高三化学一轮复习 分子结构与性质

高三化学一轮复习---分子结构与性质一、单选题1．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列仪器分析手段的运用科学可行的是A．通过X射线衍射图谱分析，可获得的键长、键角、键能等信息B．通过红外光谱分析，可区分和C．通过质谱分析，不能区别与D．通过核磁共振氢谱分析，有4组峰2．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是（）A．NH为正四面体形 B．CS2为直线形C．CH2O为V形 D．PCl3为三角锥形3．与可以形成化合物，关于该化合物的结构表示正确的是（）A． B．C． D．4．下列各组物质中，含有的化学键类型都相同是A．HI和NaI B．NaF和KOH C．和HCl D．和5．有机物中标有“•”的碳原子的杂化方式依次为A．sp、sp2、sp3 B．sp3、sp2、sp C．sp2、sp、sp3 D．sp3、sp、sp26．由键能数据大小，不能解释下列事实的是（）化学键键能/411318799358452346222A．稳定性： B．键长：C．熔点： D．硬度：金刚石>晶体硅7．铁及其化合物在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列有关说法正确的是A．该配合物中阴离子空间构型为平面四边形B．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2+，配位数为5C．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为4D．基态Fe2+中，未成对电子数目为48．和以均可发生水解反应，两者的水解机理示意图如下：下列说法正确的是A．的极性大于B．和的水解反应机理不相同C．较更难水解D．能与形成氢键，不能与形成氢键9．甘氨酸铜是一种配合物，能溶于水，常用于医药、电镀，其结构如图所示。下列关于甘氨酸铜的说法错误的是（）A．该配合物呈电中性 B．Cu的化合价为+2C．配位数为2 D．提供电子对的原子为N、O10．工业上生产高纯铜的主要过程如下图所示。下列说法错误的是A．制备冰铜的反应方程式为2CuFeS2+4O2Cu2S+2FeO+3SO2B．铜的基态电子排布式为[Ar]4s1C．电解精炼铜阴极电极反应式为D．生产粗铜过程中产生的SO2的价层电子对互斥模型为平面三角形11．我国中医古籍《玉楸药解》中记载：“胆矾味酸，性寒，入手太阴肺经。降逆止嗽，消肿化积。”胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图为：下列有关说法正确的是（）A．基态Cu2+的价层电子排布式为3d84s1B．硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为3C．胆矾中微粒间作用力包括离子键、极性键、配位键和氢键D．电负性：H<Cu<O<S12．化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如图：已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=—92kJ/mol。下列关于合成氨反应的叙述中错误的是（）A．该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成B．③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3C．过程②需吸收能量，过程③则放出能量D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，A是Z的最高价氧化物对应的水化物，常温下0.1mol·L-1A溶液的pH=13，X、Y、W的单质e、f、g在通常状况下均为气态，并有如图所示的转化关系(反应条件略去)，甲分子为四核10电子微粒，下列说法正确的是（）A．简单离子半径W>Z>YB．甲易液化与分子内存在氢键有关C．化合物丙能促进水的电离D．f分子化学性质较稳定的原因是由于元素Y的非金属性弱14．下列说法正确的是（）A．由分子构成的物质，均存在共价键B．相同条件下，H2O比H2S稳定是因为H2O分子中含有氢键C．CH4和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键15．依地酸铁钠是一种强化补铁剂。某实验小组采用如下实验探究该补铁剂中铁元素的化合价。(已知：依地酸根是常见的配体，邻二氮菲可与形成橙红色配合物)下列说法正确的是A．依据现象②和③推测，依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)B．依据现象②和⑤推测，依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)C．依据现象①、②和③推测，与形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠D．依据现象①、④和⑤推测，与依地酸根相比，邻二氮菲与形成的配合物更稳定16．DACP是我国科研工作者合成的一种新型起爆药，结构如下图所示，下列关于该物质的说法正确的是A．的配体只有两种，配位数为6B．1DACP中含有28键C．和中心原子的杂化方式不同D．与中的键角是前者大于后者17．已知R、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的主族元素，其中R是短周期元素中原子半径最小的，Z最外层电子数是次外层电子数的3倍。四种元素组成某种离子的结构如图所示。下列说法不正确的是（）A．原子半径：B．简单氢化物的沸点：C．四种元素所形成的化合物不可能含离子键D．四种元素可共同形成多种既能与酸反应又能与碱反应的化合物18．下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是（）A．BF3 B．SO2 C．H2O D．SO319．在分子中，键采用的成键轨道是（）A． B． C． D．20．化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。关于A的下列说法中，正确的是（）A．A分子中含有酯基和苯环两种官能团B．A在一定条件下可与4molH2发生加成反应C．A属于烃类化合物D．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种二、综合题21．某温度下，在体积为5L的密闭容器内发生如下反应：CH（1）在上述反应的反应物与生成物中，非极性分子为：________。（2）若反应20min后气体总物质的量增加了10mol，则甲烷的平均反应速率为________。（3）下列选项中的物理量不变时，一定可以判断反应达到平衡的是_______。A.容器内氢元素的质量分数B.容器内的压强C.反应的平衡常数D.容器内气体的平均相对分子质量（4）在某一时刻，，反应若改变某一条件，可使得，指出可以改变的条件，并说明理由：________。已知CO与合成是可逆反应：。（5）若上述反应达到平衡时CO与的转化率相同，则投料比nCO:n22．是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物(如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如、等)，并能将它们转化为和等小分子物质。（1）基态核外电子排布式为。（2）甲苯中C原子轨道杂化类型为。（3）氨气极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为。（4）含的污水毒性极大，用先将氧化为后在酸性条件下再将氧化为无污染的气体，则与互为等电子体的分子为。（5）某含钛配合物，化学式为，该配合物中键的数目为。23．四氟化硅、二氟甲烷(CH2F2)等含氟化合物在生产、生活中有重要的应用。回答下列问题：（1）基态氟原子核外电子的空间运动状态有种，核外电子的最高能级符号为，最高能级电子的电子云形状为。（2）F与N可形成化合物N2F2，分子中各原子均满足8电子稳定结构。①分子中氮原子的杂化方式为。②N2F2结构式为，其分子中。σ键与π键的数目之比为。（3）氢氟酸能腐蚀玻璃生成SiF4，SiF4中Si的杂化方式为，SiF4的空间构型为。（4）CH2F2难溶于水，而三氟甲烷(CHF3)可溶于水，其可能的原因是。24．现有七种元素A、B、C、D、E、F、G，其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E、F、G为第四周期元素。请根据下列相关信息，回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素原子的核外p电子数与s电子数相等C基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1D的能层数与C相同，且电负性比C大E元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第五列（1）C基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有个方向，原子轨道呈形，C简单离子核外有种运动状态不同的电子。（2）A2B2难溶于CS2，简要说明理由：。（3）G位于族区，它的一种氧化物常用于工业生产硫酸的催化剂，已知G在该氧化物中的化合价等于其价电子数，则该氧化物的化学式为；F晶体的空间堆积方式为。（4）ED3分子的VSEPR模型名称为，其中E原子的杂化轨道类型为。25．超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂粉末制备超细银粉的过程如下图所示：资料：i.含银废催化剂成分：主要含、及少量ⅱ.为载体，且不溶于硝酸回答下列问题：（1）与属于同一族但位于下一周期，的价电子轨道表示式是。（2）过程I中，银与稀硝酸反应的离子方程式是，但实际消耗的稀硝酸会超过理论值，原因是。（3）过程Ⅱ中，检验沉淀已洗涤干净的操作是。（4）过程Ⅲ中反应的离子方程式是。（5）测定粗银中银的回收率：取样品用硝酸溶解，以为指示剂，用标准溶液滴定，当锥形瓶中溶液变为红色，且半分钟内不褪色即达到滴定终点。已知：i.为白色难溶固体，离子为红色。ⅱ.开始沉淀的为1.9，完全沉淀的为3.2为保证获取数据准确性，滴定时溶液一般控制在之间，氢离子浓度太小对实验的影响是。（6）可用电解法对粗银进行精炼，装置如下图所示，电解液为稀(含)，获得超细银粉的原理为。下列说法正确的是____(填标号)。A．钛电极接电源的正极B．阳极的电极反应式为：C．体系中存在沉淀溶解平衡：D．电解过程中，需要不断补充

答案解析部分1．【答案】B2．【答案】C【解析】【解答】A、NH中N原子的价层电子对数是4，不含孤对电子，为正四面体形，A不符合题意；B、CS2中C的价层电子对数是2，不含孤对电子，为直线形，B不符合题意；C、CH2O中C的价层电子对数是3，不含孤对电子，为平面三角形，C符合题意；D、PCl3中P的价层电子对数是4，含有1个孤对电子，为三角锥形，D不符合题意；故答案为：C。【分析】价层电子对个数=ơ键个数+孤电子对个数。3．【答案】D【解析】【解答】通过配位键形成酸位化合物，N原子最外层有5个电子提供共用电子对，B原子最外层有3个电子提供空轨道，所以箭头由N指向B

故答案为：D.

【分析】配位键形成条件：1.含有孤对电子的原子；2.含有空轨道的原子；配位键的方向有孤电子原子指向空轨道原子。4．【答案】C5．【答案】B6．【答案】C【解析】【解答】A．键能越大越稳定，的键能大于，所以稳定性：，故不选A；B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B；C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C；D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；故答案为：C。

【分析】A.键能越大物质越稳定；

B.键能越大，键长越短；

C.熔点：原子晶体>分子晶体；

D.共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大。7．【答案】D【解析】【解答】A．阴离子为SO，SO中S原子孤电子对数为0，连接原子个数为4，价层电子对数为4，所以该离子为正四面体形，A错误；B．[Fe(NO)(H2O)5]2+中NO为1，H2O的为5，则Fe2+的配位数为6，B错误；

C．距离最近的Fe为同一个面的面心和顶点的距离，以其中一个顶点为中心，周围一共有12个Fe，则配位数为12，C错误；

D．Fe的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，形成Fe2+时，Fe的价电子排布式为3d6，d能级共有5个轨道，则其中1个轨道2个电子，另外4个轨道只有1个电子，未成对电子数目为4，D正确；故答案为：D。

【分析】A、价层电子对数为4，为四面体形，S周围都是O，为正四面体；

B、配位数可以结合中心原子连接的配位键原子个数判断；

C、结合周围其他晶胞的个数判断；

D、结合电子排布式判断。8．【答案】B9．【答案】C【解析】【解答】A．该配合物不显电性，说明呈电中性，故A不符合题意；B．根据甘氨酸根带一个单位负电荷，得到Cu的化合价为+2，故B不符合题意；C．由配合物的结构式可知，配位数为4，故C符合题意；D．O、N都有孤对电子，由其结构可知，提供电子对的原子为N、O，故D不符合题意。故答案为：C。

【分析】A.化合物不显电性；

B.Cu表现+2价；

D.N、O原子含有孤电子对，铜离子含有空轨道。10．【答案】B11．【答案】C【解析】【解答】A．基态Cu2+的价层电子排布式为3d9，故A不符合题意；B．SO中硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为4，故B不符合题意；C．根据图示，胆矾中微粒间作用力包括离子键、极性键、配位键和氢键，故C符合题意；D．元素的非金属性越强，电负性越大，电负性Cu<H<S<O，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A、排布式为3d9；

B、价层电子对数为4，不是3；

D、电负性是Cu<H<S<O。12．【答案】B【解析】【解答】A．由图可知，氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程中存在氮氮键和氢氢键的断裂和氮氢键的形成，故A不符合题意；B．由图可知，③→④过程中氮原子和氢原子形成了含有极性键的氨分子，故B符合题意；C．由图可知，过程②为共价键的断裂过程，需吸收能量，过程③为共价键的形成过程，会放出能量，故C不符合题意；D．由方程式可知，合成氨反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A、化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学键形成的过程；

B、该过程中氮原子和氢原子形成极性键；

C、化学键断裂吸收能量，形成化学键释放能量；

D、合成氨反应为放热反应，据此判断断键吸收能量与成键释放能量的相对大小；13．【答案】C【解析】【解答】A．简单离子的半径大小规律为，电子层数越多，半径一般越大，电子层数相同，核电荷数越大半径越小，故简单离子半径Cl-＞N3-＞Na+即W>Y>Z，A不符合题意；B．甲即NH3，由于液氨中存在分子间氢键，导致液氨的沸点很高，故易液化，B不符合题意；C．化合物丙即NH4Cl为强酸弱碱盐，能够发生水解，故能促进水的电离，C符合题意；D．由分析可知，f分子为N2，化学性质较稳定的原因是N2分子中存在N≡N，键能很大，化学性质很稳定有关，N的非金属也很强，故与N的非金属无关，D不符合题意；故答案为：C。【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，A是Z的最高价氧化物对应的水化物，常温下0.1mol·L-1A溶液的pH=13，说明A为强碱，X、Y、W的单质e、f、g在通常状况下均为气态，并有如图所示的转化关系(反应条件略去)，故化合物丙为白烟，故丙NH4Cl，甲分子为四核10电子微粒，甲为NH3，乙为HCl，故f为N2，e为H2，g为Cl2，故X、Y、Z、W分别为H、N、Na、Cl，据此分析解题。14．【答案】D【解析】【解答】A．稀有气体是单原子分子，是由分子构成的物质，但是稀有气体不存在化学键，A选项不符合题意；B．氢键只影响氢化物的熔沸点，而简单氢化物的稳定性跟元素的非金属性有关，故相同条件下，H2O比H2S稳定是因为O的非金属性大于S，B选项不符合题意；C．CH4分子中H原子最外层不具有8电子稳定结构，C选项不符合题意；D．氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，加热熔化时需破坏离子键，D选项符合题意；故答案为：D。

【分析】A.是否含有共价键主要看物质是否由多原子构成

B.稳定性和元素的非金属性有关，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强

C.氢最多形成2个电子稳定结构

D.氯化钠是由金属元素和非金属元素形成的离子化合物

15．【答案】D16．【答案】A【解析】【解答】A．的两种配体是NH3和N3-，配位数为6，A符合题意；

B．配位键是σ键，1molDACP中有26molσ键，B不符合题意；

C．NH3中N价层电子对数为4，杂化方式是sp3，中Cl价层电子对数为4，杂化方式是sp3，杂化方式相同，C不符合题意；

D．N3-中N价层电子数是2，空间构型是直线型，sp杂化，键角180，NH3中N价层电子对数是4，sp3杂化，空间构型是三角锥形，NH3与N3-中的键角是后者大于前者，D不符合题意；

故答案为：A

【分析】A.配体的判断；

B．配位键是σ键，σ键的判断；

C．杂化方式的判断，C不符合题意；

D．空间构型和杂化方式的判断，键角的比较。17．【答案】C【解析】【解答】A．由分析可知，X、Y、Z分别是碳元素、氮元素、氧元素，它们均位于第二周期，根据通周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，所以原子半径大小是X＞Y＞Z，A不符合题意；

B．由分析可知，X、Y、Z分别是碳元素、氮元素、氧元素，由于NH3分子之间和H2O分子之间均存在氢键，且H2O分子之间的氢键较多，所以沸点大小是H2O＞NH3＞CH4，B不符合题意；

C．由分析可知，这四种元素是H、C、N、O，它们组成的化合物中可能含有离子键，如NH4HCO3，C符合题意；

D．由分析可知，这四种元素是H、C、N、O，它们可共同形成多种既能与酸反应又能与碱反应的化合物，如NH4HCO3、(NH4)2CO3、氨基酸等，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】R、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，根据R是短周期元素中原子半径最小的，可推出R是氢元素；Z最外层电子数是次外层电子数的3倍，结合原子核外电子排布规律，可推出Z原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，即Z为氧元素；根据结构图可知X、Y都形成4个共价单键，结合X、Y、Z的原子序数依次增大，说明Y原子失去1个电子形成了该阳离子，则推出X是碳元素，Y是氮元素。18．【答案】A【解析】【解答】A．BF3中心B原子的价层电子对数为=3，不含孤对电子对，VSEPR模型和立体构型相同，均为平面三角形，A符合题意；B．SO2中心S原子的价层电子对数为=3，含一对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，立体构型为V形，B不符合题意；C．H2O中心O原子的价层电子对数为=4，含两对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为V形，C不符合题意；D．SO32−中心S原子价层电子对数为=4，含有一个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为三角锥形，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型。19．【答案】D【解析】【解答】分子中的每个C原子都含有4个键，为杂化，与Cl原子形成化学键时，Cl原子的3p轨道上的单电子参与成键，所以采用的成键轨道为；故答案为D。

【分析】在分子中，C-Cl键中C原子含有4个σ键，所以价层电子对个数是4，Cl原子中未成对电子为3p电子。20．【答案】D【解析】【解答】A.A分子中苯环不属于官能团，故A不符合题意B.A分子中酯基中的C=O双键不能与H2发生加成反应，在一定条件下只能与3molH2发生加成反应，故B不符合题意C.A分子中含有O，所以不属于烃类化合物，故C不符合题意D.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种，故D符合题意故答案为：D

【分析】A、根据红外光谱确定有机物中所含的官能团；

B、酯基不与H2发生加成反应；

C、烃类化合物中只含有C、H两种元素；

D、符合条件的A的分子结构为苯甲酸甲酯；21．【答案】(1)、

(2)0.05mol/(L·min)

(3)B，D

(4)降温；温度降低时，正、逆反应速率都降低，反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，因此

(5)1∶222．【答案】（1）[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2（2）sp3、sp2（3）氨气与水分子间存在氢键（4）CO2（5）16NA【解析】【解答】（1）的质子数22，其基态核外电子排布式为[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2。（2）甲苯中苯环上的C原子轨道杂化类型为sp2，甲基上的碳原子是饱和碳原子，属于sp3杂化。（3）氨气极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为氨气与水分子间存在氢键。（4）原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，的价电子数是4+5+6+1＝16，则与互为等电子体的分子为CO2。（5）单键都是键，因此中键的数目为（1+5+2×5）NA＝16NA。

【分析】（1）依据原子构造原理分析；（2）依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；（3）分子间存在氢键，溶解性增大。（4）原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体；（5）依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；23．【答案】（1）9；2p；纺锤形（2）sp2；F-N=N-F；3：1（3）sp3；正四面体（4）三氟甲烷中由于三个F原子的吸引，使得C原子的正电性增强，从而使三氟甲烷中的H原子可与H2O中的O原子之间形成氢键24．【答案】（1）3；哑铃；18（2）因为H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2（3）ⅤB；d；V2O5；体心立方堆积（4）四面体形；sp3【解析】【解答】(1)C为S元素，S原子能量最高的电子为3p轨道电子，其电子云在空间有x、y、z3个伸展方向，原子轨道呈哑铃型；硫离子核外电子总数为18，其原子核外有18种运动状态不同的电子，故答案为：3、哑铃、18。(2)A2B2为H2O2，H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2，故答案为：因为H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。(3)V元素位于周期表第四周期VB族，属于d区；G在氧化物中的化合价等于其价电子数，V的基态价电子排布式为3d34s2，则该氧化物中V的化合价为+5