高考化学总复习 第二章 分子结构与性质（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第二章分子结构与性质（人教版）1．σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道或两个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成。则下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是(　　)A．H2B．HClC．Cl2D．F2解析：Cl2、F2是两个p轨道“头碰头”方式重叠构建，HCl中H原子s轨道和Cl原子p轨道“头碰头”重叠构建。答案：A2．下列分子和离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体且分子或离子空间构型为V形的是(　　)A．NHB．PH3C．H3O＋D．OF2解析：中心原子价层电子对空间构型为四面体，所以应该是sp3杂化，V形结构只有3个原子组成，所以答案D对。A选项三角锥形的NH3结合一个H＋变为四面体。PH3为三角锥形。C项H2O为V形，H2O结合一个H＋变为三角锥形结构。答案：D3．(双选)向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象的说法正确的是(　　)A．开始滴加氨水时形成的难溶物为Cu(OH)2B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋，配位数为4C．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D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道解析：向CuSO4溶液中滴入氨水至过量，反应为：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－，最终Cu2＋变为[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋的浓度减小；在形成[Cu(NH3)4]2＋的过程中，Cu2＋提供空轨道，NH3给出孤电子对而形成配位键，配合离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋是中心原子，NH3是配位体，其配位数为4；所以A、B正确，C、D错误。答案：AB4．某一化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确-7-\n的是(　　)A．AB2分子的空间构型为“V”形B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案：B5．下列说法中错误的是(　　)A．SO2、SO3都是极性分子B．在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性解析：A选项中，SO3是平面三角形的分子，为非极性分子，明显错误。答案：A6．下列说法正确的是(　　)A．凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和1个C原子的2p轨道混合起来形成的C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化解析：虽然NH3、H2O的中心原子都是采取的sp3杂化轨道成键，但几何构型分别为三角锥形和V形，故A错；CH4分子中sp3杂化轨道是由碳原子的1个2s轨道和3个2p轨道混合起来形成的，故B错；BF3中的硼原子采取sp2杂化轨道成键，故D错。答案：C7．按要求完成下列问题：(1)写出基态Fe原子的电子排布式和Mg2＋的轨道表示式________、________。(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数：________、________、________。(3)判断BCl3分子的立体结构、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角________、________、________。(4)若Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，请画出Pt(NH3)2Cl2可能的结构简式(有一种结构可-7-\n以治疗癌症)______________________________________________________________。(5)下列粒子不能作为配合物中心原子的是________。A．Fe3＋B．Cu2＋C．Ag＋D．F(6)下列粒子不能作为配合物配体的是________。A．COB．H2OC．CH4D．NH3解析：(2)在配合物中，往往是过渡元素的原子或离子存在空轨道与含有孤对电子的分子或离子形成配位键，其中提供空轨道的原子或离子是中心原子或离子，本题中的Co3＋，提供孤对电子的分子或离子是配位体，如本题中的CN－。(3)硼原子的价电子均参与成键，其电子对数为3，则为sp2杂化，分子的立体结构为平面正三角形。(4)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构，则为四边形，相同的粒子如NH3可能为同一边或对角线关系。(5)F原子没有空轨道不能作配合物的中心原子。(6)CH4中没有孤电子对，故不能作配体。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)Co3＋　CN－　6(3)平面正三角形　sp2　120°(4)(5)D　(6)C8．已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，试回答。(1)H2O2分子的结构式_______________________________________________________(2)分子内化学键的键型____________________________________________________。(3)H2O2难溶于CS2，简要说明原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。-7-\n(4)指出氧元素的化合价，简要说明原因：______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)H最外层有1个电子，O最外层有6个电子，形成H2O2后各原子都处于稳定状态，在H2O2中，含2个O—H键和1个O—O键，故结构式为H—O—O—H。(2)分子内的氧、氢之间共用一对共用电子对，共用电子对靠近氧，故分子内含有的氢、氧键为极性键，是单键；形成氢、氧键时，两原子的价电子轨道是以头对头的形式重叠的，故为σ键。分子内的氧、氧之间共用一对共用电子对，共用电子对无偏向，故氧、氧键为非极性键，为单键；形成氧、氧键时，两个氧原子的价电子轨道是以头对头的形式重叠的，故也为σ键。(3)CS2的空间结构为直线形CSS，分子正、负电荷重心重合，是非极性分子。根据图示可知，H2O2的正、负电荷重心不重合，是极性分子。由相似相溶原理得出H2O2易溶于极性溶剂中，而难溶于非极性溶剂CS2中。(4)在H2O2中，1个H和1个O形成一对共用电子对，共用电子对靠近O，这使得O显示－1价，氧和氧之间的共用电子对无偏向，对氧显示化合价没有起作用，故H2O2中氧为－1价。答案：(1)(2)极性键和非极性键(3)因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶原理，H2O2难溶于CS2中(4)氧元素为－1价，因O—O键为非极性键，共用电子对不偏移，而O—H为极性键，共用电子对偏向于氧原子，故氧元素为－1价9．(2012年山东潍坊)右图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。(1)请写出右图中d单质对应元素原子的电子排布式________。(2)单质a、f对应的元素以原子个数比1∶1形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为13)中含________个σ键和________个π键。(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为________；将X溶于水后的溶液滴入到AgNO3溶液中至过量，得到配合物的化学式为________，其中X与Ag＋之间以________键结合。-7-\n(4)如图是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构。请简要说明该物质易溶于水的原因________________________________________________。解析：题目中所给元素对应的单质，H2、N2属于分子晶体，Na、Cu属于金属晶体，Si、金刚石属于原子晶体。结合题意、图像和所学知识知a为H2，b为N2，c为Na，d为Cu，e为Si，f为金刚石。(1)Cu原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1。(2)该分子为CH≡CH，C—H之间形成2个σ键，—C≡C—中有1个σ键，2个π键，所以分子中含3个σ键和2个π键。(3)NH3为三角锥形；过量的NH3与Ag＋以配位键结合形成配合物[Ag(NH3)2]OH。(4)根据图示分子的结构特点，推断该分子为HNO3。HNO3是极性分子，且易与H2O分子形成氢键，所以HNO3易溶于水。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)3　2(3)三角锥形　[Ag(NH3)2]OH　配位(4)HNO3是极性分子，易溶于极性的水中；HNO3分子易与水分子之间形成氢键10．(2012年山东莱阳试题调研)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。(1)T3＋的核外电子排布式是_________________________________________________。(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。(3)下列有关上述元素的说法中，正确的是________(填序号)。①G单质的熔点高于J单质是因为G单质的金属键较强　②J比X活泼，所以J可以在溶液中置换出X　③将J2M2溶于水要破坏离子键和共价键　④RE3沸点高于QE4主要是因为前者相对分子质量较大　⑤一个Q2E4分子中含有五个σ键和一个π键(4)加拿大天文台在太空发现了EQ9R，已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线形分子，不存在配位键。写出其结构式：__________________________。(5)G与R单质直接化合生成一种离子化合物G3R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子，层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是________(填G或R的元素符号)。解析：(1)T元素位于周期表中第四周期第8纵行，应为Fe，因此Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。(2)由表可知Q、R、M分别为C、N、O三种元素，同一周期电离能从左向右，有增大的趋势，但因N原子的2p轨道为半充满状态，比O-7-\n原子稳定故第一电离能比O大，因此第一电离能大小顺序为N>O>C。(3)同样由表中位置可确定E、G、J、X分别为H、Li、Na、Cu。①Li与Na为金属晶体，金属晶体的熔、沸点高低取决于金属键的强弱，因Li＋半径小于Na＋，金属键强，故其熔点高于Na；②Na的金属性尽管比Cu强，但Na不能从盐溶液中置换出Cu；③Na2O2溶于水发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，因此离子键和共价键均被破坏；④NH3的沸点高于CH4，是因为NH3之间存在比范德华力更强的氢键的缘故；⑤C2H4的结构为，分子内单键均为σ键，双键中有一个σ键，一个π键，因此一个分子内含有五个σ键和一个π键，综上所述，正确的选项为①③⑤。(4)EQ9R即HC9N，由题给信息可推出其结构只能为H—C===C—C===C—C===C—C===C—C===N。(5)由Li3N晶体结构可看出在一个六边形内含有Li原子个数为：×6＝2，而N原子则为1个，因此夹杂在层与层之间的原子应为Li。答案：(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)N>O>C　(3)①③⑤(4)HCCCCCCCCCN　(5)Li11．第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。(1)NH3是一种很好的配体，氨气是________(填“极性”或“非极性”)分子，氨气分子的沸点________(填“高于”“等于”或“低于”)AsH3。(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下：图中虚线表示的作用力为__________________________________________________。(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中，[Cu(NH3)4]2＋为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团或分子是________，其中心原子的杂化轨道类型是________。(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测四羰基镍的晶体类型是________，Ni(CO)4易溶于下列________。A．水B．四氯化碳C．苯D．硫酸镍溶液解析：(1)NH3中氮原子有孤电子对，是极性分子，能形成氢键，所以熔沸点高；(2)氧与铜形成的是配位键、H与O形成的是氢键；(3)晶体中含有的原子团或分子为-7-\n[Cu(NH3)4]2＋、NH3、SO、H2O，SO中S的孤电子对数＝＝0，S与O形成四个σ键，所以S是sp3杂化，SO为正四面体结构；(4)由熔沸点低，易挥发可知Ni(CO)4是分子晶体，由立体构型可知是非极性分子。答案：(1)极性　高于　(2)氢键、配位键　(3)SO　sp3　(4)分子晶体　BC-7-