2021版新高考化学一轮复习 课后限时集训17 化学键与分子结构及性质 鲁科版

1课后限时集训17化学键与分子结构及性质(建议用时：35分钟)一、选择题(1～5题只有一个正确答案，6～8题有一个或两个正确答案)1．下列有关物质结构的说法正确的是()A．78gNa2O2晶体中所含阴、阳离子个数均为4NAB．HBr的电子式为H＋[]－C．3.4g氨气中含有0.6NA个N—H键D．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构C[A项，阴、阳离子个数分别为1NA和2NA，错误；B项，HBr为共价化合物，错误；D项，BCl3分子中硼原子最外层为6电子结构，错误。]2.氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2遇水易发生反应，并产生能使品红溶液退色的气体。下列说法中错误的是()A．S2Cl2的结构式为Cl—S—S—ClB．S2Cl2与水反应时只有S—Cl键断裂C．S2Br2含有极性键和非极性键D．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HClB[A项，由分子结构图知，该分子电子式为，则结构式为Cl—S—S—Cl，正确；B项，S2Cl2与水反应时产生S单质、SO2及HCl，所有的化学键都断裂，产生新的化学键，错误；C项，S2Br2分子类似S2Cl2分子结构，分子中含有非极性键S—S键和极性键S—Br键，正确；D项，S2Cl2与水易反应，产生能使品红溶液退色的气体，说明生成SO2，在反应过程中S2Cl2中氯元素化合价为－1，氯元素不能再被还原，硫元素一部分化合价升高到＋4(生成SO2)，一部分硫元素化合价降低到0(生成S)，所以反应的方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，正确。]3．下列说法中正确的是()A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D．X—H…Y的三个原子总在一条直线上A[B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，X—H…Y的三个原子不一定在一条直线上。]4．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是()2A．配体是Cl－和H2O，配位数是9B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀C[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配体是Cl－、H2O，提供孤对电子；中心离子是Ti3＋，配合物中配位离子Cl－不与Ag＋反应，外界中的Cl－与Ag＋反应，据此分析解答。]5．胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是()A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp2杂化B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键，不存在离子键C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D．胆矾中的两种结晶水在不同的温度下会分步失去D[H2O中氧原子形成2个σ键，有2个孤对电子，为sp3杂化，硫酸根离子中羟基氧原子是sp3杂化，非羟基氧原子不是中心原子，不参与杂化，故A错误；在题述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H—O、S—O共价键和配离子与硫酸根离子之间形成离子键，故B错误；胆矾是五水硫酸铜，胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子晶体，故C错误；由于胆矾晶体中有两类结晶水，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合方式不同，因此受热时也会因温度不同而得到不同的产物，故D正确。]6．(2019·江西七校联考)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，B的氢化物的水溶液呈碱性；C、D为金属元素，且D原子最外层电子数等于其K层电子数；若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液，可观察到溶液先变红后退色。下列说法正确的是()A．B的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E强B．B的氢化物分子中B采用sp3杂化C．向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红D．B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物BC[根据提供信息可知，A为C，B为N，C为Na，D为Mg，E为Cl。短周期元素最高价氧化物对应的水化物中HClO4的酸性最强，故HNO3的酸性比HClO4的酸性弱，A项错误；NH3中N采用sp3杂化，B项正确；Mg与沸水反应生成Mg(OH)2和H2，所得溶液显碱性，滴加3酚酞，溶液变红，C项正确；碳的氢化物为烃，有固体、液体或气体，而氮的氢化物有NH3、N2H4(液体)等，因此氮的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物的沸点，D项错误。]7．(2019·黑龙江名校联考)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构B．元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2A[根据“短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大”“元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素”，推出Y为Al；“元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料”，则W为Li；因“X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍”，则X为C；由“Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍”，推出Z为S。W的氯化物为LiCl，Li不满足8电子的稳定结构，A项错误；C与H形成的原子个数比为1∶1的化合物有乙炔、苯等，B项正确；Y的单质为Al，Al与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能生成氢气，C项正确；S与C可形成共价化合物CS2，D项正确。]8．(2019·湖北各校联考)已知X、Y是元素周期表中前20号元素，二者原子序数相差3，X、Y能形成化合物M，下列说法正确的是()A．若X和Y处于同一周期，则X的原子半径肯定小于Y的原子半径B．若X和Y处于不同周期，则M溶于水所得溶液肯定呈碱性C．若M属于共价化合物，则该分子中原子个数比可能为1∶2D．若M属于离子化合物，则该化合物中可能存在共价键CD[题中没有指明X和Y原子序数的相对大小，故无法判断X与Y的原子半径大小关系，A项错误；若X和Y处于不同周期，则M的水溶液不一定呈碱性，如CaCl2溶液呈中性，B项错误；若M属于共价化合物，则该分子中原子个数比可能为1∶2，如CF2===CF2，C项正确；若M属于离子化合物，则该化合物中不一定只存在离子键，可能还有共价键，如Na2O2，D项正确。]二、非选择题9．(1)(2017·全国卷Ⅰ)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I＋3。I＋3的几何构型为________________________，中心原子的杂化形式为_________________。(2)(2017·全国卷Ⅲ)①CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。②Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在_________________________。4(3)①V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为______；SO3的三聚体环状结构如题图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约160pm，较短的键为________(填图1中字母)，该分子中含有________个σ键。图1图2②V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。(4)①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。②CS2分子中，共价键的类型有______，C原子的杂化轨道类型是______，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子__________________________________________________________________________________。[解析](1)I＋3的价电子对数为2＋12(7－1－2×1)＝4。(3)①SO2分子中S原子价电子对数是3对，分子的立体构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；SO3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，其中a为硫氧双键，b为硫氧单键，较短的键为a，该分子中含有12个σ键。②VO3－4中，V形成4个σ键，孤对电子数为5＋3－4×22＝0，为正四面体结构；由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子，且V的化合价为＋5，则形成的化合物的化学式为NaVO3。(4)①碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。②CS2分子中，存在σ键和π键。CS2分子中，C原子的价电子对数为2，杂化轨道类型为sp1。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，5离子有NO＋2、SCN－。[答案](1)V形sp3(2)①sp1sp3②离子键和π键(3)①3V形sp2杂化sp3杂化a12②正四面体形NaVO3(4)①C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构②σ键和π键sp1CO2、SCN－(或COS等)10．(2019·云南七校联考，节选)很多物质含有B、C、N三种元素中的一种或几种，回答下列问题：(1)碳元素有12C、13C和14C等同位素，14C原子核外存在________对自旋相反的电子。B、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是________。(2)硼酸(H3BO3)能够吸收中子，屏蔽核辐射。①硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是________。②硼酸是一元弱酸，其呈酸性的机理是：硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH－以配位键结合形成Y－，导致溶液中c(H＋)c(OH－)。Y－的结构简式是__________；硼酸与水作用时，每生成一个Y－，断裂________个σ键。(3)三溴化硼、三氯化硼的分子结构与三氟化硼相似，如果把B—X(X为卤素原子)键都视为单键来计算键长，计算值与实测值结果如表。硼卤键键长实测值比计算值要小得多，可能的原因是________________________________。B—FB—ClB—Br键长计算值/pm152187199键长实测值/pm130175187(4)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质在水溶液中以SO2－4和N4H4＋4两种正四面体构型的离子存在。N4H4＋4遇碱生成一种形似白磷的N4分子，白磷(P4)分子的结构如图所示，写出N4H4＋4的结构(标明其中的配位键)_______________________。白磷(P4)分子[解析](1)C原子核外电子排布式为1s22s22p2，则14C原子核外存在2对自旋相反的电子。同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则B、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是N＞C＞B。(2)①B的杂化轨道类型是sp2杂化。②硼酸与水作用时，硼