内容正文:
第2讲 分子结构与晶体结构
必考题型一 分子结构与性质 ►对应学生用书P43
研明高考真题
1.(2023·湖北高考)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.SO和CO的空间结构均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
解析:选A。CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4,故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体,A正确;SO的中心原子S的价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,故SO的空间结构为三角锥形,B错误;CF4的结构与甲烷相似,正、负电中心重合,为非极性分子,SF4中S的价层电子对数为4+=5,含有1个孤电子对,SF4的结构不对称,正、负电中心不重合,为极性分子,C错误;XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同,F、O的电负性不同,成键电子对间的排斥力不同,键角不相等,D错误。
2.(2023·湖南高考)下列有关物质结构和性质的说法错误的是( )
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚(18冠6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
解析:选A。有手性异构体的分子被称为手性分子,含有手性碳原子的分子不一定为手性分子,如,A错误;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,而对羟基苯甲醛存在分子间氢键,故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,B项正确;酰胺中的酰胺基在酸或碱存在并加热时可发生水解反应,C项正确;冠醚(18冠6)的空腔直径与K+尺寸适配,二者可通过弱相互作用形成超分子,D项正确。
3.(2022·辽宁高考)理论化学模拟得到一种N离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
解析:选B。由N的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp2杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为sp3杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;N中含叠氮结构(—N===N===N),常温下不稳定,D正确。
4.(2022·江苏高考)下列说法正确的是( )
A.金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°
B.SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
解析:选B。金刚石中的碳原子为sp3杂化,C—C—C夹角为109°28′,故A错误;锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,故C错误;第ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合型晶体,硅形成的晶体硅为共价晶体,Ge、Sn、Pb为金属晶体,故D错误。
5.(2023·湖北高考)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃)
分子间作用力
B
熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华)
晶体类型
C
酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76)
羟基极性
D
溶解度(20 ℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g)
阴离子电荷
解析:选D。正戊烷中不含支链,新戊烷中含支链,分子间作用力:正戊烷>新戊烷,所以正戊烷沸点高于新戊烷,A正确;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体,B正确;F原子电负性大于H,—CF3为吸电子基团,导致CF3COOH中羟基极性比CH3COOH中羟基极性大,更易电离出H+,C正确;NaHCO3溶解度小于Na2CO3,是因为碳酸根离子很容易和水分子形成分子间氢键,而碳酸氢根离子则更易形成分子内氢键,分子内氢键的形成阻碍了HCO与水分子形成分子间氢键,从而降低了NaHCO3的溶解度,D错误。
【解题指导】 分子结构与性质是高考的热点,要熟练掌握空间结构、杂化类型、分子的性质、配合物理论、第一电离能、电负性等相关知识,提升从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题的能力,形成“结构决定性质”的观念。
整合必备知识
1.共价键
(1)σ键、π键的判断
①由轨道重叠方式判断:“头碰头”重叠为σ键,“肩并肩”重叠为π键。
②由共用电子对数判断:单键为σ键;双键或三键中一个为σ键,其余为π键。
③由成键轨道类型判断:s轨道形成