2022年高考化学二轮复习讲义第2讲 分子结构与性质(作业)
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2022年高考化学二轮复习讲义第2讲 分子结构与性质(作业)

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资料简介
训练(五十二) 分子结构与性质1.(2021·山东青岛期初调研)下列关于物质的组成、结构或性质的叙述正确的是(  )A.第三周期主族元素中,第一电离能和电负性最大的都是氯B.HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键C.基态原子价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素属于第ⅧB族D.金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅为共价晶体,共价键依次增强,熔点依次升高A [同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,电负性逐渐增强,最大的都是Cl元素,A正确;HF的稳定性很强与共价键有关,与分子间氢键无关,B错误;基态原子价电子排布为(n-1)d6~8ns2元素属于第Ⅷ族,C错误;Si原子半径大于C原子半径,键长:C—CSi—Si,故熔点:金刚石>金刚砂>单晶硅,D错误。]2.(2021·天津和平区检测)关于氢键,下列说法正确的是(  )A.分子中有N、O、F原子,分子间就存在氢键B.因为氢键的缘故,比熔沸点高C.NH3的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键D.“可燃冰”——甲烷水合物(8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键B [分子中含有N、O、F原子,分子间不一定存在氢键,还与分子结构有关,A错误;对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,故前者的熔、沸点高于后者,B正确;NH3的稳定性与N—H键有关,与分子间氢键无关,C错误;甲烷水合物中,H2O分子之间形成氢键,CH4与H2O分子之间不存在氢键,D错误。]3.(2018·全国卷Ⅱ,35题节选)(1)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________________。(2)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为________________________________________________________________________。6 (3)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。解析 (1)根据价层电子对互斥理论可知,H2S、SO2、SO3三种分子中S原子的价层电子对数分别为4、3、3,因此H2S中S原子价层电子对数不同于其他两种分子。(2)S8和SO2均为分子晶体,S8的相对分子质量大于SO2,因此S8的分子间作用力大,熔沸点比SO2的高。(3)SO3的中心原子为S,中心原子的孤对电子数=(6-2×3)/2=0,中心原子结合3个氧原子,结合每个O原子有且只能有一个σ键,所以S形成3个σ键,S的价层电子对数为0+3=3,S为sp2杂化,根据sp2杂化轨道构型可知,SO3为平面形分子,符合形成大π键条件,可形成4中心6电子大π键,因此有两种共价键类型。如图(b)所示的三聚分子中每个S原子与4个O原子结合,形成正四面体结构,S原子的杂化轨道类型为sp3。答案 (1)H2S (2)S8相对分子质量大,分子间范德华力强 (3)平面三角 2 sp34.(2018·江苏卷,21(A)题节选)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO,NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)SO中心原子轨道的杂化类型为________;NO的空间构型为________(用文字描述)。(2)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。解析 (1)硫酸根离子中S原子的价层电子对数=(6+2)/2=4,因此S原子为sp3杂化。硝酸根离子中N原子的价层电子对数=(5+1)/2=3,因此N原子为sp2杂化,无孤对电子,因此空间构型为平面(正)三角形。(2)N与N可形成三键,因此有1个σ键和2个π键,即两者数目比为1∶2。答案 (1)sp3 平面(正)三角形 (2)1∶25.(2020·山东日照模拟)氮是一种典型的非金属元素,其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题:(1)磷元素与氮元素同主族,基态磷原子有________个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4分子,N4分子中氮原子的杂化轨道类型是________,N—N—N键角为________;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,6 推测其用途可为________。(2)NH3与Zn2+可形成[Zn(NH3)6]2+,其部分结构如图乙所示。①NH3的立体构型为________。②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有________;NH3分子中H—N—H键角为107°,判断[Zn(NH3)6]2+离子中H—N—H键角________(填“>”“ ③CH3OH(或CH3SH等)6.(2019·广西柳州二模)碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态钒原子的结构示意图为________。(2)VO的中心原子上的孤电子对数为________,一个VO中含有________个σ键。(3)2巯基烟酸氧钒配合物(图1中W)是副作用小且能有效调节血糖的新型药物。①该药物中N原子的杂化方式是________。②X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为________,原因是________________________________________________________________________。已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,6 则p电子可在多个原子间运动,形成大π键。大π键可用表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数,如苯分子中的大π键表示为。③下列微粒中存在大π键的是________(填字母)。A.O3   B.SO   C.H2S   D.NO④CS2分子中大π键可以表示为________。(4)偏钒酸铵加热分解生成五氧化二钒、氨、水。偏钒酸铵的阴离子呈如图2所示的无限链状结构,则偏钒酸铵的化学式为________。解析 (2)VO的中心原子为V,V上的孤电子对数为0,1个V原子与4个O原子结合形成化学键,所以一个VO中含有4个σ键。(3)①该药物中N原子形成2个σ键,1个π键,N原子的价层电子对数=孤电子对数+σ键个数=1+2=3,所以N原子采取sp2杂化。②X中含有羧基,可以与水分子形成氢键,增强水溶性;Y中含有酯基和苯环,Z中含有酯基,都不利于其在水中的溶解,因此X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为X>Z>Y。③从已知信息来看,形成大π键的条件是:原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论,O3的立体构型为V形,SO的立体构型为正四面体,H2S的立体构型为V形,NO的立体构型为平面三角形。因此SO一定不存在大π键,H2S中H原子没有p轨道,也不存在大π键,O3和NO可以形成大π键。所以选A、D。④CS2是直线形分子,又有p轨道,因此可以形成三原子四电子的大π键:6 。(4)由题图2可知每个V与3个O形成阴离子,结合题意可知V的化合价为+5,则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。答案 (1) (2)0 4 (3)①sp2 ②X>Z>Y X中含有羧基,可以与水分子形成氢键,增强水溶性;Y中含有酯基和苯环,Z中含有酯基,都不利于其在水中的溶解 ③AD ④ (4)NH4VO37.(2021·江苏南通调研)在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:(1)Cu+基态核外电子排布式为______________。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,乙二胺分子中碳原子的杂化类型是__________。乙二胺的沸点大于正丁烷(C4H10),原因是______________________。(3)[Cu(CH3CN)4]+是非常稳定的络合离子,配体中σ键和π键个数之比为________________。(4)与NO互为等电子体的分子为____________(写化学式)。(5)下图是拉维斯微小晶粒的结构,其化学式为________________。解析 (1)基态Cu原子核外有29个电子,其价电子排布式为3d104s1,失去4s轨道1个电子变成Cu+,故基态Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)乙二胺中碳原子形成4个σ键,其杂化类型为sp3。乙二胺能形成分子间氢键,正丁烷存在范德华力,故乙二胺的沸点高于正丁烷。(3)[Cu(CH3CN)4]+的中心离子是Cu+,配体是CH3CN,其结构简式为CH3C≡N,则σ键和π键个数之比为5∶2。(4)与NO互为等电子体的分子符合要求:①分子含有4个原子;②6 价电子总数为5+6×3+1=24,符合条件的分子是SO3、BF3、SeO3等。(5)拉维斯微小晶粒的结构中,含有Mg原子数为8×+6×+4=8个,16个Cu原子都位于晶粒内部,则Mg、Cu原子个数比为8∶16=1∶2,其化学式为MgCu2。答案 (1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)sp3 乙二胺能形成分子间氢键,正丁烷存在范德华力(3)5∶2 (4)SO3、BF3(其他合理答案均可) (5)MgCu26

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