2025届高三化学二轮复习 专题突破训练 原子、分子结构与性质

原子、分子结构与性质 A卷 选择题1~20题,每题3分,共60分 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2024·甘肃卷)下列化学用语表述错误的是 (　　) A.Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为 B.PH3和H2S的电子式分别为H︰︰H C.CH2==CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 DC互为同位素 2.(2024·湖南卷)下列化学用语表述错误的是 (　　) A.NaOH的电子式:Na+[︰︰H]- B.异丙基的结构简式: C.NaCl溶液中的水合离子: D.Cl2分子中σ键的形成: 3.硅与碳同主族,是构成地壳的主要元素之一,下列说法正确的是 (　　) A.单质硅和金刚石中的键能:Si—Si<C—C B.CH4和SiH4中C、Si化合价均为-4价 C.SiO2中Si原子的杂化方式为sp D.碳化硅硬度很大,属于分子晶体 4.工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2Si+2CO↑,若C过量,还会生成SiC。下列叙述错误的是 (　　) A.1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键 B.键能:C—H>Si—H,因此甲硅烷没有甲烷稳定 C.键长:C—Si<Si—Si,因此熔点:SiC>Si D.键长:C—C<Si—Si,因此C的还原性大于Si的还原性 5.乙二胺()是一种重要的有机化工原料,下列关于乙二胺的说法不正确的是 (　　) A.易溶于水,其水溶液显碱性 B.H—C—H键角大于H—N—H键角 C.第二周期中第一电离能大于C小于N的元素只有一种 D.[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中,提供孤电子对形成配位键的是Cu2+ 6.已知冰醋酸能与氯气在碘催化下发生反应:CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl。对实验过程进行监测,发现过程中出现了C—I键,下列有关说法错误的是 (　　) A.实验中C—I键的产生,可通过红外光谱结果证明 B.C—I键比C—Cl键更易形成,且键能更大 C.ClCH2COOH中存在sp2-sp3σ键 D.ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强 7.(2024·合肥三模)微量元素硒在生命功能中扮演着举足轻重的角色。下列关于硒元素的说法错误的是 (　　) A.硒属于元素周期表中的p区元素 B.生命体中所含元素Se、O、N的第一电离能:N>O>Se C.Se D.硒与机体内氨基酸能通过离子键形成硒蛋白 8.(2024·唐山二模)含氮化合物应用广泛,下列说法正确的是 (　　) A.NH3的价层电子对互斥模型为三角锥形 B.N的空间构型为平面三角形 C.每个[Ag(NH3)2]+中有6个σ键 D.(CH3)2NNH2中C、N的杂化方式不同 9.(2024·武汉二模)对下列事实的解释错误的是 (　　) 选项 事实 解释 A HNO3的沸点较低 HNO3存在分子内氢键 B NO2可发生反应:2NO2(g)N2O4(g) NO2中N的一个sp2杂化轨道上有未成对电子,易与两分子NO2结合形成σ键 C CH2==CHCH2Cl与HClO加成的主要产物是ClCH2CHClCH2OH CH2==CHCH2Cl中Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;HClO中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上 D 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有自组装的特征 10.Cu2+可以与缩二脲(H2NCONHCONH2)形成紫色配离子,结构如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该配离子需在碱性条件下制备 B.该配离子中碳原子和氮原子都采取sp3杂化 C.该配离子中配位键强度:Cu—N<Cu—O D.1 mol该配离子中含有的配位键数目为6NA B卷 11.(2024·浙江6月选考)Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是 (　　) A.Si5Cl10分子结构可能是 B.Si5Cl10与水反应可生成一种强酸 C.Si5Cl10与NaOH溶液反应会产生H2 D.Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10 12.(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 13.(2024·临沂二模)噻吩、呋喃、吡咯、咪唑是五元杂环化合物,分子内所有原子共平面,结构简式如图所示。下列说法错误的是 (　　) 噻吩 呋喃 吡咯 咪唑 A.分子中C、O、N、S的杂化方式均相同 B.水中的溶解度:吡咯>噻吩 C.分子中均存在的大π键 D.咪唑中N原子均可与金属离子形成配位键 14.(2024·邢台二模)物质的结构决定其性质。对下列实例的解释有错误的是 (　　) 选项 实例 解释 A 常温下,邻硝基苯酚与对硝基苯酚在水中溶解度之比为0.39 邻硝基苯酚分子内可形成氢键 B 水分子中的键角小于氨分子的键角 O有两对孤电子对,N有一对孤电子对 C H2O的沸点比HF沸点高 氢键的键能O—H…O大于F—H…F D C2H5NH3NO3为离子化合物,其熔点比硝酸铵低 引入有机基团可降低离子化合物的熔点 15.+3价铬的卤化物有CrF3、CrCl3等,制备三氯化铬的主要反应有Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。CrCl3溶于水得到的配合物为[Cr(H2O)4Cl2]Cl。已知CrCl3、CrF3的熔点依次为83 ℃、1 100 ℃。下列说法正确的是 (　　) A.[Cr(H2O)4Cl2]Cl的中心离子配位数为10 B.1 mol [Cr(H2O)4Cl2]Cl和足量硝酸银溶液反应生成3 mol AgCl C.CrCl3和CrF3晶体类型相同 D.CCl4是极性键形成的非极性分子 16.亚铁氰化钾K4Fe(CN)6俗名黄血盐,在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为:Fe+6HCN+2K2CO3===K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 (　　) A.27 g HCN分子中含有π键数目为NA B.配合物K4Fe(CN)6的中心离子价电子排布式为3d6,该中心离子的配位数为6 C.每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为4NA D.K2CO3中阴离子的空间构型为平面三角形,其中碳原子的价层电子对数目为4 17.配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2](结构如图)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理:在铜转动蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl与DNA结合,破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。下列说法错误的是 (　　) A.Pt(NH3)2Cl2中Pt(Ⅱ)的配位数为4 B.Pt(NH3)2(OH)Cl的配合物中N提供孤对电子 C.OH-与铂(Ⅱ)的结合能力小于Cl-与铂(Ⅱ)的结合能力 D.配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构,说明该配合物为平面结构 18.有机物m转化为n的化学方程式如下图所示,下列说法错误的是 (　　) A.m中σ键与π键的数目之比为3∶1 B.p中碳原子的杂化轨道类型为sp3和 sp2 C.p中所含元素电负性由大到小的顺序为:O>C>H D.n的结构中含有-OH,可与水分子间形成氢键,其在水中的溶解度比大 19.(2024·北京西城二模)硼酸可用于治疗婴儿湿疹。硼酸显酸性的原因:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-,硼酸的结构简式如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A.H3BO3分子中所有的共价键均为极性键 B.H3BO3分子中B原子与3个O原子形成三角锥形结构 C.[B(OH)4]-中存在B原子提供空轨道、O原子提供孤电子对的配位键 D.根据H3BO3溶液与NaHCO3溶液是否反应,可比较H3BO3与H2CO3的酸性强弱 20.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原子均为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是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合 原子、分子结构与性质 1.B　[Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最外层电子排布图均为,故A正确;PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心原子P原子价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,PH3的电子式为H︰︰H,故B错误;CH2==CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键,位于1号碳原子与2号碳原子之间,存在3个碳碳单键,无支链,且氢原子半径小于碳原子半径,其分子结构模型表示为,故C正确;C是质子数相同、中子数不同的碳原子,是碳元素的不同核素,互为同位素,故D正确。] 2.C　[NaOH由Na+和OH-构成,电子式为Na+[︰︰H]-,故A正确;异丙基的结构简式:,故B正确;Na+离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为:、,故C错误;Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,形成过程为:,故D正确。] 3.A　[A.原子半径:Si>C,键长:Si—Si>C—C,则键能:Si—Si<C—C,故A正确;B.H的电负性大于Si,SiH4中Si的化合价为+4价,故B错误;C.SiO2中Si的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3杂化,故C错误;D.碳化硅的硬度很大,属于共价晶体,故D错误。] 4.D　[A.CO与N2是等电子体,其结构式为,则1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键,A正确;B.原子半径:C<Si,共价键键长:C—H<Si—H,键能:C—H>Si—H,共价键的牢固程度:C—H>Si—H,因此甲硅烷没有甲烷稳定,B正确;C.碳化硅和单晶硅均属于共价晶体,原子半径:C<Si,键长:C—Si<Si—Si,共价键的牢固程度:C—Si>Si—Si,因此熔点:SiC>Si,C正确;D. 键长:C—C<Si—Si,共价键的牢固程度:C—C>Si—Si,因此C的还原性小于Si的还原性,D不正确;答案选D。] 5.D　[A.乙二胺中含氨基,能与水形成分子间氢键,易溶于水,其水溶液显碱性,A正确; B.—NH2中含有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,所以H—C—H键角大于H—N—H键角,B正确; C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素;第二周期中第一电离能大于C小于N的只有氧元素,C正确;D.乙二胺与Cu2+形成的[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中,提供孤电子对形成配位键的是N,D错误。] 6.B　[A.红外光谱可用于确定化学键类型,故A正确;B.I原子半径大于Cl,因此C-I键长比C—Cl键长要长,键长越长键能越小,故B错误;C.羧基中C原子采用sp2杂化,羧基相连的碳原子采用sp3杂化,两碳原子之间形成sp2-sp3σ键,故C正确;D.Cl原子的电负性大于H,导致ClCH2COOH中O—H键的极性大于CH3COOH中O—H键,ClCH2COOH更易电离出氢,酸性强于CH3COOH,故D正确。] 7.D　[基态硒的价电子排布式为4s24p4,属于p区元素,A项正确;根据第一电离能的变化规律可知,第一电离能:N>O>Se,B项正确;根据氧化还原的性质,Se中硒为+4价,能被氧化成Se,C项正确;Se与氨基酸以共价键的形式结合,D项错误。] 8.B　[NH3中心原子价层电子对数为3+(5-1×3)=3+1=4,其价层电子对互斥模型为四面体形,故A错误;N(5+1-2×3)=3+0=3,其空间构型为平面三角形,故B正确;配位键为σ键,因此每个[Ag(NH3)2]+中有8个σ键,故C错误;(CH3)2NNH2中C有四个价键,没有孤电子对,其杂化方式为sp3,N有三个价键,还有1对孤电子对,其杂化方式为sp3,故D错误。] 9.D　[HNO3存在分子内氢键,不存在分子间氢键,因此沸点较低,A正确;NO2中N的一个sp2杂化轨道上有未成对电子,易两分子NO2结合形成σ键,因此NO2可发生反应:2NO2(g)N2O4(g),B正确;CH2==CHCH2Cl中Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;HClO中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上,因此CH2==CHCH2Cl与HClO加成的主要产物是ClCH2CHClCH2OH,C正确;超分子具有识别性和自组装的特征,分离C60和C70是利用“杯酚”的识别性,D错误。] 10.A　[A.缩二脲含有—NH2,呈碱性,因此该配离子需要在碱性条件下制备,A正确;B.该配离子中C原子形成3个σ键,1个π键,没有孤电子对,C原子的价层电子对数为3,采取了sp2杂化,N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,N原子的价层电子对数为4,采取了sp3杂化,B错误;C.O元素的电负性比N元素大,与Cu2+ 形成配位键时,N原子给出孤电子对的能力比O原子强,因此配位键的强度大小关系为:Cu—N>Cu—O,C错误;D.1个铜离子通过四个配位键与其他原子结合,故1 mol该配离子中含有的配位键数目为8NA,D错误。] 11.A　[该结构中,如图所示的两个Cl,Cl最外层有7个电子,形成了两个共价键,因此其中1个应为配位键,而Si不具备空轨道来接受孤电子对,因此结构是错误的,故A错误;Si5Cl10与水反应可生成HCl,HCl是一种强酸,故B正确;Si5Cl10与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3,Si的化合价升高,根据得失电子守恒可知,H元素的化合价降低,会有H2生成,故C正确;Si5Br10的相对分子质量大于Si5Cl10,因此Si5Br10的范德华力更大,沸点更高,故D正确。] 12.A　[由所给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷重心重合,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分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都是含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。] 13.D　[由题干信息可知,分子内所有原子共平面,故分子中C、O、N、S的杂化方式均相同,均为sp2杂化,A正确;由题干分子结构简式可知,吡咯能与水分子形成分子间氢键,而噻吩不能与水分子间形成氢键,导致水中的溶解度:吡咯>噻吩,B正确;由题干信息可知,分子内所有原子共平面,类似于苯环的平面结构可知,上述分子中均存在的大π键,C正确;由题干信息可知,根据咪唑的结构简式可知,咪唑分子中与H相连的N原子上的孤电子对参与形成大π键,该N原子不可与金属离子形成配位键,咪唑中另一个N原子上有孤电子对可与金属离子形成配位键,D错误。] 14.C　[邻硝基苯酚分子内可形成氢键,对硝基苯酚硝基和羟基距离较远不能形成分子内氢键,形成分子内氢键导致溶解度减小,A正确;H2O和NH3中心原子O原子和N原子都是sp3杂化,O有两对孤电子对,N有一对孤电子对,孤对电子对成键电子的排斥力更大导致水分子中的键角小于氨分子的键角,B正确;F的电负性更大,氢键的键能F—H…F大于O—H…O,由于H2O的氢键数目更多,分子间氢键会导致沸点升高,故H2O的沸点比HF沸点高,C错误;C2H5NH3NO3为离子化合物,含C2H5N离子,其熔点比硝酸铵低,是因为C2H5N中引入有机基团降低了离子化合物的熔点,D正确。] 15.D　[A.[Cr(H2O)4Cl2]Cl中H2O和Cl-与Cr形成配位键,配位数为6;故A错误;B.1 mol [Cr(H2O)4Cl2]Cl只能电离1 mol Cl-,和足量硝酸银溶液反应生成1 mol AgCl;故B错误;C.已知CrCl3、CrF3的熔点依次为83 ℃、1 100 ℃,说明CrCl3和CrF3晶体类型不同,故C错误;D.CCl4是由C-Cl极性键形成的非极性分子,故D正确;故答案选D。] 16.B　[A.27 g HCN的物质的量为1 mol,其结构式为:H—C≡N,则27 g HCN分子中含有π键数目为2NA,A错误;B.配合物K4Fe(CN)6的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为3d6,该中心离子的配体为CN-,配位数为6,B正确;C.该反应中,铁由0价升高到+2价,两个+1价氢变为0价,则转移2个电子,故每生成1 mol CO2时,反应过程中转移电子数目为NA,C错误;D.K2CO3中阴离子中C原子的孤电子对数=(4+2-2×3)=0,碳原子的价层电子对数=3+0=3,空间结构为平面三角形,D错误。] 17.C　[顺铂发生水解能生成Pt(NH3)2(OH)Cl,说明Cl-容易被OH-替换,说明铂(Ⅱ)更易与OH-结合,C项错误。] 18.A　[A.m中含有σ键的总数目为12个、π键的总数目为2个,其数目之比为6∶1,A项错误;B.p中碳原子杂化轨道类型为sp3和sp2,B项正确;C.通常非金属性强的元素电负性大,则p中所含元素电负性由大到小的顺序为O>C>H,C项正确;D.n的结构中含有—OH,可与水分子间形成氢键,其在水中的溶解度比大,D项正确。] 19.B　[由H3BO3分子的结构简式可知,所有的共价键均为极性键,A正确;由H3BO3分子的结构简式可知,B原子形成3个σ键且没有孤电子对,杂化类型为sp2,与3个O原子形成平面三角形结构,B错误;B原子含有空轨道,O原子含有孤电子对,则[B(OH)4]-中存在B原子提供空轨道、O原子提供孤电子对的配位键,C正确;根据强酸制取弱酸的原理,根据H3BO3溶液与NaHCO3溶液是否反应,可比较H3BO3与H2CO3的酸性强弱,D正确。] 20.B　[A.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,元素的第一电离能大于O,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,氢原子的原子半径小,核外电子受到原子核的引力大于碳原子,失去1个电子消耗的能量大于碳,第一电离能大于碳,则元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C,故A正确;B.由结构简式可知,色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;C.由结构简式可知,色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键的配位数为4,故C正确;D.甲醇分子中的羟基可以形成氢键,则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合,故D正确;故选B。] 学科网（北京）股份有限公司 $$