2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)34原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含解析新人教版

PAGE9-課后限時(shí)集訓(xùn)(三十四)(建議用時(shí)：40分鐘)1．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．CH4與NH3分子的中心原子雜化軌道類型相同B．氫鍵是一種特別的化學(xué)鍵，它廣泛存在于物質(zhì)中C．BF3和NH3的化學(xué)鍵類型和分子的極性(極性或非極性)都相同D．s電子與s電子間形成的是σ鍵，p電子與p電子間形成的是π鍵A[CH4分子的中心原子C原子形成4個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，采納sp3雜化，NH3分子的中心原子N原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(5－3×1,2)＝1，采納sp3雜化，二者雜化軌道類型相同，A項(xiàng)正確；氫鍵不是化學(xué)鍵，是一種比范德華力稍強(qiáng)的作用力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；BF3為由極性鍵形成的非極性分子，NH3為由極性鍵形成的極性分子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；p電子與p電子頭碰頭能形成σ鍵，肩并肩能形成π鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2.S2Cl2是橙黃色液體，少量泄漏會(huì)產(chǎn)生窒息性氣體，噴水霧可減慢其揮發(fā)，并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵B．S2Cl2為非極性分子C．與S2Br2結(jié)構(gòu)相像，熔、沸點(diǎn)：S2Br2>S2Cl2D．S2Cl2中S實(shí)行sp3雜化B[S2Cl2分子不對(duì)稱，正、負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。下列說(shuō)法不正確的是()A．SOeq\o\al(2－,4)的空間構(gòu)型是三角錐形B．[Ni(NH3)6]2＋中配位原子為NC．NH3的沸點(diǎn)高于PH3，是因?yàn)镹H3分子間可形成氫鍵D．向[Ni(NH3)6]SO4溶液中滴加BaCl2溶液會(huì)生成白色沉淀A[SOeq\o\al(2－,4)為正四面體形結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤。]4．某物質(zhì)可溶于水、乙醇，熔點(diǎn)為209.5℃，其分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．該分子中含有極性共價(jià)鍵B．1mol該物質(zhì)中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為5∶3C．該分子中原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的為C、ND．該分子中C原子的雜化方式有2種B[該分子中含有極性共價(jià)鍵，A項(xiàng)正確；該物質(zhì)分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為3∶1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該分子中只有氫原子最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)正確；該分子中C原子實(shí)行sp、sp2雜化，D項(xiàng)正確。]5．化合物Y能用于高性能光學(xué)樹(shù)脂的合成，可由化合物X與2-甲基丙烯酰氯在肯定條件下反應(yīng)制得：下列有關(guān)化合物X、Y的說(shuō)法正確的是()A．X分子中全部原子肯定在同一平面上B．Y與Br2的加成產(chǎn)物分子中含有手性碳原子C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色D．Y分子中的碳原子雜化類型均為sp2B[羥基上的O原子肯定與苯環(huán)共平面，但是羥基上的H原子不肯定與苯環(huán)共平面，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Y與Br2加成后的產(chǎn)物中，與甲基相連的碳原子為手性碳原子，B項(xiàng)正確；X中的酚羥基、Y中的碳碳雙鍵均可以被酸性KMnO4溶液氧化，從而使KMnO4溶液顏色褪去，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Y分子中的碳原子雜化類型有sp2和sp3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]6．下列有關(guān)氫鍵的說(shuō)法正確的是()D[HF溶液中HF與HF、H2O與H2O、HF與H2O之間均存在氫鍵，氫鍵類型有如下4種：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；形成分子間氫鍵，而形成分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大，故的沸點(diǎn)比的高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O的穩(wěn)定性高，是因?yàn)樗肿又蠬—O鍵的鍵能大，而氫鍵影響物理性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；相對(duì)于，苯環(huán)上多了一個(gè)—COO－，羥基上與氧結(jié)合的氫原子能與羧基上氧原子形成氫鍵，使其更難電離出H＋，D項(xiàng)正確。]7．經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為，不同之處為。(填標(biāo)號(hào))A．中心原子的雜化軌道類型B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價(jià)鍵類型(2)R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)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)，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為。(3)圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、、。[解析](1)R中兩種陽(yáng)離子分別為H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)。A選項(xiàng)，兩種陽(yáng)離子中心原子的雜化軌道類型均為sp3，所以兩者相同；B選項(xiàng)，H3O＋中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(6＋3－1)/2＝4，NHeq\o\al(＋,4)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(5＋4－1)/2＝4，所以兩者相同；C選項(xiàng)，H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)的立體結(jié)構(gòu)分別為三角錐形和正四面體形，所以兩者不同；D選項(xiàng)，H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)均含有極性共價(jià)鍵和配位鍵，所以兩者相同。(2)由題給圖示可知，N與N之間形成5個(gè)N—N鍵，因此有5個(gè)σ鍵。Neq\o\al(－,5)中有5個(gè)氮原子參與形成大π鍵，每個(gè)N原子與其他2個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)N原子還可以供應(yīng)1個(gè)電子參與大π鍵的形成，加上得到的1個(gè)電子，共有6個(gè)電子參與形成大π鍵，因此Neq\o\al(－,5)中的大π鍵可表示為。(3)依據(jù)題給表示式可知，除表示出形成氫鍵的原子外，還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團(tuán)和該原子在原子團(tuán)中的成鍵狀況，因此氫鍵的表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))、(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))。[答案](1)ABDC(2)5Πeq\o\al(6,5)(3)(H3O＋)O—H…N(Neq\o\al(－,5))(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N(Neq\o\al(－,5))8．(2024·黑龍江五校聯(lián)考)(1)丙酸鈉(CH3CH2COONa)和氨基乙酸鈉均能水解，水解產(chǎn)物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，H2NCH2COOH中N原子的雜化軌道類型為雜化，C原子的雜化軌道類型為雜化。常溫下丙酸為液體，而氨基乙酸為固體，主要緣由是。(2)H2S和H2O2的主要物理性質(zhì)如表所示：熔點(diǎn)/K沸點(diǎn)/K水中的溶解度(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2S1872022.6H2O2272423以隨意比互溶H2S和H2O2的相對(duì)分子質(zhì)量基本相同，造成上述物理性質(zhì)差異的主要緣由是。[解析](1)H2NCH2COOH中N原子上有3對(duì)成鍵電子和1對(duì)孤電子對(duì)，故為sp3雜化；H2NCH2COOH中—CH2—的C原子為sp3雜化，羧基上C原子為sp2雜化。分子間氫鍵能影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。[答案](1)sp3sp3、sp2羧基的存在使丙酸形成分子間氫鍵，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子間氫鍵(2)H2O2分子間易形成氫鍵又能與H2O分子間形成氫鍵，故H2O2沸點(diǎn)較高，易溶于水9．(2024·廈門(mén)模擬)鈷及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)鈷原子價(jià)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，其緣由為。(3)[Co(NOeq\o\al(－,3))4]2－中Co2＋的配位數(shù)為4，配體中N的雜化方式為，該配離子中各元素I1由小到大的依次為(填元素符號(hào))，1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為NA。(4)八面體協(xié)作物CoCl3·3NH3結(jié)構(gòu)有種，其中極性分子有種。(5)協(xié)作物Co2(CO)8的結(jié)構(gòu)如下圖，該協(xié)作物中存在的作用力類型有(填字母)。A．金屬鍵 B．離子鍵C．共價(jià)鍵 D．配位鍵E．氫鍵 F．范德華力[解析](3)配體NOeq\o\al(－,3)中心原子N的價(jià)電子層電子為3對(duì)，為平面三角形，雜化方式為sp2；非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，由于N的電子排布是半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以第一電離能大于O，所以I1由小到大的依次為Co＜O＜N；硝酸根中σ鍵有3個(gè)，則一個(gè)[Co(NOeq\o\al(－,3))4]2－中含σ鍵數(shù)目為4＋3×4＝16，則1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為16NA。(4)依據(jù)八面體的立體構(gòu)型知，協(xié)作物CoCl3·3NH3結(jié)構(gòu)有2種，因?yàn)椴荒苄纬蓪?duì)稱結(jié)構(gòu)，其中極性分子也是2種。[答案](1)3d74s2(2)Co3＋可與NH3形成較穩(wěn)定的協(xié)作物(3)sp2Co<O<N16(4)22(5)ACDF10．(1)依據(jù)VSEPR理論推想S2Oeq\o\al(2－,3)的立體構(gòu)型為，中心原子S的雜化方式為，[Ag(S2O3)2]3－中存在的化學(xué)鍵有(填字母序號(hào))。A．離子鍵B．極性鍵C．非極性鍵D．金屬鍵E．配位鍵(2)氯氣與熟石灰反應(yīng)制漂白粉時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物Ca(ClO3)2，ClOeq\o\al(－,3)中心原子的雜化方式為、立體構(gòu)型是。(3)鎳和苯基硼酸共催化劑實(shí)現(xiàn)了丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)的綠色高效合成。丙烯醇中碳原子的雜化類型有；丙醛(CH3CH2CHO)與丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)的相對(duì)分子質(zhì)量相等，但丙醛比丙烯醇的沸點(diǎn)低的多，其主要緣由是。(4)呋喃()分子中，碳原子和氧原子的雜化方式分別為、；1mol吡咯()分子中含有molσ鍵，分子中N采納雜化方式為。(5)VCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子[V(En)2]2＋(En是乙二胺的簡(jiǎn)寫(xiě))，該配離子中所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的依次是(用元素符號(hào)表示)。乙二胺分子中氮原子的雜化軌道類型為，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，且相對(duì)分子質(zhì)量相近，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，緣由是。(6)HF的水溶液中存在的氫鍵有(用A—H…B形式表示)。[解析](1)硫代硫酸根離子中一個(gè)硫原子相當(dāng)于氧原子，中心硫原子孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，價(jià)層電子數(shù)為0＋4＝4；[Ag(S2O3)2]3－中Ag＋與S2Oeq\o\al(2－,3)之間形成配位鍵，硫原子之間形成非極性鍵，硫與氧原子之間形成極性鍵。(3)丙烯醇中碳原子形成了一個(gè)碳碳雙鍵，其余為碳氧、碳?xì)鋯捂I，所以C原子的雜化類型有sp2和sp3雜化，丙醛(CH3CH2CHO)與丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)相對(duì)分子質(zhì)量相等，但丙醛比丙烯醇的沸點(diǎn)低的多，是因?yàn)楸┐挤肿娱g存在氫鍵。[答案](1)四面體形sp3BCE(2)sp3三角錐形(3)sp2、sp3丙烯醇分子間存在氫鍵(4)sp2sp310sp3(5)N>C>Hsp3乙二胺分子間形成氫鍵(6)F—H…OF—H…FO—H…FO—H…O11．(1)①V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是對(duì)，分子的立體構(gòu)型為；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長(zhǎng)有兩類，一類鍵長(zhǎng)約140pm，另一類鍵長(zhǎng)約160pm，較短的鍵為(填圖1中字母)，該分子中含有個(gè)σ鍵。圖1圖2②V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，該鹽陰離子的立體構(gòu)型為；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖2所示的無(wú)限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為。(2)NH3可用于合成尿素、硫酸銨等氮肥。某化肥廠從生產(chǎn)的硫酸銨中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質(zhì)。該物質(zhì)在水溶液中以SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種正四面體構(gòu)型的離子存在。N4Heq\o\al(4＋,4)遇堿生成一種形似白磷的N4分子，白磷(P4)分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，寫(xiě)出N4Heq\o\al(4＋,4)的結(jié)構(gòu)(標(biāo)明其中的配位鍵)。白磷(P4)分子[解析](1)①SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3對(duì)，分子的立體構(gòu)型為V形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2雜化；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為sp3雜化；該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長(zhǎng)有兩類，一類鍵長(zhǎng)約140pm，另一類鍵長(zhǎng)約為160pm，其中a為硫氧雙鍵，b為硫氧單鍵，較短的鍵為a，該分子中含有12個(gè)σ鍵。②VOeq\o\al(3－,4)中，V形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5＋3－4×2,2)＝0，為正四面體結(jié)構(gòu)；由鏈狀結(jié)構(gòu)可知每個(gè)V與3個(gè)O形成陰離子，且V的化合價(jià)為＋5，則形成的化合物的化學(xué)式為NaVO3。(2)N4Heq\o\al(4＋,4)中每個(gè)N原子與另外3個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，同時(shí)與1個(gè)氫離子形成配位鍵，則N4Heq\o\al(4＋,4)的結(jié)構(gòu)為。[答案](1)①3V形sp2雜化sp3雜化a12②正四面體形NaVO3(2)12．(2024·模擬精選)(1)試驗(yàn)測(cè)得AlCl3的蒸氣以二聚分子Al2Cl6的形式存在，已知Al2Cl6為非極性分子，分子中Al與Cl交替排列，Al與Cl均滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Al2Cl6分子中Al原子實(shí)行雜化，Al2Cl6分子的結(jié)構(gòu)式為。(2)鈦鐵礦經(jīng)過(guò)H2SO4、HNO3等多種物質(zhì)處理后會(huì)生成硫酸氧鈦等中間產(chǎn)物。①硫酸氧鈦晶體中陽(yáng)離子為如圖所示鏈狀聚合形式的離子，該晶體的化學(xué)式為，晶體中存在的微粒間作用力有離子鍵、和。②查閱資料知H2SO4和HNO3的沸點(diǎn)分別為338℃和83℃，試分析二者沸點(diǎn)差異大的主要緣由。(3)Mg2C3與水反應(yīng)可生成H2C=C=CHH2C=C=CH2中中間碳原子的雜化軌道類型是，反應(yīng)所涉及的元素中電負(fù)性最大的是(填元素符號(hào))，Mg2C3和H2C=C=CH2A．配位鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵[解析](1)Al2Cl6為非極性的二聚分子，Al與Cl均滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則每個(gè)Al原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知Al原子的雜化類型為sp3雜化；Al2Cl6為共價(jià)化合物，分子中氯原子供應(yīng)孤對(duì)電子，鋁原子供應(yīng)空軌道，有配位鍵形成，使全部原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Al2Cl6分子的結(jié)構(gòu)式為。(2)①由題圖1可知，該晶體的陽(yáng)離子中Ti原子個(gè)數(shù)與O原子個(gè)數(shù)之比為1∶1，故陽(yáng)離子為T(mén)iO2＋，該晶體的化學(xué)式為T(mén)iOSO4。硫酸氧鈦晶體中TiO2＋、SOeq\o\al(2－,4)之間存在離子鍵，TiO2＋中Ti原子和O原子之間存在共價(jià)鍵，SOeq\o\al(2－,4)中S原子和O原子之間存在共價(jià)鍵、配位鍵。②H2SO4和HNO3都可以形成氫鍵，但二者沸點(diǎn)相差較大，主要緣由是H2SO4只能形成分子間氫鍵，HNO3能形成分子內(nèi)氫鍵。(3)Mg2C3與水反應(yīng)可生成H2C=C=CH2，所以Mg2C3的組成為Mg2＋和[C=C=C]4－，H2C=C=CH2中中間的碳原子形成2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，雜化軌道類型是sp；反應(yīng)所涉及的元素有O、H、Mg、C，電負(fù)性從大到小的依次為O>C>H>Mg，電負(fù)性最大的是O；Mg2C3中的[C=C=C]4－和H2C=[答案](1)sp3(2)①TiOSO4共價(jià)鍵配位鍵②H2SO4形成分子間氫鍵而HNO3形成分子內(nèi)氫鍵(3)spOBC13．周期表中前三周期元素A、B、C、D，原子序數(shù)依次增大，A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍；B的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)；C與B同族；D的最高價(jià)含氧酸為酸性最強(qiáng)的無(wú)機(jī)含氧酸。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)C的基態(tài)原子的核外電子排布式為；D的最高價(jià)含氧酸酸性比其低兩價(jià)的含氧酸酸性強(qiáng)的緣由是。(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化，不等性雜化時(shí)在雜化軌道中有不參與成鍵的孤電子對(duì)存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為的二元共價(jià)化合物。其中，屬于不等性雜化的是(寫(xiě)化學(xué)式)。以上不等性雜化的化合物價(jià)層電子對(duì)立體構(gòu)型為，分子立體構(gòu)型為。(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角(填“大于”“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道的夾角。由于C原子核外比B多了一個(gè)電子層，C還可以和D形成另一種二元共價(jià)化合物。此時(shí)C的雜化軌道中沒(méi)有孤電子對(duì)，比起之前C和D形成的