BH2OHCl

    CCO2N2O  DCONO

    答案:B

    5.配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。请指出配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数(  )

    ACu2NH32+、4   BCuNH32+、4

    CCu2OH2+、2  DCu2NH32+、2

    解析:由配合物[Cu(NH3)4](OH)2分析, 因外界有两个OH,故Cu元素显+2价,故中心离子为Cu2,配体为NH3,配位数为4

    答案:A

    6PH3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(  )

    APH3分子呈三角锥形

    BPH3分子是极性分子

    CPH3沸点低于NH3沸点,因为P—H键键能低

    DPH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键键能高

    答案:C

    7(2017·西安模拟)下列模型分别表示C2H2S8SF6的结构,下列说法错误的是(  )

    A32 g S8分子中含有0.125 mol σ

    BSF6是由极性键构成的非极性分子

    C1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π

    D1 mol S8中含有8 mol S—S

    答案A

    8下列描述正确的是(  )

    ACS2V形极性分子

    BSiF4SO的中心原子均为sp3杂化

    CC2H2分子中σ键与π键的数目比为11

    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;SiF4SO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32;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

    9.通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子立体构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是(  )

    ANCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长

    BNCl3分子是非极性分子

    C.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构

    DNBr3NCl3易挥发

    解析:因碳原子半径比氮原子的大,故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短;NCl3分子立体构型类似NH3,故NCl3是极性分子;NBr3NCl3二者结构相似,由于NBr3的相对分子质量较大,分子间作用力较大,所以NBr3的沸点比NCl3高,因此NBr3NCl3难挥发。

    答案:C

    10.下列说法错误的是(  )

    A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF分子间存在氢键

    B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低

    CH2O的沸点比HF的沸点高,是由于水中氢键键能大

    D.氢键X—HY的三个原子不一定在一条直线上

    解析:本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在。因HF存在氢键,所以沸点:HF>HBr>HClA正确;邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键,而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高,B正确;据F原子半径小于O原子半径,可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短,键能大,但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键,而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键,故水的沸点比HF的沸点高,C项不正确;氢键有方向性,但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高,故X—HY不一定总在一条直线上,D正确。

    答案:C

    11(1)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)CH3COOHC原子轨道杂化类型为

    ________________________________________________________________________

    1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为

    ________________________________________________________________________

    (3)H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)H2OCH3CH2OH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)Cr3的核外电子排布为[Ar]3d3H2O中的O含有孤电子对,所以O为配位原子。

    (2)甲基中碳为sp3杂化,羧基中的碳为sp2杂化。单键全部为σ键,双键中有一个π键和一个σ键,所以1 mol CH3COOH中含有7 mol σ键。

    (3)H2OO的价电子数与F相等,所以H2OH2F互为等电子体。H2OCH3CH2OH之间可以形成分子间氢键,故两者可以任意比例互溶。

    答案:(1)O

    (2)sp3sp2 7 mol(7NA)

    (3)H2F H2OCH3CH2OH之间可以形成氢键

    12.元素周期表中第二周期元素包括BCNOF等非金属元素。

    (1)硼元素、氮元素均可与氟元素形成AB3型的分子,这两种分子的立体构型分别为________

    (2)实验室中常用CaC2与水反应制备C2H2CaC2为离子化合物,其阴离子为CC的电子式为________,与C互为等电子体的分子为________C2H2中碳原子的杂化方式为________,分子中σ键与π键数目之比为________C2H2________(极性非极性)分子。

    (3)三种分子CH4NH3H2O的键角由大到小的顺序为________NH3极易溶于水,而CH4不溶于水,其原因是

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    (4)水分子和氟化氢分子间均存在氢键,氟化氢中的氢键比水中的氢键强,但为什么水的沸点高于氟化氢?

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    答案:(1)平面三角形、三角锥形

    (2)[C⋮⋮C]2 N2CO

    sp 32 非极性

    (3)CH4>NH3>H2O NH3为极性分子,与水分子间可形成氢键,因此极易溶于极性溶剂水;CH4为非极性分子,不溶于极性溶剂水中

    (4)水分子间形成的氢键多于氟化氢分子间的氢键,导致水分子间的作用力大于HF分子间的作用力,因此水的沸点高于氟化氢

    13.铜是重要的金属,广泛应用于电气、机械制造、国防等领域,铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:

    (1)Cu原子的价层电子排布式为________

    (2)CuSO4晶体中S原子的杂化方式为________SO的立体构型为________

    (3)CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是________(填字母序号)

    a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

    bNH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角

    c[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

    d[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是氮元素

    解析:(1)Cu元素的原子序数为29,未成对电子数是1,价层电子排布式为3d104s1(2)SOS原子的价层电子对数=4,孤电子对数为0,采取sp3杂化,立体构型为正四面体;(3)氨气极易溶于水是由于氨分子中N原子与水分子的H原子形成氢键,a错误;NH3分子和H2O分子的中心原子都是采用sp3杂化,但NH3分子内有1对孤对电子,H2O分子内有2对孤对电子,孤对电子越多对成键电子对的排斥作用越强,键角被挤压得越小,故氨气分子的键角大于水分子的键角,b错误;[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有[Cu(NH3)4]2SO之间的离子键、氨分子与Cu2间的配位键和SONH3中的极性共价键,c正确;[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是氧元素,d错误。

    答案:(1)3d104s1 (2)sp3 正四面体 (3)c

    14.卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。

    (1)溴的基态原子的价电子排布图为________

    (2)在不太稀的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________

    (3)请根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________

    元素名称

    第一电离能/(kJ·mol1)

    1 681

    1 251

    1 140

    1 008

    (4)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为

    H5IO6HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6________HIO4(“>”“<”)

    (5)写出一个ClO的等电子体:________________

    答案:(1)

    (2)氢键 (3)(I)

    (4)< (5)Cl2O(OF2BrO)

    15.构成物质的微粒种类及相互间的作用力是决定物质表现出何种物理性质的主要因素。

    (1)三氯化铁常温下为固体,熔点282 ,沸点315 ,在300 以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体中存在的微粒间作用力有

    ________________________________________________________________________

    (2)氢键作用常表示为A—HB,其中AB为电负性很强的一类原子,如________________(列举三种)XY两种物质的分子结构和部分物理性质如下表,两者物理性质有差异的主要原因是

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    代号

    结构简式

    水中溶解度/g(25 )

    熔点/

    沸点/

    X

    0.2

    45

    100

    Y

    1.7

    114

    295

    (3)钙是人体所需的重要元素之一,有一种补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O,其结构示意图如下:

    该物质中存在的化学键类型包括________(填字母序号)

    A.极性共价键  B.离子键

    C.非极性共价键  D.配位键

    答案:(1)极性共价键、范德华力 (2)NOF X物质形成分子内氢键,Y物质形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大

    (3)ABCD

    16.钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量,反应原理为2Mn25S2O8H2O2MnO10SO16H

    (1)已知H2S2O8的结构如图:

    H2S2O8中硫原子的轨道杂化方式为________

    上述反应中被还原的元素为________

    上述反应每生成1 mol MnOS2O断裂的共价键类型及其数目为________

    (2)一定条件下,水分子间可通过O—HO氢键将H2O分子结合成三维骨架结构,其中的多面体孔穴中可包容气体小分子,形成笼形水合包合物晶体。

    如图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“○”表示水分子),其包含的氢键数为________

    实验测得冰中氢键的作用能为18.8 kJ·mol1,而冰的熔化热为5.0 kJ·mol1,其原因可能是

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    答案:(1)sp3 S 非极性键、2.5 NA

    (2)30 液态水中仍然存在大量氢键

     

     

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