讲练测2020届高考化学一轮复习 模块六 选修部分 专题十七 物质的结构与性质 考点二 分子结构与性质 第2步 联系客服

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第1步 高考真题试水

1.(2020·上海卷)PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是( )

A.PH3分子呈三角锥形 B.PH3分子是极性分子

C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P—H键键能低 D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键键能高

解析:A项,NH3分子呈三角锥形,PH3分子结构和NH3相似,故PH3分子也呈三角锥形;B项,PH3分子中P原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,整个分子中电荷分布不均匀,故PH3分子是极性分子;C项,PH3沸点低于NH3沸点是因为NH3分子间存在氢键,二者沸点的高低与键能无关;D项,由于N—H键键能高,故NH3比PH3分子稳定。

答案:C

2.(2020·四川卷)下列推论正确的是( ) A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3 B.NH4为正四面体结构,可推测PH4也为正四面体结构 C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体

D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子 解析:A项,NH3分子间存在氢键,故沸点NH3>PH3;C项,SiO2为原子晶体;D项,C3H8

的碳链为锯齿型,为极性分子。

答案:B

3.(2020·新课标全国卷Ⅰ)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题: (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。

(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是________________。 (3)CS2分子中,共价键的类型有________,C原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。

(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于________晶体。

(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

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石墨烯晶体 金刚石晶体

①在石墨烯晶体中,每个C原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C原子在同一平面。

解析:(1)电子云可以形象地描述电子在核外空间出现的概率。C有6个核外电子,核外电子排布式为:1s2s2p,自旋方向相反的电子有2对。

(2)碳原子核外最外层有四个电子,不易失去电子也不易得到电子,与其他元素成键时易于形成共用电子对,即形成共价键。(3)CS2分子中,C与S原子形成双键,每个双键都是含有1个σ键和1个π键,分子空间构型为直线型,则含有的共价键类型为σ键和π键;C原子的最外层形成2个σ键,无孤对电子,所以为sp杂化;O与S同主族,所以与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为CO2;与二氧化碳互为等电子体的离子有SCN,所以SCN的空间构型与键合方式与CS2相同;

(4)该化合物熔点为253 K,沸点为376 K,说明熔沸点较低,所以为分子晶体; (5)①每个C原子参与形成3个六元环,每个碳原子对六元环的贡献为1/3,则每个六1

元环占有6×=2个;②每个C原子周围形成4个共价键,每2个共价键即可形成1个六元

3环,则可形成6个六元环,每个共价键被2个六元环共用,所以一个C原子可连接12个六元环;根据数学知识,3个C原子可形成一个平面,而每个C原子都可构成1个正四面体,所以六元环中最多有4个C原子共面。

答案:(1)电子云 2

(2)C有四个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构 (3)σ键、π键 sp CO2、SCN(或COS等) (4)分子 (5)①3 2 ②12 4

4.(2020·新课标全国卷Ⅱ)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:

2

2

2

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(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为____________。

(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为________;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是____________________ __________(填化学式,写两种)。

(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________;酸根呈三角锥结构的酸是____________ ______。(填化学式)

(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为________。 (5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。

该化合物中,阴离子为______________,阳离子中存在的化学键类型有________;该化合物加热时首先失去的组分是________,判断理由是____________________。

解析:a的核外电子数与周期数相同,则为H;c最外层电子数是内层电子数3倍,则为O;b价电子层含有3个未成对电子,则为N;e最外层1个电子,次外层18个电子,则为Cu。(1)N的2p电子处于半充满稳定状态,其第一电离能最大。(2)NH3是三角锥形结构,中心原子采用sp杂化;分子中含极性共价键和非极性共价键的有N2H4和H2O2。(3)根据价层电子对互斥理论,价层电子有3对的酸有:HNO2、HNO3。酸根是三角锥形结构的是H2SO3。(4)1

根据均摊法,O的个数:8×+1=2,Cu的个数:4,化学式为Cu2O。(5)阴离子呈四面体结

8构,为SO4,阳离子为[Cu(NH3)4(H2O)2],阳离子中含有共价键、配位键;该化合物加热首先失去水,原因是H2O与Cu之间的配位键强度弱于NH3与Cu之间的配位键。

2+

2+

2-

2+

3

答案:(1)N

(2)sp H2O2、N2H4 (3)HNO2、HNO3 H2SO3 (4)+1 (5)SO4 共价键和配位键 H2O H2O与Cu的配位键比NH3与Cu的弱

2+

2+

2-3

5.(2020·山东卷)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。

(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

(2)图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。

(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。

(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。

解析:(1)根据图甲可知1号C与相邻C形成σ键的个数为3。(2)图乙1号C形成了4个σ键.所以1号C的杂化方式为sp;图乙1号C与相邻C形成的键角与CH4的键角109°28′相近,图甲1号C与相邻C的键角是120°。(4)根据均摊法,晶胞含M原子的个数为:12×1/4+9=12;C60位于顶点和面心,所以晶胞含C60个数为:8×1/8+6×1/2=4,所以化学式为M3C60。

答案:(1)3 (2)sp < (3)O、H (4)12 M3C60

6.(2020·福建卷)(1)依据第二周期元素第一电离能的变化规律,参照如图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。

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