2024年高考化学二轮复习第一部分新高考选择题突破专题9物质结构与元素周期律新高考选择题突破(十七)分子结构与性质

新高考选择题突破(十七)分子结构与性质1.(2023·湖北八市联考一模)将SO2和Cl2通过活性炭的催化作用可化合成氯化硫酰，结构式为。下列关于该分子的说法错误的是(B)A．SO2Cl2中S原子的杂化方式为sp3B．SO2Cl2分子为非极性分子C．SO2Cl2可发生强烈水解反应D．SO2Cl2中硫元素的化合价为＋6【解析】SO2Cl2中S原子形成4个σ键且无孤电子对，其杂化方式为sp3，A正确；SO2Cl2分子为非对称性分子，是极性分子，B错误；SO2Cl2可发生强烈水解反应生成HCl和H2SO4，C正确；SO2Cl2中氧、氯分别为－2、－1，根据化合价代数和为零可知，硫元素的化合价为＋6，D正确；故选B。2.(2023·浙江嘉兴二模)BF3(三氟化硼)熔点－127℃，沸点－100℃，水解生成H3BO3(硼酸，结构如图)和HBF4(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的BF3·NH3(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是(B)A．BF3和BFeq\o\al(－,4)中心硼原子杂化方式不同B．1molH3BO3晶体含有6mol氢键C．H3BO3显酸性原因：H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋D．BF3·NH3结构式为【解析】BF3中心原子价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，BFeq\o\al(－,4)中心原子价层电子对数为4＋eq\f(1,2)×(3＋1－4×1)＝4，二者中心硼原子杂化方式不同，故A正确；1个H3BO3参与6个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1molH3BO3晶体中含有6mol×eq\f(1,2)＝3mol氢键，故B错误；H3BO3是一元弱酸，在水溶液中电离产生H＋使溶液呈酸性，电离方程式为H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋，故C正确；NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一个孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道与NH3形成配位键，BF3·NH3结构式为，故D正确；故选B。3.(2023·淄博一模)关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质，下列说法错误的是(C)A．热稳定性：H2O2＞H2S2B．N2H2存在顺反异构现象C．键角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2D．四种物质中沸点最高的是H2O2【解析】因为O元素的电负性大于S，所以热稳定性：H2O2>H2S2，A正确；N2H2结构式为，存在顺反异构现象，B正确；C2H2为直线形，键角为180°，N2H2氮原子采用sp2杂化，三个杂化键处于平面正三角形的三个方向，互成120°，H2O2和H2S2中O和S均为sp3杂化，均有两个孤电子对，O比S电负性大，半径小，对成键电子对吸引力大，成键电子对之间的斥力更大，所以键角的大小：C2H2>N2H2>H2O2>H2S2，C错误；因为H2O2分子中含有氢键，所以在C2H2、N2H2、H2O2、H2S2中H2O2沸点最高，D正确；故选C。4.(2023·河北沧州二模)核酸检测样品盛放在含有胍盐的标本保存液中，胍盐可以灭活病毒，有效保存多种病毒核酸。胍的结构简式如图，有关说法正确的是(C)A．胍是含氮有机物，所含元素的电负性大小顺序为N>H>CB．胍分子中C原子和3个N原子的杂化方式相同C．晶体易吸收空气中CO2生成碳酸盐D．胍分子中两个单键N原子与C原子形成的N—C—N键角大于120°【解析】由结构简式可知，胍是含有氮元素的烃的衍生物，分子中元素的非金属性强弱顺序为N>C>H，元素的非金属性越强，电负性越大，则元素电负性大小顺序为N>C>H，故A错误；由结构简式可知，胍分子中单键氮原子的杂化方式为sp3杂化、双键氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；由结构简式可知，胍分子中的氮原子具有孤对电子，能与氢离子形成配位键而表现碱性，所以胍分子中能吸收酸性氧化物二氧化碳而生成碳酸盐，故C正确；由结构简式可知，胍分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，双键与单键之间电子对的斥力大于单键与单键之间电子对的斥力，所以胍分子中两个单键氮原子与碳原子形成的N—C—N键角小于120°，故D错误；故选C。5.(2023·天津部分区二模)已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，且A、B、C、D形成的化合物X如图2，C与E同主族。下列说法正确的是(C)A．形成的简单离子半径：D>CB．化合物X在高温下稳定性较强C．第一电离能：C>ED．A、C形成化合物的沸点高于A、B形成化合物的沸点【解析】A、B、C、D、E是五种短周期主族元素且原子序数依次增大，化合物X中元素D形成＋1价阳离子，而D的原子序数大于A、B、C，可知D为Na元素；结合A的原子半径小于B、C，可知A为H元素；由原子序数可知B、C处于第二周期，化合物X中C可以形成2个共价键、B形成4个共价键，故B为C元素、C为O元素；而C与E同主族，则E为S元素，综合以上分析，A、B、C、D、E分别为H、C、O、Na、S，据此解答。电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Na＋<O2－，故A错误；X中存在H2O2，H2O2不稳定，高温下易分解，故B错误；同一主族自上而下第一电离能减小，则第一电离能：O>S，故C正确；H与O形成的化合物有H2O、H2O2，H与C形成的化合物为烃类物质，有气态、液态、固态三种状态，固态烃的沸点比水、过氧化氢高，故D错误；故选C。6.(2023·广东梅州二模)合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收CO，其反应为[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋ΔH<0。下列说法正确的是(A)A．NH3分子的空间构型为三角锥形B．CO的相对分子质量大于NH3，则沸点比NH3高C．[Cu(NH3)2]＋中Cu＋给出孤电子对，NH3提供空轨道D．工业上吸收CO适宜的条件是低温、高压，压强越大越好【解析】NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，故A正确；氨气能形成氢键，导致其沸点升高，CO的沸点比NH3低，故B错误；[Cu(NH3)2]＋中Cu＋提供空轨道，NH3给出孤电子对，两者形成配位键，故C错误；[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋为气体分子数减小的放热反应，则吸收CO适宜的条件是低温、高压，但不是压强越大越好，压强过大会对设备提出更高的要求，故D错误；故选A。7.(2023·北京房山二模)下列关于第ⅣA族元素及其化合物的性质比较中，不正确的是(B)A．原子半径：C<Si<GeB．电负性：C<Si<GeC．热稳定性：CH4>SiH4>GeH4D．酸性：CH3COOH>H2CO3>H2SiO3【解析】原子半径同主族从上往下依次增大，则原子半径C<Si<Ge，A项正确；第ⅣA族元素中C的电负性最大，B项错误；非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性C＞Si＞Ge，则热稳定性CH4>SiH4>GeH4，C项正确；酸性CH3COOH>H2CO3>H2SiO3，D项正确；故选B。8.(2023·广东湛江统考一模)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(D)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＋【解析】乙胺中含氨基，能与水形成分子间氢键，易溶于水，其水溶液显碱性，A正确；—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；同一周期呈增大趋势，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；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；故选D。9.(2023·广东佛山统考一模)连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性，基于结构视角，下列说法正确的是(B)大黄素A．该分子中碳原子的杂化类型均为sp2B．分子中所含元素的电负性O>C>HC．基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种D．该分子为非极性分子【解析】由题干有机物结构简式可知，该分子中碳原子除—CH3上采用sp3杂化之外，其余碳原子的杂化类型均为sp2，A错误；根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大，则O＞C，又结合碳氢化合物中碳显负电性，H显正电性，故分子中所含元素的电负性O>C>H，B正确；O是8号元素，核外有8个电子，气态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，共占据5个不同的轨道，故基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种，C错误；由题干有机物结构简式可知，该分子结构不高度对称，正、负电荷中心不重合，故为极性分子，D错误；故选B。10.(2023·北京丰台统考一模)硒(34Se)在医药、催化、材料等领域有广泛应用，乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如图所示。关于硒及其化合物，下列说法不正确的是(D)A．Se原子在周期表中位于p区B．乙烷硒啉分子中，C原子的杂化类型有sp2、sp3C．乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子D．键角大小：气态SeO3<SeOeq\o\al(2－,3)【解析】Se原子在周期表的位置是第四周期第ⅥA族，价层电子排布式为4s24p4，位于p区，A正确；乙烷硒啉分子中，C