《三维设计》2018年高考化学一轮复习跟踪检测(四十一)+分子结构与性质

跟踪检测（四十一） 分子结构与性质

1．(2017·海南校际联考)下列分子或离子中，立体构型是平面三角形的是( )

A ．CH 4

B ．NH ＋4

C ．NO －3

D ．CO 2

解析：选C A 项，CH 4中C 原子为sp 3杂化，分子为正四面体结构；B 项，NH ＋4中N

原子为sp 3杂化，离子为正四面体结构；C 项，NO －3中，N 原子上价层电子对数12

(5＋1)＝3，孤电子对数3－3＝0，为平面三角形；D 项，CO 2中C 原子为sp 杂化，分子呈直线形。

2．(2017·西安模拟)下列模型分别表示C 2H 2、S 8、SF 6的结构，下列说法错误的是( )

A ．32 g S 8分子中含有0.125 mol σ键

B ．SF 6是由极性键构成的非极性分子

C ．1 mol C 2H 2分子中有3 mol σ键和2 mol π键

D ．1 mol S 8中含有8 mol S —S 键

解析：选A A 项，1 mol S 8 中有8 mol σ键，32 g S 8中含有σ键3232×8

×8＝1 mol ，错误；B 项，由SF 6的球棍模型知，其是由S －F 极性键构成，结构对称，属于非极性分子，正确；C 项，单键为σ键，三键中有2个π键，因此1 mol 乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键，正确；D 项，根据选项A 分析，正确。

3．(2017·洛阳模拟)下列说法中不正确的是( )

A ．σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠

B ．共价化合物分子的键能越大，键长越长，则分子越稳定

C ．2个原子形成多个共价键中，只有一个σ键，而π键可以是一个或多个

D ．形成共价键时键与键重叠程度越大，体系能量越低，键越稳定

解析：选B σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠，A 正确；键能越大，键长越短，共价分子越稳定，B 错误；如2个N 形成的N 2分子中，只有一个σ键，有2个π键，C 正确；形成共价键时键与键重叠程度越大，键越稳定，体系能量越低，D 正确。

4．(2017·贵阳模拟)PH 3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH 3相似，但P —H 键键能比N —H 键键能低。下列判断错误的是( )

A ．PH 3分子呈三角锥形

B ．PH 3分子是极性分子

C ．PH 3沸点低于NH 3沸点，因为P —H 键键能低

D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N—H键键能高

解析：选C PH3分子结构和NH3相似，NH3是三角锥形，故PH3也是三角锥形，A 正确；PH3分子结构不对称为极性分子，B正确；NH3分子之间存在氢键，NH3沸点比PH3高，C错误；P—H键键能比N—H键键能低，故N—H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，D正确。

5.已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说

法正确的是()

A．H2O2中有3个σ键、1个π键

B．H2O2为非极性分子

C．H2O2中氧原子为sp杂化

D．H2O2沸点高达158 ℃，可推测H2O2分子间可形成氢键

解析：选D H2O2中有3个σ键，无π键，A项错误；根据图示，H2O2中正负电荷中心不重合，为极性分子，B项错误；H2O2中氧原子为sp3杂化，C项错误；H2O2沸点较高，可推测分子间形成了氢键，D项正确。

6．(2017·襄阳模拟)关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是()

A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子

B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子

C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低

D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性

解析：选B A．CS2是直线形分子，为非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶规律，则CS2在水中的溶解度不大，错误；B.SO2为V形分子，NH3为三角锥形分子，都是极性分子，所以易溶于水，正确；C.CS2为非极性分子，常温下CS2为液体，但SO2、NH3在常温下均为气体，所以CS2的熔沸点最高，错误；D.NH3分子在水中的溶解度大不仅仅是因为NH3分子有极性，还因为NH3分子与H2O分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，错误。

7．(2017·荆州模拟)下列叙述正确的是()

A．NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心

B．CCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

C．H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

D．CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央

解析：选C A．NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥底，错误；https://www.360docs.net/doc/1e14970195.html,l4是非极性分子，4个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，错误；C.H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，正确；D.CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处

在2个O原子所连成的直线的中央，错误。

8．(2017·太原模拟)下列事实与氢键有关的是()

A．水加热到很高的温度都难以分解

B．水结成冰体积膨胀，密度变小

C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高

D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱

解析：选B A项，水分解破坏的是化学键，不是氢键，错误；B项，氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，所以水结成冰时，体积增大，密度变小，正确；C项，CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关，与氢键无关，错误；D项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关，与氢键无关，错误。

9．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：选D由题可知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、1个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C 原子提供空轨道通过配位键形成；N2与CO两分子的原子数和价电子总数相等，互为等电子体，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。

10．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是()

A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变

B．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道

C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化

D．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋

解析：选D该反应的反应原理为CuSO4＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2。反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成，但生成了[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋浓度减小；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对；若加入极性较小的乙醇，溶液会析出蓝色沉淀。

11．(2016·全国丙卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：

(1)写出基态As原子的核外电子排布式________。

(2)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)

(3)AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。

解析：(1)As元素在周期表中处于第ⅤA族，位于P元素的下一周期，则基态As原子核外有33个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga与As 在周期表中同位于第四周期，Ga位于第ⅢA族，则原子半径：Ga＞As。Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能：Ga＜As。(3)As原子的价电子排布式为4s24p3，最外层有5个电子，则AsCl3分子中As原子形成3个As—Cl键，且含有1对未成键的孤对电子，则As 的杂化轨道类型为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3

(2)大于小于(3)三角锥形sp3

12．(2015·江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：

2Cr2O2－7＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→

4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH

(1)Cr3＋基态核外电子排布式为____________________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是______(填元素符号)。

(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________；1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为________。

(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为________________________________________________________________________。

解析：(1)Cr是24号元素，Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr 原子由外向里失去3个电子后变为Cr3＋，故Cr3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物[Cr(H2O)6]3＋中，中心原子提供空轨道，而配位原子提供孤对电子，H2O分子中含有孤对电子的是O原子。

(2)CH3COOH中，甲基中C原子与其他原子形成4个σ键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个σ键和1个π键，故C原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构式为CHHHCOOH，单键均为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故1个CH3COOH 分子中含有7个σ键，因此1 mol CH3COOH中含有7×6.02×1023个σ键。

(3)运用电子－电荷互换法，电子数不变，带一个正电荷即增加一个质子，则O原子换为F原子，即可写出与H2O互为等电子体的阳离子H2F＋。H2O与CH3CH2OH可形成分子

间氢键，是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O

(2)sp3和sp27N A(或7×6.02×1023)

(3)H2F＋H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键

13．(2017·临汾模拟)B、C、N是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。

(1)基态硼原子的电子排布式为________；C、N元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

(2)BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。

①晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母)；

a．离子键B．共价键c．配位键d．金属键

②R中阴离子的空间构型为________。

(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图2)，乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于铵，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_______________________________________________。

(4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，其结构与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；它的晶体结构如图3所示，六方相氮化硼质地软的原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)硼原子核外有5个电子，其核外电子排布式为1s22s22p1，C、N两种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞C。

(2)晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键；阴离子中中心原子B 原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp3杂化方式，为四面体构型。

(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之间可以形成氢键，三甲胺[N(CH3)3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高。

(4)六方相氮化硼中，每一个B原子与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形成平面三角形，向空间发展成层状结构。六方相氮化硼不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软。

答案：(1)1s22s22p1N＞C(2)①abc②四面体

(3)sp3杂化乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键(4)层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软