江苏省连东海二中2022届高考化学复习专题四分子空间结构与物质性质练习含解析苏教版选修3

专题四分子空间结构与物质性质1．下列说法不正确的是（）A．活化分子具有比普通分子更高的能量B．参加反应的物质的性质是决定化学反应的重要因素C．反应物分子（或离子）间的每次碰撞是反应的先决条件D．增大反应物浓度，可增大活化分子的百分数，所以反应速率加快2．从键能的角度来看，下列物质中与H2化合时，最难的是（）。A．氟气B．氮气C．氯气D．氧气3．人们在研究金星大气成分，发现金星大气中有一种称之为硫化羟（COS）的分子，其结构与CO2类似，硫化羟是一种与生命密切相关的物质。下列有关COS的推测肯定不正确的是（）A、COS属于离子化合物B、COS分子中，所有原子都满足8电子的稳定结构C、COS的结构式为O=C=SD、COS含有极性共价键的极性分子4．对SO2与CO2说法正确的是（）A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化轨道C．S原子和C原子上都没有孤对电子D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构5．下列关于CH3+、—CH3、CH3—三种微粒的说法正确的是（）A．三种微粒都能独立稳定存在B．三种微粒的形状相同C．三种微粒中碳原子的杂化方式相同D．键角大小关系：CH3+＞CH3—6．原子数相同、电子总数相同的粒子，互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子：BO2－、BC2m-和BN2n-，则m、n值为（）A．5，3B．2，4C．3，1D．1，27．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．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化D．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道8．列各组微粒，不能互称为等电子体的是（）A、NO2、NO2＋、NO2－               B、CO2、N2O、N3－C、CO32－、NO3－、SO3                D、N2、CO、CN－9．居室是我们日常生活中最重要的场所。现代人在“煤烟型”、“光化学烟雾”污染后，正在进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。造成室内环境污染的有毒物质主要有甲醛、苯、氨、氡四种。请回答下列问题：（1）氨分子的电子式是 ，苯分子的空间构型为 。（2）提出减少室内空气污染的一条措施： 。（3）我国《室内空气质量标准》规定室内空气中甲醛含量不得超过0.08mg•m-3，甲醛测定的方法主要有分光光度法、色谱法、电化学法、化学滴定法等。某校研究性学习小组的同学拟采用化学滴定法对教室内空气中甲醛的含量进行测定，如果你参与该研究课题，你采集甲醛样品的方法是 。\n（4）碘量法是化学滴定法之一。碘量法原理为在碱性介质（NaOH）中，碘转化为次碘酸钠和碘化钠，次碘酸钠将溶液中游离的甲醛氧化为甲酸钠；经适当酸化后，剩余的次碘酸钠与碘化钠又生成碘；以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定。上述过程中涉及的化学反应的离子方程式依次为I2+2OH-====IO-+I-+H2O、 、 、I2+2S2O32-====S4O62-+2I-。实验过程中需要测定的数据除总碘量外，还有 。10．下列配合物的水溶液中加入硝酸银溶液后不会出现沉淀的是（）A．[Co（NH3）4Cl2]Cl　　B．[Co（NH3）3Cl3]C．[Co（NH3）6]Cl3　　　　D．［Cu（NH3）4]Cl211．PH3一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P-H键键能比N-H键键能低。下列判断（）A．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N－H键键能高B．PH3分子中是P是sp3杂化C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P-H键键能低D．PH3分子呈三角锥形12．下列说法不正确的是（）A．互为手性异构体的分子互为镜像B．利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子C．手性异构体分子组成相同D．手性异构体性质相同13．在气相中，关于BeF2和SF2的说法错误的是（）A．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间排布为直线，成键电子对数也等于2B．BeF2分子的立体结构为直线形C．SF2分子中，中心原子S的价层电子对数等于4，其空间排布为四面体，成键电子对数等于2，没有孤对电子D．在气相中，BeF2是直线形而SF2是V形14．下列现象中，能用范德华力解释的是（）A.氮气的化学性质稳定B.通常状况下，溴呈液态，碘呈固态C.水的沸点比硫化氢高D.锂的熔点比钠高15．用价层电子对互斥理论预测H2Se和BBr3的立体结构，两个结论都正确的是（）A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形16．对乙炔分子中化学键的描述不正确的是（）A．两个碳原子形成两个π键B．两个碳原子采用sp杂化方式C．两个碳原子采用sp2杂化方式D．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键17．氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl2)：2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2。下列说法不正确的有（）A．CHCl3分子的空间构型为正四面体B．COCl2分子中，中心C原子采用sp2杂化C．COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构D．可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质18．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（）A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道\nC．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子19．（12分，本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分）（1）Fe2+在基态时，核外电子排布式为。（2）羟胺（NH2OH）中采用sp3杂化的原子有，羟胺熔沸点较高，是因为分子间存在较强的。（3）Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物（形成过程如图1）中，配位数为。（4）根据价层互诉理论，C1O4—空间构形为。（5）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如图2，则该磁性材料的化学式为。B．生物柴油是高级脂肪酸甲酯，可由油脂与甲醇通过取代反应（酯交换，生成新酯和新醇）得到，用菜籽油制备生物柴油的步骤如下：①将三口烧瓶和锥形瓶做干燥处理，先向三口烧瓶中加入20g菜籽油，再称取40g正已烷（约61mL）。②称取甲醇4.6g（约5.8mL）放到锥形瓶中，然后称取0.2g氢氧化钠固体并使之溶解，然后加到三口烧瓶中。③如下图所示安装三口烧瓶。④恒温水浴加热，使温度保持在60—65℃左右，搅拌1.5—2h。⑤停止加热后，冷却，取出三口烧瓶，静置、分液，上层为生物紫油，正已烷和甲醇，下层主要为甘油。⑥用温水洗涤制得的生物柴油3—4次。⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中，蒸馏，温度保持在120℃左右，直至无液体蒸出后，烧瓶中剩余的液体主要即为生物柴油。（1）氢氧化钠的作用是。（2）正已烷的作用是。（3）图中冷凝管的作用是。（4）步骤⑤分液，用到的主要的一种玻璃仪器是（写名称）（5）确定步骤⑥已洗涤干净的方法是。（6）酸价(1g油酯的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数）的测定\na.称取均匀试样Wg注入锥形瓶中，加入石油醚—乙醇混合液25mL，摇动锥形瓶使试样溶解。b.滴入3滴酚酞，用0.100mol/LKOH溶液滴定至出现微红色且保持30s不消失，消耗KOH溶液VmL。则该生物柴油的酸价为（用含W、V的代数式表示）20．(8分)相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种气体单质，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期。在一定条件下，X与Y化合生成M；X与Z化合生成N；M能与N化合生成A。实验室可分别用如图所示的发生装置制取X、Z和M(夹持装置已略)。(1)制取X、Z、M的发生装置分别是(填写序号)X：________；Z：________；M：________。(2)X、Y、Z三种单质分别是X：________；Y：________；Z：________。(3)A的电子式是________，A中含有的化学键类型有__________________。(4)已知Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生。反应的化学方程式是________________________________________________________________________。用下图所示装置进行Z与M在常温下反应的实验，并收集Y。①若从A中逸出的气体含有Z，则通入反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足________。②若从A中逸出的气体无论含有Z或M，经洗气瓶B后，均能被吸收，则洗气瓶B中试剂与Z、M反应的离子方程式分别是__________________；__________________。21．一种称为“摇头丸”的毒品已从国外流入我国，严重损害一些吸毒者的身心健康，司法机关予以坚决查缉和打击。已知该毒品中氮的质量分数为10.37%，试完成下列问题：（1）“摇头丸”的分子结构可能是（）（2）据①中“摇头丸”的分子结构分析，处于同一平面上的碳原子至少有（）A.6个B.7个C.8个D.9个（3）固体“摇头丸”属于（）A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.金属晶体（4）摇头丸在一定条件下能否与浓HNO3发生硝化反应?(填“能”或“不能”)_____。\n（5）写出“摇头丸”在加热加压和有催化剂时跟H2反应的方程式：______________。（6）“摇头丸”能否跟浓盐酸反应?若能，写出生成物的结构简式；若不能，请说明理由__________________________________________________________。22．已知X、Y、Z、M、W、R是前四周期中的六种元素。X元素原子形成的离子是一个质子，Y原子的价电子构型为2s22p2，Z的单质在常温下是无色气体且Z原子的单电子个数是同周期元素原子中最多的。（1）24R原子最外层的电子排布图是，ZO3－的空间构型是；（2）Z、M、W原子序数依次增大，三种元素的第一电离能由大到小的顺序是；Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序是。（填元素符号）（3）Ne与Wn－的电子数相同，W所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是。（填化学式）（4）ZX4W在物质中，各种粒子间的相互作用力包括。（填字母编号）A．非极性共价键B．极性共价键C．配位键D．离子键E．氢键\n参考答案1．D【解析】略2．B【解析】每个氮气分子中含有一个叁键，键能很大。键能越大，化学键就越牢固，含有该键的分子就越稳定，越不易发生化学反应。3．A【解析】试题分析：根据题意，结构与CO2类似，因此属于共价化合物，其结构式为O=C=S，所有原子满足8电子稳定结构，是含有极性共价键的极性分子。所以错误的选项是A。考点：原子结构点评：本题根据CO2的结构来推测COS的结构，然后判断COS所具有的性质。这种类型题，考试中也经常出现，锻炼学生的知识迁移能力。4．D【解析】试题分析：SO2分子中中心原子S原子采用sp2杂化，键角120°，是V型结构，在S原子上有孤对电子存在；而CO2分子中中心原子C原子采用sp杂化，键角180°，是直线型结构，在C原子上无孤对电子存在，因此正确说法是D。考点：考查SO2与CO2分子结构说法的正误判断的知识。5．D【解析】试题分析：—CH3为甲基，需要与其它原子或原子团结合，才能稳定存在，错误；B、CH3+为平面三角形，—CH3、CH3—为立体四面体构型，错误；C、CH3+中碳原子为sp2杂化，—CH3、CH3—中碳原子为sp3杂化，错误；D、CH3+中碳原子为sp2杂化，键角为120º，CH3—中碳原子为sp3杂化，键角为109.5º，正确。考点：本题考查微粒的结构、杂化方式及空间构型。6．A【解析】试题分析：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子为等电子体，m=5、n=3时，三种阴离子的价电子总数相等，故A项正确。考点：本题考查等电子体。7．B【解析】试题分析：A．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误．B．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu（NH3）4]2+而使溶液澄清，故B正确C．[Cu（NH3）4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故C错误．D．在[Cu（NH3）4]2+离子中，Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对，故D错误．。考点：考查硫酸铜溶液与氨水反应时溶液中离子浓度变化及微粒的结构的知识。8．A【解析】价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，A中价电子数不相等；\n9．（1）HNH（1分）平面正六边形（1分）H（2）选用符合国家标准的各种建材或经常打开门窗，保持室内空气流通（或其他积极的合理建议）（1分）（3）用注射器收集空气或在教室内较长时间放置一盆清水（以吸收甲醛）（1分）（4）HCHO+IO-+OH-====HCOO-+I-+H2O（2分）IO-+I-+2H+====I2+H2O（2分）空气的体积（或教室的体积）（1分）、硫代硫酸钠的用量（1分）【解析】甲醛的收集方法当从其性质出发，甲醛易溶于水，由此想到在教室中长期放置一盆清水用以吸收甲醛。当然还可以直接用注射器收集空气。还需测量的数据，硫代硫酸钠的用量大家都容易想到，往往容易忽略教室的体积（空气的体积）。10．B【解析】试题分析：[Co（NH3）4Cl2]Cl中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故A错误；[Co（NH3）3Cl3]中没有阴离子氯离子，所以不能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故B正确；[Co（NH3）6]Cl3中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故C错误；[Co（NH3）5Cl]Cl2中有阴离子氯离子，所以能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故D错误，答案选B。考点：考查配合物结构的有关判断点评：该题是高考中的常见考点，属于基础性试题的考查，主要是考查学生对配合物结构的链接掌握情况。本题主要是根据“配合物中阴离子能和银离子反应生成氯化银沉淀，配原子不和银离子反应”来分析解答即可，难度不大。11．C【解析】试题解析：A、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，故A正确；B、PH3分子中P原子价层电子对个数=3+×（5-3×1）=4，所以P原子采用sp3杂化，故B正确；C、NH3分子之间存在氢键，PH3分子之间为范德华力，氢键作用比范德华力强，故NH3沸点比PH3高，故C错误；D、PH3分子结构和NH3相似，NH3是三角锥型，故PH3也是三角锥型，故D正确。考点：化学键与晶体结构12．D【解析】试题分析：A．手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的碳原子，若两种同分异构体互为手性异构体，则它们含有的各种原子、原子团相同，只是空间位置不同，两种分子互为镜面对称，即为镜像关系，正确；B．有机反应大多数有副反应发生，反应条件不同，得到的反应产物不同，利用手性催化剂合成得到的物质主要是得到一种手性分子，正确；C．手性异构体分子是同分异构体的原子，因此二者分子式相同，物质中各元素的含量也相同，正确；D．手性异构体由于是同分异构体，结构不同，化学性质不同，错误。考点：考查手性碳原子、手性同分异构体的元素组成、性质、合成及关系的判断的知识。\n13．C【解析】试题分析：C中的中心硫原子采取的是不等性sp3杂化，有两个孤对电子，空间构型一定是V型。C错误。考点：考查物质的空间构型14．B【解析】试题分析：A.氮气的化学性质稳定，是由其分子内氮氮三键决定。故A错误。B.溴、碘为分子晶体，其熔沸点由范德华力决定，故B正确。C.水分子间有氢键，所以的沸点比硫化氢高。故C错误。D.锂、钠为金属晶体，其熔点由金属键决定。故D错误。考点：了解化学键和分子间作用力的区别及其对物质性质的影响，点评：本题考查化学键、分子间作用力与物质的性质关系，注意对于不同类型的晶体，化学键、分子间作用力对性质的影响是不同的，如在分子晶体中分子内的化学键影响物质的化学性质，而范德华力（分子间力）对物质的物理性质影响较大。15．D【解析】试题分析：H2Se和BBr3分子中Se和B含有的孤对电子分别是，二者的价层电子对数分别是4和3，则前者是V形结构，后者是平面三角形结构，答案选D。考点：考查分子空间构型判断16．C【解析】试题分析：A．乙炔的结构式为H—C≡C—H，三键是由1个σ键和2个π键构成的，则两个碳原子形成两个π键，A正确；B．乙炔是直线型结构，则两个碳原子采用sp杂化方式，B正确；C．乙炔是直线型结构，则两个碳原子采用sp杂化方式，C错误；D．三键是由1个σ键和2个π键构成的，则每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键，D正确，答案选C。考点：考查乙炔的结构17．A【解析】试题分析：A．CHCl3分子中由于C-H键、C-Cl键的键长不相同，因此CHCl3的空间构型为四面体，但是不是正四面体，错误；B．COCl2分子中，中心C与O形成双键，再与两个Cl形成共价单键，因此C原子采用sp2杂化，正确；C．COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构，正确；D．由于在氯仿中的Cl元素以Cl原子的形式存在，不是Cl-，因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质，错误。考点：考查氯仿的结构、性质、元素的检验方法与判断的知识。18．C【解析】试题分析：A、氨气中N也是sp3杂化，故A错误；B、N原子形成4个杂化轨道，只不过其中一个被孤电子对占据，无法成键；C、正确；D、由于甲烷的四个共价键平均分布在C原子的四个方向，则整个分子是非极性的，故D错误，此题选C考点：考查分子的空间构型和极性\n19．【解析】略20．(1)丙甲乙(2)H2N2Cl2(3)　离子键、极性共价键(4)3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2①>②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH4＋【解析】本题的关键在于通过题干推出位于三个不同周期三种单质反应，其中两种产物又可相互化合，就不难推测分别是H2、N2、Cl2，在B洗气瓶中既能吸收Cl2又能吸收NH3的试剂且让写出离子方程式，则说明所选试剂既能与Cl2反应，又能与NH3反应，因此可推测FeCl2溶液(其它合理均可)。21．（1）B（2）B（3）A（4）能（6）能与浓盐酸反应.生成物的结构简式为【解析】\n（1）计算选项物质中氮的质量分数，即可确定答案。通过计算，只有B物质中氮的质量分数为：14÷135×100%=10.37%。故本题答案选B项。（2）据苯分子结构推知本题答案应选B项。（3）“摇头丸”分子间的作用力属于范德华力(分子间作用力)，分子间以分子间作用力互相结合的晶体叫分子晶体。故本题应选A项。（4）因分子中含苯环，故能发生硝化反应。（5）“摇头丸”在加热加压和有催化剂时跟H2反应的方程式：（6）因“摇头丸”分子中的氮原子上有一对孤对电子能与H+形成配位键，故能跟盐酸反应，生成物结构为：22．（1）平面三角形（2）F＞N＞OF＞N＞C（3）HCl（4）BCD【解析】试题分析：质子为H+，X是H；由Y的价电子排布式得Y是C；Z单质是无色气体且Z原子单电子个数同周期原子中最多可推出Z为N。（1）R原子序数为24，R为Cr，价电子排布式为3d54s1，最外层只有1个电子。NO3-中N价层电子对数==3，N周围有3对电子对，无孤对电子，NO3-为平面三角形。（2）Z、M、W原子序数依次增大，所以Z、M、W分别为N、O、F。同周期元素从左向右，第一电离能总体趋势增大，IIA和VA反常，第一电离能：F>N>O；同周期元素（0族元素除外）从左向右，电负性增大，电负性：F>N>C。（3）同族元素氢化物水溶液均呈酸性的是VIIA族，因HF存在分子间氢键，沸点反常地高，沸点：HF>HI>HBr>HCl。（4）NH4F中NH4+与F-以离子键结合；NH4+中，三个H与N形成共价键，一个H与N形成配位键。考点：轨道表示式离子空间构型第一电离能电负性氢键化学键