2017届江苏省高考化学一轮复习专题8《物质结构与性质》34《分子结构与性质》(苏教版)Word版含解析

1、课时34 分子结构与性质1(1) (2015江苏高考)1 mol CH3COOH分子中含有键的数目为。(2) (2014江苏高考)1 mol乙醛分子中含有键的数目为。(3) (2013江苏高考)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物 Zn(NH3)4Cl2，1 mol该配合物中含有键的数目为。(4) (2012江苏高考)1 mol CO2中含有的键数目为。(5) (2011江苏高考)1 mol C2H2中含有键的数目为。【答案】(1) 7 mol(2) 6 mol(3) 16 mol(4) 2 mol(5) 3 mol【解析】(3) Zn(NH3)4Cl2中Zn与N原子、N原子与H原子之间均为键，

2、则1 mol Zn(NH3)4Cl2中键的数目为16 mol。(4) CO2分子结构是，所以1 mol CO2中含有的键数目为2 mol。(5) C2H2分子()中含有2个键、1个CC键，所以1 mol C2H2含有键的数目为3 mol。2含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。(1) CH4中的化学键从形成过程来看，属于 (填“”或“”)键，从其极性来看属于键。(2) 已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为。(3) C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中键的数目为。(4) 利用CO可以合

3、成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的键、键数目为()A. 4个键 B. 2个键、2个键C. 2个键、1个键 D. 3个键、1个键Fe(CO)5在一定条件下能合成：Fe(s)+5CO Fe(CO)5，反应过程中，形成的化学键是。(5) 有机物丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右图所示。该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是，氮镍之间形成的化学键是。1 该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在 。【答案】(1) 极性(2) 11(3) 30(4) D配位键(5)

4、1个键、1个键配位键氢键【解析】(2) HCN分子结构是，共有2个键和2个键，所以键与键数目之比为11。(3) 根据题意，每个碳形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个碳原子最外层才满足8电子稳定结构，显然，双键数应该是C原子数的一半，而每个双键有1个键，故键数目为30。(4) COCl2分子中有2个单键(键)，1个双键(1个键、1个键)。Fe(CO)5中Fe与CO形成配位键。(5) 在该结构中，碳氮双键中1个是键、1个是键；氮镍之间的键是由N原子提供孤对电子、Ni提供空轨道形成的配位键。由于氧的电负性强，因此该结构中，氧氢之间除形成共价键外，还可以形成氢键。3(1) (2015江苏高考)C

5、H3COOH中C原子轨道杂化类型为，与H2O互为等电子体的一种阳离子为(填离子符号)。(2) (2014江苏高考)醛基中碳原子的轨道杂化类型是；与OH-互为等电子体的一种分子为(填化学式)。(3) (2013江苏高考)在硫的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型是；S的空间构型为(用文字描述)，写出一种与S互为等电子体的分子的化学式：。(4) (2012江苏高考)N的空间构型是(用文字描述)；根据等电子体原理，CO分子的结构式为；H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。(5) (2011江苏高考)C2H2分子中，中心原子轨道的杂化类型为；元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，元

6、素N的这种氧化物的分子式为。【答案】(1) sp3和sp2H2F+(2) sp2HF(3) sp3正四面体CCl4 (或SiCl4等)(4) 平面三角形COsp3杂化(5) sp杂化N2O【解析】(1) CH3COOH中甲基C原子采用sp3杂化，羧基C原子采用sp2杂化；与H2O互为等电子体的阳离子应含有3个原子、且价电子总数为8，应为H2F+。(2) 醛基中碳原子形成碳氧双键，轨道杂化类型是sp2；等电子体原子个数相同，价电子总数也相同，所以与OH-互为等电子体的一种分子是HF。(3) 在H2S分子中形成两个共价键，还有两对孤对电子，所以S原子杂化类型是sp3(与水分子相似)；S中没有孤对电

7、子，形成四个共价键，所以S原子采用sp3杂化，形成正四面体结构；等电子体是指原子总数和价电子总数相同的粒子，故与S互为等电子体的分子有CCl4 或SiCl4等。(4) N与SO3、BF3互为等电子体，所以N的空间构型为平面三角形；CO分子与氮气互为等电子体，氮气分子中含有三键，所以CO分子的结构式为CO；H2O分子含有两个键、两对孤电子对，所以中心O原子杂化类型是sp3。(5) C2H2分子()中含有三键，所以中心碳原子为sp杂化；CO2和N2O原子个数相同、价电子总数也相同，互为等电子体。4(1) (2015新课标卷)CS2分子中，共价键的类型有，C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有

8、相同空间构型和键合形式的分子或离子：。(2) (2015新课标卷)P和Cl反应可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为，中心原子的杂化轨道类型为。(3) (2015山东高考)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为，其中氧原子的杂化方式为。(4) (2015海南高考)SO2分子的立体构型为；气态SO3为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为；SO3的三聚体环状结构如右图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为。【答案】(1) 键和键spCO2、SCN-(或COS、N2O等)(2) 三角锥形sp3(3) V形sp3(4) V形sp2杂化sp3杂化【解析】(1) CS2分子的结构式为

9、SCS，含有键和键，CS2分子中C原子形成2个键，孤对电子数为=0，则为sp杂化，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为等电子体，应含有3个原子，价电子总数为16，常见的有CO2、SCN-、N2O、COS等。(2) P和Cl反应可生成组成比为13的化合物为PCl3，P形成3个键，孤电子对数为=1，则为sp3杂化，立体构型为三角锥形。(3) OF2分子中O原子的价层电子对数=2+=4，则O原子的杂化类型为sp3杂化，含有2个孤电子对，所以分子的空间构型为V形。(4) SO2分子中S原子形成2个键，孤电子对数为=1，SO2分子为V形结构；气态SO3为单分子，该分子中S原子形成3个键，没有

10、孤对电子，则为sp2杂化；SO3的三聚体中S原子形成4个键，为sp3杂化。5(1) (2013江苏高考)Z的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是 。 (2) (2011江苏高考)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因为。(3) (2015江苏高考)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为。【答案】(1) 水分子与乙醇分子之间形成氢键(2) NH3分子间存在氢键(3) H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键6(1) (2014新课标卷)乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是。(2) (2013安徽高考)CO2由固态变为气态所需克服的微粒

11、间作用力是；H、C、O的原子可共同形成多种分子，写出一种能形成同种分子间氢键的物质名称：。(3) (2013福建高考)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1 10-10；水杨酸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(水杨酸)(填“”或“”)Ka (苯酚)，其原因是。(4) (2015福建高考)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是。【答案】(1) 乙酸分子间形成了氢键，造成沸点升高(2) 分子间作用力(或范德华力)甲醇(或甲酸等)(3) 水杨酸一级

12、电离形成的离子能形成分子内氢键，致使H+更难电离(4) 氢键、范德华力【解析】(2) CO2由固态变为气态为物理变化，发生变化时克服分子间作用力；形成氢键的条件是存在电负性较大的F、O、N原子，甲醇或甲酸等符合条件。7. (1) (2015福建高考)Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有mol 键。(2) (2014新课标卷)氢元素和O、N、C元素形成的二元共价化合物中，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(填化学式，写两种)。(3) (2015海南高考)SO3的三聚体环状结构如右图所示，该结构中SO键有两类，一类键长约140 pm，

13、另一类键长约160 pm，较短的键为(填图中字母)，该分子中含有个键。(4) (2014福建高考)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有mol配位键。(5) (2014海南高考)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。 C60 石墨 金刚石晶胞石墨晶体中，层内CC键的键长为142 pm，而金刚石中键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在间的共价键，而石墨层内的间不仅存在共价键，还有键。【答案】(1) 8(2) H2O2、N2H4、C2H6等(任写两种)(3) a12(4) 2(5) 【解析】(1) 该配合物中Ni原子和C

14、原子之间有4个键，CO分子中C和O之间存在1个键，故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol 键。(2) 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、C2H6等。(3) SO3的三聚体中每个S形成4个共价键，存在SO键和SO键，SO键键长较短，即a较短，该分子中含有键数目为34=12。(4) 铵根中含有1 mol配位键，B含有1 mol配位键，共2 mol。(5) 金刚石中C为sp3杂化，形成四条杂化轨道，全部形成键；而石墨层为平面结构，C为sp2杂化，形成三条杂化轨道，还有一条未杂化的p轨道，三条杂化轨道形成键，而未杂化的p轨道形成键。8. (1) CNS-、N

15、含3个原子，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第2周期两元素组成的分子的结构相同，微粒呈形，中心原子都采取杂化。(2) C、N等微粒具有相同的通式：，它们的价电子总数都是，因此它们与由A族两元素组成的分子的结构相同，呈形，中心原子都采取杂化。(3) N2O(笑气)可用作麻醉剂，其与 CO2互为等电子体，已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的空间构型为。【答案】(1) CO2直线sp(2) A24SO3平面三角sp2(3) 直线形【解析】(3) N2O与CO2互为等电子体，结构式为NNO，空间构型为直线形。9. (2013福建高考)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3

16、晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：H2O H3O+ Q R(1) 晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及(填字母)。a. 离子键b. 共价键c. 配位键d. 金属键 e. 氢键f. 范德华力(2) 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。【答案】(1) ad(2) 三角锥形sp3【解析】(1) 由Q的结构知，H2O与BF3H2O分子间存在氢键，BF3H2O分子内有共价键和配位键，其分子间有分子间作用力(范德华力)。(2) H3O+中有孤对电子，由价层电子对互斥理论知，其空间构型为三角锥形，阴离子的中心原子B有4个键，故采用sp3杂化。10. (2016宿迁模拟)原子序数依次增大的X、Y

17、、Z、Q四种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子。请用元素符号或化学式回答下列问题：(1) X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为。(2) 已知Y与XQ2互为等电子体，则1 mol Y中含有键数目为 。(3) Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多，其原因是。(4) X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4，常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为。【答案】(1) CON(2) 2 mol(3) H2O分子间存在氢键(4) sp2【解析】X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填

18、充的电子数相同，其电子排布式是1s22s22p2，X为碳元素；Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Z为氧元素；因为X、Y、Z原子序数依次增大，所以Y是氮元素；Q原子核外的M层中只有两对成对电子，其电子排布式是1s22s22p63s23p4，Q为硫元素。(1) 由于N原子结构中p轨道为半充满结构，比较稳定，所以第一电离能大小为COOC(2) sp3、sp2(3) 8 mol(4) N2O(或SCN-、等)【解析】(2) 配合物A分子中CO键上的碳采用sp2杂化，其余碳为sp3杂化。(3) 共价单键为键，共价双键中一个是键一个是键，H2NCH2COONa中含有8个键。(4) 一个二氧化碳分子中原

19、子个数为3个，价电子数为16，原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，则CO2的等电子体为N2O或SCN-、等。12. 能源问题日益成为制约经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。 图1 图2(1)富勒烯衍生物具有良好的光电性能。富勒烯(C60)的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为；1 mol C60分子中键的数目为。(2)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。第一电离能：As(填“”、“ V形(3) 【解析】(1) 根据富勒烯(C60)的结构可知，碳原子形成了两个碳碳单键和一个碳碳

20、双键，没有孤对电子，所以碳原子的杂化类型为sp2；1 mol C60分子中键的数目60 mol32=90 mol。(2) As与Se同周期，由于As原子结构中p轨道为半充满结构，比较稳定，所以第一电离能As大于Se；二氧化硒分子与二氧化硫互为等电子体，二氧化硫为V形分子，所以二氧化硒分子的空间构型也为V形。(3) 金属镁酞菁配合物存在两种形式的氮原子，一种氮原子形成氮碳双键，含有孤对电子与镁形成配位键，另一种氮原子形成氮碳单键，与镁形成共价键。13. 硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如右图所示。(1)在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型有；配位键存在于原子

21、之间(填原子的数字标号)；m=。(2)硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成，它们之间存在的作用力有(填字母)。A. 离子键B. 共价键C. 金属键D. 范德华力E. 氢键【答案】(1) sp2、sp34、52(2) ADE【解析】(1) 由图看出，阴离子中B原子的价键有平面形和四面体形，则硼原子轨道的杂化类型有sp2、sp3；4号硼原子为sp3杂化，有空轨道，5号羟基氧原子有孤电子对，二者可形成配位键；数图中各原子个数写出其化学式为H4B4，H为+1价，B为+3价，O为-2价，根据正、负化合价代数和为0可得m=2。(2)硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成，则它们之间有离子键、范德华力和氢键。

22、14. 用Cr3+掺杂的氮化铝是理想的LED用荧光粉基质材料，氮化铝可由氯化铝与氨经气相反应制得。(1)氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如右图所示。在Al2Cl6中存在的化学键有(填字母)。a. 离子键b. 共价键c. 配位键d. 金属键(2)一定条件下用Al2O3和CCl4反应制备AlCl3的反应为Al2O3+3CCl42AlCl3+3COCl2。其中，COCl2分子的空间构型为。一种与CCl4互为等电子体的离子为(填离子符号)。(3)AlCl3在下述反应中作催化剂。分子中碳原子的杂化类型为。【答案】(1) bc(2) 平面三角形S(或P或Cl或Si)(3) sp2和sp3【解析】(1

23、) Al2Cl6中含有共价键和配位键。(2) COCl2分子中碳氧之间形成双键，碳氯之间形成单键，所以中心碳原子采取sp2杂化，空间构型是平面三角形；CCl4分子中原子个数是5，价电子数是32，与CCl4互为等电子体的离子有S或P或Cl或Si。(3) 分子中有碳氧双键、碳碳双键，中心碳原子杂化类型为sp2，还有碳碳单键，中心碳原子杂化类型为sp3。15. 具有光、电、磁等特殊功能的新型材料是目前化学研究的热点之一，二硫醇烯与锌的配合物(C)的一种合成途径如下。(1)锌原子基态时核外电子排布式为 。(2)化合物B中C的空间构型是(用文字描述)。(3)配合物C中Zn2+的配位数是，N原子杂化方式是

24、。(4)1mol化合物A中含有键的数目为。【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d104s2)(2) 平面三角形(3) 4sp3(4) 8 mol【解析】(2)C与C互为等电子体，而C中的碳原子无孤对电子，杂化轨道类型为sp2，空间构型是平面三角形。(3)配合物C中Zn与四个硫形成配位键；氮元素没有孤对电子，形成四个共价键，为sp3杂化。(4)化合物A中有6个碳硫共价单键、1个碳碳双键和1个碳硫双键，所以1 mol化合物A中含有键的数目为8 mol。16. (2015盐城期中)磷化硼是一种高折射率红棕色晶体，可通过单质B与Zn3P2(或PH3)反应，也可热解PCl3BCl3制得。(1)PH3中磷原子的杂化轨道类型为，BCl3空间形状为(用文字描述)。(2)PCl3能够与配合物Ni(CO)4发生配体置换反应：Ni(CO)4+4PCl3Ni(PCl3)4+4CO。与CO互为等电子体且带1个单位负电荷的阴离子的化学式为。1 mol Ni(PCl3)4中含键数目为。【答案】 (1) sp