第五章 第18讲 化学键 分子结构与性质（word练习）-【勤径学升】2025年高考化学一轮总复习课时检测训练（人教版）

课时检测训练18　化学键　分子结构与性质 ➢ 对应学生用书P306 1.(2023·重庆联考)提纯粗硅时可通过反应SiHCl3＋H2Si＋3HCl获取晶体硅。下列说法正确的是(　　) A.1 mol Si晶体中含有4 mol非极性键 B.SiHCl3只含极性键，属于共价化合物 C.SiHCl3的空间填充模型为 D.HCl的电子式为 解析　硅晶体中1个硅原子与相邻的4个硅原子形成4个共价键，平均1个硅原子形成2个共价键，则1 mol Si晶体中含有2 mol非极性键，A项错误；是SiHCl3的球棍模型，C项错误；HCl为共价化合物，电子式为，D项错误。故选B。 答案　B 2.(2023·石家庄检测)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　) A.CO2只含有非极性共价键 B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键 C.HCHO、CO2分子中只含有σ键 D.H2O中含有极性键 解析　CO2中只含有碳氧极性键，A错误；根据结构式可知，0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键，B错误；HCHO、CO2分子中既含有σ键，又含有π键，C错误；H2O中含有氢氧极性键，D正确。故选D。 答案　D 3.(2023·江苏南通高三统考开学考试)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是(　　) A.H2O的键角小于NH3的键角 B.Na2O2中阴阳离子个数之比为1∶1 C.H2O2的空间构型为直线型 D.NaOH仅含离子键 解析　A.H2O的中心原子O有2个孤电子对，NH3的中心原子N有1个孤电子对，孤电子对—孤电子对之间的斥力大于孤电子对—成键电子对之间的斥力，因此H2O的键角小于NH3的键角，故A正确；B.过氧化钠由Na＋和O构成，因此阴阳离子个数比为1∶2，故B错误；C.H2O2的结构式为H—O—O—H，氧原子的杂化类型为sp3，因此过氧化氢的空间构型不是直线形，故C错误；D.NaOH由Na＋和OH－组成，含有离子键和极性共价键，故D错误。故选A。 答案　A 4.下列对分子的性质的解释，不正确的是 （　　） A.碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B.水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键 C.SiCl4分子中硅氯键的极性比CCl4中碳氯键的弱 D.青蒿素分子式为C15H22O5，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子 解析　碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用相似相溶原理解释，故A正确；碳元素的电负性大于硅元素，因此Si、Cl间的电负性差别较大，Si—Cl的极性强，故C错误；手性碳原子是指与碳原子相连的4个原子或原子团都不相同。根据青蒿素的结构图知，该分子中包含7个手性碳原子，故D正确。故选C。 答案　C 5.DNA分子的两条链之间通过氢键结合，DNA分子复制前首先将双链解开。以下有关DNA分子的说法中正确的为 （　　） A.在DNA分子中既含有极性键又含有非极性键 B.在DNA分子中的化学键主要有共价键和氢键 C.DNA分子的双链解开的过程既有物理变化又有化学变化 D.DNA的两条肽链之间通过共价键结合 解析　在DNA分子中，五碳糖环中的碳原子之间是非极性键，另外分子中还含有C—H、C—O、C—N等极性键，A正确；氢键是分子之间的一类独特的作用力，不属于化学键，B错误；DNA双链在解开的过程中仅破坏了氢键，故属于物理变化，C错误；DNA双链之间通过氢键结合在一起，D错误。故选A。 答案　A 6.现有下列两组命题，②组命题正确，且能用①组命题正确解释的是 （　　） 选项 ①组 ②组 A H—I的键能大于H—Cl的 HI比HCl稳定 B H—I的键能小于H—Cl的 HI比HCl稳定 C HI分子间作用力大于HCl的 HI的沸点比HCl的高 D HI分子间作用力小于HCl的 HI的沸点比HCl的低 解析　HCl比HI稳定，是因为H—Cl的键能大于H—I的键能，故A、B错误；HI的沸点比HCl的高，是因为HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量，HI分子间作用力大于HCl分子间作用力，故C正确，D错误。故选C。 答案　C 7.用价层电子对互斥模型（VSEPR模型）可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是 （　　） A.SO2、CS2、HI都是直线形分子 B.BF3的键角为120°，SnBr2的键角大于120° C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子 解析　SO2是V形分子，CS2、HI是直线形分子，A错误；BF3的键角为120°，是平面三角形结构，而SnBr2分子中的中心原子上有2个σ键电子对，还有1个孤电子对，该孤电子对对σ键电子对有排斥作用，使键角小于120°，B错误；CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子，C正确；PCl3、NH3都是三角锥形分子，而PCl5是三角双锥形分子，D错误。故选C。 答案　C 8.(2023·江西高三校联考阶段练习)1825年偶然地发现了组成为KCl·PtCl2·C2H4·H2O的黄色晶体，其中含乙烯，配位化学确立后，证明其中存在组成为[PtCl3(C2H4)]－的配合物，铂的配合物顺式二氯二氨合铂[常称“顺铂”；化学式为Pt(NH3)2Cl2]具有抗癌活性。下列说法正确的是(　　) A.C2H4为极性分子 B.H2O的VSEPR模型为V形 C.Pt(NH3)2Cl2分子中含有4个σ键 D.NH3分子中的H—N—H键的键角小于顺铂中的H—N—H键 解析　A.C2H4结构简式为CH2===CH2，正负电荷重心重合，是非极性分子，A项错误；B.H2O中心O原子的价层电子对数为2＋＝4，H2O的VSEPR模型为四面体形，B项错误；C.Pt(NH3)2Cl2中存在4个配位键即4个σ键，2个NH3中含6个N—H键即6个σ键，则含有10个σ键，C项错误；D.Pt2＋和N原子之间存在配位键，N—H之间存在共价键，配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤电子对与NH3中N—H之间的排斥力，故键角变大，D项正确。故选D。 答案　D 9.（2023·山东省高三备考监测第二次联合考试）氮元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。 （1）三硝基胺N（NO2）3（其结构为）是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子的杂化方式为　　　　　，并且与三个硝基中的N构成　　　　　形。  （2）（CN）2、（SCN）2的性质与卤素单质的相似，称为拟卤素。其分子内各原子均达到8电子稳定结构，则1 mol（CN）2分子中含　　　　　mol π键，SCN－的空间构型为　　　　　形。  （3）白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，研究发现固态PCl4和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为[PCl4]＋[PCl6]－和[PBr4]＋Br－，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　（1）推知中心N原子为sp2杂化，三硝基胺的结构为三角形。 （2）（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，1个（CN）2分子中含有1个碳碳单键、2个碳氮三键，所以分子中π键的个数为4，SCN－的空间构型为直线形。 （3）Br－半径较大，而Cl－半径较小，所以P周围可以容纳6个Cl－，而无法容纳6个Br－，无法形成[PBr6]－。 答案　（1）sp2　（平面）三角　（2）4　直线 （3）Br－半径较大，无法形成[PBr6]－ 10.X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题： （1）X、Y的元素符号依次为　　　　、　　　　。  （2）XZ2与YZ2分子的空间结构分别是　　　　和　　　　，相同条件下二者在水中的溶解度较大的是　　　　（填分子式），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （3）Q的元素符号是　　　　，它的基态原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　，在形成化合物时它的最高化合价为　　　　价。  （4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键：　　　　　　　　　　　　　　。  解析　（1）X原子核外的M层中只有两对成对电子，则M层的电子轨道表示式为，故X为S；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y原子的核外电子排布式为1s22s22p2，故Y为C。（2）Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，则Z为O，SO2、CO2的空间结构分别为V形、直线形。（3）Q的核电荷数为24，故Q为Cr，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，其价层电子排布式为3d54s1，则在形成化合物时它的最高化合价为＋6价。（4）元素周期表中F元素的电负性最大，故E为F。HF溶液中，HF与HF、H2O与H2O、HF与H2O分子之间存在氢键。 答案　（1）S　C （2）V形　直线形　SO2　CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”的规律，SO2在H2O中的溶解度较大 （3）Cr　1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）　＋6 （4）F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O 11.(2023·河北邯郸高三统考阶段练习)我国科学家合成了一种催化剂，实现了如图所示的异丁烷氧化脱氢。NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是(　　) A.1 mol异丁烷分子中含化学键的数目为13NA B.每生成1 mol CO可同时得到11.2 L的C4H8 C.上述各物质中碳原子所形成的化学键均为极性键 D.CO2中的C为sp2杂化 解析　A.已知1分子异丁烷中含有10个C—H键和3个C—C键，故1 mol异丁烷分子中含化学键的数目为13NA，A正确；B.由题干图示信息可知，该反应方程式为C4H10＋CO2C4H8＋CO＋H2O，则每生成1 mol CO可同时得到1 mol C4H8，由于题干未告知所处的状态则无法计算其体积，B错误；C.上述各物质C4H10和C4H8中均含有C—C非极性键，即并不是碳原子所形成的化学键均为极性键，C错误；D.已知CO2的结构式为O===C===O，故CO2中的C原子周围的价层电子对数为4，故C采用sp杂化，D错误。故选A。 答案　A 12.(2023·山东淄博一模)关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质，下列说法错误的是(　　) A.热稳定性：H2O2>H2S2 B.N2H2存在顺反异构现象 C.键角：C2H2>N2H2>H2S2>H2O2 D.四种物质中沸点最高的是H2O2 解析　因为O元素的电负性大于S，所以热稳定性：H2O2>H2S2，A正确；N2H2的结构为或，即存在顺反异构现象，B正确；C2H2为直线形，键角为180°，N2H2中氮原子采用sp2杂化，键角略小于120°，H2O2与H2S2构型相同，O与S均采用sp3杂化，键角均略小于109°28′，而电负性：O>S，所以H2O2中键角比H2S2大，所以键角：C2H2>N2H2>H2O2>H2S2，C错误；因为H2O2分子间存在氢键，所以在C2H2、N2H2、H2O2、H2S2中，H2O2沸点最高，D正确。故选C。 答案　C 13.Ⅰ.（2021·高考山东卷）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。 （1）OF2分子的空间构型为　　　　；OF2的熔、沸点　　　　（填“高于”或“低于”）Cl2O，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （2）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　（填标号）。  A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d Ⅱ.（2021·高考全国甲卷）我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。 （3）SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应，机理如下：  含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4（H2O）中Si采取的杂化类型为　　　　（填标号）。  （4）CO2分子中存在　　　　个σ键和　　　　个π键。  （5）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之间，其原因是　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　Ⅰ.（1）根据VSEPR理论有2＋，去掉2对孤对电子，知OF2分子的空间构型是V形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高。 （2）XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2＋＝5，其中心原子的杂化方式应为sp3d。 Ⅱ.（3）SiCl4中Si原子价层电子对数为4＋＝4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知， SiCl4（H2O）中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d。 （4）CO2的结构式为OCO，1个双键中含有1个σ键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键。 （5）甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间。 答案　Ⅰ.（1）角（V）形　低于　OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高　（2）5　D Ⅱ.（3）sp3　②　（4）2　2 （5）甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水中比甲醇中的氢键多 学科网（北京）股份有限公司 $$