2020版高考化学大一轮复习 选考 物质结构与性质 4 第2节 化学键与分子间作用力检测 鲁科版.doc

第2节 化学键与分子间作用力 课后达标检测1氮元素、氧元素是空气组成的主要元素，可以形成多种化合物。请回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是_，氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。(3)H可与H2O形成H3O，H3O中氧原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH 键角大，原因为_。答案：(1)2s22p32(2)三角锥形sp3(3)sp3H2O中氧原子有2对孤对电子，H3O中氧原子有1对孤对电子，孤对电子数越多，排斥力越大，键角越小2(2019郑州模拟)氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调节剂)，其组成结构和物理性质见下表。分子式结构简式外观熔点溶解性C12H10ClN3O白色结晶粉末170172 易溶于水回答下列问题：(1)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_。(2)氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有_。A离子键B金属键C极性键 D非极性键E配位键 F氢键(3)查文献可知，可用2氯4氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂_个键、断裂_个键。(4)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂，是由硫酸铜和生石灰制得。若在波尔多液的蓝色沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物，其化学式为_。(5)上述沉淀溶解过程的离子方程式为_。解析：(1)氮原子在氯吡苯脲中以两种形式出现，一种是NC，另一种是NC，前者sp3杂化，后者sp2杂化。(3)反应过程中，异氰酸苯酯断裂的是NC键中的1个键，2氯4氨吡啶断裂的是1个键。(5)溶解过程是Cu(OH)2蓝色沉淀溶解在氨水中生成四氨合铜离子，形成蓝色透明溶液。答案：(1)sp2、sp3杂化(2)CDF(3)NANA(4)Cu(NH3)4(OH)2(5)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O3(2019哈尔滨模拟)已知 A、D、E、G、L、M 是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中 A 的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M 基态原子的最外电子层均有2个未成对电子。R 核外有 28 个电子。请回答下列问题：(答题时，A、D、E、G、L、M、R 用所对应的元素符号表示)(1)E、G、M 的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)1 mol 晶体L中含有键的数目为_。(3)G与M可形成 MG3与MG2，MG3分子的空间构型是_，MG2中M原子的杂化方式是_。(4)在(EA4)2R(MG4)2中存在的化学键除极性键外，还有_(填字母)。a离子键b氢键 c配位键d金属键解析：根据题意，可知 A、R分别是氢和铜，D、G、L、M 分别是碳、氧、硅和硫，E 是氮。(1)N和O处于同一周期，但是N位于第A 族，2p轨道半充满，所以第一电离能NO；O和S处于同一主族，所以第一电离能 OS 。(2)晶体硅中，每个 Si 形成4个SiSi 键，但是每个 SiSi 键均为两个 Si 共用，所以平均每个 Si 形成2个 SiSi 键，故1 mol晶体硅中含有2NA个键。(3)SO3中成键电子对数为3，孤电子对数为0，所以价电子对数为3，价电子对互斥模型为平面三角形，分子空间构型为平面三角形。SO2 中成键电子对数为2，孤电子对数为1，所以价电子对数为3，有3个杂化轨道，即 sp2 杂化。(4)含有金属元素和活泼非金属元素，所以存在离子键；NH中有一个H原子与N原子形成配位键。答案：(1)NOS(2)2NA(3)平面三角形sp2杂化(4)ac4(2019太原重点中学模拟)第二周期元素形成的化合物种类繁多、应用广泛。(1)第二周期中电负性最大的元素是_，其核外电子排布式为_。(2)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出Be的杂化轨道类型：(3)Cu(NH3)42具有对称的空间构型，Cu(NH3)42中的两个NH3被两个Cl取代，能得到两种不同结构的产物，则Cu(NH3)42的空间构型为_。(4)已知固态HF、H2O、NH3的氢键结构和键能如下，请解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因：_。物质氢键XHY键能/(kJmol1)(HF)nFHF28.1冰OHO18.8(NH3)nNHN5.4答案：(1)F1s22s22p5(2)spsp2sp3(3)平面正方形(4)单个氢键的键能大小顺序是(HF)n冰(NH3)n，而平均每个固态分子含氢键数：冰中有2个，(HF)n和(NH3)n中均只有1个，从固态到气态要克服的氢键的总键能：冰(HF)n(NH3)n5在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。(1)Fe3在基态时，价电子排布式为_。(2)KNO3中NO的空间构型为_，写出与NO互为等电子体的另一种阴离子的化学式：_。(3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是_。(4)富勒烯(C60)的分子结构如图所示，该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子，1 mol C60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为_。(5)已知配合物CrCl36H2O的中心离子Cr3的配位数为6，向含0.1 mol CrCl36H2O的溶液中滴加2 molL1 AgNO3溶液，反应完全后共消耗AgNO3溶液50 mL，则该配离子的化学式为_。答案：(1)3d5(2)平面三角形CO(3)sp3(4)65NA(5)CrCl2(H2O)46(2019山西四校联考)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的价电子排布式：_，它位于周期表_区。(2)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等。第一电离能：As_Ga(填“”“”“V形(3)离子F的电负性比N大，NF成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键7科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_(填序号)。a固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2d. CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表中的第_族。Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有_mol 键。(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91 “可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。解析：(1)非金属性越强，则电负性越大，故H、C、O的电负性依次增大。(2)CO2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；CH4分子是正四面体结构，为非极性分子，b选项错误；CH4和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，c选项错误；CH4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，CO2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。(3)Ni的原子序数为28，故基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；在元素周期表中，Ni位于第4周期第族。1个CO分子中存在1个键，而Ni(CO)4中Ni与CO之间还存在4个键，故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol 键。(4)可燃冰中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键。分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合，并且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。答案：(1)HCOCO的原子半径小于C，N的2p轨道处于半充满状态，较稳定