2023屆高考化學人教版一輪復習課時作業(yè)-11.2　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時作業(yè)35分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題1．下列分子中，立體構(gòu)型是平面三角形的是（）A．CH4B．NH3C．BF3D．CO22．下列無機含氧酸分子中酸性最強的是（）A．HNO2B．H2SO3C．HClO3D．HClO43．下列說法中正確的是（）A．HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵B．CO2分子中的化學鍵為非極性鍵C．NH3分子中N原子的雜化軌道類型是sp2D．沸點：PH3>NH3>H2O4．在硼酸[B（OH）3]分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是（）A．sp，范德華力B．sp2，范德華力C．sp2，氫鍵D．sp3，氫鍵5．N2的結(jié)構(gòu)可以表示為，CO的結(jié)構(gòu)可以表示為，其中橢圓框表示π鍵，下列說法中不正確的是（）A．N2分子與CO分子中都含有三鍵B．CO分子中有一個π鍵是配位鍵C．N2與CO互為等電子體D．N2與CO的化學性質(zhì)相同6．下列有關分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法正確的是（）A．H2O2和C2H2均為直線形的非極性分子B．NF3和PCl3均為三角錐形分子，中心原子均為sp3雜化C．H3BO3和H3PO3均為三元酸，結(jié)構(gòu)式均為（X＝B，P）D．CH4和白磷（P4）分子均為正四面體形分子，鍵角均為109°28′7．某一化合物的分子式為AB2，A屬ⅥA族元素，B屬ⅦA族元素，A和B在同一周期，它們的電負性值分別為3.44和3.98，已知AB2分子的鍵角為103.3°。下列推斷不正確的是（）A．AB2分子的空間構(gòu)型為V形B．A—B鍵為極性共價鍵，AB2分子為非極性分子C．AB2與H2O相比，AB2的熔、沸點比H2O的低D．AB2分子中無氫原子，分子間不能形成氫鍵，而H2O分子間能形成氫鍵8．關于化學式為[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O的配合物，下列說法中正確的是（）A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl（H2O）5]2＋C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀9．已知H2O2分子的空間結(jié)構(gòu)可在二面角中表示，如圖所示，下列有關H2O2結(jié)構(gòu)的說法正確的是（）A．H2O2中有3個σ鍵、1個π鍵B．H2O2為非極性分子C．H2O2中氧原子為sp雜化D．H2O2沸點高達158℃，可推測H2O2分子間可形成氫鍵10．膽礬CuSO4·5H2O可寫成[Cu（H2O）4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列說法正確的是（）A．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，所有氧原子都采用sp2雜化B．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在配位鍵、共價鍵，不存在離子鍵C．膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵D．膽礬中的兩種結(jié)晶水在不同的溫度下會分步失去11．下列對分子的性質(zhì)的解釋，不正確的是（）A．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用相似相溶原理解釋B．酸性：H3PO4>HClO，因為H3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多C．SiCl4分子中硅氯鍵的極性比CCl4中碳氯鍵的弱D．青蒿素分子式為C15H22O5，結(jié)構(gòu)如圖，該分子中包含7個手性碳原子二、非選擇題12.Ⅰ我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl（用R代表）。回答下列問題：（1）經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為，不同之處為。（填標號）A．中心原子的雜化軌道類型B．中心原子的價層電子對數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價鍵類型②R中陰離子Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))中的σ鍵總數(shù)為個。分子中的大π鍵可用符號∏nm表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為eq\i\pr\in(6,6,)），則Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))中的大π鍵應表示為。③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）N—H…Cl、、。Ⅱ研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應（CO2＋3H2=CH3OH＋H2O）中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景?；卮鹣铝袉栴}：（2）CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和。（3）在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料，Mn（NO3）2中的化學鍵除了σ鍵外，還存在。13.1985年，Rousssin研究發(fā)現(xiàn)了第一個金屬原子簇類配位化合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示，金屬原子簇類化合物與金屬原子表面性質(zhì)相似，具有良好的催化活性等功能。請回答下列問題：（1）Fe3＋的基態(tài)核外價電子排布式為。（2）上述化合物中含有三種非金屬元素，試比較三種元素原子第一電離能由大到小順序為；硫可以形成SOCl2化合物，則該化合物的立體構(gòu)型為。（3）除了氮的氧化物之外，氮還可以形成NOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))。請寫出氮原子的雜化方式。（4）上述原子簇類配合物，中心原子鐵的配位原子是。（5）配合物Fe（CO）5的熔點為－20℃，沸點為103℃?？捎糜谥苽浼冭F。Fe（CO）5的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關于Fe（CO）5說法正確的是（填字母）。A．Fe（CO）5是非極性分子，CO是極性分子B．Fe（CO）5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵C．1molFe（CO）5含有10mol配位鍵D．Fe（CO）5=Fe＋5CO反應中沒有新化學鍵生成14．金屬鎳、銅及其化合物在合金材料以及催化等方面應用廣泛。根據(jù)要求回答下列問題：（1）基態(tài)Ni的價電子構(gòu)型（電子排布式）為。（2）Ni（CO）4常溫為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機溶劑，則Ni（CO）4屬于晶體，與Ni（CO）4中CO互為等電子體的離子是（寫出一種即可）。（3）Ni2＋可與丁二酮肟（）作用生成腥紅色配合物沉淀A。①丁二酮肟分子中碳原子的雜化軌道類型有1mol該分子中含有的碳碳σ鍵和碳氮σ鍵的總數(shù)為。②氨氣在水中的溶解度遠大于甲烷，其原因是________________________________________________________________________。③腥紅色配合物沉淀A（結(jié)構(gòu)如圖）中除含有一般的價鍵外，還含有配位鍵和氫鍵，請在圖中標出配位鍵和氫鍵。（提示：A的配位數(shù)為4，配位鍵用“→”表示，氫鍵用“…”表示）課時作業(yè)35分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．答案：C2．解析：對于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強，如Heq\o(N,\s\up6(＋3))O2<Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3；H2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3<H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4；Heq\o(Cl,\s\up6(＋5))O3<Heq\o(Cl,\s\up6(＋7))O4。觀察A、B、C、D四個選項，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl都未達到其最高價，其酸性不夠強，只有D選項中的HClO4中的Cl元素為＋7價，是Cl元素的最高價，使H—O—ClO3中O原子的電子向Cl原子偏移，在水分子作用下，容易電離出H＋，酸性最強。答案：D3．解析：HCHO分子中含有碳氧雙鍵，既含σ鍵又含π鍵，A項正確；CO2分子中的化學鍵是極性鍵，B不正確；NH3分子中N原子的雜化軌道類型是sp3雜化，C項不正確；氨氣分子之間存在氫鍵，因而氨的沸點反常高，由于水分子之間的氫鍵強于氨氣分子之間的氫鍵，因此水的沸點高于氨的沸點，D項不正確。答案：A4．解析：由石墨的晶體結(jié)構(gòu)知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B（OH）3中B原子與3個羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。答案：C5．解析：由題意可知N2分子中N原子之間、CO分子中C、O原子之間均通過2個π鍵，一個σ鍵，即三鍵結(jié)合，其中，CO分子中1個π鍵由O原子單方面提供孤電子對，C原子提供空軌道通過配位鍵形成。N2化學性質(zhì)相對穩(wěn)定，CO具有比較強的還原性，兩者化學性質(zhì)不同。答案：D6．解析：C2H2中4個原子在同一直線上，為直線形的非極性分子，但H2O2中4個原子不在同一直線上，為空間結(jié)構(gòu)的極性分子，A項錯誤；NF3和PCl3中N、P均有一個孤電子對，雜化軌道數(shù)均為4，故均為三角錐形分子，中心原子均為sp3雜化，B項正確；H3BO3的結(jié)構(gòu)式為，其溶液呈酸性是因為H3BO3與水電離出的OH－結(jié)合為[B（OH）4]－：H3BO3＋H2O?[B（OH）4]－＋H＋，因此H3BO3為一元酸，H3PO3的結(jié)構(gòu)式為，為二元酸，C項錯誤；CH4和白磷（P4）分子均為正四面體形，但鍵角分別為109°28′和60°，D項錯誤。答案：B7．解析：根據(jù)A、B的電負性值及所處位置關系，可判斷A元素為O，B元素為F，該分子為OF2。O—F鍵為極性共價鍵。因為OF2分子的鍵角為103.3°，OF2分子中鍵的極性不能抵消，所以為極性分子。答案：B8．解析：[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O，配位體是Cl－、H2O，提供孤電子對；中心離子是Ti3＋，配合物中配位離子Cl－不與Ag＋反應，外界中的Cl－與Ag＋反應。答案：C9．答案：D10．解析：H2O中O原子形成2個σ鍵，有2個孤電子對，為sp3雜化，硫酸根離子中羥基氧是sp3雜化，非羥基氧不是中心原子，不參與雜化，故A錯誤；在題述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在O→Cu配位鍵，H—O、S—O共價鍵和配離子與硫酸根離子之間形成離子鍵，故B錯誤；膽礬是五水硫酸銅，膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，故C錯誤；由于膽礬晶體中有兩類結(jié)晶水，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結(jié)合方式不同，因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物，故D正確。答案：D11．解析：碘是非極性分子，易溶于非極性溶劑四氯化碳，甲烷屬于非極性分子，難溶于極性溶劑水，所以都可用相似相溶原理解釋，所以A正確；H3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多，含氧酸中非羥基氧原子數(shù)越多，酸性越強，所以磷酸的酸性強于次氯酸，所以B正確；碳元素的電負性大于硅元素，因此Si、Cl間的電負性差別較大，Si—Cl的極性強，故C錯誤；手性碳原子是指碳原子周圍相連的4個原子或原子團都不相同。根據(jù)青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式圖知，該分子中包含7個手性碳原子，故D正確。答案：C12．解析：Ⅰ.（1）①結(jié)合圖（b）可知：晶體R中兩種陽離子為NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和H3O＋，兩種陽離子的中心原子均采取sp3雜化；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))中成鍵電子對數(shù)為4，H3O＋中含1個孤電子對和3個成鍵電子對，即中心原子的價層電子對數(shù)均為4；兩種陽離子中均存在極性鍵，不存在非極性鍵。NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和H3O＋分別為正四面體結(jié)構(gòu)和三角錐形結(jié)構(gòu)，即立體結(jié)構(gòu)不同。②從圖（b）可以看出：陰離子Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))呈五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其含有的σ鍵總數(shù)為5個；Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))中參與形成大π鍵的電子數(shù)為6，故可將其中的大π鍵表示為eq\i\pr\in(5,6,)。③根據(jù)圖（b）還有的氫鍵是：（H3O＋）O—H…N（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）N—H…N。Ⅱ.（2）根據(jù)價層電子對互斥理論，CO2中C原子價層電子對數(shù)為2，為sp雜化，而CH3OH中C原子的價層電子對數(shù)為4，為sp3雜化；（3）影響分子晶體沸點的因素有范德華力和氫鍵，H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多，故H2O的沸點高，CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力大，沸點更高。（4）Mn（NO3）2為離子化合物，Mn2＋與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))之間是離子鍵，根據(jù)NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的結(jié)構(gòu)式，N與O之間存在雙鍵，故除了σ鍵還存在離子鍵和π鍵。答案：Ⅰ.（1）①ABDC②5eq\i\pr\in(5,6,)③（H3O＋）O—H…N（Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))）（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）N—H…N（Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))）Ⅱ.（2）spsp3（3）H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子