2019年高考化学大一轮复习 12.2 分子结构与性质实效精练（含解析） 新人教版选修3.doc

2019年高考化学大一轮复习 12.2 分子结构与性质实效精练（含解析） 新人教版选修31原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_，1 mol Y2X2含有键的数目为_。(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_。(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是_。解析：根据题给信息可推知X、Y、Z、W分别为氢、碳、氮、铜四种元素。(1)Y2X2为乙炔，乙炔含有一个碳碳三键，乙炔中的碳原子轨道的杂化类型为sp杂化，一个乙炔分子中含有3个键，1 mol乙炔中键为3 mol；(2)ZX3为氨气，YX4为甲烷，氨气分子间能形成氢键，使沸点升高；(3)Y(碳)的氧化物有CO、CO2，Z(氮)的氧化物有N2O、NO、N2O3、N2O4、N2O5，CO2与N2O互为等电子体。答案：(1)sp杂化3 mol或36.021023(2)NH3分子间存在氢键(3)N2O2乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。(1)将乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为_。(2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CHCN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_；分子中处于同一直线上的原子数目最多为_。解析：(1)Cu失去的是4s轨道上的一个电子；(2)杂化轨道数等于键和孤电子对之和。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(2)sp杂化、sp2杂化33(1)下列物质变化，只与范德华力有关的是_。A干冰熔化B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶D溶于水E碘溶于四氯化碳F石英熔融(2)下列物质中，只含有极性键的分子是_，既含离子键又含共价键的化合物是_；只存在键的分子是_，同时存在键和键的分子是_。A. N2B. CO2C. CH2Cl2D. C2H4E. C2H6F. CaCl2G. NH4Cl解析：(1)B项，乙酸汽化破坏范德华力和氢键；C项，乙醇与丙酮因分子间产生氢键而混溶；D项，因能与H2O分子间产生氢键而溶于水；F项，石英熔融破坏的是共价键。(2)N2的结构式为NN，三键中有一个键、两个键；答案：(1)AE(2)BCGCEABD4(1)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_。(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_原子之间(填原子的数字标号)；m_(填数字)。硼砂晶体由Na、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。A离子键B共价键C金属键 D范德华力E氢键解析：(1)硅烷属于分子晶体，分子间范德华力随相对分子质量的增大而增大，故其沸点随相对分子质量的增大而升高。(2)根据B、H、O的成键特点及Xm的球棍模型图可知Xm为B4H4O。该离子中硼原子成键情况有两种，形成三个键的硼原子采取sp2杂化，形成四个键的硼原子采取的是sp3杂化。图中有两个硼原子分别与四个氧原子形成四个键，四个键中有一个为配位键，进而分析知4号硼原子与5号氧原子间为配位键。Na与B4H4O之间存在离子键，H2O分子之间存在范德华力和氢键。答案：(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(2)sp2、sp34,5(或5,4)2ADE5(1)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n_。CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_。(2)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为_，甲醇分子内的OCH键角_(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。解析：(1)Ni有10个价电子，即配体CO提供8个电子(或4对孤对电子)故n4。CO与N2互为等电子体，故CO中存在三键，包括一个键、两个键。(2)甲醇中碳原子形成四个键，为sp3杂化。甲醇分子内OCH键角接近10928，甲醛分子的空间构型为平面形，键角接近120。答案：(1)412(2)sp3小于6在BF3分子中，FBF的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_。答案：120sp2正四面体7已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与p电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。(1)基态E原子的价电子排布式为_。(2)AB的立体构型是_，其中A原子的杂化轨道类型是_。(3)A与B互为等电子体，B的电子式可表示为_，1 mol B中含有的键数目为_NA。(4)用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键_。解析：A原子的核外电子排布式为1s22s22p2，为C；B原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为O；C在周期表中电负性最大为F；D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，为Ca；E在同周期元素中未成对电子数最多，为Cr。(1)基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1。(2)CO的立体构型为平面三角形，C原子的杂化类型为sp2。(3)O含10个电子，电子式为。1个叁键中含有1个键、2个键，则1 mol 含2 mol 键。(4)HF溶液中存在的氢键有FHF、FHO、OHF、OHO。答案：(1)3d54s1(2)平面三角形sp2(3) 2(4)FHF、FHO、OHF、OHO8一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。Mn2基态的电子排布式可表示为_。NO的空间构型是_(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。根据等电子体原理，CO分子的结构式为_。H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_。1 mol CO2中含有的键数目为_。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。解析：(1)NO中价电子对数为：3，与NO中成键电子对数相等，说明NO中N原子无孤电子对，因此NO的空间构型为平面三角形。(2)CO和N2(直线形结构)互为等电子体，根据等电子体理论，可写出CO的结构式为CO。H2O分子中O原子采取sp3杂化。CO2分子的结构式为OCO，双键中1个是键，1个是键，故1 mol CO2中所含键的数目为26.021023。答案：(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)平面三角形(2)COsp326.021023个(或2 NA)(3)9氧是地壳中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。(2)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。的沸点比高，原因是_。(3)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag/cm3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为_cm3。解析：(1)氧元素核外有8个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个；(2)OH键属于共价键，键能最大；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴，但氢键要强于分子间的范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为OH键、氢键、范德华力；氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键，而在分子之间不存在氢键；对羟基苯甲醛正好相反，只能在分子间形成氢键，而在分子内不能形成氢键，分子间氢键强于分子内氢键，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。(3)依据价层电子对互斥理论知H3O中O的孤对电子对数1/2(531)1，由于中心O的价层电子对数共有314对，所以H3O为四面体，因此H3O中O原子采用的是sp3杂化；同理可以计算出H2O中O原子上的孤对电子对数1/2(621)2，因此排斥力较大，水中HOH键角较小。(4)氯化钠的晶胞如图所示，因此该晶胞中含有的氯离子个数为81/861/24，同样也可以计算出钠离子个数为4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为。答案：(1)2(2)OH键、氢键、范德华力邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3H2O中O原子有2对孤对电子，H3O只有1对孤对电子，排斥力较小(4)10短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中属于极性分子的是_(填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_。(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为_、_。DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸。如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：_(填化学式)。解析：由s轨道最多可容纳2个电子可得：a1，bc2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1，n0)。n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。答案：(1)(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO创新试题教师备选教学积累资源共享本部分是高考选修模块必定考查的考点应加强训练，本题作为例题使用。1已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。其中A与B、A与D在周期表中位置相邻，A原子核外有两个未成对电子，B元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大，C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外)；E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各电子层均充满。请根据以上信息，回答下列问题：(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)A、B、C、D四种元素电负性由大到小排列顺序为_。(2)B的氢化物的结构式为_，其空间构型为_。(3)E核外电子排布式是_，E的某种化合物的结构如图所示。微粒间的相互作用包括化学键和分子间作用力，此化合物各种粒子间的相互作用力有_。(4)A与B的气态氢化物的沸点_更高，A与D的气态氢化物的沸点_更高。(5)A的稳定氧化物中，中心原子的杂化类型为_，空间构型为_。解析：A、B、D的相对位置为，又因为B的第一电离能比同周期相邻的两种元素大，所以B为半充满结构，B为N，A为C，D为Si，C为Na，E为第四周期的元素，最外层为1个电子，其余各电子层均排满，则E的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1即为Cu。(1)A、B、C、D分别为C、N、Na、Si，根据电负性的递变规律可知，电负性NCSiNa。(2)B的气态氢化物为NH3，中心原子N以sp3杂化，空间构型为三角锥形。(3)E为Cu，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。根据图示可判断H2O分子和Cu2间存在配位键时，同时水分子之间还存在氢键，H2O分子内存在共价键。该化合物还有阴离子，故有离子键。(4)A与B的气态氢化物分别为CH4和NH3，其沸点高低为NH3CH4(因NH3分子之间存在氢键)，A与D的气态氢化物分别为CH4和SiH4，由于其组成和结构相似，SiH4的相对分子质量大于CH4，故沸点SiH4CH4。(5)CO2中C原子为sp杂化，CO2分子呈直线形。答案：(1)NCSiNa(2) 三角锥形(3)1s22s22p63s23p63d104s1离子键、共价键、配位键、氢键(4)NH3SH4(5)sp直线形