备考2024届高考化学一轮复习分层练习第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质
展开1.[2024洛阳模拟改编]以下事实中不能用“相似相溶”规律说明的是( B )
A.HCl易溶于水
B.Cl2易溶于NaOH溶液
C.NH3难溶于苯中
D.I2易溶于CCl4
解析 HCl和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”规律,HCl易溶于水,A项不符合题意;Cl2易溶于NaOH溶液是因为Cl2与NaOH发生了反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,不能用“相似相溶”规律说明,B项符合题意;苯属于非极性溶剂,NH3属于极性分子,NH3难溶于苯,能用“相似相溶”规律说明,C项不符合题意;I2和CCl4都属于非极性分子,根据“相似相溶”规律,I2易溶于CCl4,D项不符合题意。
2.[2023南京调研等组合]下列说法错误的是( C )
A.HCHO是极性分子
B.CO是极性分子
C.SiHCl3是非极性分子
D.NiC2O4△NiO+CO↑+CO2↑中属于非极性分子的产物是CO2
解析 HCHO的结构式为,正、负电中心不重合,故HCHO为极性分子,A项正确。CO分子中正、负电中心不重合,属于极性分子,B项正确。SiHCl3分子中正、负电中心不重合,属于极性分子,C项错误。CO2是直线形分子,结构对称,正负电中心重合,属于非极性分子,D项正确。
3.[2023济南检测等组合]下列说法错误的是( C )
A.Na2O2中含有非极性共价键
B.CO2、CS2都是由极性键构成的非极性分子
C.NH3和N2H4都是由极性键构成的非极性分子
D.三聚氰胺()分子中所有化学键均为极性键
解析 Na2O2的阴离子O22-中O和O之间为非极性共价键,A项正确。C与O、C与S之间均为极性共价键,CO2和CS2中正、负电中心重合,属于非极性分子,B项正确。NH3、N2H4属于极性分子,且N2H4中存在N—N非极性键,C项错误。该分子中的共价键均由不同原子形成,均为极性键,D项正确。
4.[2023天津部分学校联考]下列物质性质的差异与分子间作用力有关的是( C )
A.硬度:晶体硅<金刚石
B.热稳定性:H2O>H2S
C.沸点:HF>HCl
D.熔点:NaCl>CsCl
解析 金刚石和晶体硅均是共价晶体,共价晶体中,共价键的键长越短,键能越高,硬度越大,所以金刚石的硬度大于晶体硅,A项不符合题意;非金属性O>S,故热稳定性H2O>H2S,B项不符合题意;分子的沸点与分子间作用力有关,HF中含有氢键,故沸点HF>HCl,C项符合题意;离子晶体的熔点与离子键强弱有关,离子半径越小、离子电荷越多,离子键越强,熔点越高,离子半径:Na+<Cs+,所以熔点NaCl>CsCl,D项不符合题意。
5.[2023辽宁鞍山考试改编]下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是( B )
A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.在相同条件下,NH3在水中的溶解度大于CH4
D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高
解析 CI4、CBr4、CCl4、CF4均为分子晶体,组成和结构相似,分子间作用力随相对分子质量的减小而减小,故熔、沸点逐渐降低,A项不符合题意;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中极性共价键的强弱有关,与分子间作用力无关,B项符合题意;NH3和H2O之间形成氢键,增大NH3在水中的溶解度,与分子间作用力有关,C项不符合题意;题述4种烷烃属于分子晶体,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,分子式相同的同分异构体,支链越多沸点越低,故4种烷烃的沸点逐渐升高,与分子间作用力有关,D项不符合题意。
6.下列现象与氢键有关的是( B )
①NH3的熔、沸点比PH3的高
②丙三醇的黏度大于乙醇的黏度
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素[CO(NH2)2]的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥HF的稳定性强于同主族其他元素的氢化物的稳定性
A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤
C.①③⑤⑥D.①②③⑥
解析
7.[2023北京西城区测试]下列反应中没有极性键断裂的是( D )
A.+HCN
B.+NH3一定条件+HCl
C.CH3CH2OH+HBr△CH3CH2Br+H2O
D.CH3CHCH2+H2催化剂△CH3CH2CH3
解析 乙醛和HCN发生加成反应,乙醛中碳氧双键间的π键断裂,HCN中H—C极性键断裂,显正电性的H加到显负电性的O上形成羟基,该反应中有极性键断裂,A项不符合题意;乙酰氯中的C—Cl键断裂,NH3中的一个N—H键断裂,C和N形成极性键,H和Cl形成极性键,生成乙酰胺和HCl,反应中有极性键断裂,B项不符合题意;乙醇和HBr发生取代反应,乙醇中的C—O极性键断裂,HBr中的H—Br极性键断裂,形成C—Br极性键和H—O极性键,该反应中有极性键断裂,C项不符合题意;丙烯和氢气加成,断裂的是碳碳双键间的π键和氢气分子中的H—H非极性键,该反应中没有极性键断裂,D项符合题意。
8.下列说法正确的是( B )
A.甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子中含有1个手性碳原子
B.互为手性异构体的化合物,所含化学键的种类和数目完全相同
C.互为手性异构体的化合物,在三维空间不能重合,但物理性质、化学性质却几乎完全相同
D.互为手性异构体的化合物,分子组成不同,所以物理性质、化学性质也不同
解析 CH2OH—CHOH—CH2OH中不存在手性碳原子,A错误。手性异构体为具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,所含化学键的种类和数目完全相同,B正确。互为手性异构体的化合物,物理性质不同,光学活性不同,C错误。互为手性异构体的化合物,分子组成相同,D错误。
9.[2024贵阳摸底]配合物K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+。下列说法正确的是( C )
A.铁原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
B.基态Fe2+的未成对电子数为5
C.K3[Fe(CN)6]中提供孤电子对的是CN-
D.1 ml配合物K3[Fe(CN)6]中所含的π键数目为6NA
解析 铁原子的2p和3p轨道的形状相同(均为纺锤形)、能量不同(能量:3p>2p),A错误;基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,故未成对电子数为4,B错误;K3[Fe(CN)6]中Fe3+提供空轨道,CN-提供孤电子对,C正确;CN-中C、N以碳氮三键结合,1个三键含1个σ键、2个π键,故1 ml配合物K3[Fe(CN)6]中所含的π键数目为2×6NA=12NA,D错误。
10.[2023四川南充等模拟改编](1)KBr、NaBr用作镇静剂,NaF可预防龋齿。三者中熔点最高的是 NaF ,原因是 KBr、NaBr、NaF均属于离子晶体,KBr与NaBr相比,r(Na+)<r(K+),所以NaBr的离子键相对较强,其晶体熔点较高;同理,NaBr与NaF相比,r(F-)<r(Br-),所以NaF的离子键相对较强,其晶体熔点较高 。
(2)镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇(CH2CH—CH2OH),其相对分子质量等于丙醛(CH3CH2CHO),但两者沸点相差较大,原因是 丙烯醇分子之间能形成氢键 。
(3)石墨的硬度小,熔、沸点高的原因分别是 石墨晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,硬度小,层内碳原子间以共价键结合,熔、沸点高 。
(4)常温下,1 L水中大约可溶解CO2、HCHO的体积分别为1 L、480 L,其主要原因是 HCHO能与H2O形成氢键而 CO2不能;HCHO和H2O为极性分子,CO2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,HCHO更易溶于水 。
11.[2024福州质检等组合](1)[C(NH3)5Cl]Cl2可用作聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。在该配合物中,C的化合价为 +3 ,中心原子的配体为 NH3、Cl- ,含有的微粒间作用力有 ab (填标号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
(2)草酸亚铁晶体常用作照相显影剂。如图所示为草酸亚铁晶体的单链结构,Fe2+的配位数为 6 ,两条链之间可以通过 氢键 连接。
解析 (1)由化合物中各元素化合价代数和为0知,该配合物中C的化合价为+3,根据配合物的结构特征可知,中心原子C的配体为NH3和Cl-,内界[C (NH3)5Cl]2+与Cl-之间的作用力为离子键,而中心原子C与配体NH3、Cl-之间的作用力为配位键。(2)由草酸亚铁晶体的单链结构图可知,有6个氧原子与Fe2+形成配位键,Fe2+的配位数为6,在两条链之间可以通过氢键连接。
12.(1)[2023浙江杭州模拟改编]铂及其配合物在生活中有重要应用。顺铂有抗癌作用,反应机理:在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。如:
①在Pt(NH3)2Cl2中,配体与铂(Ⅱ)的结合能力:Cl- < (填“>”或“<”)NH3。
②顺铂和反铂互为同分异构体,两者的结构和性质如表所示。
顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是 顺铂是极性分子,反铂是非极性分子,根据“相似相溶”原理可知,顺铂在H2O(极性分子)中的溶解度大 。
(2)[2023山东日照三模改编]砷可以形成多种酸和盐。CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是 CH3As(OH)2 (填化学式),原因为 CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH均属于分子晶体,但CH3As(OH)2中含有的羟基的数目比(CH3)2AsOH中的多,形成的分子间氢键的数目多,沸点较高 。
解析 (1)①与Cl相比,N给出孤电子对的能力更强,则NH3与铂(Ⅱ)的结合能力大于Cl-与铂(Ⅱ)的结合能力。②顺铂是极性分子;反铂的空间结构对称,是非极性分子。根据“相似相溶”原理可知,顺铂在H2O(极性分子)中的溶解度大。(2)因为CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH均属于分子晶体,但CH3As(OH)2中含有的羟基的数目比(CH3)2AsOH中的多,形成的分子间氢键的数目多,沸点较高。
13.[配合物][2023天津南开中学模拟改编](1)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示。
①钛的配位数为 6 。该配合物中碳原子的杂化类型为 sp2、sp3 。
②该配合物中存在的化学键有 abc (填标号)。
a.极性键b.非极性键
c.配位键d.氢键
(2)Fe2+与邻二氮菲()等多齿配体在水溶液中可以形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,该配合物的颜色常用于Fe2+浓度的测定。实验表明,邻二氮菲检测Fe2+的适宜pH范围是2~9,主要原因是 氢离子能与邻二氮菲中的氮原子形成配位键,若氢离子浓度高,会与亚铁离子形成竞争,导致邻二氮菲中的氮原子与亚铁离子的配位能力减弱;若氢氧根离子浓度高,氢氧根离子又会与亚铁离子作用,同邻二氮菲形成竞争 。
(3)邻二氮菲结构中的吡啶环()中含有大π键,可表示为 Π66 。
解析 (1)①根据题图该化合物的结构可知,钛的配位数为6(4个氧原子和2个氯原子与其形成配位键)。该配合物中—CH3中的碳原子为sp3杂化,碳碳双键、碳氧双键中的碳原子为sp2杂化。②该配合物中一定存在配位键,还存在C—C非极性键,C—H极性键,氢键不属于化学键,故选abc。(3)吡啶环中5个C原子和1个N原子均为sp2杂化。每个C原子提供1个电子,1个N原子提供1个电子形成大π键,可表示为Π66。
14.[跨学科/生物][2023福建厦门二检]生物大分子血红蛋白分子链的部分结构及载氧示意图如下。下列说法错误的是( D )
A.构成血红蛋白分子链的多肽链之间存在氢键
B.血红素中Fe2+提供空轨道形成配位键
C.CO与血红素中Fe2+形成配位键的能力强于O2
D.用酸性丙酮提取血红蛋白中的血红素时仅发生物理变化
解析 氮的电负性较强,能形成氢键,则构成血红蛋白分子链的多肽链之间存在氢键,A项正确; Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,其能够提供空轨道形成配位键,B项正确;碳的电负性小于氧,故CO的配位能力强于O2,CO更容易提供孤电子对与血红素中的Fe2+形成配位键,C项正确;酸性条件下血红素中的肽键会水解,故用酸性丙酮提取血红蛋白中的血红素时会发生化学变化,D项错误。序号
原因
结果
结论
①
NH3分子间存在氢键
NH3的熔、沸点比PH3的高
有关
②
醇分子中羟基越多,形成的氢键越多,醇的黏度越大
丙三醇的黏度大于乙醇的黏度
有关
③
在液态水中,通常是几个H2O分子通过氢键结合,而冰中H2O分子大范围地以氢键结合,使冰的结构中有许多空隙
冰的体积比等质量的液态水的大,密度比液态水的小
有关
④
尿素分子间形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多
尿素的熔、沸点比醋酸的高
有关
⑤
邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键
前者的熔、沸点低于后者的熔、沸点
有关
⑥
键能H—F>H—Cl>H—Br>H—I
稳定性HF>HCl>HBr>HI
无关
顺铂
反铂
空间结构
25 ℃时溶解度/g
0.257 7
0.036 6
备考2024届高考化学一轮复习强化训练第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质: 这是一份备考2024届高考化学一轮复习强化训练第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质,共2页。
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