2024届高考化学一轮总复习课时跟踪练17分子结构与性质

这是一份2024届高考化学一轮总复习课时跟踪练17分子结构与性质，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。
1．(2022·黄石有色第一中学月考)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A．键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6
B．立方形SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C．SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4
D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成pp π键
解析：化合物中键能越大，该物质越稳定，由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，故可判断稳定性：C2H6>Si2H6，A项正确；SiC与金刚石均为共价晶体，二者成键和结构均相似，均具有很高的硬度，B项正确；根据非金属性：C>Si可知，还原性：SiH4>CH4，C项错误；由于原子半径：Si>C，Si原子间难形成pp π键，故决定了Si原子间很难形成双键，D项正确。
答案：C
2．(2022·长春第二实验中学月考)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．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与苯的结构相似，属于分子晶体，分子晶体的熔点与分子间作用力有关，与化学键的键能无关，A项错误；B3N3H6中形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；由于B3N3H6和苯的结构类似，则该分子中B和N均为sp2杂化，C项正确；由于B3N3H6和苯分子结构相似，则B3N3H6分子中12个原子共面，D项正确。
答案：A
3.(2022·石家庄二中月考)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是( )
A．是非极性分子
B．键角∠FSF都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向S
D．S原子满足8电子稳定结构
解析：结构对称、正负电荷中心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷中心重合，所以为非极性分子，A项正确；SF6是结构对称、正负电荷中心重合的分子，故键角∠FSF不都等于90°，B项错误；由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C项错误；中心原子价电子数＋化合价的绝对值＝8时，该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S原子价电子数＋|化合价|＝6＋6＝12，则S原子不是8电子稳定结构，D项错误。
答案：A
4．(2022·怀仁县大地学校月考)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是( )
A．CH3OH为极性分子
B．N2H4空间结构为平面形
C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
解析：甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A项正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形结构，B项错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而(CH3)2NNH2分子只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点比N2H4的低，C项正确；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3，D项正确。
答案：B
5．(2022·随州曾都二中月考)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
解析：P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大，A项错误；N与N的π键比P与P的强，故N≡N的稳定性比P≡P的高，B项正确；N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项正确；相对分子质量：HNO3H>C，故D项错误。
答案：B
10.(2022·临沂第三十九中学月考)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24，下列叙述错误的是( )
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．X的氟化物XF3中心原子的杂化方式为sp3杂化
C．X在周期表中的位置为第二周期第ⅢA族，且电负性XH2S>CH4。②化合物Ⅰ中S原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，A项正确；化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五种元素，其中非金属性最强的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的电负性最大，B项错误；化合物Ⅲ中C原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，C—C—C的键角约为109°28′，C项错误；化合物Ⅲ为有机钠盐，故Ⅲ中存在离子键和共价键，D项正确；化合物Ⅳ中的S===O和S—O是两种不同的化学键，二者键能不相等，E项错误。③化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，化合物Ⅰ中有—OH，而化合物Ⅲ中有—SO3Na，—OH的亲水性没有—SO3Na强，故水溶性较好的是化合物Ⅲ。(3)①0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，沸点依次升高。SiX4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋eq \f(1,2)×(4－1×4)＝4，无孤电子对，则空间结构为正四面体形。②中甲基碳原子为饱和碳原子，是sp3杂化，碳碳双键中的碳原子为sp2杂化。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，且H的电负性比C小，故电负性由大到小的顺序是N>C>H。中1个基团有1个N—Si、4个N—C、1个N===C、1个C===C、6个C—H，共有13个σ键，则4个基团含有13×4＝52(个)σ键，另外还含有2个Si—Cl，故1个中含有54个σ键。
答案：(1)①V形 低于 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高 ②5 D
(2)①H2O>H2S>CH4 ②AD ③Ⅲ
(3)①SiCl4 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大 正四面体形 ②sp2、sp3 N>C>H 54
12．(2022·石家庄二中月考)已知：X、Y和Z三种元素的原子序数之和为42，基态X原子的4p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成－1价离子。回答下列问题：
(1)X的元素符号为________。
(2)Y原子的L层电子的电子排布图为_______________________________________。
(3)X、Y、Z三种元素之间可形成多种化合物。
①化合物Z2Y的沸点________(填“高于”“低于”或“等于”)XZ3，原因是________________________________________________________________________。
②化合物XZ3的空间构型为__________。
③X、Y、Z三种元素可形成化合物Z3XY4，该化合物在水溶液中呈酸性，则该物质为__________(填“强酸”或“弱酸”)，属于__________(填“一元”“二元”或“三元”)酸，Z3XY4分子中σ键与π键的数目之比为__________。
(4)法医在鉴定X2Y3中毒时，常用马氏法。取试样(含X2Y3)与锌、盐酸混合，反应生成氯化锌、水和XZ3，然后将生成的XZ3气体导入玻璃管中隔绝空气加热，如果试样中含有X的化合物，那么生成的XZ3在管内受热分解生成亮黑色的单质X，称为“X镜”。写出X2Y3与锌、盐酸反应的化学方程式：______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，基态X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，基态X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为O元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42－33－8＝1，则Z为H元素，氢原子可以形成正一价离子，符合题意。(1)由上述分析可知，X为As元素。(2)Y元素为O元素，原子序数为8，核内8个质子，核外8个电子，其电子排布式为1s22s22p4，L层电子的电子排布图为。(3)①X为As元素，Y为O元素，Z为H元素，则Z2Y为H2O，XZ3为AsH3，H2O和AsH3均为分子晶体，H2O分子之间存在氢键和分子间作用力，而AsH3只存在分子间作用力，故H2O的沸点高于AsH3的沸点。②化合物XZ3为AsH3，AsH3中As原子的价层电子对数＝3＋eq \f(5－1×3,2)＝3＋1＝4，As原子采取sp3杂化且有一对孤电子对，由VSEPR理论可知，其空间构型为四面体，AsH3的空间构型为三角锥形。③化合物Z3XY4为H3AsO4，根据N、P、As属于同主族元素，从上往下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性HNO3＞H3PO4＞H3AsO4，由HNO3为强酸，H3PO4为中强酸知，H3AsO4为弱酸；由H3AsO4的结构式可知，该结构中有3个羟基，为三元酸；且单键全是σ键，双键中有一根σ键和一根π键，即H3AsO4中σ键与π键的数目之比为7∶1。(4)X为As元素，Y为O元素，化合物X2Y3为As2O3，与锌、盐酸混合，发生氧化还原反应生成氯化锌、水和AsH3，其化学方程式为As2O3＋12HCl＋6Zn===6ZnCl2＋2AsH3↑＋3H2O。
答案：(1)As (3)①高于 H2O和AsH3均为分子晶体，H2O分子之间存在氢键和分子间作用力，而AsH3只存在分子间作用力，故H2O的沸点高于AsH3的沸点 ②三角锥形 ③弱酸 三元 7∶1 (4)As2O3＋12HCl＋6Zn===6ZnCl2＋2AsH3↑＋3H2O
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价电子对互斥理论模型
分子或离子的空间构型
A
H2O
sp
直线形
直线形
B
BBr3
sp2
平面三角形
三角锥形
C
PCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
COeq \\al(2－,3)
sp2
平面三角形
平面三角形
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7