板块4 专题8 分子结构与性质(Word教师用书)-【创新方案】2025年高考化学二轮复习专题辅导与测试(Ⅰ)

专题八　分子结构与性质 　　分子结构与性质专题包含分子的空间结构与杂化、配合物与大π键、分子结构与性质的简答题三个考查主题。分子的空间结构与杂化重点考查分子的空间构型、键角比较、中心原子的杂化类型等;配合物与大π键重点考查配合物的组成(配体、配位原子)和性质、大π键的表示与判断等;分子结构与性质的简答题重点考查键角大小比较及原因、性质比较及原因等。 　本专题共设计3个教学主题,建议用时1课时  主题一　分子的空间结构与杂化 深化学习·提素养 1.价层电子对数、空间构型与杂化类型的关系 价层电子 对数 孤电子 对数 VSEPR 模型 粒子空 间构型 杂化 类型 示例 2 0 直线形 直线形 sp CO2 3 0 平面三角形 平面三角形 sp2 BCl3 3 1 平面三角形 V形 sp2 SO2 4 0 正四面体形 正四面体形 sp3 CCl4 4 1 四面体形 三角锥形 sp3 NH3 4 2 四面体形 V形 sp3 H2O 5 0 三角双锥 三角双锥形 sp3d PCl5 6 0 八面体形 八面体形 sp3d2 SF6 2.有机物分子中的C、N、O的杂化类型 C:(sp3)　　—C≡(sp) O:—O—(sp3)　O(sp2) N:　—N(sp2) 3.键角比较的三种思维模板 (1)杂化类型不同,键角:sp>sp2>sp3。 (2) (3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大,如HCHO中键角:H—C===O>H—C—H。 三种斥力的相对大小:孤电子对间的斥力>孤电子对与σ键电子对的斥力>σ键电子对间的斥力。 　　[典例]　(2023·湖北卷)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.S和C的空间构型均为平面三角形 C.CF4和SF4均为非极性分子 D.XeF2与XeO2的键角相等 [解析]　CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4,故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形,A正确;S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S的空间构型为三角锥形,B错误;CF4的结构与甲烷相似,正、负电荷中心重合,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、负电荷中心不重合,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,故成键电子对间的排斥力不同,键角不相等,D错误。 [答案]　A 多维训练·融会通 题点(一)　分子或离子的空间构型与杂化 1.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.P为非极性分子,Q为极性分子 B.第一电离能:B<C<N C.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等 D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 解析:选A　由所给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷中心重合,都是非极性分子,A错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;由所给分子结构可知,P的分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都含156个电子,故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等,C正确;由所给分子结构可知,P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化,D正确。 2.(2024·甘肃卷)下列说法错误的是 (　　) A.相同条件下N2比O2稳定 B.N2O与N的空间构型相同 C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂 D.N2O中σ键和π键的数目不相等 解析:选D　N2分子中存在N≡N,键能大,相同条件下N2比O2稳定,A正确;N2O与N均为CO2的等电子体,故其均为直线形分子,两者空间构型相同,B正确;N2O的中心原子是N,其在催化剂作用下可分解为O2和N2,说明N2O中N—O键比N—N键更易断裂,C正确;N2O中σ键和π键的数目均为2,因此,σ键和π键的数目相等,D错误。 3.(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:NH4ClO4+2C===NH3↑+2CO2↑+HCl↑,下列有关化学用语或表述正确的是 (　　) A.HCl的形成过程可表示为 B.NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C.在C60、石墨、金刚石中,碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 解析:选B　HCl是共价化合物,氢原子和氯原子各提供1个电子形成共价键,故正确的形成过程为,A错误;N的中心N原子为sp3杂化,且孤电子对数为0,Cl的中心Cl原子为sp3杂化,且孤电子对数为0,故N和Cl的VSEPR模型和空间结构都相同,B正确;C60和石墨中的碳原子为sp2杂化,金刚石中的碳原子为sp3杂化,C错误;NH3分子间含有氢键,CO2分子间作用力为范德华力,D错误。 4.(2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是 (　 ) A.CH4分子是正四面体结构,则CH2Cl2没有同分异构体 B.环己烷与苯分子中C—H键的键能相等 C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于 D.由R4N+与P组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关 解析:选B　CH2Cl2为四面体结构,其中任何两个顶点都是相邻关系,因此CH2Cl2没有同分异构体,故A项说法正确;环己烷中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的碳氢共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C—H的键长小于环己烷,键能更高,故B项说法错误;带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,故C项说法正确;当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温,故D项说法正确。 5.(1)[BrOF2]+的中心Br原子的杂化轨道类型为　　　　。  (2)Rousssin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物,其结构如图所示。硫形成SOCl2化合物的空间结构为　　　　;该金属原子簇类配位化合物中心原子铁的配位原子是　　　　。  (3)(2024·山东卷·节选)[BMIM]+B(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为　　　　　　　　;[BMIM]+中咪唑环存在大π键, 则N原子采取的轨道杂化方式为　　　　。 答案:(1)sp3 (2)三角锥形　S、N　(3)正四面体形　sp2 6.SiCl4可发生水解反应,机理如图所示: (1) 机理中涉及的物质中Si原子的杂化类型有　　　　。  (2) 机理中中间体Si原子的VSEPR模型为　　　　。  a.正四面体形　b.三角双锥形　c.正八面体形 答案:(1)sp3、sp3d　(2)b 题点(二)　键角比较 7.(1)(2023·湖南卷·节选)比较分子中的C—Ga—C键角:Ga(CH3)3　　　　Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (2)(2023·山东卷·节选)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为　　　　　;O—Cl—O键角　　　　Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因:　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  答案:(1)>　Ga(CH3)3中Ga原子为sp2杂化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga原子为sp3杂化 (2)sp2　>　键长:ClO2<Cl2O,ClO2中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl—O键的键长较短,而Cl2O中只存在普通的σ键 8.比较下列粒子中的键角大小(用“>”或“<”表示)。 (1)H2O　　　　H2S　　　　PH3;  (2)SO3　　　　S　　　　S;  (3)NCl3　　　　PCl3　　　　PF3;  (4)CH2CH2中∠HCC　　　　∠HCH。  答案:(1)>　<　(2)>　>　(3)>　>　(4)> 主题二　配合物与大π键 深化学习·提素养 1.配位化合物的组成 配合物 配离子 配体 配位原子 配位数 [Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ NH3 N 4 K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3- CN- C 6 Fe(SCN)2Cl [Fe(SCN)2]+ SCN- S 2 Ni(CO)4 Ni(CO)4 CO C 4 　说明:①配离子与外界离子在水中易电离,配离子难电离,如[Cu(NH3)4]SO4[Cu(NH3)4]2++S; ②配位键属于σ键,1 mol[Cu(NH3)4]2-中含16 mol σ键; ③含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过配位成环的配合物称为螯合物。 2.常见的大π键 分子(离子) C6H6(苯) CO2 O3 SO2 大π键 (2个) (2个) 分子 (离子) N C 大π键 多维训练·融会通 题点(一)　配合物 1.下列说法不正确的是 (　 ) A.拟卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上异硫氰酸(H—NCS)的沸点高于硫氰酸(H—S—C≡N) B.硫酸铜溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+,NF3与NH3结构相似,NF3更易与Cu2+形成配离子 C.1 mol的三种微粒:、OCN-和N2O,含有的π键数目均为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值) D.直链多磷酸盐的阴离子有多种,焦磷酸根离子、三磷酸根离子的结构如图所示,这类磷酸根离子可用通式(PnO3n+1)(n+2)-表示 解析:选B　异硫氰酸分子中氢原子连在氮原子上,可以形成分子间氢键,所以其沸点高于硫氰酸,A正确;F元素的电负性很大,对电子的吸引力很强,所以NF3不易与Cu2+形成配离子,B错误;、OCN-、N2O均与CO2互为等电子体,等电子体结构相似,根据CO2的结构式(OCO)可知,1 mol的这三种微粒含有的π键数目均为2NA,C正确;根据焦磷酸根离子、三磷酸根离子的结构可知,焦磷酸根离子为P2,三磷酸根离子为P3,则这类磷酸根离子可用通式(PnO3n+1)(n+2)-表示,D正确。 2.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是 (　 ) A.该配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键 B.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C C.1 mol该配合物中含σ键数目为12NA(NA为阿伏加德罗常数的值) D.该配合物为离子化合物,易电离,1 mol该配合物电离共得到3 mol阴、阳离子 解析:选A　配合物中存在配位键,内界和外界之间存在离子键,内界CN-、NO中存在极性键,但不存在非极性键,A错误;该配合物中配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配体为CN-和NO,配位原子为C和N,配位数为6,B正确;配位键属于σ键,每个配体CN-中含有1个σ键,每个配体NO中含有1个σ键,所以1 mol该配合物中含σ键数目为(6+1×5+1)NA=12NA,C正确;该配合物为离子化合物,易电离,1 mol该配合物完全电离生成2 mol Na+和1 mol[Fe(CN)5(NO)]2-,即1 mol该配合物电离共得到3 mol阴、阳离子,D正确。 3.钴(Co)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。下列说法错误的是 (　 ) A.色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C B.色胺酮分子中N原子都采用sp3杂化 C.色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D.X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 解析:选B　色胺酮分子中所含元素为H、C、N、O,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子的2p轨道为稳定的半充满结构,N元素的第一电离能大于O元素,则C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,H的原子半径小,其核外电子受到原子核的引力大于C,失去1个电子消耗的能量大于C,即第一电离能大于C,则色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C,A正确;色胺酮分子中形成双键的N原子的杂化方式为sp2杂化,B错误;色胺酮钴配合物中,Co2+与2个N原子和2个O原子形成配位键,因此钴的配位数为4,C正确;甲醇分子中的羟基可以形成氢键,甲醇可以通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合,D正确。 4.(1)(2024·湖北卷·节选)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物,4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个Be的配位环境相同,Be与Be间通过CH3COO-相连,其化学式为　　　　　　　　　。  (2)AlCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在的Al2Cl6的结构式为　　　,其中Al的配位数为　　　　,分子中含有　　　个配位键。  解析:(1)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物,4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,Be与Be间通过CH3COO-相连,又四面体有6条棱,则4个Be间共有6个CH3COO-,故其化学式为Be4O(CH3COO)6。 答案:(1)Be4O(CH3COO)6 (2)或 4　2 题点(二)　π键与大π键 5.下列分子中含有π键的为 (　 ) A.NH3　　B.C　　C.S　　D.NCl3 解析:选B　NH3、S、NCl3的中心原子都是sp3杂化,无法形成π键,C的中心C原子为sp2杂化,可以形成键,故选B。 6.(1)氯苯()分子中,C采取　　　　杂化,杂化轨道分别与C、H(或Cl)形成σ键,并且Cl的3px轨道与C未参与杂化的2px轨道形成大π键,可表示为　　　　(已知m中心n电子的大π键表示为)。  (2)在多原子分子中如有相互平行的p轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,简称大π键,可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数,如苯分子中的大π键可表示为。N4结构如图所示,只有一种化学环境的氢原子,其中的大π键可表示为　　　　。  解析:(1)氯苯分子中,C采取sp2杂化,垂直苯环平面方向上由6个C(各提供1个p电子)和1个Cl(提供2个p电子)形成7中心8电子的大π键,可表示为。(2)参与形成大π键的原子为4个N原子,每个氮已形成3个σ键,且4个N原子失去2个电子,最后N原子剩余价电子数为5×4-2-3×4=6,即参与形成大π键的电子数为6,原子数为4,可表示为。 答案:(1)sp2　　(2) 7.写出下列粒子的大π键(用表示)。 (1)SO3　　　　;(2)BF3　　　　;  (3)N　　　　;(4)N　　　　;  (5)　　　　。  答案:(1)　(2)　(3)　(4)　(5) 主题三　分子结构与性质的简答题 真题集训·试能力 1.(2023·北京卷·节选)(1)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)S2的空间结构是　　　　　　　　　。  (3)浸金时,S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断S2中的中心S原子和端基S原子能否作配位原子并说明理由:　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  答案:(1)S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,O原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去电子 (2)四面体形 (3)S2中的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,不能作配位原子;端基S原子含有孤电子对,能作配位原子 2.(1)(2024·江苏卷·节选)使用含氨基物质(化学式为CN—NH2,CN是一种碳衍生材料)联合Pd⁃Au 催化剂储氢,可能机理如图所示。氨基能将HC控制在催化剂表面,其原理是　　　 　　　　　　　　　。  (2)(2024·山东卷·节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)氨基中的H原子连在电负性较大的N原子上,HC中的H原子连在电负性较大的O原子上,二者之间可以形成氢键N—H…O、N…H—O。 答案:(1)—NH2可以与HC形成氢键 (2)FDCA形成的分子间氢键更多 3.(2023·海南卷·节选)我国科学家发现一种钡配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。 (代表单键、双键或三键) (1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是　　　　　　　　　　　　　。  (2)配合物Ⅰ中,R'代表芳基,V—O—R'空间结构呈角形,原因是　　　　　　　　  　　　　　　　　　。  (3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是　　　　　。  (4)已知配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4价和+3价,配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中,两个氮原子间键长最长的是　　　　　　　　　。  解析:(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4价和+3价,配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, N2中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中的两个氮原子间的键长最长。 答案:(1)C、O、P、Cl　(2)根据VSEPR模型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈V形　(3)N　(4)配合物Ⅱ 常见分子结构及其性质的判断与比较 （1）价层电子对数 （2）分子间形成氢键→分子间作用力大→熔、沸点较高 （3）溶质分子与溶剂分子（如H2O）间可形成氢键→溶质分子易溶于溶剂中 （4）溶质分子与溶剂分子相似相溶→溶质分子易溶于溶剂中 （5）组成与结构相似的分子，相对分子质量较大→范德华力较大→熔、沸点较高 ［注意］分子内形成氢键的沸点比分子间形成氢键的沸点低。 多维训练·融会通 题点(一)　物质的熔、沸点比较 1.(1)NH3的沸点比PH3高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)CO比N2的熔、沸点高,原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (3)的沸点比高,原因是　　　　　　　　  　　　　　　　　　。  (4)已知氨的熔点:-77.8 ℃、沸点:-33.5 ℃,联氨()的熔点:2 ℃、沸点:113.5 ℃,解释二者熔、沸点高低的主要原因:　　　　　　　　　。  (5)S位于元素周期表中第　　　　族,该族元素氢化物中,H2Te比H2S沸点高的原因是　　　　　　　　　  　　　　　　　　　,  H2O比H2Te沸点高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)2,5⁃二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料,其中一种同分异构体为2,3⁃二氨基甲苯(B),二者中沸点较高的是　　　　(填“A”或“B”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)二者均为分子晶体,NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华力　(2)二者均为分子晶体,相对分子质量相同,CO的极性更大,熔、沸点更高 (3)二者均为分子晶体,形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使物质熔、沸点更高 (4)二者均为分子晶体,联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成氢键的数目,且联氨分子间的范德华力比氨分子间的大 (5)ⅥA　二者均为分子晶体且结构相似,H2Te相对分子质量比H2S大,分子间作用力更强　二者均为分子晶体,H2O分子之间存在氢键 (6)A　2,5⁃二氨基甲苯易形成分子间氢键,2,3⁃二氨基甲苯易形成分子内氢键,分子间氢键使物质熔、沸点更高 题点(二)　物质的溶解性比较 2.(1)ZnF2为离子化合物,ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (2)尿素[CO(NH2)2]易溶于水,其原因除尿素和水都是极性分子外,还有　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)在乙醇中的溶解度H2O大于H2S,原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (4)硼酸晶体是片层结构,其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很小,但在热水中较大,原因是　　　　　　　　　。  (5)咖啡因()对中枢神经有兴奋作用,常温下,咖啡因在水中的溶解度为2 g,加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大,原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  答案:(1)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小 (2)尿素与水分子之间可以形成氢键 (3)水分子与乙醇间能形成分子间氢键 (4)晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起,难以溶解;加热时,晶体中部分氢键被破坏,硼酸分子与水分子形成氢键,溶解度增大 (5)咖啡因与水杨酸钠形成了分子间氢键 题点(三)　键角比较 3.(1)中∠HCO　　　　∠HCH(填“>”“<”或“=”),理由是　　　　　　　　　  　　　　　　　　　。  (2)NH3分子和[Cu(NH3)4]2+中∠HNH大的是　　　　(填化学式),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)>　C与O形成了π键,π键斥力大于σ键斥力 (2)[Cu(NH3)4]2+　[Cu(NH3)4]2+中NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键,N—H成键电子对受到的斥力变小,∠HNH变大 [专题八　课时作业] (本检测满分80分) 一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分) 1.(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A.该物质中Ni为+2价 B.基态原子的第一电离能:Cl>P C.该物质中C和P均采取sp2杂化 D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 解析:选C　P原子的3个电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余一个孤电子对与Ni形成配位键,Cl-也有孤电子对,也能与Ni形成配位键,由该物质的组成知,Ni为+2价,A项正确;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:Cl>P,B项正确;该物质中碳原子位于苯环上,杂化类型为sp2杂化,P形成4个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp3杂化,C项错误;基态Ni原子核外有28个电子,电子排布式为[Ar]3d84s2,则价电子排布式为3d84s2,D项正确。 2.类比是预测物质性质与化学反应的重要方法,下列类比结果合理的是 (　 ) A.Br2的沸点高于Cl2,则单晶硅的沸点高于金刚石 B.C2H5OH分子间可以形成氢键,则CH3CHO分子间也可以形成氢键 C.NaCl固体与浓硫酸共热可制HCl,则NaI固体与浓硫酸共热可制HI D.CCl3COOH酸性强于CH3COOH,则CF3COOH酸性强于CH3COOH 解析:选D　单晶硅、金刚石形成的晶体都是共价晶体,由于键长:C—C<Si—Si,则键能:C—C>Si—Si,熔点:金刚石>晶体硅,A错误;O元素电负性很大,C2H5OH中含有—OH,分子间可以形成氢键,但CH3CHO中O原子与C原子相连,分子间不可以形成氢键,B错误;HCl是挥发性酸,浓硫酸不挥发,NaCl固体与浓硫酸共热可制HCl,NaI具有还原性,与浓硫酸发生氧化还原反应,得不到HI,C错误;F和Cl是电负性大的元素,F和Cl原子的极强的吸电子能力以及羰基的诱导作用,使CF3COOH和CCl3COOH分子中羧基的极性增强,更易电离出H+,则CCl3COOH和CF3COOH酸性均强于CH3COOH,D正确。 3.(2024·湖北武汉一模)超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子结构如图所示,下列有关说法正确的是 (　 ) A.该超分子中—CH3的键角∠HCH小于—NH2的键角∠HNH B.该超分子中存在配位键、氢键等化学键 C.该超分子具有自组装的特征 D.该超分子中的碳原子只有sp2杂化 解析:选C　—CH3中的碳原子为sp3杂化,无孤电子对,—NH2中的氮原子为sp3杂化,有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,—CH3的键角∠HCH大于—NH2的键角∠HNH,A、D错误;该超分子中无配位键,氢键是较强的分子间作用力,不是化学键,B错误;根据题干信息,该超分子具有自组装的特征,C正确。 4.下列化学用语表示或说法不正确的是 (　 ) A.NH3的VSEPR模型名称为四面体形,属于极性分子 B.HCl中σ键的电子云图: C.Cl的键角小于Cl的键角 D.OF2中的O原子为sp3杂化,空间结构为V形 解析:选B　HCl中σ键是由H原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道“头碰头”重叠形成的,电子云图为,B错误。 5.(2024·江西南昌一模)已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:—Cl>—C≡CH>—C6H5>—CHCH2>—H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:—C(CH3)3>—CH(CH3)2>—CH2CH3>—CH3>—H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是 (　 ) A.与Na反应的容易程度:HC≡CH>CH2CH2 B.羟基的活性:C6H5OH>H2O C.酸性:CH2ClCOOH<CHCl2COOH D.碱性:> 解析:选D　甲基为推电子基团,故中六元环的电子云密度大,碱性强,D错误。 6.(2024·湖南张家界一模)甲基氯硅烷(CH3SiH2Cl)、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和乙二醇 (HOCH2CH2OH)常用于制备硅橡胶和聚合物树脂。下列说法错误的是 (　 ) A.上述物质中,硅和氮的杂化方式相同 B.上述物质所含元素中,电负性大小顺序为O>N>C>Si C.乙二胺中氢键(N—H…N)的键能高于乙二醇中氢键(O—H…O)的键能 D.上述物质所含元素中,第一电离能大小顺序为N>O>C>Si 解析:选C　已知电负性:O>N,原子半径:O<N,故乙二胺中氢键(N—H…N)的键能低于乙二醇中氢键(O—H…O)的键能,C错误。 7.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 (　 ) 选项 实例 解释 A 不存在稳定的H3、H2Cl和Cl3 共价键具有饱和性 B 分子的极性: BF3<NF3 F—N键的极性小于F—B键的极性 C 冠醚12⁃冠⁃4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子 该冠醚空腔的直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配 D 沸点:N2<CO 二者分子量相同,但分子的极性不同 解析:选B　共价键的极性与分子的极性没有直接的联系,B符合题意。 8.(2024·辽宁沈阳一模)下列说法错误的是 (　 ) A.根据水的沸点高于氟化氢的沸点,推断分子间氢键数目:H2O>HF B.根据推电子基团种类不同,推断酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH C.根据核外电子数不同,推断核外电子空间运动状态种类:S>P D.根据中心原子电负性不同,推断键角:NH3>PH3 解析:选C　水分子之间和HF分子之间都存在氢键,水常温下为液体,HF常温下为气体,则分子间氢键数目:H2O>HF,A正确;乙基的推电子能力比甲基大,则正丙酸中的羧基较难电离出氢离子,其酸性较弱,B正确;S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,二者的核外电子空间运动状态种类都为1+1+3+1+3=9,C错误;电负性:N>P,则N—H键中的共用电子对更加偏向于N原子,相互之间斥力较大,键角较大,D正确。 9.呋喃()和四氢呋喃()常用作有机溶剂,呋喃中含大π键。下列说法错误的是 (　 ) A.呋喃与H2的加成产物有三种 B.呋喃在乙醇中的溶解度小于在苯中的溶解度 C.呋喃与四氢呋喃中含σ键数目比为9∶13 D.C—O—C键角:呋喃>四氢呋喃 解析:选B　呋喃与H2的加成产物有、、,共三种,A正确;呋喃分子中含有O原子,可以与乙醇形成分子间氢键,所以呋喃在乙醇中的溶解度大于在苯中的溶解度,B错误;呋喃分子中含有9个σ键,四氢呋喃分子中含有13个σ键,C正确;呋喃中含大π键,呋喃中O原子的孤电子对数减少,所以C—O—C键角:呋喃>四氢呋喃,D正确。 10.(2024·四川成都一模)1⁃乙基⁃3⁃甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在类似苯的大π键。下列说法正确的是 (　 ) A.1 mol的阳离子中σ键数目为16NA(NA为阿伏加德罗常数的值) B.该离子液体中存在共价键、配位键、离子键、氢键 C.第二周期中,第一电离能介于B和N之间的元素有3种 D.该离子液体与水不能形成氢键 解析:选C　单键为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,1 mol的阳离子中σ键数目为19NA,A错误;该离子液体中不存在氢键,B错误;第二周期中,第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O,共3种,C正确;该离子液体中的N、F均可以与水中的H形成氢键,D错误。 11.铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子,铜的离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。铜的离子可与多种配体形成配位化合物,有一种配离子结构如图。下列有关说法错误的是 (　 ) A.该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为 B.该离子的配体中,N原子采用了sp2和sp3两种杂化方式 C.该配离子中,铜的配位数和所含配位键的数目均为4 D.从核外电子排布角度分析,稳定性:Cu(Ⅰ)<Cu(Ⅱ) 解析:选D　该配离子中铜离子为+1价,所以其价层电子排布图为,A正确;该离子的配体中,N原子采用了sp2和sp3两种杂化方式,B正确;该配离子中,铜的配位数和所含配位键的数目均为4,C正确;Cu(Ⅰ)的3d轨道全充满,所以Cu(Ⅰ)更稳定,D错误。 12.如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成螯合物,b为EDTA与C形成的螯合物。下列叙述正确的是 (　 ) A.a和b中N原子均采取sp2杂化 B.b中Ca2+的配位数为6 C.a中配位原子是C原子 D.b中含有共价键、离子键和配位键 解析:选B　a中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,b中N原子形成4个σ键,没有孤电子对,a、b中N原子均采取sp3杂化,A错误;b为配离子,C为中心离子,周围有4个O原子和2个N原子与Ca2+形成配位键,故Ca2+的配位数为6,B正确;a不是配合物,C错误;b中Ca2+与N、O原子间形成配位键,其他原子间形成共价键,不含离子键,D错误。 13.结构中含有两个或两个以上中心原子(离子)的配合物称为多核配合物。一种Co(Ⅱ)双核配合物的内界结构如图所示,内界中存在Cl-、OH-配位,外界为Cl-。下列说法正确的是 (　 ) A.中心离子Co2+的配位数为5 B.该内界结构中含有极性键、非极性键和离子键 C.的一氯代物有5种 D.常温下,向含有1 mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,最终生成2 mol AgCl沉淀 解析:选D　中心离子Co2+与5个N原子、1个Cl-或5个N原子、1个OH-形成配位键,则配位数为6,A错误;该内界结构中含有C—H、C—N等极性键,C—C非极性键,不含离子键,B错误;的一氯代物有6种,C错误;中心离子为Co2+,则1 mol该配合物外界中含有2 mol Cl-,加入足量AgNO3溶液,最终生成2 mol AgCl沉淀,D正确。 14.(2024·福建泉州三检)下列有关物质结构、性质与应用的表述,没有因果关系的是 (　 ) A.Al(OH)3胶体具有吸附性,可用于除去水中的悬浮颗粒物 B.N—H键的极性大于C—H键的极性,NH3分子的极性大于CH4 C.C—F键的键能大于C—H键的键能,聚四氟乙烯的稳定性高于聚乙烯 D.Cr3+存在3d、4s、4p等多个空轨道,可形成多种配位化合物 解析:选B　由于电负性:N>C,故N—H键的极性大于C—H键的极性,键的极性大小并不能代表分子极性大小,即与NH3分子的极性大于CH4的极性无因果关系,B符合题意。 二、非选择题(本题共3小题,共38分) 15.(13分)(1)基态Ga原子价电子排布式为　　　　　　　　　。  (2)常温下,F2与硼单质反应生成BF3,BF3为缺电子结构,通入水中产生的三种酸分别为HBF4、HF和　　　　　　(填化学式)。BF3和F3NBF3中F—B—F的键角大小顺序是　　　　　,实验测得BF3中3个B—F键的键长远比B和F的原子半径之和小,原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  (3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。Zn2+与EDTA形成的螯合物的结构如图所示。 ①该配合物的组成元素中,电负性最大的是　　　(填元素符号)。  ②1个该配合物分子中通过螯合作用形成的配位键有　　　　个,该配合物中碳原子的杂化方式为　　　　　　　。  解析:(2)BF3为缺电子结构,通入水中发生反应:BF3+3H2O ===3HF+H3BO3、BF3+HF===HBF4,则产生的三种酸分别为HBF4、HF和H3BO3。在F3NBF3中,N原子与B原子形成配位键,受成键电子对的影响,F—B—F的键角减小,则BF3和F3NBF3中F—B—F的键角大小顺序是BF3>F3NBF3。(3)①该配合物的组成元素有H、C、N、O、Zn,元素非金属性越强,电负性越大,故氧元素的电负性最大。②只有成环的配位键才能起到螯合作用,由配合物结构图可知,提供孤电子对的原子为N、O,1个该配合物分子中通过螯合作用形成的配位键有6个;该配合物中,羰基碳原子为sp2杂化,其他碳原子为sp3杂化。 答案:(1)4s24p1　(2)H3BO3　BF3>F3NBF3　BF3中心B原子为sp2杂化,B原子有一条未杂化的p轨道,此p轨道与三个F原子的p轨道重叠,形成大π键()　(3)①O　②6　sp2、sp3 16.(10分)L⁃赖氨酸锌螯合物X(结构如图)易被人体吸收。 (1)X中元素(除H外)的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　　,加“*”氧原子的杂化方式为　　　　。  (2)X的晶体中存在的微粒间作用力有　　　　。  A.离子键　　　B.π键　　　C.金属键 D.配位键　　　E.非极性键 (3)L⁃赖氨酸易溶于水主要原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　。  解析:(1)X中元素除H外还有C、N、O、Zn,非金属元素的第一电离能大于金属元素,故Zn的第一电离能最小,C、N、O位于同一周期,同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级为半满结构,第一电离能最大,故第一电离能由小到大的顺序为Zn<C<O<N;加“*”氧原子有两个单键和两个孤电子对,杂化方式为sp3杂化。(2)X的晶体中酯基存在π键,Zn与O之间为配位键,C与C之间为非极性键,故选BDE。 答案:(1)Zn<C<O<N　sp3　(2)BDE (3)L⁃赖氨酸分子与水分子形成分子间氢键 17.(15分)铜及其化合物在医疗卫生、工农业生产等方面有广泛应用。 (1)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号为　　　　;基态Cu2+的价电子排布式为　　　　　　　　　。  (2)Cu2+与H2O、NH3、Cl-均可形成配位数为4的配离子:[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[CuCl4]2-,其转化关系如图所示: ①[Cu(H2O)4]2+中H—O—H的键角　　　　(填“>”“<”或“=”)H2O中H—O—H的键角。  ②[CuCl4]2-呈黄色,溶液Ⅰ呈黄绿色的原因是　　　　　　　　　　　　;溶液Ⅰ加水稀释至呈蓝色,其原因是　　　　　　　　　。  ③向溶液Ⅱ中缓慢通入NH3至过量,观察到的现象是　　　　　　　　　。  解析:(2)①[Cu(H2O)4]2+中H—O—H的O原子只含有一个孤电子对,而H2O中的O原子含有两个孤电子对,孤电子对间的排斥力大于成键电子对与孤电子对间的排斥力,故[Cu(H2O)4]2+中H—O—H的键角大于H2O中H—O—H的键角。③向溶液Ⅱ中缓慢通入NH3至过量,发生反应:[CuCl4]2-+4NH3[Cu(NH3)4]2++4Cl-,使溶液呈深蓝色。 答案:(1)N　[Ar]3d9　(2)①>　②蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-存在转化:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-共存使溶液显黄绿色　加水稀释使[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O平衡逆向移动,蓝色的[Cu(H2O)4]2+含量增加,溶液显蓝色　③溶液呈深蓝色 学科网（北京）股份有限公司 $$