题型逐点通关练(十八)分子结构与性质-2025版世纪金榜二轮化学收官专项辅导与训练

题型逐点通关练(十八)分子结构与性质(20分钟25分)1.(8分)绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图所示)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。回答下列问题:(1)天门冬氨酸中的共价键类型为σ键、π键(填“σ键”“π键”或“σ键、π键”),其中C、N原子的杂化轨道类型为sp2、sp3,图中O—C—C的键角大于(填“大于”或“小于”)C—C—N的键角。(3分)

【解析】(1)双键碳原子所连原子或原子团的空间结构为平面三角形,单键碳原子所连原子或原子团的空间结构为四面体形,键角:∠1(O—C—C)>∠2(C—C—N)。(2)H2S和H2Se热稳定性较好的是H2S,从分子结构角度解释其原因:S的原子半径小于Se,S—H键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强。(3分)

【解析】(2)非金属性:S>Se,H2S和H2Se中热稳定性较好的是H2S;S的原子半径小于Se,S—H键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强。(3)将天门冬氨酸中的—NH2换成—NO2,得到的新物质的酸性会增强,原因是O的电负性比H大,所以—NO2的极性大于—NH2,导致羧基上羟基的极性更大,更易电离出H+。(2分)

【解析】(3)O的电负性比H大,所以—NO2的极性大于—NH2,导致羧基上羟基的极性更大,更易电离出H+,若将天门冬氨酸中的—NH2换成—NO2,得到的新物质的酸性会增强。2.(7分)(2024·潍坊模拟)回答下列问题:(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是乙二胺的两个氮原子提供孤电子对给金属离子形成配位键,

其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+(填“Mg2+”或“Cu2+”)。(2分)

【解析】(1)乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是乙二胺的两个氮原子提供孤电子对给金属离子形成配位键;由于Cu2+的半径大,更容易提供空轨道,所以其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+。(2)元素As与N同族。预测As的氢化物的键角比NH3的键角小(填“大”或“小”),其判断理由是元素As与N同族,从N到As,电负性减小,孤电子对离核越来越远,对成键电子的排斥力越来越弱,故键角逐渐减小。(2分)

【解析】(2)元素As与N同族,从N到As,电负性减小,孤电子对离核越来越远,对成键电子的排斥力越来越弱,故键角逐渐减小,则键角:AsH3<NH3。(3)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(11.6℃),原因是由于苯胺分子间存在氢键,导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔、沸点。

NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-(用n代表P原子数)。(2分)【解析】(3)由于苯胺分子间存在氢键,导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔、沸点;根据焦磷酸根离子和三磷酸根离子的空间结构模型可推知二者的化学式分别为P2O74-、P3O105-,可得这类磷酸根离子的化学式通式为(PnO3n(4)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性:易溶于水(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(1分)

【解析】(4)根据抗坏血酸的分子结构可知,分子中有四个羟基,羟基为亲水基团,则易溶于水。3.(6分)(2024·福州模拟节选)科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料,其结构简式为(1)基态氟原子的最高能级的电子云有3种空间伸展方向;基态硒原子的价层电子排布式是4s24p4;氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序是F>N>O(用元素符号表示)。(3分)

【解析】(1)基态F原子的价电子排布式为2s22p5,原子的最高能级为2p,电子云有3种伸展方向;基态硒原子价电子排布式为4s24p4;氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O。(2)该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,它不能(填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键,其原因是氢原子没有直接与氮、氧、氟原子连接,故不能形成分子内或者分子间氢键。(2分)

【解析】(2)由结构简式可知,该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,但是氢原子没有直接与氮、氧、氟原子连接,所以不能形成分子内或者分子间氢键。(3)常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解,从物质结构的角度看,其原因是原子半径N>O,键长越短,键能越大,O原子形成的H—O键的键能大于N原子形成的N—H键,则氢化物H2O更难分解。(1分)

【解析】(3)常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解,H2O稳定性大于NH3,说明水分子中H—O键的键能大于N—H键,原子半径N>O,键长越短,键能越大,O原子形成的H—O键的键能大于N原子形成的N—H键,则氢化物H2O更难分解。4.(4分)(2024·海口模拟节选)尿素[CO(NH2)2]作为一种中性肥料,适用于各种土壤和植物。(1)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成CO(NH2)2:CO2+2NH3===CO(NH2)2+H2O。①上述物质中,属于非极性分子的是CO2(填化学式)。(1分)

②键角比较:NH3>(填“>”或“<”)H2O,原因是H2O、NH3中O、N原子均采取sp3杂化,H2O中O原子有2对孤电子对,NH3中N原子有1对孤电子对,孤电子对之间排斥力>孤电子对与成键电子对之间排斥力>成键电子对之间排斥力。(2分)

【解析】(1)①上述物质中,属于非极性分子的是CO2,因为CO2是直线形结构,正负电荷重心重合;②H2O、NH3中O、N原子均采取sp3杂化,H2O中O原子有2对孤电子对,NH3中N原子有1对孤电子对,孤电子对之间排斥力>孤电子对与成键电子对之间排斥力>成键电子对之间排斥力,故键角NH3>H2O。(2)尿素的结构和丙酮()相似,相对分子质量相近,但常温下,丙酮是