2023年高考化学一轮复习 考点47 分子结构与性质 模拟测试

考点47  分子结构与性质

模拟检测

1．(2022·江苏省木渎苏苑高三联合适应性检测)下列有关SO2、SO3、SO32-和SO42-的说法正确的是(    )

A．SO32-中S原子的杂化方式为sp2

B．SO42-的空间构型为平面正方形

C．SO2分子中的键角小于SO3分子中的键角

D．SO3分子是极性分子

2．(2022·湖北·高三专题练习)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是(    )

A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形

C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物NPO的电子式为

3．(2022·上海市金山区二模)液氨中存在：2NH3(l)NH＋NH。下列有关化学用语表示正确的是(    )

A．NH3的比例模型： B．NH的空间构型：三角锥形

C．NH2-的电子式： D．平衡常数表达式：

4．(2022·江苏省泰州市第四次调研测试)催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到HSO3-、S2O32-和痕量的SO32-，三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将HBr氧化为Br2。关于说法正确的是(    )

A．SO2、SO3都是非极性分子

B．SO2Cl2为正四面体结构

C．SO3、SO32-中S原子都是sp2杂化

D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键

5．(2022·江苏省平潮高级中学等五校临门一脚)氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气；侯氏制碱法用氨气、二氧化碳，与饱和食盐水制备纯碱碳酸钠。下列有关NH3、NF3、NH4+、NO2-、NO3-等含氮粒子的说法正确的是(    )

A．NH3中N-H键角比NH4+中N-H键角大

B．NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子间能形成氢键

C．NH3的水溶液能导电，但一水合氨不能完全电离，因此NH3属于弱电解质

D．NH3、NF3的空间构型都是三角锥型，NO2-、NO3-中的N都是sp2杂化

6．(2022·山东淄博·三模)钙钛矿光催化剂具有高活性和选择性。带有负电荷的将带正电的固定在其表面，用于可见光驱动CO2还原。下列说法错误的是(    )

A．电负性：Br>Pb>Cs

B．中的配位数为6

C．三联呲啶中N原子的杂化方式为sp2

D．CO2还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成

7．(2022·北京市西城区一模)Zn2+、三乙撑二胺和对苯二甲酸根离子可形成晶体M，其晶胞示意图如下。

(1) Zn2+的价层电子排布式是_______。

(2)C、O、N的电负性从大到小的顺序是_______。

(3)三乙撑二胺( )与Zn2+能形成配位键的原因是_______。

(4)在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体M1，晶胞示意图如图。一定条件下随着偶氮苯顺反结构的变化，晶体骨架发生畸变，晶体在M1和M2两种结构之间相互转化，可以吸收和释放N2，被称为“会呼吸”的晶体。

资料：ⅰ．

ⅱ．M1和M2相互转化时，Zn2+的配体和配体数均不变

①N2的电子式是_______。

②偶氮苯( )中N的杂化轨道类型是_______。偶氮苯存在顺反异构的原因是分子中两个氮原子间存在_______(填“σ键”或“π键”)。

③x=_______。

④晶胞密度小则晶体内部的空隙大。能让“会呼吸”的晶体吸收N2的条件是_______光照射。

8．(2022·湖南省娄底市高考仿真模拟)我国科学家预测全固态氟离子电池(CsPb1-xKxF3-x)可能替代锂离子电池。回答下列问题：

(1)基态K原子核外电子云轮廓图呈球形的能级上占据电子总数为_______。基态氟离子的电子排布式为_______。

(2)常见的含氟分子有HF、SiF4、OF2.其中，属于非极性分子的有_______(填化学式)，氟的电负性大于氯，但是HF的酸性比HCl的弱，其主要原因是_______(提示：从分子间作用力角度分析)。

(3)我国科学家研究发现，在锂/氟化石墨电池中添加BF3，会提高能量转化效率。放电时，发生反应为LiF(s)+BF3(g)=LiBF4(aq)，BF4-的空间结构为_______，上述反应中B原子的杂化类型变化为_______。

(4)CsF、KF的熔点分别为682℃、858℃，其熔点差异的主要原因是_______。

(5)铯、金、氯组成一种晶体，已知金元素有+1、+3价，它的晶胞如图1所示。大灰球为Cs，小黑球为Cl，其余球为Au。该晶体的化学式为_______，其中金原子有2种不同的化学环境，形成2种不同的离子，它们是_______和_______。

(6)铅单质的面心立方最密晶胞如图2所示。它的晶胞空隙率为_______(用含π的式子表示；提示：晶胞空隙率=1-)。

9．(2022·山东省枣庄市高三第二次模拟)聚合物锂离子电池具有超薄化特征，适用于多种设备，电极材料涵盖LiFeO4、LiNiO2、LiPF6、LiAsF6等物质。

(1)磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如图：

①键角大小比较：α__________β(填“大于”“等于”或“小于”)。

②纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是___________。

(2)聚合物锂离子电池工作时，沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移，过程如图所示(图中阴离子未画出)。

①迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间的作用力为___________(填标号)。

a．分子间作用力                    b．离子键                    c．共价键

②LiAsF6的阴离子的空间构型为___________；基态As原子的最高能级组轨道排布式为___________。

(3)二茂镍 是具有导电性的有机配合物。镍在周期表中的位置是___________(填写对应周期、族)。x个原子共用y个电子可表示为，则环戊二烯离子(C5H5-)中的大键可表示为___________。

(4)图1为NiO晶胞，与O2-距离最近的O2-有___________个。

一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中(如图2)，该“单分子层”面积密度为mg· cm-2，则O2-的半径为___________nm。(用m、NA表示)

10．(2022·广东省深圳市二模)硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识，回答下列问题：

(1)三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX，X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。

①氯元素基态原子的价电子排布式为___；按照核外电子排布对元素周期表分区，溴元素位于___区；基态硅原子中有____种运动状态不同的电子。

②Br、I的第一电离能的大小关系：I1(Br)____I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。

③常温下，(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是____。

(2)(CH3)3SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。

①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有____个。

②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点，其原因是____。

③CH3CN中σ键与π键的个数比为____。

(3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向的夹角为120°，c方向垂直于a、b方向，棱长a+b≠c)，如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。

①该钛硅碳新型材料的化学式为____。

②已知该新型材料的密度为4.51g•cm-3，且a、b的长度均为307pm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则c的长度为____pm (列出计算式)。

11．(2022·甘肃省兰州市一模)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划，太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。

(1)与硅同主族的锗元素的价层电子排布式为____。

(2)NCl3、SiCl4、SCl2的键角由大到小的顺序为____，其中SCl2的分子构型为____。

(3)环戊基二乙基硅基乙炔分子结构为 ，分子中σ键和π键的个数比为____。

(4)碳与硅元素同主族，但形成的晶体性质却有不同。单晶硅不导电，但石墨能导电，石墨能够导电的原因是____。

(5)SiC和单晶硅具有相似的晶体结构，但SiC熔点更高，其原因是____。

(6)晶胞中原子的位置通常可用原子分数坐标表示(原子分数坐标：将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数)。复杂结构的三维表示往往难以在二维图上绘制和解释，可以从晶胞的一个方向(通常选择晶胞的一个轴的方向)往下看，某面心立方晶胞的投影图如图1所示。某种硫化硅晶体的晶胞结构的投影图如图2所示。

①该硫化硅晶体的化学式为____。

②在该晶胞中与S距离最近的Si的数目为____。

③若距离最近的Si和S的核间距为dnm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该硫化硅晶体的密度为____g·cm-3(列出算式即可)。

12．(2022·广东省梅州市二模)碳是地球上组成生命的最基本元素之一。不仅能形成丰富多彩的有机化合物，还能形成多种无机化合物，碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题：

(1)在基态14C原子中，核外存在_______对自旋相反的电子；第二周期的元素中，第一电离能介于B和C之间的是_______ ( 写元素符号)。

(2)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体，图1晶体中C原子的杂化方式为_______，图2晶体中，每个六元环占有_______个 C原子。

(3)碳可以形成多种有机化合物，如图3所示是一种吡咯的结构，分子中所有原子都在一个平面上。吡咯中所有元素的电负性由大到小的顺序为_______。

(4)碳可形成CO、CO2等多种无机化合物，在CO转化成CO2的反应过程中，下列说法正确的是_______。

A．分子中孤对电子数不变 B．分子极性发生变化 

C．原子间成键方式改变 D．分子间作用力减弱

(5)碳酸盐在一定温度下会发生分解生成二氧化碳和对应氧化物，实验证明：碳酸盐的阳离子不同分解温度不同，如表所示：

随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高，原因是_______。

(6)在2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。 T-碳的结构是：将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如图4。已知T-碳晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为NA，则T -碳的密度为_______ g/cm3(列出计算式)。

13．(2022·天津市高三模拟预测)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题：

(1)基态镓原子最外层的电子排布图为___________。

(2)Ga与Zn的第一电离能大小关系为：Ga___________Zn(填“＞”“＜”或“=”)。

(3) GaX3的熔沸点如下表所示。

①100℃，GaCl3、GaBr3和GaI3呈液态的是___________(填化学式)，沸点依次升高的原因是___________。

②GaF3的熔点约1000℃，远高于GaCl3的熔点，原因是___________。

(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性。在药物领域得到广泛的关注。GaCl3与2-甲基8-羟基喹啉()在一定条件下反应可以得到一种喹啉类镓配合物(M)，其结构如图所示。2-甲基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂化轨道类型为___________；H、C、N的原子半径由大到小的顺序为___________。

(5)作为第二代半导体，砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由Ga(CH3)3和AsH3在一定条件下制备得到，同时得到另一物质，该物质分子是___________(填“极性分子”或“非极性分子”)，AsH3分子的空间形状为___________。

(6)GaN是制造LED的重要材料，被誉为“第三代半导体材料”。其晶体结构如图所示：

①在GaN晶体中，距离每个Ga原子最近的Ga原子有___________个，N原子的配位数为___________。

②GaN的密度为___________ g· cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、c、NA的代数式表示)