2023届鲁科版高考化学一轮第五章物质结构与性质元素周期律课时规范练18分子结构与性质（Word版带解析）

课时规范练18　分子结构与性质一、选择题:本题共12小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.N和P为同族元素,下列说法正确的是(　　)A.N、P形成单质分子的空间结构均相同B.NH3和PH3均可和H+形成配位键C.HNO3与H3PO4均是强酸D.PCl3与PCl5中P原子的杂化方式相同2.(2021山东烟台二模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们形成的某种化合物的结构如图。其中X、Y、Z同周期,Y、W同主族。下列说法错误的是(　　)A.第一电离能:Z>Y>XB.简单氢化物的熔沸点:Y>WC.简单阴离子的还原性:W>Y>ZD.Y与W形成的两种常见化合物,中心原子的杂化方式相同3.(2021山东菏泽一模)科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的新物质三硝基胺[N(NO2)3],其结构如图所示。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关说法不正确的是(　　)A.分子中N、N间形成的共价键是非极性键B.该物质只有还原性C.分子中非硝基氮原子采取sp3杂化D.分子中非硝基氮原子上有1个孤电子对4.(2021湖北卷,9)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是(　　)A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N键的稳定性比P≡P键的高C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低5.冰面很滑,这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是(　　)A.由于氢键的存在,水分子的稳定性好,高温下也很难分解B.第一层固态冰中,水分子间通过氢键形成空间网状结构C.第二层“准液体”中,水分子间形成氢键的机会比固态冰中少D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑6.下列关于物质结构与性质的说法,不正确的是(　　)\nA.I3AsF6晶体中存在的空间结构为角形B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<OC.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2SD.第4周期元素中,Ga的第一电离能低于Zn7.胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,下列有关胆矾的说法正确的是(　　)A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1B.所有原子最外层都满足8电子稳定结构C.胆矾中的水会在不同温度下分步失去D.胆矾所含元素中,H、O、S的半径及电负性依次增大8.(2021山东青岛二模)短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个,Z的一种超原子具有40个价电子,下列说法错误的是(　　)A.X的空间结构为平面三角形B.简单离子半径:Y<ZC.Y中心原子的杂化方式为sp2杂化D.化合物ZY的结构与X的某种单质的结构相似9.(2021河北衡水中学调研改编)下列分子结构图中的“”来表示元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“”表示氢原子,小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。下列说法正确的是(　　)A.只有分子③的中心原子采用sp3杂化B.分子②中含有极性键和非极性键C.分子①和④VSEPR理论不相同D.分子④是非极性分子10.(2021辽宁丹东高三期末)有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述错误的是(　　)A.X和Q结合生成的化合物为离子化合物B.元素Y和Q可形成化合物Y2O3C.ZX2分子中Z采取sp杂化,分子呈直线形结构D.T元素的一种单质分子的空间结构为正四面体形11.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示,下列说法正确的是(　　)\nA.碳、氮原子的杂化类型相同B.氮原子与碳原子均为sp3杂化C.1molA分子中所含σ键的数目为10NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子不在同一平面内12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其原子结构信息如下:W的基态原子价电子轨道表示式为,X原子最外层有3个未成对电子,且最外层电子数等于其核外电子总数的;Y元素原子的价电子排布式为3s23p4。下列有关说法正确的是(　　)A.原子半径:X>Y>Z>WB.元素的电负性:X>Y>Z>WC.WH4和W2H2的中心原子均采取sp3杂化D.H2Y中Y原子的价电子对数为3二、非选择题:本题共2小题。13.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,都具有提高身体免疫力的功效。(1)天冬酰胺所含元素中,　　　　　　(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有　　　　　种。 (3)H2S和H2Se的参数对比见下表。化学式键长/nm键角沸点/℃H2S1.3492.3°-60.75H2Se1.4791.0°-41.50①H2Se的晶体类型为　　　　　　　　,含有的共价键类型为　　　　　　。 ②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 　。 14.第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%,在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn,排第五位。(1)基态钒原子价电子轨道表示式为　　　　　　　。 (2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中,基态原子核外单电子数最多的是　　　　　　　。 (3)VCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[V(En)2]2+(En是乙二胺的简写)。乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为　　　　　　　,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,且相对分子质量相近,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)钒能形成多种配合物,钒的两种配合物X、Y的化学式均为V(NH3)3ClSO4,取X、Y的溶液进行如下实验(已知配体难电离出来)。配合物XXYY试剂BaCl2AgNO3BaCl2AgNO3\n溶液溶液溶液溶液现象白色沉淀无明显变化无明显变化白色沉淀则X的配离子为　　　　　　;Y的配体是　　　　　　。 (5)过渡金属可形成许多羰基配合物,即CO作为配体形成的配合物。CO作配体时,配位原子是C而不是O,其原因是　　　　　　　　　　　　　。过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]-等都满足这个规则。已知化合物满足18电子规则,其配体“”中的大π键可表示为　　　　　　。 参考答案课时规范练18　分子结构与性质1.B　解析同族元素形成的单质空间结构不一定相同,如氮气为直线形,P4为正四面体形,A错误;NH3和PH3化学性质相似,均可以与H+形成配离子N和P,B正确;硝酸是强酸,磷酸为中强酸,C错误;PCl3与NH3相似,P原子为sp3杂化,PCl5中P原子的价电子对数为5,故不是sp3杂化,D错误。2.A　解析X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、W同主族,Y有2条共价键,W有6条共价键,二者位于ⅥA族,则Y为O元素,W是S元素;其中X、Y、Z同周期,X形成3条共价键,Z形成一条共价键,则X为N元素,Z为F元素。同周期从左到右,第一电离能有增大的趋势,ⅤA族p能级上是半充满结构,第一电离能变大,第一电离能:Z>X>Y,故A错误;水分子间形成氢键,熔沸点较高,简单氢化物的熔沸点:Y>W,故B正确;非金属性越强,单质氧化性越强,而相应简单阴离子的还原性越弱,非金属性:Z>Y>W,则简单阴离子的还原性:W>Y>Z,故C正确;Y与W形成的两种常见化合物为SO2和SO3,中心原子的价电子对数分别为:2+=3、3+=3,中心原子的杂化方式相同,均为sp2杂化,故D正确。3.B　解析同种元素原子对共用电子对的吸引能力相同,故该分子中N原子之间形成的共价键是非极性键,A正确;通过结构可知,非硝基氮原子与其他三个N原子形成非极性共价键,则此非硝基氮为0价,另外三个N原子与氧原子间形成极性共价键,则显+4价,所以该物质既有氧化性又有还原性,故B错误;该分子中非硝基氮原子形成3个σ键,且含1个孤电子对,该氮原子价电子对数为4,故采取sp3杂化,C、D均正确。\n4.A　解析P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,故PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大,A错误;N原子半径比P原子小,N与N的π键比P与P的强,故N≡N键的稳定性强于P≡P键,B正确;N的电负性比P大,NH3分子中成键电子对更偏向于N原子,成键电子对之间斥力大,故NH3的键角大于PH3,C正确;HNO3形成分子内氢键,H3PO4形成分子间氢键,且相对分子质量:HNO3<H3PO4,故HNO3的分子间作用力小于H3PO4,推断HNO3的熔点比H3PO4的低,D正确。5.A　解析水分子的稳定性好,是由水分子内氢氧共价键的键能决定的,与分子间形成的氢键无关,A错误;固态冰中,1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接,从而形成空间网状结构,B正确;“准液体”中,水分子间的距离不完全相等,则1个水分子与少于4个的水分子间距离适合形成氢键,形成氢键的机会比固态冰中少,C正确;当温度达到一定数值时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏,使一部分水分子能够自由流动,从而产生“流动性的水分子”,造成冰面变滑,D正确。6.C　解析中碘原子的价电子对数=2+=4,所以是sp3杂化,空间结构是角形,A正确;由电负性的递变规律可知电负性:H<C<O,B正确;稳定性:H2O>H2S是由于非金属性O>S而不是存在氢键,C错误;Ga的价电子排布为4s24p1,Zn的价电子排布为3d104s2,所以Ga更易失去最外层一个电子,即第一电离能:Ga<Zn,D正确。7.C　解析Cu2+的价电子排布式为3d9,A错误;氢原子最外层不满足8电子稳定结构,B错误;胆矾晶体中有两类结晶水,一类在内界,一类在外界,结合方式不同,因此受热时也会因温度不同而得到不同产物,即分步失去,C正确;H、O、S分别为第1、2、3周期的元素,原子半径依次增大,同主族元素从上到下电负性减小,因此O的电负性大于S,D错误。8.B　解析短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,则其价电子排布为ns2np2或ns2np4。Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个,则Y的核外电子排布式为1s22s22p3,Y是N元素,从而推知X是C元素。Z的一种超原子具有40个价电子,则Z的价层电子数为3,Z是Al元素。X为C,碳原子的价电子对数为3+(4-3×2+2)=3,不含孤电子对,碳原子采取sp2杂化,则C的空间结构为平面三角形,A正确;简单离子半径:N3->Al3+,B错误;Y是N,氮原子的价电子对数为3+(5-3×2+1)=3,不含孤电子对,氮原子采取sp2杂化,C正确;ZY是AlN,和金刚石都是共价晶体,具有空间立体网状结构,D正确。9.B　解析①、③、④的中心原子虽然形成共价键的数目不同,但价电子对数都为4,所以都采取sp3杂化,A错误;由分子②结构可知,含有极性键和非极性键,B正确;分子①和④的中心原子的价电子对数都为4,都发生sp3杂化,VSEPR理论都为四面体结构,C错误;分子④是角形结构,正负电荷的中心不重合,是极性分子,D错误。10.A　解析由题给信息推知,X、Y、Z、Q、T分别代表S元素、Fe元素、C元素、\nO元素、P元素。S和O结合形成SO2、SO3,都是共价化合物,A错误;Fe和O可形成化合物Fe2O3,B正确;ZX2是CS2,中心碳原子采取sp杂化,分子呈直线形,C正确;白磷(P4)的空间结构为正四面体形,D正确。11.D　解析A分子中碳、氮原子各形成3个σ键,氮原子有1个孤电子对而碳原子没有,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A错误、B错误;A分子中有11个σ键,C错误;氮原子为sp3杂化,相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D正确。12.A　解析由题给信息推知,W、X、Y、Z分别为C元素、P元素、S元素、Cl元素。原子半径:P>S>Cl>C,A正确;元素的电负性:Cl>S>P>C,B错误;WH4和W2H2分别是CH4、CH≡CH,前者碳原子采取sp3杂化,后者碳原子采取sp杂化,C错误;H2Y是H2S,中心原子价电子对数为2+(6-2×1)=4,D错误。13.答案(1)氮　(2)2　(3)①分子晶体　极性键　②S的电负性强于Se,形成的共用电子对之间斥力大,键角大解析(3)①H2S和H2Se的熔、沸点均较低,均为分子晶体,不同种元素原子形成的为极性键。②H2S和H2Se的中心原子价电子对数均为4,均含2个孤电子对,由于S的电负性强于Se,H2S中S的价电子对偏向于S的程度更大,形成的共用电子对斥力大,故H2S键角大。14.答案(1)　(2)Mn(3)sp3　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)[V(NH3)3Cl]2+　NH3、S(5)C的电负性小于O,对孤电子对吸引能力弱,给出电子对更容易　解析(1)钒是23号元素,处于元素周期表中第4周期ⅤB族,价电子排布式为3d34s2,基态钒原子价电子轨道表示式为。(2)金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V,价电子排布式分别为3d64s2、3d24s2、3d54s2、3d104s2、3d34s2,核外单电子数分别是4、2、5、0、3,基态原子核外单电子数最多的是Mn。(3)乙二胺分子中氮原子形成3个共价键单键,含有一对孤电子对,其杂化轨道类型为sp3;由于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,所以乙二胺比三甲胺的沸点高得多。(4)X与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,与硝酸银不反应,这说明氯离子是配体,硫酸根为外界,则X的配离子为[V(NH3)3Cl]2+;Y与氯化钡不反应,与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,这说明硫酸根离子是配体,氯离子为外界,即Y的配体是NH3、S。(5)C的电负性小于O,对孤电子对吸引能力弱,给出电子对更容易,所以CO作配体时,配位原子是C而不是O。该化合物满足18电子规则,则配体“”\n提供的电子数为18-2×4-5=5,故存在5中心5电子大π键,其配体“”中的大π键可表示为。