2023届新高考化学选考一轮总复习检测-专题八化学键分子结构与性质专题检测

专题八化学键分子结构与性质1.六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4-中不存在的化学键是()A.配位键B.非极性键C.σ键D.π键答案B中心离子Fe2+和配体CN-间通过配位键结合,配体CN-中的碳氮三键为极性键,含有1个σ键和2个π键,故选B。2.下列现象与化学键有关的是()A.干冰升华B.H2O的沸点远高于H2S的沸点C.H2O在高温下难分解D.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高答案CC项,由于H—O键的键能很大,在较高温度时也难断裂,所以水分子很稳定;A、B、D三项均只与分子间作用力有关。3.下列有关化学键知识的比较错误的是()A.键能:C—N<CN<B.键长:I—I>Br—Br>Cl—ClC.分子中的键角:H2O>CO2D.相同元素原子间形成的共价键键能:σ键>π键答案CH2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C项错误。4.氨硼烷(NH3BH3)的结构和乙烷相似,下列关于NH3BH3的叙述正确的是()A.氨硼烷不溶于水B.氨硼烷不易被氧化C.分子中存在N—B共价键D.氨硼烷为原子晶体,具有很高的熔点答案CA项,氨硼烷分子可与水分子形成氢键,故易溶于水,错误;B项,氨硼烷中的氮元素为低价态,易被氧化,错误;C项,NH3BH3的结构与乙烷相似,乙烷(CH3CH3)分子中存在C—C键,则氨硼烷分子中应存在N—B键,正确;D项,氨硼烷和乙烷结构相似,应为分子晶体,则熔点低,错误。疑难突破氨硼烷分子中,N原子有孤电子对,B原子有空轨道,故能形成配位键NB。5.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是()A.32gS8分子中含有0.125molσ键B.SF6是由非极性键构成的分子C.1molC2H2分子中有3molσ键和2molπ键D.C2H2分子中不含非极性键答案C32gS8分子中σ键为32g8×32g·mol-1×8=1mol,A错误;SF6中的S—F键为极性键,B错误;1个C2H2分子中的2个C—H键为σ键,键中有1个σ键和2个π键,故1mol乙炔中含有3molσ键和2molπ键,6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法正确的是()A.配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不与Pt4+配位答案CPtCl4·2NH3中中心离子的电荷数为4,A项错误;加入AgNO3溶液无沉淀生成,加入强碱无NH3放出,表明PtCl4·2NH3溶液中不存在Cl-、NH3,又因为Pt4+有空轨道,故Pt4+是中心离子,NH3、Cl-是配体,C项正确,D项错误;因配位数是6,故配合物不可能是平面正方形结构,B项错误。7.实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+,下列说法正确的是()A.铁元素位于元素周期表第四周期第ⅧB族,属于ds区B.FeCl3与KSCN溶液混合,得到的配合物K2[Fe(SCN)5]中提供空轨道的是Fe3+,配体是SCN-,配位数是5C.K4[Fe(CN)6]中含有离子键、极性共价键和非极性共价键D.K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀,该沉淀物质晶胞的18结构如右图所示(K+未画出),则一个晶胞中的K+个数为答案BA项,Fe位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,属于d区元素,错误;C项,K4[Fe(CN)6]是离子化合物,阴、阳离子之间以离子键结合,阴离子[Fe(CN)6]4-中,配体CN-中C、N原子之间以极性键结合,配体与中心离子Fe3+之间以配位键结合,属于极性键,错误;D项,在题给晶胞的18结构中,含有Fe3+的个数为4×18=12,Fe2+的个数为4×18=12,CN-的个数为12×14=3,根据电荷守恒N(K+)+2N(Fe2+)+3N(Fe3+)=N(CN-),可得N(K+)=12,故在一个晶胞中含有K+数目为8×8.下列有关化学用语表示正确的是()A.818O2-代表的是一个具有8个质子、18个中子和B.三硝基甲苯的结构简式:C.过氧化钠的电子式:Na+··OD.乙酸乙酯的结构简式:C4H8O2答案C818O2-代表的是一个具有8个质子、10个中子和10个电子的单核微粒,A项错误;三硝基甲苯的结构简式为,B项错误;过氧化钠的电子式为Na+··O······O······2-Na9.酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-转化成蓝色的过氧化铬(CrO5,分子结构为),该反应可用来检验Cr2O72-的存在,其反应的离子方程式为4H2O2+Cr2O72-+2H+2CrO5+5H2O。NA.过氧化铬中铬元素的化合价为+5B.1molCrO5分子中含有σ键数为6NAC.CrO5分子中既有极性键又有非极性键D.该反应中H2O2表现了还原性答案C根据分子结构可知CrO5中Cr为+6价,A项错误;1个CrO5分子中含有7个σ键,则1molCrO5分子中含有σ键数为7NA,B项错误;根据分子结构可知,CrO5分子中含有Cr—O极性共价键、O—O非极性共价键,C项正确;该反应中H2O2的组成元素的化合价没有发生变化,D项错误。10.(双选)某种含铜的催化剂[Cu(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱氮,催化机理如图所示。下列说法错误的是()A.每一步骤只存在铜和氮元素之间的电子转移B.该催化循环中Cu的成键数目发生了变化C.反应过程中存在非极性键的断裂和形成D.总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O26H2O+3N2答案AD由题图知①到②过程中的铜均为+2价,③到④过程中铜均为+1价,以上两个过程中不存在铜和氮元素之间的电子转移,A项错误;由题图知,总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O26H2O+4N2,D项错误。11.(双选)以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇,其转化原理如图所示。下列说法正确的是()A.该过程的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2OB.第4步反应中断开的化学键只有C—N键和H—H键C.第2步反应产物为离子化合物D.第1步反应可表示为+CO2答案AC由题图可知加入的反应物为CO2、H2,最终产物为CH3OH和H2O,总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O,A项正确;第4步中有碳氧双键断裂,形成碳氧单键,B项错误;第2步反应产物由阴阳离子构成,为离子化合物,C项正确;第1步中反应物为高分子,故化学方程式应为+nCO2,D项错误。12.下表为C、Si形成的部分化学键的键能数据。下列说法错误的是()化学键C—CC—HC—OCOSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol-1)347413358803226318452A.键能:C—C>Si—Si,因此硬度:金刚石>晶体硅B.键能CO>Si—O,因此熔点:CO2>SiO2C.CH4的热稳定性大于SiH4,且二者燃烧的产物中SiO2更容易形成D.CH4与SiH4分子中所含元素的电负性:C>H>Si答案B金刚石、晶体硅均为共价晶体,键能越大,晶体的硬度越大,A项正确;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价晶体熔点高于分子晶体,B项错误;键能C—H>Si—H,故CH4的热稳定性大于SiH4,燃烧的产物中SiO2更容易形成,C项正确;CH4分子中,C显-4价,H显+1价,电负性C>H,SiH4分子中,Si显+4价,H显-1价,电负性Si<H,故电负性:C>H>Si,D项正确。13.尿素[]是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可用于尿素的制备。下列有关说法正确的是()A.CO2分子为极性分子B.NH3分子的电子式:H··N··HC.H2O分子的比例模型:D.尿素分子中σ键和π键的数目之比为6∶1答案CA项,CO2分子是非极性分子,错误;B项,NH3分子的电子式是H··N··H····H,错误;C项,水分子的空间构型是“V形”,正确;D项,尿素分子中所含的σ键和π14.有机化学试剂氨基氰()常用于制备磺胺类药物,抗癌药等。下列有关氨基氰说法正确的是()A.分子中所有原子共面B.氨基氰的水溶性较差C.σ键和π键数分别为4和2D.碳为sp杂化,氨基氮为sp2杂化答案CA项,分子中含有N—Cσ键,可旋转,分子中所有原子不一定共平面,错误。B项,分子中含有—N—H键,可形成氢键,且为极性分子,可溶于水和乙醇,错误。C项,1个氨基氰分子中有4个σ键,2个π键,正确。D项,碳氮三键是直线形结构,碳为sp杂化;根据价层电子对互斥理论知氨基氮的价层电子对数为(5+3)/2=4,为sp3杂化,错误。15.氨硼烷(NH3·BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料,具有较高的稳定性和环境友好性。下列关于氨硼烷的说法错误的是()A.氨硼烷结构与乙烷相似,固态时均为分子晶体B.氨硼烷与水分子间可形成氢键,故易溶于水C.分子中N原子的第一电离能小于B原子D.分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键答案CA项,氨硼烷(NH3·BH3)的结构式为,与乙烷类似,固态时是分子晶体,正确;B项,氨硼烷中氢原子与氮原子以共价键结合,氮元素电负性较强,可以和水分子间形成氢键,正确;C项,同一周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N、B元素不相邻,N原子的第一电离能大于B原子的,错误;D项,结合A项氨硼烷的结构式,可以看出分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键,正确。16.磷的氢化物有PH3、P2H4等。PH4I能和碱反应生成PH3,PH4I+NaOHNaI+PH3↑+H2O。下列说法正确的是()A.PH3的沸点比H2O的高B.PH4I中只含离子键C.P2H4分子的结构式:D.PH3分子的电子式:H··P··H答案CA项,H2O分子间存在氢键,所以其沸点比PH3的高,错误;B项,PH4I与NH4Cl相似,存在共价键和离子键,错误;C项,P2H4与N2H4的结构相似,所以P2H4的结构式为,正确;D项,PH3的电子式为H··P··H····17.BCl3熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解。下列叙述正确的是()A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电B.氯化硼中心原子采用sp杂化C.氯化硼分子呈平面三角形,属于非极性分子D.其分子空间结构类似NH3答案C氯化硼是共价化合物,液态时不导电;氯化硼分子中中心原子采用sp2杂化,键与键之间的夹角为120°,则其空间结构为平面三角形,而NH3的空间结构为三角锥形;氯化硼分子为由极性键形成的非极性分子,故选C。18.在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体,如NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是()A.NF3属于非极性分子B.CHClFCF3属于手性分子C.C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大D.由价层电子对互斥理论可确定NF3分子中N原子是sp2杂化,分子呈平面三角形答案B由价层电子对互斥理论可知NF3分子中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形,NF3的结构类似NH3,属于极性分子,A、D错误;CHClFCF3中存在1个手性碳原子,属于手性分子,B正确;C3F8为极性分子,CCl4为非极性分子,C3F8在水中的溶解度比在CCl4中大,C错误。19.第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是()A.每个原子都达到8电子稳定结构B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种C.RCl5受热后会分解生成分子的空间结构呈三角锥形的RCl3D.分子中5个R—Cl键的键能不都相同答案AR原子最外层有5个电子,形成5对共用电子对,所以RCl5中R为10电子结构,A错误;由RCl5的分子结构可知键角有90°、120°、180°三种,B正确;RCl5RCl3+Cl2↑,由价层电子对互斥理论可得RCl3分子呈三角锥形,C正确;由R—Cl有两类键长可知键能不完全相同,D正确。20.S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是()A.为非极性分子B.分子中既含有极性键又含有非极性键C.与S2Br2结构相似,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl答案A根据S2Cl2的分子结构可知,其属于极性分子,A错误。21.关于OF2、Cl2O和NF3的结构与性质,下列说法错误的是()A.OF2是极性分子B.NF3的空间构型为三角锥形C.OF2的键角大于Cl2OD.N、O原子的杂化方式相同答案CA项,OF2是V形结构,属于极性分子,正确;B项,NF3中N的价层电子对数为4,有1对孤电子对,为sp3杂化,空间构型为三角锥形,正确;C项,OF2和Cl2O都是V形结构,原子的电负性:F>O>Cl,O—F键的成键电子对偏向F,排斥作用小,OF2键角更小,错误;D项,NF3中N的价层电子对数为4,OF2、Cl2O中O的价层电子对数也为4,都是sp3杂化,正确。22.乙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3↑+H2O。下列说法正确的是()A.CH3CHO分子中σ键与π键之比为6∶1B.配离子[Ag(NH3)2]+中提供孤电子对形成配位键的是Ag+C.NH3的电子式为H··N··HD.CH3COONH4中碳原子的轨道杂化方式均为sp3杂化答案AA项,乙醛中甲基上的C形成4个σ键,醛基中的C形成2个σ键和1个π键,正确;B项,配离子[Ag(NH3)2]+中NH3提供孤电子对形成配位键,Ag+提供空轨道,错误;C项,NH3的电子式为H··N··H

····H,错误;D项,CH3COONH4中甲基中的C23.BF3是有刺激性臭味的无色气体,与水反应生成HBF4和H3BO3,下列说法错误的是()A.一定条件下BF3可与NH3结合形成NH3·BF3B.BF4C.B—F键键长小于B—O键键长D.HBF4和H3BO3中B原子都是sp3杂化答案DBF3有孤对电子,NH3有空轨道,两者可结合形成NH3·BF3,A正确;F原子半径小于O原子,故B—F键键长小于B—O键键长,C正确;HBF4的BF4-中B原子的价层电子对数为4+1/2×(3+1-4×1)=4且不含孤电子对,为sp3杂化,空间构型为正四面体形,H3BO3中B原子的价层电子对数为3+1/2×(3-1×3)=3且不含孤电子对,则为sp2杂化,B正确,D24.N2是空气的主要成分之一,N2作为原料广泛用于合成氨工业、硝酸工业等。工业上用氨催化氧化生产硝酸,在转化器中发生反应的热化学方程式为4NH3g+5O2g4NOg+6H2OgΔH=-904kJ·mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物,可将其转化成N2、NO3-、NO2-等除去。下列有关NO2-、NO3-A.NO3-的键角大于NHB.NO2C.NH3中的N原子杂化类型为sp2D.NH3作配体是因为N原子存在空轨道答案ANO3-中N的价层电子对数为3+12×(5+1-3×2)=3,空间构型为平面三角形,键角120°,NH3中N的价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,有一对孤电子对,为sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角小于120°,A正确,C错误;NO2-中N的价层电子对数为2+12×(5+1-2×2)=3,有一对孤电子对,空间构型为V形,B错误25.近年来,由于有机合成工业的发展,HCl已成为一种重要的副产品,O2氧化HCl的反应为4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)ΔH=-58kJ·mol-1。Cl2O、KClO2、KClO3、CoNH36Cl3等含氯化合物在生产中有着广泛的应用。下列有关说法不正确的是(A.Cl2O的空间构型为V形B.ClO2-与ClO3-中C.冰的密度比水的小,与分子间氢键有关D.CoNH36Cl3中提供孤电子对的是答案DA项,Cl2O中心原子O的价电子对数是4,有2个孤电子对,空间构型为V形,正确;B项,ClO2-与ClO3-中Cl原子的价电子对数都是4,杂化轨道类型均为sp3,正确;C项,冰的密度比水的小,是因为冰中分子间氢键增多,正确;D项,CoNH26.(双选)利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(杯酚用“”表示)分离C60和C70的过程如图所示。下列说法错误的是()A.晶体熔点:杯酚>C70>C60B.操作①用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯C.杯酚与C60分子之间形成分子间氢键D.杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯答案BC杯酚、C60和C70都是分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,因此晶体熔点:杯酚>C70>C60,A项正确;操作①为过滤,使固液分离,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B项错误;杯酚与C60分子之间不能形成分子间氢键,C项错误;根据操作②的信息,可知杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯,D项正确。27.(双选)XeF4在水中的反应为6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列说法正确的是()A.XeF4分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构B.XeO3分子空间结构为平面三角形C.上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D.反应中收集到标准状况下7.84L气体,共转移电子0.8mol答案CDXe最外层有8个电子,与F原子成键后最外层电子数超过8个,A项错误;XeO3中心原子Xe原子价电子对数为4,采取sp3杂化,有一对孤对电子,分子空间结构为三角锥形,B项错误;假设有6molXeF4参与反应,则该反应中有2mol的XeF4中的Xe元素化合价从+4升高到+6,有4mol的XeF4中的Xe元素化合价从+4降低到0,有6mol的H2O中的O元素化合价从-2升高到0,化合价降低作氧化剂,化合价升高作还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶(2+6)=1∶2,C项正确;反应中收集气体的物质的量为7.84L22.4L/mol=0.35mol,两种气体的物质的量之比是4∶3,该反应中只有Xe元素得到电子生成28.下列关于物质结构与性质的论述错误的是()A.I3+的空间结构为B.斜方硫和单斜硫都易溶于CS2,是因为这两种物质的分子都属于非极性分子C.PH3和H2O分子中均含有孤电子对,且PH3提供孤电子对的能力强于H2OD.键能O—H>S—H>Se—H>Te—H,因此水的沸点在同族氢化物中最高答案DI3+的成键数为2,孤电子对数为12×(7-1-2×1)=2,价层电子对数是4,空间结构为V形,A项正确;CS2分子属于非极性分子,根据相似相溶规律可知斜方硫和单斜硫都属于非极性分子,B项正确;非金属性:O>P,对孤电子对的吸引能力:O>P,因此PH3提供孤电子对的能力强于H2O,C项正确;沸点与分子中的化学键的键能无关,水的沸点高是因为水分子之间存在氢键,29.科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的新物质三硝基胺[N(NO2)3],其结构如图所示。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关说法不正确的是()A.分子中N、N间形成的共价键是非极性键B.该分子易溶于水,是因为分子中N、O均能与水分子形成氢键C.分子中非硝基氮原子采取sp3杂化D.分子中非硝基氮原子上有1对孤对电子答案B分子中的氮、氧原子上没有连接氢原子,不能与水分子形成氢键,B项错误。30.硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一。下列说法正确的是()A.硒的摄入量越多,对人体健康越好B.SeO3C.H2Se的熔、沸点比H2S高D.H2SeO4的酸性比H2SO4强答案CSeO32-的中心原子的价层电子对数为3+1/2×(6+2-2×3)=4,孤电子对数为1,中心原子采取sp3杂化,其空间构型为三角锥形,B错误;H2Se和H2S结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高,C正确;Se的非金属性弱于S,则H2SeO4的酸性比H2SO431.TiO2的“纳米材料”有广泛的应用,工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25℃,沸点为136.4℃。制取TiO2的反应为①2FeTiO3+7Cl2+3C2TiCl4+2FeCl3+3CO2,②TiCl4+O2TiO2+2Cl2。下列说法正确的是()A.基态Ti原子核外价电子排布式为3d24s2B.Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子C.TiCl4晶体是离子晶体,配位数为4D.生成1molFeCl3转移电子的物质的量为14mol答案AA项,Ti为22号元素,价电子排布式为3d24s2,正确;B项,Cl2和CO2都是非极性分子,Cl2中含非极性键,CO2中含极性键,错误;C项,TiCl4的熔、沸点较低,是分子晶体,错误;D项,结合反应①中元素化合价变化,可知生成2molFeCl3转移14mol电子,错误。32.乙醛常用于有机合成,可由乙醇氧化得到。乙醇催化氧化制取乙醛的反应如下:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。下列说法正确的是()A.CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3B.基态Cu的核外电子排布式为[Ar]3d94s2C.1molCH3CHO中所含σ键的数目为5molD.H2O分子的空间构型为直线形答案AA项,乙醇分子间存在氢键,使其沸点升高,正确;B项,铜为29号元素,基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,错误;C项,乙醛的结构式为,1molCH3CHO中有6molσ键,错误;D项,H2O中O的价层电子对数为2+2=4,为sp3杂化,且有两对孤电子对,故其空间构型为V形,错误。33.向CuSO4溶液中通入H2S,会生成CuS沉淀,反应方程式为CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4。下列有关说法正确的是()A.SO4B.H2S为非极性分子C.Cu2+的基态核外电子排布式为[Ar]3d10D.S2-的结构示意图为答案AA项,SO42-中S的价层电子对数为4+1/2(6+2-4×2)=4,是sp3杂化,为正四面体形,正确;B项,H2S是V形分子,正、负电中心不重合,为极性分子,错误;C项,Cu原子基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9,错误;D项,S2-最外层为834.X元素的原子半径为元素周期表中最小的,Y元素形成的单质在自然界中硬度最大,Z元素形成的单质在空气中含量最多,W元素为地壳中含量最多的,E元素为化合价最高的短周期金属元素。下列说法正确的是()A.YX4与ZX4B.原子半径:r(E)>r(W)>r(Z)C.第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y)D.元素E在元素周期表中位于第三周期第Ⅲ族答案AX元素的原子半径为元素周期表中最小的,则X为H;Y元素形成的单质在自然界中硬度最大,Y为C;Z元素形成的单质在空气中含量最多,Z为N;W元素为地壳中含量最多的,W为O;E元素为化合价最高的短周期金属元素,E为Al。A项,CH4和NH4+的中心原子的价层电子对数都是4且没有孤电子对,空间构型都是正四面体形,正确;C项,N原子的p轨道为半充满状态,比较稳定,电离能较高,故第一电离能:I1(N)>I1(O),错误;D项,Al在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族35.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。下列有关氨的说法正确的是()A.NH3的空间构型为平面三角形B.NH3与H2O能形成分子间氢键C.NH3的水溶液不能导电D.氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性答案BA项,NH3中N的孤电子对数为1,价层电子对数为4,空间构型为三角锥形,错误;C项,NH3溶于水得到氨水,氨水中存在自由移动的NH4+和OH-,可导电,错误;D项,氨催化氧化生成NO,体现NH3的还原性36.关于CH4、CH3+、CH3-三种粒子的说法,A.C原子的杂化类型都相同B.CH3C.CH3-与BClD.CH4与NH4答案DCH4中的C原子价层电子对数=4+(4-4×1)/2=4,所以其中心碳原子采用sp3杂化,CH3+中的C原子价层电子对数=3+(4-1-3×1)/2=3,所以其中心碳原子采用sp2杂化,CH3-中的C原子价层电子对数=3+(4+1-3×1)/2=4,所以其中心碳原子采用sp3杂化,三种微粒中碳原子的杂化方式不同,A错误;CH3+中心碳原子采用sp2杂化,不含孤电子对,空间构型为平面三角形,B错误;CH3-中心碳原子采用sp3杂化,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,BCl3中B原子价层电子对数=3+(3-3×1)/2=3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形,C错误;CH437.缺电子化合物是指分子中的原子通过共用电子,其价层电子数未达到8(H原子除外)的一类化合物。下列说法错误的是()A.B2H6是缺电子化合物B.BeCl2的二聚体是平面分子C.AlCl3的二聚体中有配位键,中心原子的杂化方式为sp2D.化合物BF3与NH3形成的配位化合物为H3N→BF3答案CA项,B2H6中H原子可与B之间共用一对电子,加上B自身的3个价电子,1个B原子周围共有6个电子,故为缺电子化合物,正确;B项,BeCl2可通过配位键形成二聚体,结构如图所示:,每个Be原子周围形成3个σ键,根据价层电子对互斥理论知Be和与其相连的3个Cl之间为正三角形,两个正三角形共面,故BeCl2二聚体为平面分子,正确;C项,AlCl3二聚体结构如图所示:,Al原子含有3个价电子,可与3个Cl形成共价键,AlCl3二聚体中Al周围有4个共价键,故含有配位键(Cl提供孤电子对,Al提供空轨道),中心Al原子的杂化方式为sp3,错误;D项,NH3中N原子含有孤电子对,BF3中B原子含有空轨道,故两者之间能形成配位键,结构为H3N→BF3,正确。38.关于OF2、Cl2O和NF3的结构与性质,下列说法错误的是()A.OF2是极性分子B.NF3的空间结构为三角锥形C.OF2的键角大于Cl2OD.N、O原子的杂化方式相同答案COF2中心原子O有两对孤电子对,V形结构,属于极性分子,A项正确;NF3中N原子价电子对数为4,空间结构为三角锥形,B项正确;OF2和Cl2O都是V形结构,原子的电负性F>O>Cl,O—F键的成键电子对偏向F,排斥作用小,键角小,OF2的键角小于Cl2O,C项错误;OF2、Cl2O、NF3中心原子价电子对数均为4,都是sp3杂化,D项正确。39.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态,基态X原子2p能级上有一对成对电子,Y是电负性最大的元素,X、Z同主族,室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是()A.简单离子半径:Z>X>YB.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化C.W2X的沸点高于W2Z的沸点D.ZY4分子中所有原子均为8电子结构答案D基态W原子核外电子只有一种运动状态,W为H;基态X原子2p能级上有一对成对电子,X为O;Y是电负性最大的元素,Y为F;X、Z属于同主族,Z为S。离子半径大小顺序是S2->O2->F-,即Z>X>Y,A项正确;W2X的化学式为H2O,O价电子对数为4,杂化类型为sp3,ZX2的化学式为SO2,S价电子对数为3,杂化类型为sp2,B项正确;H2O能形成分子间氢键,故沸点高于H2S,C项正确;ZY4的化学式为SF4,F的最外层满足8电子,S的最外层电子数为6+4=10,D项错误。40.C2O3是一种无色无味的气体(结构式如图),可溶于水生成草酸:C2O3+H2OHOOCCOOH。下列说法正确的是()A.甲酸与草酸互为同系物B.C2O3是非极性分子C.晶体熔点:草酸>冰>三氧化二碳>干冰D.CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同答案C甲酸与草酸结构不相似,不互为同系物,A项错误;由题图可知C2O3正、负电荷中心不重合,是极性分子,B项错误;草酸、冰、三氧化二碳、干冰均是分子晶体,草酸分子间和H2O分子间均能形成氢键,且草酸形成的氢键数目多,C2O3相对分子质量比CO2大,分子间作用力大,C项正确;CO2、C2O3、HOOCCOOH中碳原子的杂化方式分别为sp、sp2、sp2,杂化方式不相同,D项错误。41.铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。(1)基态Ni原子的核外电子排布式为。

(2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体,沸点103℃,则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括。

A.极性共价键B.离子键C.配位键D.金属键(3)以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如下图所示)。色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)第一电离能由大到小的顺序为,色胺酮分子中N原子的杂化类型为。X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过作用与色胺酮钴配合物相结合的。

(4)LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料,其阴离子PO43-的空间构型为,与PO43-互为等电子体的微粒有(5)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、Ni明显高于Ca,其原因是

。

(6)ZnS是一种使用广泛的荧光材料。已知立方ZnS的晶胞结构如图所示:①已知A、B点的原子坐标分别为(0,0,0)和(1,12,12),则C点的原子坐标为②立方ZnS的晶胞参数a=541pm,则其晶体密度为g·cm-3.(列出计算表达式,设NA为阿伏加德罗常数的值答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2(2)AC(3)N>O>C>Hsp2、sp3氢键(4)四面体形SO42-、CCl4(5)Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键强,因此熔点高(6)①(14,14,34)解析(1)Ni为28号元素,故基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。(2)根据物理性质,可以推知Fe(CO)5为分子晶体,故存在的化学键为极性共价键和配位键。(3)H、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>H;色胺酮分子中1个N原子形成1个单键和1个双键,为sp2杂化,1个N原子形成3个单键,有一对孤电子对,为sp3杂化;CH3OH是通过氢键与色胺酮钴配合物相结合的。(4)PO43-中P原子采取sp3杂化,且无孤电子对,其空间构型为正四面体形;等电子体是原子个数和价电子数相等的分子、离子或原子团,与PO43-互为等电子体的微粒有(6)①已知A、B点的原子坐标分别为(0,0,0)和(1,12,12),则C点的原子坐标为(14,14,34);②根据题给立方ZnS晶胞结构图可知,1个晶胞中含Zn2+、S2-个数分别为4、4,晶胞参数a=541pm=5.41×10-8cm,则晶体密度ρ=mV=42.氮、磷、锌元素的单质和化合物在农药生产及工业制造等领域用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态P原子中,电子占据的最高能层具有的原子轨道数为,基态Zn原子的价电子排布式是。

(2)2019年德国专家从硫酸铵中检测出一种组成为N4H4(SO4)2的物质,该物质在水中以SO42-和N4H44+两种离子的形式存在。N4H44+易被植物吸收①N、O、S三种元素第一电离能从小到大的顺序是。

②1个N4H44+中含有个σ(3)白磷在空气中缓慢氧化生成P4O6,其结构如图所示。P4O6中氧原子的杂化轨道类型为,

每个P4O6分子中含孤电子对的数目为。

(4)科学家合成了一种阳离子为“N5n+”,其结构是对称的,5个N排成“V”形,含2个氮氮三键,且每个N原子都达到8电子稳定结构;此后又合成了一种含有“N5n+”,化学式为“N8”的离子晶体。“N5n+”中位于角顶点上的N原子的杂化轨道类型是答案(1)93d104s2(2)①S<O<N②10(3)sp316(4)sp3直线形解析(1)基态P原子中,电子占据的最高能层为第三电子层,包括3s、3p、3d轨道,具有的原子轨道数为9;基态Zn原子的电子排布式为[Ar]3d104s2,价电子排布式是3d104s2。(2)②因为N4H44+遇到碱时会生成类似白磷的N4分子,所以其N原子间都形成共价单键(6个),另外还形成4个N—H键,所以1个N4H44+中含有(3)从P4O6的球棍模型中可以看出,每个O原子都形成2个P—O键,另外O原子还应存在2对孤电子对,所以氧原子的杂化轨道类型为sp3;每个P4O6分子中,P原子含1对孤电子对,O原子含2对孤电子对,含孤电子对的数目为1×4+2×6=16。(4)由“N5n+”中所有N原子都达到8电子稳定结构,可知n=1,“N5n+”的结构式为,位于角顶点上的N原子,其价层电子对数为5+4-12=4,所以杂化轨道类型是sp3,“N8一题多解等电子体理论:等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,等电子体化学键和构型类似,可以用来推测某些物质的分子构型。N3-与CO2互为等电子体,故43.(2022届广州四校8月联考,20)氨酸络合剂指含有—N(CH2COOH)2基团的有机化合物,它是一类具有广泛络合性能和强的络合能力的络合剂。Ⅰ.NH(CH2COOH)2Ⅱ.N(CH2COOH)3Ⅲ.(HOOCCH2)2N—CH2—CH2—N(CH2COOH)2(1)基态氮原子的价电子排布式为。

(2)NH3、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为。

(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都可以与Cu2+形成络合物。①铜元素位于元素周期表第四周期第族。

②预测(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)与Cu2+形成的络合物最稳定。

(4)下列说法正确的有。

A.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N原子采取的都是sp3杂化B.在Ⅱ中C元素的电负性最大C.在Ⅲ中C—N—C键角是107°18'D.在Ⅲ中N元素的第一电离能最大E.在Ⅲ中碳氧键的键能均相等(5)某杂志报道了一种磷化硼纳米颗粒作为高选择性CO2电化学还原为甲醇的非金属电催化剂。磷化硼熔点特别高,处于极高温的空气环境时也具有抗氧化作用。其晶胞结构如图所示:①磷化硼晶体中与硼原子距离最近且相等的硼原子数为。

②若图中A处磷原子坐标为(0,0,0),D处磷原子坐标为(1,1,0),则E处的硼原子坐标为。

③已知磷化硼晶胞中A处磷原子与D处磷原子间的距离为apm,则硼原子与最近磷原子的核间距为pm。

答案(1)2s22p3(2)H2O>NH3>CH4(3)①ⅠB②Ⅲ(4)AD(5)①12②(34,14,14)解析(1)N是7号元素,基态氮原子价电子排布式为2s22p3。(2)NH3、CH4、H2O都属于分子晶体,NH3和H2O都可以形成分子间氢键,而CH4不可以,且H2O分子间氢键比NH3的分子间氢键多,故三者沸点由高到低顺序为H2O>NH3>CH4。(3)①铜是29号元素,位于元素周期表第四周期第ⅠB族;②(HOOCCH2)2N—CH2—CH2—N(CH2COOH)2可与Cu2+形成稳定的五元环,故Ⅲ形成的络合物更稳定。(4)A项,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N原子价层电子对数都为4,采取的都是sp3杂化,正确;B项,Ⅱ中有N、C、O、H四种元素,O元素的电负性最大,错误;C项,Ⅲ中N原子上有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,只能分析出C—N—C键角小于109°28',不能确定具体数值,错误;D项,Ⅲ中有O、N、C、H四种元素,N元素的第一电离能最大,正确;E项,Ⅲ中含有碳氧单键和碳氧双键,二者键能不相等,错误。(5)①由磷化硼晶胞结构可知,P原子位于晶胞的8个顶点与6个面心,以底面面心P原子为例,与P原子距离最近且相等的P原子有12个,一个晶胞中P原子的个数为8×18+6×12=4;B原子位晶胞内,一个晶胞中B原子的个数为4,可知晶胞中B与P的个数比为1∶1,因此与硼原子距离最近且相等的硼原子也有②将磷化硼晶胞分为8个小的立方体,四个硼原子分别位于四个交错的小立方体体心位置,若图中A处磷原子坐标为(0,0,0),D处磷原子坐标为(1,1,0),则E处的硼原子坐标为(34,14,1③设硼原子与最近磷原子的核间距为Lpm,由磷化硼晶胞可知,A处磷原子与D处磷原子位于面对角线位置,A、D的距离为apm,则磷化硼晶胞边长为22apm,晶胞体对角线等于4Lpm,可得4Lpm=3×22apm,L=14×3×2244.(2022届珠海摸底,20)元素周期表第ⅢA族包括B、Al、Ga等元素,它们参与形成的化合物有重要研究和应用价值,回答下列问题:(1)基态Ga原子的价电子排布式为;Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是。

(2)实验发现,氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时,都以二聚态(Al2Cl6)形式存在。其球棍模型如图所示。①该分子中Al原子采取杂化。

②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有(填标号)。

A.离子键B.极性共价键C.金属键D.非极性共价键E.配位键F.σ键G.氢键(3)更高温度下Al2Cl6二聚体则离解成AlCl3,BF3是AlCl3的一