新高考2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练55分子结构与性质

专练55分子结构与性质一、选择题1．[2024·辽宁卷]理论化学模拟得到一种Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(13))离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是()A．全部原子均满意8电子结构B．N原子的杂化方式有2种C．空间结构为四面体形D．常温下不稳定2．[2024·湖北腾云联盟联考]关于NH3性质的说明合理的是()选项性质说明A比PH3简单液化分子间的范德华力更大B熔点高于PH3N—H键的键能比P—H大C能与Ag＋以配位键结合NH3中氮原子有孤电子对D键角比PH3的大NH3的成键电子对间排斥力较小3.[2024·河北冀州中学月考]下列说法不正确的是()A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，只能形成一个σ键C．气体单质中，肯定有σ键，可能有π键D．N2分子中一个σ键，两个π键4．关于原子轨道的说法正确的是()A．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的B．sp3杂化轨道是由同一原子中能量最近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道C．凡是中心原子实行sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采纳sp3杂化轨道成键5．氢键广泛地存在于自然界中，可以说，正是氢键的存在才孕育了地球上的生命，下列有关氢键的叙述中正确的是()①氢键的存在才使得水为液态，否则地球生命何以生存②冰中的氧原子四周是四个氢原子，其中两个形成的是氢键，所以冰内部是以氧原子为中心原子形成的多数的四面体结构，这种分子构型使得同质量的冰的体积比液态水大，所以冰浮在水面上，假如冰的密度比液态水的密度大，地球生命将不行思议③DNA双链间存在着氢键④蛋白质分子中存在氢键A．①②③④B．①③④C．②③④D．③④6．[2024·湖北卷]价层电子对互斥理论可以预料某些微粒的空间结构。下列说法正确的是()A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的空间构型均为平面三角形C．CF4和SF4均为非极性分子D．XeF2与XeO2的键角相等7．[2024·新课标卷]“肼合成酶”以其中的Fe2＋协作物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。下列说法错误的是()A．NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B．反应涉及N－H、N－O键断裂和N－N键生成C．催化中心的Fe2＋被氧化为Fe3＋，后又被还原为Fe2＋D．将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND28．[2024·北京清华附中阶段检测]已知SiCl4与N­甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示，下列说法不正确的是()A．M2＋中Si的配位数是6B．1个M2＋中含有42个σ键C．SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次上升D．气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形9．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是()A．沸点A2D<A2XB．CA3分子是非极性分子C．B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体D．C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶210．用价层电子对互斥理论可以预料很多分子或离子的立体构型，有时也能用来推想键角大小，下列推断正确的是()A．SO2、CS2、HI都是直线形分子B．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子C．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子D．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°11．[2024·湖北卷]磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是()A．为非极性分子B．立体构型为正四面体形C．加热条件下会分解并放出N2D．分解产物NPO的电子式为N⋮⋮Peq\o(∶O∶,\s\up6(··),\s\do4(··))二、非选择题12．[2024·全国甲卷(节选)]2008年北京奥运会的“水立方”，在2024年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其漂亮的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为________。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ改变趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的改变图是________(填标号)，推断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能的改变图是________(填标号)。(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构________。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度说明缘由________。13．[2024·河南开封一模]硼是一种用途广泛的化工原料，主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物。(1)基态硼原子的核外电子排布式为________________，硼与同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的依次是________________。(2)硼酸[B(OH)3]的晶体具有与石墨相像的层状结构，同层分子间相互作用如图1所示。则分子中B原子的杂化轨道类型为______，同层分子间的主要作用力是________________________________________________________________________。(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是______，该分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的空间构型为________。(4)一种硼酸盐的阴离子为B3Oeq\o\al(\s\up1(n－),\s\do1(6))，其结构中只有一个六元环，B的空间化学环境相同，O有两种空间化学环境，画出B3Oeq\o\al(\s\up1(n－),\s\do1(6))的结构图(注明所带电荷数)________。(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相像(如图2所示)，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。专练55分子结构与性质1．B由Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(13))的结构式可知，全部N原子均满意8电子稳定结构，A正确；中心N原子为sp3杂化，与中心N原子干脆相连的N原子为sp2杂化，与端位N原子干脆相连的N原子为sp杂化，端位N原子为sp2杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；中心N原子为sp3杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(13))中含叠氮结构（—eq\o(N,\s\do4(··))=N=eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))），常温下不稳定，D正确。2．CNH3能形成分子间氢键，所以NH3沸点比PH3沸点高，简单液化，且NH3熔点高于PH3，故A、B错误；NH3中氮原子有孤电子对，所以能与Ag＋以配位键结合，故C正确；NH3的成键电子对间排斥力较大，所以NH3键角比PH3的大，故D错误。3．Cσ键头碰头重叠，π键肩并肩重叠，σ键重叠程度大，形成的共价键强，A正确；两个原子之间形成共价键，最多有一个σ键，B正确；稀有气体的单质中不存在化学键，则不含σ键、π键，故C错误；氮气中存在N≡N，有一个σ键，两个π键，D正确。4．BCH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道，A错，B正确；凡是中心原子实行sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型是四面体，不肯定都是正四面体，如CH3Cl不是正四面体，C错；AB3型的共价化合物，其中心原子可采纳sp3杂化轨道成键，也可采纳sp2杂化轨道成键，D错。5．A水中氢键的存在使水具有特别的物理性质，从而适合地球生命的存在，另外，生命体内的很多大分子中存在着氢键，所以氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具有重要的意义。6．A甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4，水分子的中心原子价层电子对数也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的孤电子对数为1，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的孤电子对数为0，所以SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的空间构型为三角锥形，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的空间构型为平面三角形，B错误，CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2和XeO2分子中，孤电子对数不相等，孤电子对数越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；故选A。7．DNH2OH、NH3、H2O的电荷分布都不匀称，不对称，为极性分子，A正确；由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；由反应历程可知，反应过程中，Fe2＋先失去电子发生氧化反应生成Fe3＋，后面又得到电子生成Fe2＋，C正确；由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，不行能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D。8．B由图可知，中心Si原子与Cl之间、与N原子之间均形成配位键，故其配位数是6，A项正确；单键为σ键，双键为1个σ键和一个π键，配位键也为σ键，故1个M2＋中含有54个σ键，B项错误；由于SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相像，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，沸点渐渐上升，故SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次上升，C项正确；SiCl4的中心原子Si原子的价层电子对数为4＋eq\f(4－1×4,2)＝4，无孤电子对，故气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形，D项正确。9．D依据各元素在周期表中的位置可知，A为H、B为C、C为N、D为O、X为S、Y为Cl。A2D是H2O、A2X是H2S，H2O分子间能形成氢键，沸点H2O>H2S，A错误；CA3是NH3是极性分子，B错；B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O，微粒中原子数不同，不互为等电子体，C错；N2中有1个σ键，2个π键，D正确。10．BSO2分子的中心原子中含有孤电子对，是V形分子，A错；COCl2、BF3、SO3是平面三角形分子，B正确；NH3、PCl3中价层电子对个数＝3＋eq\f(1,2)×（5－3×1）＝4且含有一个孤电子对，均为三角锥形结构，PCl5中价层电子对个数＝5＋eq\f(1,2)×（5－5×1）＝5且不含孤电子对，为三角双锥形结构，C错；BF3中价层电子对个数＝3＋eq\f(1,2)×（3－3×1）＝3，为平面三角形结构，键角为120°，SnBr2中价层电子对个数＝2＋eq\f(1,2)×（4－2×1）＝3且含有一个孤电子对，为V形结构，SnBr2键角小于120°，D错。11．C从结构简式可知该分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A项错误；P连接的四个原子或原子团不完全相同，故立体构型不行能为正四面体形，B项错误；O=P（N3）3的分解产物为NPO（D项中提示），N元素化合价降低，由得失电子守恒知，其分解还会产生N2，C项正确；NPO的电子式是∶N⋮⋮Peq\o(∶O∶,\s\up6(··),\s\do4(··))，D项错误。12．答案：（1）（2）a同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道是半充溢稳定结构，第一电离能比O原子大b（3）H—F…H—F…H—F（4）sp2sp3F的电负性比H大，C—F键的键能比C—H键的大解析：（1）基态F原子的价电子排布式为2s22p5，故其价电子排布图（轨道表示式）为。（2）C、N、O、F均位于其次周期，原子半径渐渐减小，原子核对最外层电子的吸引实力增加，第一电离能渐渐增大，但N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道是半充溢稳定结构，第一电离能比O原子大，故选a；C原子失去2个电子后达到2s2全满稳定结构，再失去1个电子较难，故第三电离能比N原子大，故选b。（3）固态氟化氢分子间存在氢键，故（HF）3的链状结构为H—F…H—F…H—F。（4）CF2=CF2分子中C原子形成碳碳双键，故C原子为sp2杂化；ETFE是乙烯与四氟乙烯的共聚物，可表示为CH2—CH2—CF2—CF2，故在ETFE分子中碳原子为sp3杂化；由于F的电负性比H大，C—F键的键能比C—H键的大，故聚四氟乙烯比聚乙烯稳定。13．答案：（1）1s22s22p1C>Be>B（2）sp2氢键（3）120°非极性分子正四面体（4）（5）eq\f(25×4,（361.5×10－10）3×NA)解析：（1）B是5号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p1；同周期主族元素第一电离能有渐渐增大的趋势，但Be的2s