2021新高考化學(xué)二輪練習(xí)題專題限時集訓(xùn)6分子結(jié)構(gòu)（含化學(xué)鍵）與晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)

專題限時集訓(xùn)(六)分子結(jié)構(gòu)(含化學(xué)鍵)與晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)(限時：45分鐘)1．下列敘述錯誤的是()A．C2H4分子中有π鍵B．CH4的中心原子的雜化方式為sp3雜化C．HCl和HI化學(xué)鍵的類型和分子的極性都相同D．鍵角：CH4<NH3<H2OD[雜化類型相同時，孤電子對越多，鍵角越小，D項錯誤。]2．(2020·濟(jì)寧模擬)下列說法正確的是()A．甲醛(HCHO)和光氣(COCl2)分子中：鍵角∠H—C—H<∠Cl—C—ClB．基態(tài)氮原子的價電子排布圖：C．3px所代表的含義是：第三電子層沿x軸方向伸展的p軌道D．四硼酸根離子Xm－(含B、O、H)的球棍模型如圖，配位鍵存在于4、5和4、6原子之間C[H的電負(fù)性比Cl小，HCHO中H—C的共用電子對比COCl2中Cl—C的共用電子對靠近碳原子，H—C中C的兩對成鍵電子對排斥力大，鍵角大，故鍵角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl，A項錯誤；B項所示價電子排布圖違反了洪特規(guī)則，正確的價電子排布圖是，B項錯誤；能級前的數(shù)字代表能層，p能級有x、y、z三個不同伸展方向的軌道，C項正確；4號B原子形成4個化學(xué)鍵，其中包括3個共價鍵和1個配位鍵，即4、5號原子之間為配位鍵，其他為共價鍵，D項錯誤。]3．下列有關(guān)微粒性質(zhì)的排列順序錯誤的是()A．GeX4(X表示Cl、Br或I)為分子晶體，熔沸點：GeCl4<GeBr4<GeI4B．共價鍵的極性：H2O2>CO2>NOC．還原性：H2O<H2S<H2SeD．中心原子的孤電子對數(shù)：BeCl2<H2S<OF2D[A項，GeX4(X表示Cl、Br或I)為分子晶體，GeCl4、GeBr4、GeI4結(jié)構(gòu)相似，隨相對分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔沸點為GeI4>GeBr4>GeCl4，正確；B項，兩元素電負(fù)性差值越大，形成共價鍵的極性越強(qiáng)，正確；C項，非金屬性O(shè)>S>Se，還原性H2Se>H2S>H2O，正確；D項，BeCl2、H2S、OF2的中心原子分別為Be、S、O，孤電子對數(shù)S與O相等，錯誤。]4．下列說法不正確的是()A．NH4FB．Na2O是離子晶體，其溶于水生成NaOH的過程中既有離子鍵的斷裂又有共價鍵的形成C．AlCl3的二聚體Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為，其中Al原子的雜化方式為sp3雜化D．雜化軌道可用于形成σ鍵、π鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對D[NH4F由F－和NHeq\o\al(＋,4)構(gòu)成，故NH4F中既有離子鍵又有共價鍵，A項正確；Na2O是離子化合物，其溶于水生成NaOH的過程中，Na2O中離子鍵斷裂，生成NaOH時有共價鍵形成，B項正確；AlCl3的二聚體Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為，其中每個鋁原子參與形成三個共價鍵、一個配位鍵，故Al原子的雜化方式為sp3雜化，C項正確；雜化軌道可用于形成σ鍵和容納未參與成鍵的孤電子對，不能用于形成π鍵，D項錯誤。]5．(2020·濟(jì)南模擬)可利用反應(yīng)2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH檢測乙醇。下列說法錯誤的是()A．基態(tài)Cr3＋的核外電子排布式為3d3B．[Cr(H2O)6]3＋中與Cr3＋形成配位鍵的原子是氧原子C．CH3COOH分子中含有7個σ健D．已知CrOeq\o\al(2－,4)是Cr為中心的四面體結(jié)構(gòu)，則Cr2Oeq\o\al(2－,7)結(jié)構(gòu)中含有兩個四面體A[A項，3d3是基態(tài)Cr3＋的價電子排布式，基態(tài)Cr3＋的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3，A項錯誤；[Cr(H2O)6]3＋中Cr提供空軌道，H2O中的O原子提供孤電子對，B項正確；CH3COOH中含3個C—H鍵、1個C—C鍵、1個C—O鍵、1個O—H鍵和1個C=O鍵，故其中含7個σ鍵和1個π鍵，C項正確；Cr2Oeq\o\al(2－,7)中的中心原子Cr有6個價電子，每個Cr分擔(dān)1個單位負(fù)電荷，且2個Cr通過O連接，因此該O原子提供給每個Cr原子1個電子，則中心原子Cr周圍為8個(4對)電子，故Cr2Oeq\o\al(2－,7)中含兩個四面體結(jié)構(gòu)，D項正確。]6．缺電子化合物是指電子數(shù)不符合路易斯結(jié)構(gòu)(一個原子通過共享電子使其價層電子數(shù)達(dá)到8，H原子達(dá)到2所形成的穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu))要求的一類化合物。下列說法錯誤的是()A．NH3、BF3、BFeq\o\al(－,4)中只有BF3是缺電子化合物B．BF3、BFeq\o\al(－,4)中心原子的雜化方式分別為sp2、sp3C．BF3與NH3反應(yīng)時有配位鍵生成D．BFeq\o\al(－,4)的鍵角小于NH3D[NH3電子式為，符合路易斯結(jié)構(gòu)，BF3電子式為，B原子價層電子數(shù)為6，不符合路易斯結(jié)構(gòu)，BFeq\o\al(－,4)電子式為，只有BF3是缺電子化合物，故A正確；BF3中心B原子價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(3－1×3)＝3，為sp2雜化；BFeq\o\al(－,4)中心B原子價層電子對數(shù)為4＋eq\f(1,2)×(3＋1－4×1)＝4，為sp3雜化，故B正確；BF3與NH3反應(yīng)時，NH3中N原子有孤電子對，BF3中B原子有空軌道，可生成配位鍵，故C正確；BFeq\o\al(－,4)和NH3的中心原子均為sp3雜化，BFeq\o\al(－,4)中心原子無孤電子對，NH3有一對孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，孤電子對對成鍵電子的斥力增大，鍵角減小，則BFeq\o\al(－,4)的鍵角大于NH3，故D錯誤。]7．(雙選)(2020·山東六校聯(lián)考)一種俗稱鉛試劑的化合物，可用作測定鈷、銅、汞、鋅和銀等的絡(luò)合指示劑。它由四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z、W組成，該化合物的結(jié)構(gòu)式如圖所示。已知Z的周期數(shù)和族序數(shù)都比W的小1，下列說法不正確的是()A．X元素與Z元素組成的一種常見二元化合物極易溶于水B．Z或W形成的含氧酸都是強(qiáng)酸C．由Y、Z、W組成的一種簡單離子可用于檢驗Fe3＋D．化合物中Y和Z的雜化方式均為sp2BD[根據(jù)題給信息并結(jié)合題圖可知，X是H，Y是C，Z是N，W是S。H元素與N元素組成的一種常見二元化合物NH3極易溶于水，A正確；HNO3和H2SO4都是強(qiáng)酸，而HNO2和H2SO3都是弱酸，B錯誤；C、N、S三種元素組成的一種簡單離子可以是SCN－，SCN－可以用于檢驗Fe3＋，C正確；化合物中Y均為sp2雜化，Z為sp2雜化和sp3雜化，D錯誤。]8．(雙選)2019年是元素周期表誕生的150周年，聯(lián)合國大會宣布2019年是“國際化學(xué)元素周期表年”。一種新型漂白劑由W、X、Y、Z四種元素組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中W、Y、Z三種元素分別位于不同的短周期且不同主族，W、Y、Z的最外層電子數(shù)之和等于X的最外層電子數(shù)，W、X對應(yīng)的簡單離子核外電子排布相同。下列敘述錯誤的是()A．元素的電負(fù)性X>Y>WB．該漂白劑中X顯－2價C．純凈的W單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物為純凈物D．該漂白劑中X、Y原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)BC[通過題給信息可推出W、X、Y、Z四種元素分別為Mg、O、B、H。選項A，元素的電負(fù)性O(shè)>B>Mg，A正確；選項B，氧元素在該化合物中顯－2和－1兩個價態(tài)，B不正確；選項C，Mg在空氣中燃燒除與O2反應(yīng)生成MgO外，還會與N2、CO2反應(yīng)生成少量Mg3N2、C等，產(chǎn)物為混合物，C不正確；選項D，由題圖可知O、B原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D正確。]9.(雙選)如圖所示某硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖(虛線不表示共價鍵)。通過觀察分析，下列敘述正確的是()A．鍵角為120°B．化學(xué)組成為SiOeq\o\al(2－,3)C．硅原子采用sp3雜化D．化學(xué)組成為SiOeq\o\al(4－,4)CD[硅氧離子是以硅原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，硅氧離子中4個Si—O鍵完全相同，Si—O鍵的鍵角為109°28′，故A錯誤；硅原子核外最外層為4個電子，根據(jù)硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖可知：硅氧離子中含有4個Si—O鍵，其中含1個硅原子和4個氧原子，所以硅的化合價為＋4價，氧為－2價，硅氧離子的組成為SiOeq\o\al(4－,4)，故B錯誤，D正確；硅原子核外最外層為4個電子，與氧原子形成4個σ鍵，無孤電子對，價層電子對數(shù)＝σ鍵個數(shù)＋孤電子對數(shù)＝4＋0＝4，雜化方式為sp3雜化，故C正確。]10．碳及其化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題：(1)基態(tài)碳原子的核外電子有________種運動狀態(tài)，占據(jù)的最高能級的電子云輪廓圖的形狀為________。(2)CH3COOH與HCOOCH3(甲酸甲酯)互為同分異構(gòu)體，CH3COOH分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________。乙酸和甲酸甲酯中沸點較高的是________，主要原因是__________________________________________。(3)已知：r(Fe2＋)為61pm，r(Co2＋)為65pm。在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，分解溫度較低的是________，原因是________________________________________________________________。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。某AB型化合物立方晶體的晶胞參數(shù)為apm，如圖為沿y軸投影的晶胞中其中一種原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中此原子的數(shù)目為________；若該AB型化合物的相對分子質(zhì)量為M，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為________g·cm－3。[解析](1)原子核外電子的運動狀態(tài)各不相同，故基態(tài)碳原子的核外電子有6種運動狀態(tài)。基態(tài)碳原子的核外電子占據(jù)的最高能級是2p,2p能級的電子云輪廓圖的形狀為啞鈴形。(2)CH3COOH分子中有3個C—H鍵、1個C—C鍵、1個C—O鍵、1個O—H鍵、1個C=O鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，故CH3COOH分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為7∶1。乙酸與甲酸甲酯中沸點較高的是乙酸，原因是乙酸分子間形成了氫鍵，導(dǎo)致沸點較高。(3)在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，F(xiàn)eCO3分解為FeO和CO2，CoCO3分解為CoO和CO2，因為r(Fe2＋)小于r(Co2＋)，所以FeO中的離子鍵比CoO中的強(qiáng)，F(xiàn)eO比CoO穩(wěn)定，所以FeCO3的分解溫度低于CoCO3。(4)根據(jù)題圖中該種原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可知，4個原子均位于晶胞內(nèi)部，故晶胞中含4個該種原子。該晶體的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(4×Mg,NA),a×10－10cm3)＝eq\f(4M,a3·NA)×1030g·cm－3。[答案](1)6啞鈴形(2)7∶1乙酸乙酸分子間存在氫鍵(3)FeCO3Fe2＋的半徑小于Co2＋，F(xiàn)eO中的離子鍵比CoO中的強(qiáng)，F(xiàn)eO比CoO穩(wěn)定，F(xiàn)eCO3比CoCO3易分解(4)4eq\f(4M,a3·NA)×103011．(2020·邯鄲市空中課堂檢測)如圖是元素周期表的一部分：(1)寫出元素①的元素符號________，與①同周期的主族元素中，第一電離能比①大的有________種。(2)基態(tài)銻(Sb)原子的價電子排布式為________。[H2F]＋[SbF6]－(氟酸銻)是一種超強(qiáng)酸，則[H2F]＋離子的空間構(gòu)型為________，寫出一種與[H2F(3)下列說法正確的是________a．N2H4分子中含5個σ鍵和1個π鍵b．基態(tài)P原子中，電子占據(jù)的最高能級符號為Mc．Sb位于p區(qū)d．升溫實現(xiàn)：液氨→氨氣→氮氣和氫氣變化的階段中，微粒間破壞的主要的作用力依次是氫鍵、極性共價鍵(4)GaN、GaP都是很好的半導(dǎo)體材料，晶體類型與晶體硅類似，熔點如下表所示，解釋GaN、GaP熔點變化原因__________________________。物質(zhì)GaNGaP熔點/℃17001480(5)GaN晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，已知六棱柱底邊邊長為acm。①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積方式，每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為________；②從GaN晶體中分割出的平行六面體如圖2。若該平行六面體的體積為eq\r(2)a3cm3，GaN晶體的密度為________g/cm3(用a、NA表示)。圖1圖2[解析](2)[H2F]＋的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(1,2)(7－1－2)＝4，離子立體結(jié)構(gòu)為V形。(3)a項，N2H4中無π鍵，錯誤；b項，最高能級符號為3p，錯誤。(5)②平行六面體晶胞含GaN2個，ρ＝eq\f(2×84,NA·\r(2)a3)g/cm3。[答案](1)As1(2)5s25p3V形H2O(3)cd(4)兩者屬于原子晶體，半徑N<P，鍵長Ga—N<Ga—P，鍵能Ga—N>Ga—P，故熔點前者高(5)12eq\f(84×\r(2),NAa3)12．鈷及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)鈷原子價電子排布式為______________________。(2)Co3＋在水中易被還原成Co2＋，而在氨水中可穩(wěn)定存在，其原因為________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)[Co(NO3)4]2－中Co2＋的配位數(shù)為8，配體中N的雜化方式為________，該配離子中各元素I1由小到大的順序為________(填元素符號)，1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為________NA。(4)八面體配合物CoCl3·3NH3結(jié)構(gòu)有________種，其中極性分子有________種。(5)配合物Co2(CO)8的結(jié)構(gòu)如下圖，該配合物中存在的作用力類型有________(填標(biāo)號)。A．金屬鍵 B．離子鍵C．共價鍵 D．配位鍵E．氫鍵 F．范德華力(6)鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如下圖，該立方晶胞由4個Ⅰ型和4個Ⅱ型小立方體構(gòu)成，其化學(xué)式為________，晶體中Al3＋占據(jù)O2－形成的________(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為________g·cm－3(列計算式)。[解析](3)NOeq\o\al(－,3)的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)(5＋1－2×3)＝3，NOeq\o\al(－,3)中N采用sp2雜化。(5)Co與Co間形成金屬鍵，Co與C形成配位鍵，O與C間形成共價鍵，分子間存在范德華力。(6)該晶胞含Co：(4×eq\f(1,8)＋1)×4＋4×eq\f(1,8)×4＝8Al：4×4＝16，O：8×4＝32，故化學(xué)式為CoAl2O4。Al3＋的上、下、左右、前后緊鄰6個O2－，Al3＋位于6個O2－形成的八面體空隙。ρ＝eq\f(8×59＋2×27＋4×16,NA2a×10－73)g·cm－3[答案](1)3d74s2(2)Co3＋與NH3形成較穩(wěn)定的配合物(3)sp2Co<O<N16(4)22(5)ACDF(6)CoAl2O4八面體空隙eq\f(8×59＋2×27＋4×16,NA2a×10－73)13．(CdSe)n小團(tuán)簇(CdnSen，n＝1～16)為ⅡB－ⅥA族化合物半導(dǎo)體材料，具有獨特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，常應(yīng)用于發(fā)光二極管、生物系統(tǒng)成像與診斷等方面?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Se原子的價層電子排布式為________。(2)Cd的第一電離能大于同周期相鄰元素，原因是________。(3)CdS、CdSe、CdTe均為重要的ⅡB－ⅥA族化合物半導(dǎo)體材料，熔點分別為1750℃、1350℃、1041________________________________________________________________。(4)利用有機(jī)配體PH3、N(CH3)3等修飾(CdSe)2可改善其光致發(fā)光效率。其中PH3的空間構(gòu)型是________。N(CH3)3中參與形成配位鍵的孤電子對占據(jù)的雜化軌道是________。[答案](1)4s24p4(2)Cd的電子排布式為[Kr]4d105s2，原子軌道為全充滿狀態(tài)(3)均為離子化合物，陽離子相同，陰離子的半徑S2－<Se2－<Te2－，晶格能CdS>CdSe>CdTe(4)三角錐形sp314．我國科學(xué)家成功合成了甲基胺離子導(dǎo)向的鈣鈦礦類雜化材料(CH3NH3)PbI3，該物質(zhì)因具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率而在太陽能電池領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值?；卮鹣铝袉栴}：(1)C、N基態(tài)原子中，第一電離能較大的是________。(2)CH3NHeq\o\al(＋,3)的電子式為________，C、N原子的雜化軌道類型分別為________、________；CH3NHeq\o\al(＋,3)中，存在________(填代號)。a．σ鍵b．π鍵c．配位鍵d．氫鍵已知甲基的供電子能力強(qiáng)于氫原子，則CH3NH2、(CH3)2NH中接受質(zhì)子能力較強(qiáng)的是________。(3)(CH3NH3)PbI3的立方晶格結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B代表Pb2＋，則________代表I－，每個晶胞中含有I－的數(shù)目為________。原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可用于表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。其中，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0,0,0)，B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2