1、【状元之路】2015高考化学大一轮复习 12.38 分子结构与性质题组训练递进题组提升素养最有价值备考训练题组一共价键1前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，得到了可供衍射实验的单晶体。已知H2O2的结构式为HOOH，下列说法中不正确的是()AH2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的BH2O2分子中只含键，不含键CH2O2既有氧化性又有还原性DH2NCONH2H2O2属于离子化合物解析：D项属于共价化合物。答案：D2下列物质中，既有共价键又有分子间
2、作用力的是()A氧化镁B氦C铜 D液氨解析：A、B、C均无共价键。答案：D3下列分子中存在键的是()AH2 BCl2CN2 DHCl解析：在N2中，两个N原子的2pz形成一个键，2px形成一个键，两个2py也形成一个键。H2、Cl2、HCl分子中都只有一个单键，属于键 。答案：C4通常，电负性差值小的两种非金属元素形成化合物时，两种元素的原子通过共用电子对形成共价键。已知Cl、O、N三种原子的价电子排布分别为：aCl：3s23p5bO：2s22p4cN：2s22p3(1)写出上述a、c两种元素与氢元素化合形成化合物的化学式：_、_。它们所形成的共价键类型分别为_、_(填“极性键”或“非极性键”
3、)。(2)写出氧与氢元素形成化合物的化学式_，分子的极性为_(填“极性分子”或“非极性分子”)。(3)通常情况下N2化学性质不活泼的原因是_。答案：(1)HClNH3极性键极性键(2)H2O、H2O2极性分子(3)氮分子中，两个氮原子之间形成氮氮三键，键能很大题组二分子的立体结构5已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大
4、的元素。试回答下列问题：(1)写出A元素基态原子的电子排布式_；(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为_(写元素符号)；(3)E与C以11形成的物质的电子式为_；(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为_；(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是_(填元素符号)。解析：A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为Fe元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为C元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为O元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子
5、，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为S元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”推出，E为Na元素。(1)A元素基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；(2)B、C、D分别对应的是C、O、S元素，它们的电负性由大到小的顺序为OSC；(3)E与C以11形成的物质Na2O2，电子式为Na2Na；(4)根据VSEPR理论3，故SO3的空间立体结构为正三角形；(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)OSC(3)Na2Na(4)正三角形(5)He6D、E、X、Y、Z是周期表中
6、的前20号元素中的5种元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为_；(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是_，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式： _；(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_；(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属_，其晶体类型属_；(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是_，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是_；(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：_。解析：本题主要利用元素周期律来考查物质结构、物质的
7、性质、晶体结构、化学键等知识。前20号元素的氢化物分子为正四面体形的有CH4和SiH4，三角锥形的有NH3和PH3，角形的有H2O和H2S，直线形的有HF和HCl。由于原子序数是D、E、X、Y、Z的5种元素依次增加，这样就可以确定D为C、E为N、X为Si、Y为S、Z为Cl。Y的最高价氧化物为三氧化硫。5种元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4，该元素可以形成多种含氧酸：HClO、HClO2、HClO3、HClO4。D和Y形成CS2，由二氧化碳的结构迁移，确定其结构为直线形。D和X形成的SiC是由共价键形成的原子晶体。镁条在氮气中能燃烧生成Mg3N2，Mg3N2极易与水反应生成氢氧化
8、镁和氨气。二氧化碳与二氧化硅的熔点不同主要是由于晶体的类型不同，二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体。由于分子间作用力和共价键的强度差距较大，造成熔点前者低后者高。答案：(1)SO3(2)ClHClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写三种酸)(3)直线形(4)共价键原子晶体(5)Mg3N2Mg3N28H2O=3Mg(OH)22NH3H2O(或Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3)(6)D的最高价氧化物是CO2，X的最高价氧化物是SiO2，前者比后者的熔点低，因为前者为分子晶体，由分子间作用力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合；共价键强度大于分子间作用力题组三分子的性质7X、
9、Y、Z、V、W为五种前四周期元素，其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素；Y与X同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2；W的原子序数为29，W的离子能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成配离子：回答下列问题：(1)W原子的核外电子排布式为_，上述配离子中含有的化学键类型有_(填字母)。a配位键 b极性键c离子键 d非极性键(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(3)Z的氢化物的空间构型是_；该氢化物的沸点比甲烷的高，其主要原因是_。(4)一定压强，将HF和H
10、Cl混合气体降温时，首先液化的物质是_。(5)已知XeO3分子中氙原子上有1对孤对电子，则XeO3为_分子(填“极性”或“非极性”)；XeO3分子中中心原子的杂化类型为_；XeO3分子的空间构型为_。解析：在短周期中，除稀有气体外，X的原子半径最大，为Na；Y的最高价氧化物的水化物具有两性，为Al；Z原子的核外电子排布式为1s22s22p3，为N；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，为Mg；W的原子序数为29，为Cu。(1)Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但A族、A族元素反常，故第一电离能：MgA
11、lNa。(3)NH3中N有一对孤对电子，空间构型为三角锥形。NH3分子间能形成氢键，沸点比CH4的高。(4)HF的沸点比HCl的沸点高，容易液化。(5)XeO3的成键电子对数为3，孤电子对数为1，Xe的杂化类型为sp3杂化，空间构型为三角锥形，属于极性分子。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1abd(2)MgAlNa(3)三角锥形氨分子间存在氢键(4)HF(5)极性sp3三角锥形1卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。(2)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配
12、位键结合形成配合物，则该配合物提供孤对电子的原子是_。解析：(1)BCl3中价层电子对数为：(33)/23，B原子为sp2杂化；NCl3中价层电子对数为：(53)/24，N原子为sp3杂化。同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的2s轨道处于全满状态，铍的第一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有铍、碳、氧3种。(2)B原子最外层有3个电子，与Cl形成3个单键后，仍缺少2个电子达到8电子稳定结构，所以在B原子与X形成的配位键中，X提供孤对电子。答案：(1)sp2sp33(2)X2硅是重要的半导体
13、材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为_。(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/(kJmol1)356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。解析：(1)可先写出：Mg2SiNH4ClSiH4，由原子守恒知还应该有MgCl2生成，配平镁、氯、硅元素后得Mg2Si4NH
14、4ClSiH42MgCl2，再进一步分析知还应该有NH3生成，最终结果为Mg2Si4NH4Cl=SiH42MgCl24NH3。(2)某类物质数量的多少与物质内化学键的稳定性强弱有关，由表中数据知CC键、CH键分别比SiSi键、SiH键稳定，故烷烃数量较多。同理因键能CHCO、SiOSiH，故SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物。答案：(1)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(2)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH
15、键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键3(1)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a离子键b共价键c配位键d金属键e氢键f范德华力R中阳离子的空间构型为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。(2)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka1.11010；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_Ka(苯酚)(填“”或“”)，其原因是_。解析：(1)晶体Q中不存在阴、阳离子和金属元素，所以不存在离子键和金属键，B原子与O原子间存在配位键，H2O与之间存在氢键，Q中还存在共价键、范德华力。H3O中O原子存在一对孤对电子，其空间为三角锥形；阴离子的中心原子为B，采用sp3杂化。(2)由于存在分子内氢键，更难电离出H，所以的电离平衡常数小于。答案：(1)a、d三角锥形sp3(2)H中形成分子内氢键，使其更难电离出H