2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2章 微粒间相互作用与物质性质拨高练（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024鲁教版高中化学选择性必修2同步
综合拔高练
五年高考练
考点1　　杂化轨道理论、价电子对互斥理论的
应用
1.(2023湖北,9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是　　(　　)
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.S和C的空间构型均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
2.(2020山东,7)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
3.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2023浙江1月选考,17节选)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为　　,分子中氮原子的杂化轨道类型是　　　　。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2023山东,16节选)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　;O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因　　　　　　　　　　。
(3)(2023全国甲,35节选)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为　　　　。
4.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2022全国甲,35改编)CF2 CF2分子中C的杂化轨道类型为　　　　;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2022全国乙,35节选)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个　　　　杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl　　　　键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键()。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是　　　　　　　　　　　　,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ)　　　　　　　　　。
(3)(2022山东,16节选)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据　　　　(填标号)。
A.2s轨道　　B.2p轨道
C.sp杂化轨道　　D.sp2杂化轨道
(4)(2022湖南,18节选)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为N,反应过程如图所示:
①产物中N原子的杂化轨道类型为　　　　;
②与N互为等电子体的一种分子为　　　　(填化学式)。
5.(2022广东,20节选)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
(3)关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有　　　　。
A.Ⅰ中仅有σ键
B.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水
D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
(4)Ⅳ中具有孤对电子的原子有　　　　。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4　　　H2SeO3(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。Se的立体构型为　　　　。
6.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2021全国甲,35节选)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　　　　(填标号)。
(2)(2020课标Ⅰ,35节选)磷酸根离子的空间构型为　　　　,其中P的价层电子对数为　　　　、杂化轨道类型为　　　　。
考点2　　配位键的实质与配合物的组成
7.(2023浙江1月选考,12)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3 2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是(　　)
A.Al2Cl6的结构式为
B.Al2Cl6为非极性分子
C.该反应中NH3的配位能力大于氯
D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
8.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2021全国乙,35节选)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是　　　　,中心离子的配位数为　　　　。
(2)(2020课标Ⅲ,35节选)NH3BH3分子中,N—B化学键称为　　　　键,其电子对由　　　　提供。
(3)(2020山东,17节选)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如下图所示,1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有　　　　mol,该螯合物中N的杂化方式有　　　种。
考点3　　范德华力、氢键对物质性质的影响
9.(2022天津,3)下列物质沸点的比较,正确的是　(　　)
A.CH4>C2H6
B.HF>HCl
C.H2S>H2Se
D.>CH3CH2CH2CH3
10.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2023辽宁,17节选)噻吩()沸点低于吡咯()的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2021全国甲,35节选)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2021广东,20节选)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物 Ⅰ 可与氧化汞生成化合物 Ⅱ。
Ⅰ　　　 Ⅱ
Ⅲ　　 Ⅳ
①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为　　　　。
②汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是　　　　。
(4)(2020山东,17节选)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为　　　　　　　　　　　(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　,键角由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。
考点4　　分子间作用力和化学键的综合考查
11.(2020浙江7月选考,26)(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)CaCN2是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,CaCN2的电子式是　　　　　　　。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是　　　　　　　　　　　　　　。
12.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2022山东,16节选)在水中的溶解度,吡啶()远大于苯,主要原因是①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
②　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2019天津理综,7改编)①氮和磷氢化物性质的比较:
热稳定性:NH3　　　　PH3(填“>”或“<”)。
沸点:N2H4　　　　P2H4(填“>”或“<”),判断依据是　　　　　　　　　。
②PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是　　　　(填序号)。
a.不能与NaOH反应　b.含离子键、共价键
c.能与水反应
考点5　　共价键的类型和键参数
13.(2022海南,10)已知CH3COOH+Cl2 ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是(　　)
A.HCl的电子式为H+[····]-
B.Cl—Cl键的键长比I—I键短
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
三年模拟练
应用实践
1.(2022北京师范大学第二附属中学月考)遇到久旱不雨,人民空军用飞机在天上播撒干冰,不到20分钟就下雨。下列分子或离子与CO2具有相同类型化学键和空间结构的是(　　)
A.SO2　　B.OCN-
C.BF3　　D.N
2.(2023山东曹县一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A.1 mol [Ni(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA
B.0.5 mol CO2中碳原子的价电子对数为NA
C.4.4 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数为0.2NA
D.1 mol PCl3中中心原子上的孤电子对数为NA
3.(2023山西长治第一中学期末)用示意图或图示的方法能够直观形象地描述化学知识,下列示意图或图示正确的是(　　)
A.砷原子的结构示意图:
B.B的结构式:
C.HF分子间的氢键:
D.丙氨酸的手性异构体:
4.(2022安徽淮北第一中学月考)NH4ClO4可用作火箭推进剂,是人工防冰雹的药剂。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.N和Cl都是正四面体结构
B.高氯酸铵中只含有离子键
C.高氯酸铵中既有离子键又有共价键,同时还有配位键
D.高氯酸铵中阴、阳离子的个数比为1∶1
5.(2023浙江台州八校联考)在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.该配离子中与水分子形成氢键的原子有H、N和O
B.该配离子中铜离子的配位数是4
C.基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1
D.该配离子中非金属元素的第一电离能大小顺序为O>N>C>H
6.(2022山东日照检测)二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5)之间为配位键
B.1 mol环戊二烯()中含有11 mol σ键
C.二茂铁分子中存在π键
D.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1
7.(2023山东淄博沂源一中模考)2021年我国科学家首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如下:
下列说法错误的是(　　)
A.电负性:O>C>H>Zn
B.甲醇分子中H—C—O键角大于甲醛分子中H—C—O键角
C.DHA分子间存在氢键
D.Zn溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+的配位数为6
8.(2022安徽六安第一中学月考)泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-的两核间距为1~1.5 nm,呈现离子键;当两核靠近,相距为0.28 nm时,呈现共价键。根据泽维尔的研究成果,能得到的结论是(　　)
A.离子化合物可能含有共价键
B.共价键和离子键没有严格的界限
C.NaI中既含有离子键,又含有共价键
D.NaI是离子化合物和共价化合物的混合物
9.(2022山东临沂期中)我国科学家采用自激发缺陷诱导的方法获得白光,合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2。
(1)基态50Sn原子的价电子排布式为　　　　　　　　。Ba、Sn、O三种元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　。
(2)Na2[B4O5(OH)4]·8H2O(硼砂)的阴离子的结构如图所示。则硼原子的杂化方式为　　　　;硼砂中存在　　　　(填字母)。
a.氢键　　b.离子键　　c.共价键　　d.配位键
(3)环硼氮六烷(结构如图)在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
10.(2023山东青岛实验中学月考)(1)反应2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O 4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH可用于检测司机是否酒后驾驶。
①配离子[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是　　　(填元素符号)。
②CH3COOH中C原子杂化轨道类型为　　　,1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为　　　　　。
(2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型为　　　,写出两个与CS2具有相同空间结构和相同化学键类型的离子:　　　　　　。
(3)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯,二者结构如图所示。
氧化石墨烯中,1号C的杂化方式是　　　,该C与相邻C形成的C—C键间的夹角　　　　(填“>”“<”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键间的夹角。若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有　　　(填元素符号)。
11.(2023河北邢台一中月考)下图所示的转化关系中(具体反应条件已略去),a、b、c和d分别为四种短周期主族元素的常见单质,其余均为它们的化合物。a中元素原子的2p轨道只有2个未成对的电子,i的溶液为常见的酸。
回答下列问题:
写出a+H2Ob+f的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　
　　。
(2)d中元素原子的价电子轨道表示为　　　　　　　　　　　。
(3)图中由两种元素组成的物质中,沸点最高的是　　　　(写化学式),原因是　　　　　　　　　　　　,该物质的空间结构为　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)图中的双原子分子中,极性最大的分子是　　　　(写化学式)。
(5)f与d发生化合反应生成k,k的分子中各原子均达到8电子稳定结构,则k的分子式为　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　,属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
迁移创新
12.(2022四川成都阶段考试)过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
(1)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般而言,为d0或d10排布时无颜色;为d1~d9排布时有颜色,如[Co(H2O)6]2+显粉红色,据此判断,[Mn(H2O)6]2+　　　(填“有”或“无”)颜色。
(2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-n/2)]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是　　　。
A.PFS中铁显+3价
B.铁原子的价电子排布式为3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D.PFS中配体只有OH-
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根离子的配合物如下:
①该化合物所含元素中电负性最大的是　　　　　。
②该化合物中一个Cr的配位数为　　　　。
③甲基丙烯酸()分子中C原子的杂化方式为　　　　　。
④与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的是　　　(填元素符号)。
综合拔高练
五年高考练
1.A 2.A 7.D 9.B 13.BD
1.A　甲烷分子的中心原子的价电子对数为4,水分子的中心原子的价电子对数也为4,所以二者的VSEPR模型都是四面体,故A正确;S中S的孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,C中C的孤电子对数为0,空间构型为平面三角形,故B错误;CF4为正四面体结构,为非极性分子,SF4的中心原子有孤电子对,为极性分子,故C错误;XeF2和XeO2分子中中心原子含有的孤电子对数不相等,孤电子对数越多,排斥力越大,所以键角不相等,故D错误。
2.A　B3N3H6分子的熔点主要取决于分子间作用力的大小,所含化学键的键能影响其稳定性,A错误;B3N3H6中只有N含有孤电子对,故形成大π键的电子全部由N提供,B正确;B3N3H6的结构式为,B和N均采取sp2杂化,C正确;由无机苯的分子结构与苯类似,可知分子中所有原子共平面,D正确。
3.答案　(1)四面体　sp3　Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N键键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)
(2)sp2　>　ClO2中存在大π键,Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的键长更短
(3)sp3
解析　(1)由Si(NH2)4的结构可知Si原子的σ键电子对数为4,孤电子对数为0,因此中心原子Si的价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,Si(NH2)4分子的空间结构名称为四面体;Si(NH2)4分子中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,N原子的价层电子对数为4,杂化轨道类型是sp3。由于Si半径相对较小,NH2基团数目多,体积相对较大,受热时斥力较强[或从Si(NH2)4中Si—N键键能相对较小的角度解释],此外,该反应产物中气态分子(NH3)的数目显著增多,ΔS>0,反应倾向性大,故Si(NH2)4受热时不稳定,易分解。(2)由于ClO2中存在大π键,故Cl原子必须有垂直于分子所在平面的未杂化的p轨道以参与形成大π键,因此Cl原子的轨道杂化方式为sp2;ClO2 中Cl原子为sp2杂化,Cl2O中O原子为sp3杂化,因此
O—Cl—O键角更大。(3)题图中Al位于4个Cl形成的四面体的中心,空间结构为四面体形,故Al的杂化轨道类型为sp3。
4.答案　(1)sp2　C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能,键能越大,化学性质越稳定　(2)①sp2　σ　②C2H5Cl>C2H3Cl>C2HCl　Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键键长越短　(3)D　(4)①sp3　②H2O(合理即可)
解析　(1)CF2 CF2分子中C原子形成碳碳双键,故C原子为sp2杂化;由于C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能,键能越大,化学性质越稳定,故聚四氟乙烯比聚乙烯稳定。
(2)①C2H3Cl分子中,C原子形成3个σ键且无孤电子对,采取sp2杂化,杂化轨道用于形成σ键,故在C2H3Cl分子中,C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl σ键。②C2H5Cl分子中只存在σ键,C原子为sp3杂化;C2H3Cl分子中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键,C原子为sp2杂化;C2HCl分子中Cl的2个3p轨道分别与C的2个2p轨道形成2个3中心4电子的大π键,C原子为sp杂化。杂化轨道中s成分越多(sp3、sp2、sp杂化轨道中s成分依次增多),形成的C—Cl键越强,C—Cl键的键长越短;Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键的键长越短,故C—Cl键长顺序为C2H5Cl>C2H3Cl>C2HCl。
(3)吡啶中含有与苯类似的大π键,则吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。
(4)①由题图可知,产物中氮原子的价电子对数为4,N原子的杂化轨道类型为sp3;②N含三个原子、价电子数为8,与其互为等电子体的分子为H2O、H2S等。
5.答案　(3)BDE　(4)O、Se　(5)>　 正四面体形
解析　(3)A项,Ⅰ分子中不仅含有σ键,苯环中还含有大π键,错误;B项,Ⅰ中的Se—Se键是非极性共价键,正确;C项,Ⅱ属于烃,烃难溶于水,错误;D项,Ⅱ中碳碳三键中C原子采用sp杂化,碳碳双键和苯环中C原子采用sp2杂化,正确;E项,Ⅰ~Ⅲ中含有的元素为C、H、O、N、S、Se,其中电负性最大的元素是O,正确。
(4)根据Ⅳ的结构可知,Ⅳ中具有孤对电子的原子有O和Se。
(5)H2SeO4可写成(HO)2SeO2,H2SeO3可写成(HO)2SeO,H2SeO4分子中连接在中心原子Se上的非羟基氧原子数目比H2SeO3多,故H2SeO4的酸性强于H2SeO3;Se中心原子的价电子对数=4+×(6+2-2×4)=4,无孤电子对,故Se的立体构型为正四面体形。
6.答案　(1)sp3　②　(2)正四面体　4　sp3
解析　(1)根据SiCl4的结构式可知,Si的价电子对数为4,故Si采取sp3杂化;根据SiCl4(H2O)的结构式可知Si的价电子对数为5,采取sp3d杂化。
(2)P中中心原子不含孤电子对,成键电子对数为4,价电子对数为4,故其空间构型为正四面体形,P原子采取sp3杂化。
7.D　Al原子的最外层电子数为3,Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,则分子中Al、Cl原子间存在配位健,导致每个Al与4个Cl原子形成4个共价键,A正确;由Al2Cl6的结构式可知,Al2Cl6为结构对称的非极性分子,B正确;由反应方程式可知,氨分子更易与铝原子形成配位键,配位能力大于氯原子,C正确;溴原子的原子半径大于氯原子,键能:Al—Br8.答案　(1)N、O、Cl　6　(2)配位　N　(3)6　1
解析　(1)H2O中的氧原子、NH3中的氮原子和Cl-中都有孤电子对,可作配位原子,故配位原子为O、N、Cl,中心离子的配位数为3+2+1=6。(2)NH3BH3分子中,氮原子上有一对孤电子对,而硼原子中有空轨道,故N原子提供孤电子对与B原子形成N→B配位键。(3)由题意可知,只有成环的配位键才能起到螯合作用,再结合题给结构可知N中的2个O原子和C、N杂环上的4个N原子通过螯合作用与Cd2+形成配位键,故1 mol该配合物中通过螯合作用形成6 mol配位键;N中N原子价电子对数为3+0=3,N中N原子价电子对数为2+1=3,C、N杂环上的4个N原子价电子对数为3+0=3,故该配合物中N原子均采取sp2杂化。
9.B　甲烷和乙烷的组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以沸点CH4HCl,故B正确;H2S、H2Se的组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以沸点H2S10.答案　(1)吡咯可以形成分子间氢键,而噻吩不能形成分子间氢键
(2)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氢键多
(3)①H2O>H2S>CH4　②化合物Ⅲ
(4)NH3、AsH3、PH3　AsH3、PH3、NH3　NH3、PH3、AsH3
解析　(1)噻吩分子中不含电负性大的N、O、F原子,不能形成分子间氢键,而吡咯分子中含有N原子,且存在N—H键,可以形成分子间氢键,分子间作用力:吡咯>噻吩,故沸点:吡咯>噻吩。(2)水和甲醇均能形成分子间氢键,沸点较高,且1 mol H2O平均能形成2 mol氢键,1 mol CH3OH平均只能形成1 mol氢键,等物质的量的水比甲醇的氢键多,故水的沸点比甲醇高,甲硫醇不能形成分子间氢键,其沸点较低。(3)①H2S、CH4分子间只存在范德华力,H2O分子间存在氢键,沸点最高,H2S的相对分子质量大于CH4,则H2S分子间范德华力较强,沸点较高,故沸点H2O>H2S>CH4。②化合物Ⅲ是一种钠盐,比有机化合物Ⅰ更易溶于水。(4)NH3分子间存在氢键,PH3、AsH3分子间只存在范德华力,且相对分子质量PH3AsH3>PH3,故沸点NH3>AsH3>PH3;非金属性N>P>As,元素非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越强、还原性越弱,故还原性AsH3>PH3>NH3;由于电负性N>P>As,键长N—H键PH3>AsH3,故键角NH3>PH3>AsH3。
11.答案　(1)原子半径FCl—H
(2)Ca2+[····C····]2-
(3)乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有
解析　(1)F和Cl属于同主族元素,原子半径:FCl—H,键能:F—H>Cl—H,键能越大,物质越稳定,故HF热稳定性大于HCl。
(2)CaCN2是离子化合物,其由Ca2+和C构成,Ca2+满足最外层8电子稳定结构;C与CO2互为等电子体,二者具有相似的结构,C中C与两个N均形成2对共用电子对,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,即2个N原子各得到Ca原子的1个电子,因此该离子化合物的电子式可表示为Ca2+[····C····]2-。
(3)乙醇(CH3CH2OH)分子中的羟基(—OH)和水分子能形成分子间氢键,导致乙醇与水可以任意比互溶,而氯乙烷(CH3CH2Cl)不能与水分子形成氢键,故氯乙烷难溶于水。
12.答案　(1)吡啶与水分子间形成氢键 　吡啶、H2O均为极性分子,相似相溶,而苯为非极性分子
(2)①>　>　N2H4分子间存在氢键　②bc
解析　(1)苯分子为非极性分子,H2O分子为极性分子,吡啶为极性分子,能与H2O分子形成分子间氢键,从而导致在水中的溶解度,吡啶远大于苯。
(2)①非金属性:N>P,故热稳定性:NH3>PH3;N2H4的结构式为,分子间存在氢键,故沸点:N2H4>P2H4。②NH4I可与NaOH反应;NH4I中既有离子键,又有共价键;NH4I可发生水解反应;由NH4I的性质可推测PH4I的性质。
13.BD　HCl为共价化合物,电子式为H×···,故A错误;原子半径ClI,—Cl能使—COOH上的H原子具有更大的活性,所以ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,故D正确。
三年模拟练
1.BD 2.C 3.D 4.B 5.D 6.D 7.BD 8.B
1.BD　CO2只含有极性共价键,空间结构为直线形。SO2只含有极性键,但空间结构为V形,A错误;OCN-只含有极性键,与CO2空间结构相同,B正确;BF3为平面三角形,与CO2空间结构不同,C错误;N只含有极性键,与CO2互为等电子体,空间结构相同,D正确。
2.C　[Ni(NH3)4]2+中中心离子镍离子的配位数为4,所以1 mol
[Ni(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA,故A正确;CO2中碳原子上无孤电子对,碳原子的价电子对数为2,所以0.5 mol CO2中碳原子的价电子对数为NA,故B正确;4.4 g CH3CHO的物质的量为0.1 mol,甲基中的碳原子采取sp3杂化,醛基中的C原子采取sp2杂化,所以4.4 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数为0.1NA,故C错误;PCl3中中心原子P有一对孤电子对,所以1 mol PCl3中中心原子上的孤电子对数为NA,故D正确。
3.D　砷原子的结构示意图应为,故A错误;每个B中形成一个配位键,氟原子提供孤电子对,箭头指向B,故B错误;题图中箭头所指为共价键,不是氢键,故C错误;丙氨酸分子中含有一个手性碳原子,存在手性异构体,故D正确。
4.B　高氯酸铵由N和Cl构成,N、Cl中心原子的价电子对数均为4,均不含孤电子对,空间结构都是正四面体形,Cl中存在共价键,N中存在共价键和配位键,A、C正确,B错误;NH4ClO4中Cl和N的个数比为1∶1,D正确。
5.D　该配离子中与水分子形成氢键的原子有H、N和O,故A正确;根据配离子的结构可知,铜离子为中心离子,N和O为配位原子,铜离子的配位数为4,故B正确;Cu为29号元素,基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1,故C正确;第一电离能大小顺序为N>O>C>H,故D错误。
6.D　Fe2+有空轨道,环戊二烯离子(C5)有孤电子对,二者形成配位键,A正确;环戊二烯中碳碳单键、碳氢键是σ键,1个碳碳双键中有1个σ键和1个π键,1 mol环戊二烯中含有11 mol σ键,B正确;二茂铁分子中环戊二烯离子存在π键,C正确;Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,D错误。
7.BD　O和C为同周期元素,O的非金属性强于C,所以O的电负性大于C,Zn为活泼的金属元素,电负性弱于C和H,则电负性由大到小的顺序为O>C>H>Zn,故A正确;甲醇分子中的碳原子采取sp3杂化,是四面体结构,甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化,是平面三角形结构,所以甲醇分子中H—C—O键角小于甲醛分子中H—C—O键角,故B错误;DHA分子中存在羟基,分子间能形成氢键,故C正确;Zn溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+的配位数为4,故D错误。
8.B　离子化合物(如NaOH)中可能含有共价键,但不是泽维尔的研究成果,A错误;同种物质,核间距改变,化学键类型也发生改变,由此可知共价键和离子键没有严格的界限,B正确;NaI中只含有离子键,如改变离子的核间距,可能变为共价键,但不存在既含有离子键又含有共价键的情形,C错误;NaI是离子化合物,如改变离子的核间距,可能变为共价化合物,但为纯净物,不是混合物,D错误。
9.答案　(1)5s25p2　O>Sn>Ba　(2)sp2和sp3　abcd
(3)热水破坏了环硼氮六烷中的分子间氢键,并且使环硼氮六烷分子易与水形成分子间氢键,溶解度增大
解析　(1)基态Sn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2,其价电子排布式为5s25p2。
(2)由图示可知,灰球代表B原子,一种B原子形成3个σ键,采取sp2杂化,另一种B原子形成4个σ键(含配位键),采取sp3杂化;硼砂中Na+与[B4O5(OH)4]2-之间形成离子键,[B4O5(OH)4]2-内部存在共价键、配位键,另外硼砂中还存在氢键。
(3)环硼氮六烷中存在分子间氢键,不利于其在冷水中溶解,热水破坏了环硼氮六烷中的分子间氢键,并且使环硼氮六烷分子易与水形成分子间氢键,所以溶解度增大。
10.答案　(1)①O　②sp3、sp2　7×6.02×1023
(2)sp　SCN-、OCN-(合理即可)
(3)sp3　<　O、H
解析　(1)①配离子[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤电子对,与Cr3+形成配位键。②CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为sp3、sp2,1 mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7×6.02×1023。
(2)CS2分子中C原子形成2个σ键,孤电子对数为0,则C为sp杂化;与CS2具有相同空间结构和相同化学键类型的离子常见的有SCN-、OCN-等。
(3)氧化石墨烯中,1号C形成3个C—C键及1个C—O键,C原子为sp3杂化,而石墨烯中1号C形成3个σ键,C原子为sp2杂化,则氧化石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键间的夹角<石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键间的夹角。氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。
11.答案　(1)C+H2O(g) CO+H2
(2)
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
(3)H2O　分子间形成氢键　V形
(4)HCl
(5)COCl2　sp2　极性
解析　a中元素原子的2p轨道只有2个未成对的电子,价电子排布式为2s22p2,则a为C单质;C与水反应生成CO和H2,根据图示可知,b为H2,c为O2,f为CO,g为CO2;H2与d单质反应生成的i的溶液为常见的酸,则i为HCl,d为Cl2。(1)a为C单质,b为H2,f为CO,C与H2O反应生成CO和H2的化学方程式为C+H2O(g) CO+H2。(2)d为Cl2,Cl的价电子排布式为3s23p5,轨道表示式为
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
。
(3)题图中由两种元素组成的物质为CO、CO2、HCl、H2O,常温下CO、CO2、HCl呈气态,H2O呈液态,所以沸点最高的是H2O,原因是水分子间可形成氢键;H2O中中心原子O的价电子对数为4,含有2对孤电子对,则H2O的空间结构为V形。(4)题图中的双原子分子有H2、O2、Cl2、HCl、CO,其中H、Cl的电负性差值最大,所以极性最大的分子是HCl。(5)CO与Cl2发生化合反应生成k,k的分子中各原子均达到8电子稳定结构,推知k的分子式为COCl2,中心原子C的价电子对数为3,C原子采取sp2杂化,该分子的结构不对称,正、负电荷重心不重合,属于极性分子。
12.答案　(1)有　(2)D　(3)①O　②6　③sp3和sp2　④K、Cu
解析　(1)Mn2+的3d轨道上有5个电子,由题中信息知[Mn(H2O)6]2+有颜色。
(2)根据[Fe2(OH)n(SO4)(3-n/2)]m中元素正、负化合价的代数和为零,得出PFS中铁显+3价,A正确;铁原子的价电子排布式为3d64s2,B正确;由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程,C正确;PFS中配体为OH-、S,D错误。
(3)①该化合物所含元素中电负性最大的是O。②2个Cr共有12个配体,则一个Cr的配位数为6。③甲基丙烯酸分子中C原子采取sp2、sp3杂化。④基态铬原子的最外层电子排布式是4s1,同周期中与其最外层电子排布相同的原子对应的元素是K、Cu。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)