【高考突破方案】第五章 第3讲 化学键 分子结构与性质 -强化训练（解析版） 高考化学一轮复习

第五章 物质结构 元素周期律
第3讲 化学建 分子结构与性质
1.北京冬奥会首次使用CO2跨临界直冷新型环保制冰技术。下列有关说法不正确的是(　　)
A．CO2是由极性键构成的非极性分子
B．干冰中CO2分子间只存在范德华力
C．冰中H2O分子之间的主要作用力是氢键
D．此技术制冰的过程中发生的是化学变化
【解析】D　该过程中无新物质生成，为物理变化，D错误。
2.“珍珠项链靠线穿，芝麻成球靠糖粘；微观粒子聚一起，全靠一种超魔力”，这种超魔力实际就是化学键。下列关于化学键的说法错误的是(　　)
A．CO和O生成具有极性共价键的CO2
B.既含极性键，又含非极性键
C．只含H、N、O三种元素的化合物，可能形成含有共价键的离子化合物，也可能形成共价化合物
D．含有离子键的物质不可能是单质
【解析】B CO2中C与O形成极性共价键；中只含有极性键；H、N、O可以形成NH4NO3，为离子化合物，也可以形成HNO3，为共价化合物；离子键的形成必须有阴、阳离子。
3.下列描述正确的是(　　)
A．CS2为角形的极性分子
B．ClO的空间结构为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子对
D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化
【解析】C　CS2与CO2的分子结构相似，是直线形的非极性分子，A错误；中心原子Cl有一个孤电子对，所以ClO的空间结构为三角锥形，B错误；S有6个电子，正好与6个F形成6个共价键，C正确；SiF4中Si有四个σ键，SO中S原子形成3个σ键，还有一个孤电子对，所以Si、S均是sp3杂化，D错误。
4.下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是(　　)
①HI　②H2O　③O2　④H2O2　⑤CO2　⑥HC≡CH
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①③⑥ D.③⑤⑥
【解析】D　HI只存在σ键,①不符合题意;H2O的结构式为H—O—H,只含σ键,②不符合题意;O2的结构式为OO,含有σ键和π键,③符合题意;H2O2只含σ键,④不符合题意;CO2的结构式为OCO,含有σ键和π键,⑤符合题意;HC≡CH含有碳氢单键和碳碳三键,故含有σ键和π键,⑥符合题意。
5.(2023天津红桥区模拟)下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是(　　)
A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2Se、NF3、CH4
C.BCl3、NH3、CO2 D.TeO3、BF3、H3O+
【解析】B　CCl4、SiCl4、SiH4的中心原子均采取sp3杂化,不含孤电子对,则CCl4、SiCl4、SiH4分子都是正四面体形,键角都是109°28',A不符合题意;H2Se、NF3、CH4的中心原子含有孤电子对数分别为2、1、0,价层电子对数均为4,则中心原子均采取sp3杂化,由于所含孤电子对数不同,孤电子对之间及孤电子对与σ键电子对之间的斥力不同,H2Se、NF3、CH4的键角依次增大,B符合题意;BCl3、NH3、CO2的中心原子价层电子对数依次为3、4、2,杂化轨道类型分别为sp2、sp3和sp,C不符合题意;TeO3、BF3、H3O+的中心原子价层电子对数分别为3、3、4,杂化轨道类型分别为sp2、sp2和sp3,D不符合题意。
6.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,下列有关P4S3中的说法不正确的是 (　)
A.P4S3属于共价化合物
B.分子中含有极性键和非极性键
C.稳定性:P—P>P—S
D.1 mol P4S3分子中含有9 mol σ键
【解析】C 只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3属于共价化合物,A正确;由题图可知,分子中存在极性键(P—S)和非极性键(P—P),B正确;P原子半径大于S原子半径,则P—P的键长大于P—S,故P—S更稳定,C错误;1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键,则1 mol P4S3分子中含有9 mol σ键,D正确。
7.含第ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。下列说法正确的是(　　)
A.O、S、Se元素的第一电离能:O>S>Se
B.气态SeO3分子、S的VSEPR模型均为平面三角形
C.NH3、H2S的VSEPR模型和分子的空间结构均相同
D.S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,则S原子采取的杂化方式为sp2杂化
【解析】A　同族元素的第一电离能从上到下逐渐减小,则O、S、Se元素的第一电离能为O>S>Se,A正确;SeO3的VSEPR模型为平面三角形,S的VSEPR模型为四面体形,B错误;NH3和H2S分子的VSEPR模型均为四面体形,而NH3的空间结构为三角锥形,H2S分子的空间结构为V形,C错误;由S8分子的结构可知,S原子采取sp3杂化,D错误。
8.检验Ni2＋反应的一种生成物为丁二酮肟镍，是一种鲜红色沉淀，其分子结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．Ni2＋核外有14种运动状态不同的电子
B．该分子内微粒之间存在的作用力有共价键、配位键、离子键、氢键
C．基态N原子的价电子轨道表示式为
D．H2O中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键
【解析】D　Ni2＋价电子排布式为3d8，能级、轨道中的电子运动状态不同，核外有26种运动状态不同的电子，A说法错误；该分子不是离子化合物，不含离子键，B说法错误；基态N原子的价电子排布式为2s22p3，轨道表示式为，C说法错误；H2O中心氧原子s能级与p能级3个轨道杂化，含有2个σ键，2个孤电子对，D说法正确。
9.回答下列问题：
氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。
(1)Al与B同主族，写出与Al满足对角线规则的短周期元素的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式： 。
(2)NH3BH3分子中，N—B的化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O3NH＋B3O＋9H2↑。B3O的结构如图所示：
在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 变为 。
【答案】(1)Be＋2OH－===BeO＋H2↑　
(2)配位　N　sp3　sp2
【解析】(1)与Al满足对角线规则的短周期元素的单质为Be，Be的性质与Al类似，Al能与强碱反应，则Be与NaOH反应生成偏铍酸钠和氢气，离子方程式为Be＋2OH－===BeO＋H2↑。
(2)N—B化学键称为配位键；电子对由氮原子提供；NH3BH3分子中B原子有4个共价键，为sp3杂化，根据图像，B3O中B有3个共价键，为sp2杂化。
10.(1)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富马酸分子中σ键与π键的数目比为　　　　。
(2)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: 　 。
(3)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的空间结构为　　　　　　。
(4)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　。OF2分子的空间构型为　　　。
(5) SnC的几何构型为　　　　　　,其中心离子杂化方式为　　　　。
【答案】(1)11∶3
C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能,键能越大,化学性质越稳定
(3)正四面体形
(4)5　V形
(5)三角锥形　sp3
【解析】(1)由结构模型可知,富马酸的结构简式为HOOCCHCHCOOH,分子中的单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键和π键的数目比为11∶3。(2)由于F元素的电负性较大,因此在与C原子的结合过程中形成C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能,键能的强弱决定物质的化学性质,键能越大,化学性质越稳定,因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。(3)Se中Se原子的价层电子对数为4+×(6+2-2×4)=4,其立体构型为正四面体形。(4)XeF2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为2+=5;根据VSEPR模型,OF2中的中心O原子的价层电子对数为2+=4,去掉2个孤电子对,OF2分子的空间构型是V形。(5)SnC中Sn原子的孤电子对数为×(4+1-3×1)=1,成键电子对数为3,所以价层电子对数为4,SnC的几何构型为三角锥形,中心离子杂化方式为sp3。