2021高考化学总复习(江西版)作业本：第12章-课时2-分子结构与性质.docx

课时2 分子结构与性质

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是 (　　)。
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．CO分子中有一个π键是配位键
C．N2与CO互为等电子体
D．N2与CO的化学性质相同
解析　由题N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面供应孤电子对，C原子供应空轨道通过配位键形成。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。
答案　D
2．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相像的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 (　　)。
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
解析　由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。
答案　C

3．下列叙述中正确的是 (　　)。
A．NH3、CO、CO2都是极性分子
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增加
D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
解析　CO2、CH4、CCl4、CS2均为含极性键的非极性分子，H2O为V形分子，HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱。
答案　B
4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 (　　)。
A．BeCl2与BF3 B．CO2与SO2
C．CCl4与NH3 D．C2H2与C2H4
解析　BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp、sp2。CO2分子中含有2个σ键，SO2分子中杂化轨道数为1＋2，杂化类型分别为sp、sp2。C项中杂化类型均为sp3。D项中杂化类型分别为sp、sp2。
答案　C
5．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)实行杂化方式的说法正确的是
(　　)。
A．三角锥形、sp3 B．V形、sp2
C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp2
解析　SOCl2分子中S原子的杂化轨道数为1＋3＝4，S原子实行sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。
答案　A
6．(2021·东北师大附中模拟)化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是 (　　)。
A．NH3与BF3都是三角锥形
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3·BF3中，NH3供应孤电子对，BF3供应空轨道
解析　NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；但H原子核外只有2个电子，C是错误的。
答案　D
7．下列描述正确的是 (　　)。
A．CS2为V形极性分子
B．SiF4与SO32－的中心原子均为sp3杂化
C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
解析　CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO32－的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。
答案　B
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(13分)氢、碳、氧、硫元素是自然界极为丰富的非金属元素，它们构成了许很多多的化合物。
(1)如图所示是H2O2的空间构型，H2O2分子中每个氧原子都是________杂化，H2O2为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)H2S和H2O2的主要物理性质如表所示：

熔点/K
沸点/K
水中的溶解度(标准状况)
H2S
187
202
2.6
H2O2
272
423
以任意比互溶
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要缘由是______________________________。
(3)甲烷晶体的晶胞如图所示，该晶胞中含有________个甲烷分子，此晶体在常温常压下不能存在的缘由是_______________________________________
_________________________________________________________________。

解析　(1)H2O2的分子结构为H—O—O—H，1个氧原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，所以其杂化类型为sp3杂化，因该分子有孤电子对，则其为极性分子。(2)熔沸点、溶解性要从分子的极性及氢键的角度分析，H2S和H2O2均是极性分子且相对分子质量基本相同，所以只能从氢键角度分析。(3)一个晶胞中含有的甲烷分子数为×8＋×6＝4。
答案　(1)sp3　极性　(2)H2O2分子间存在氢键，溶于水后也可与水分子形成氢键　(3)4　甲烷形成的晶体是分子晶体，分子间依靠范德华力结合，因范德华力较弱，故其熔点较低，在常温常压下只能以气体形式存在
9．(15分)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂。氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调整剂)，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
170～
172 ℃
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，生成氯吡脲。

反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、断裂________个π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亮     溶液，得到配位数为4的协作物。铜元素基态原子排布式为________________________。
(5)上述沉淀溶解过程的离子方程式___________________________________
________________________________________________________________。
解析　(1)氮原子在氯吡苯脲中以2种形式消灭，一是N—N，另一是N===N，前者1＋3＝4，sp3杂化，后者1＋2＝3，sp2杂化。(3)反应过程中，异氰酸苯酯断裂的N===N中1根π键，2－氯－4－氨吡碇断裂的是1根σ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，形成蓝色透亮     溶液。
答案　(1)sp2、sp3杂化　(2)C、D　(3)NA　NA
(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)Cu(OH)2＋4NH3·H2O=== [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
10．(15分)卤素性质活泼，能形成卤化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)卤化氢中，HF的沸点高于HCl，缘由是________。
(2)图为F－与Mg2＋、K＋形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是________(填离子符号)。
(3)多卤化物Rb[ICl2]分解时生成晶格能相对较大的铷(Rb)的卤化物，即该卤化物的化学式为________。
(4)BF3与NH3，能发生反应生成X(F3BNH3)，X的结构为________(用“→”表示出配位键)；X中B原子的杂化方式为________。
(5)有一类物质的性质与卤素类似，称为“拟卤素”[如(SCN)2、(CN)2等]。(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，该分子中σ键和π键数目之比为________。
解析　(1)HF、HCl均为分子，其中HF能形成分子间氢键，使沸点上升。(2)由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知离子数关系为N(Mg2＋)∶N(K＋)∶N(F－)＝1∶1∶3，得白球为F－。(3)分解时可形成RbI或RbCl两种卤化物，由于r(Cl－)＜r(I－)，所以前者晶格能大。(4)留意B为ⅢA族元素，最外层只有3个电子，有1个空轨道，N为ⅤA族元素，有一对孤电子对，写出结构式。B原子形成4根键，即0＋4＝4，sp3杂化。(5)三键中有1个σ键、2个π键，单键均为σ键。
答案　(1)HF分子间形成氢键　(2)F－　(3)RbCl
(4) 　sp3杂化　(5)3∶4
11．(15分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：
(1)X元素的原子基态时电子排布式为________，Y元素原子最外层电子的电子排布图为________________________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85。试推断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为________形，中心原子的轨道杂化类型为________，分子为________(填“极性分子”，或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：________(填化学式)的高，缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　第四周期ⅣA族元素为Ge，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子的电子排布图为，XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四周体，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2

(2)共价键
(3)正四周体　sp3杂化　非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4　组成和结构相像的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高