1、第31讲分子结构与性质A组基础必做题(40分)一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)1(2020山东，7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(A)A其熔点主要取决于所含化学键的键能B形成大键的电子全部由N提供C分子中B和N的杂化方式相同D分子中所有原子共平面解析B3N3H6分子的熔点主要取决于分子间作用力的大小，所含化学键的键能影响其稳定性，A错误；B3N3H6中只有N含有孤对电子，故形成大键的电子全部由N提供，B正确；B3N3H6的结构式为，B和N均采取sp2杂化，C正确；由无机苯的分子结构与苯类似，可知分子中所有原子共平面，D正确。
2、2(2021宁夏六盘山模拟)下列有关氢键的说法正确的是(D)AHF溶液中存在三种类型的氢键B的沸点比的低CH2O的性质稳定，是因为水分子间存在氢键D形成分子内氢键，故比难电离解析HF溶液中HF与HF、H2O与H2O、HF与H2O之间均存在氢键，氢键类型有如下4种：FHF、FHO、OHF、OHO，A项错误；形成分子间氢键，而形成分子内氢键，分子间氢键使的沸点比的高，B项错误；H2O的稳定性高，是因为水分子中HO键的键能大，而氢键影响物理性质，C项错误；相对于，苯环上多了一个COO，羟基上的氢原子能与羧酸根上的氧原子形成氢键，使其更难电离出H，因此C的电离常数比的电离常数小，D项正确。3(2021
3、山东日照一模，5)短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个，Z的一种超原子Z，具有40个价电子，下列说法错误的是(B)AXO的空间构型为平面三角形B简单离子半径：YAl3，B选项错误；NO中中心原子的价层电子对数为33，不含孤电子对，采用sp2杂化，C选项正确；化合物ZY为AlN，是原子晶体，属于类金刚石结构的氮化物，与C的单质金刚石结构相似，D选项正确。4(2021山东烟台高三检测)下列描述中正确的是(D)A键一定比键强度大BAB3型的分子空间构型一定为平面三角形C不同元素组成的多原子分子内的化学键一定是极性键D利用手性催
4、化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子解析键不一定比键强度大，如氮气中键的强度比键强度小，故A错误；NH3分子的空间构型为三角锥形，故B错误；H2O2分子中含有非极性键，故C错误；手性催化剂只能催化或主要催化一种手性分子的合成，所以可得到一种或主要得到一种手性分子，故D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共24分)5(2021江西南昌模拟)(1)下列说法正确的是BC(填字母)。AHOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子BNH和CH4的空间构型相似CBF3与都是平面形分子DCO2和H2O都是直线形分子(2)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料
5、，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为3。图乙中，1号C的杂化方式是sp3杂化，该C与相邻C形成的键角”“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为同素异形体。金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别为sp3杂化、sp2杂化。解析(1)A项，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，错误；B项，两种微粒均为正四面体结构，正确；C项，BF3为平面正三角形
6、结构，苯为平面正六边形结构，两者均属于平面形分子，正确；D项，CO2分子为直线形结构，H2O分子为V形结构，错误。(2)石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以键和相邻3个碳原子连接。图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3；图甲中的键角为120，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109.28。(3)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成元素相同，结构不同，互称为同素异形体。金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式)，构成正四面体；石墨烯中的碳原子采用sp2杂化方式与相邻的三个碳原子以键结合，形成正六边形的平面
7、层状结构。6(2021山东潍坊高三检测)富镍三元层状氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)作为下一代锂离子电池的正极材料被广泛关注和深入研究，纳米级TiO2形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。回答下列问题：(1)制备NCM811的过程中，残余的Li2CO3会破坏材料的界面。.CO的中心原子的价层电子对数为3，立体构型是平面三角形，其中C原子的杂化方式为sp2。.Li2CO3属于离子晶体，该晶体中含有的化学键为(填序号：离子键金属键极性键非极性键键键配位键)，Li2CO3的电子式为。(2)该电池初始充电过程中，会有C2H2等气体产生。C2H2分子中，键和键数目之比为3
8、2，其中C原子的杂化方式为sp。试分析C2H2难溶于水的原因：C2H2为非极性分子，H2O为极性分子，据“相似相溶”原理可知C2H2难溶于水，比较沸点：C3H8N2H4(填“”)，解释原因：N2H4分子间形成氢键。解析(1).CO中C原子的价层电子对数是33，没有孤电子对，C原子的杂化方式为sp2，CO的立体构型是平面三角形。.Li2CO3由Li和CO构成，属于离子晶体；其中Li和CO之间形成离子键，CO中C、O原子间形成极性键，1个CO中有3个键、1个键。(2)碳碳单键为键，每个碳碳叁键中有1个键、2个键，C2H2的结构简式为CHCH,1个CHCH分子中有3个键和2个键，键和键数目之比为32
9、。B组能力提升题(60分)一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)1(2021海南检测)碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是(A)ACO2、SO2、NH3都是直线形分子BCO2、NH3、H2S的键角依次减小CH2O2、N2H4分子的中心原子都是sp3杂化DC、N、F元素的电负性依次增大解析CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形分子，SO2分子中S原子价层电子对个数是3且含有一对孤电子对，为V形分子，NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一对孤电子对，所以为三角锥形，故A不正确；二氧化碳是直线形分子、氨气分子为三角锥形分子且含有一对孤电子对、硫化氢为
10、V形分子且含有两对孤电子对，且孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以CO2、NH3、H2S的键角依次减小，故B正确；H2O2分子中O原子价层电子对个数是4，N2H4分子中N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知，O、N原子都采用sp3杂化，故C正确；同一周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，所以C、N、F元素的电负性依次增大，故D正确。2(2021山东潍坊模拟)下列推断正确的是(D)ABF3为三角锥形分子BNH的电子式为，离子呈平面正方形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的sp 键D甲醛分子为平面三角形，有一个键垂直
11、于三角形平面解析BF3为平面三角形，A错误；NH为正四面体构型，B错误；甲烷分子中碳原子的2s轨道与2p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道，然后与氢的1s轨道重叠，形成4个ssp3键，C错误；甲醛分子为平面三角形，为sp2杂化，还有一个未参与杂化的p轨道与O原子形成键，该键垂直于杂化轨道的平面，D正确。3(2021四川威远中学月考)下列对分子性质的解释中，不正确的是(A)ASO2易溶于水只是因为相似相溶原理B乳酸()分子中含有一个手性碳原子CH3PO4分子中P原子采取sp3杂化D由图知酸性：H3PO4HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数次氯酸ClOH磷酸解析本题考查相
12、似相溶原理、手性碳原子、无机含氧酸的酸性比较。SO2易溶于水，一是由于相似相溶原理，SO2和H2O都是极性分子，二是因为二者会发生反应产生H2SO3，A项错误；碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子为手性碳原子，所以乳酸中次甲基碳原子为手性碳原子，B项正确；H3PO4分子中中心P原子价层电子对数为4，无孤电子对，采取sp3杂化，C项正确；H3PO4的非羟基氧原子数为1，次氯酸的非羟基氧原子数为0，无机含氧酸分子中非羟基氧原子数越多，酸性越强，所以磷酸的酸性强于次氯酸，D项正确。4(2021山东威海一模)下列叙述错误的是(D)AC2H4分子中有键BCH4的中心原子是sp3杂化CHCl和HI
13、中化学键的类型和分子的极性都相同D价电子排布式为3s23p4的粒子其基态原子轨道表示式为解析乙烯分子中两个C原子之间形成碳碳双键，1个碳碳双键由1个键和1个键组成，故A正确；CH4的中心碳原子价层电子对数为4，为sp3杂化，故B正确；HCl和HI中的共价键均为极性共价键，HCl和HI均为极性分子，故C正确；根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以价电子排布式为3s23p4的粒子的基态原子轨道表示式为，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共36分)5(2021湖北武汉模拟)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核
14、外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4(合理即可)(填化学式，写出两种)。(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3(填化学式)。(3)这五种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(
15、如图所示)。该化合物中，阴离子为SO，阳离子中存在的化学键类型有共价键和配位键；该化合物加热时首先失去的组分是H2O，判断理由是H2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱。解析a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，次外层有18个电子，位于第四周期，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。(1)a为H，与N、O、S可形成二元
16、共价化合物，分别为NH3(三角锥形)、H2O(V形)、H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论计算价层电子对数为3(53)4，故为sp3杂化；H与N、O、S形成既含极性共价键，又含非极性共价键的化合物H2O2(HOOH)、，HO、HN为极性键，OO、NN为非极性键。(2)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸为H2SO3，SO价层电子对数为3(626)314。(3)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，联系配合物有关知识以及题目所给信息，观察阳离
17、子中心为1个Cu2，周围为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物的化学式为Cu(NH3)4(H2O)2SO4，加热时，由于H2O和Cu2作用力较弱会先失去。6(2021山东潍坊高三检测)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素，R为过渡元素。Y的最高价氧化物的水化物是强酸，Z元素基态原子中有2个未成对电子，基态W原子的价层电子排布式为nsn1npn1，X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满，核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题：(1)基态R原子的核外价层电子排布式为3d104s1。(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为NOC(填元素符号)。(3)元素Y的简单
18、气态氢化物的沸点高于(填“高于”或“低于”)元素X的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是NH3分子间形成氢键；元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为sp3，元素X的简单气态氢化物分子的空间构型为正四面体。(4)Y的气态氢化物在水中可形成氢键，其氢键最可能的形式为B(填字母序号)。 (5)分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，X的最高价氧化物分子中的大键应表示为，其中键与键数目之比为11。解析(1)基态Cu原子的核外有29个电子，价层电子排布式为3d104s1。(2)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但N原子2p轨道半充满，第一电离能大于O，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为NOC。(3)NH3分子间有氢键，NH3的沸点高于CH4的沸点，NH3中N原子价电子对数是4，N原子的杂化类型为sp3，CH4分子的空间构型为正四面体。(4)从NH3H2ONHOH可以得出，水中H原子与NH3中N原子形成氢键，故选B。(5)分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，CO2分子中的大键应表示为，二氧化碳的结构是O=C=O，一个双键中有1个键和1个键，二氧化碳中键与键数目之比为11。8
