内容正文:
2023版·化学(新教材新高考B)
分子结构与晶体性质
第7讲
核心考点一 分子结构与性质
【研明·高考考法】
1.(2021·山东卷)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
解析:选B。甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;N2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;N2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而(CH3)2NNH2只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;CH3OH为四面体结构,—OH结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为,两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3,D正确。
2.(2020·山东等级考)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
解析:选A。无机苯是分子晶体,其熔点主要取决于分子间的作用力,A错误;B原子最外层3个电子,与其他原子形成3个σ键,N原子最外层5个电子,与其他原子形成3个σ键,还剩余2个电子,故形成大π键的电子全部由N原子提供,B正确;无机苯与苯结构类似,分子中含有大π键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化,分子中所有原子共平面,C、D正确。
3.(2020·海南卷)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是( )
A.先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+ +4H2O
C.Cu2+与NH3中的氮原子以π键结合
D.NH3分子中∠HNH为109°28′
解析:选B。向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,先生成氢氧化铜蓝色沉淀,后溶解形成铜氨溶液,为深蓝色溶液,故A错误;B.离子方程式为Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O,故B正确;C.Cu2+提供空轨道,NH3中的氮原子提供孤电子对,形成配位键,故C错误;D.NH3分子为三角锥形,键角∠HNH为107°18′,故D错误。
4.(2020·海南卷)下列对有关事实的解释正确的是( )
选项
事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H—F比H—Cl的键能大
D
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
解析:选C。金属的焰色试验是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后,又从高能轨道向低能跃迁,释放出不同波长的光,故A错误;CH4与NH3分子的空间构型不同,但两者中心原子杂化轨道类型均为sp3,故B错误;HF的热稳定性比HCl强,因为F的非金属性强于Cl,H—F比H—Cl的键能大,故C正确;SiO2为共价晶体,不存在范德华力,干冰为分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体的熔点,故D错误
5.(2021·全国卷乙) 过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题:
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是______________,中心离子的配位数为__________________。
(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。
PH3中P的杂化类型是______。NH3的沸点比PH3的________,原因是____________。H2O的键角小于NH3的,分析原因________________________。
解析:(2)金属Cr3+提供空轨道,Cr3+与3个NH3、2个H2O分子、1个Cl-形成配位键,则提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl,配位数为6。(3)PH3中P原子形成3个σ键,有1个孤电子对,则P的杂化类型是sp3杂化。NH3的分子间形成了氢键,而PH3中没有氢键的存在,氢键使物质的沸点升高,则NH3的沸点比PH3的高。H2O中O原子形成2个σ键,有2个孤电子对;NH3中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,VSEPR模型都为四面体构型,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力>成键电