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分子结构与性质专项训练

题组一

共价键及其分类的综合考查

1.下列说法中不正确的是(

) 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，最多有一个σ键

C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键

D.N2分子中有一个σ键，两个π键

【考点】共价键的类型

【题点】σ键与π键的比较

答案

C 解析

从原子轨道重叠程度看，π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小，故π键稳定性低于σ键，在气体单质分子中存在σ键(如Cl2、H2)、π键(N2中存在σ键和π键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。

2.氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列叙述正确的是(

) A.分子中原子的最外层均满足8电子结构

B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长

C.分子中含有2个σ键和4个π键

D.不能和氢氧化钠溶液发生反应

【考点】共价键的综合

【题点】共价键的综合

答案

A 解析

(CN)2分子中每个C、N原子分别形成4个键、3个键，原子的最外层均满足8电子结构，且含有3个σ键，4个π键；成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C，故N≡C键比C—C键的键长短；由(CN)2与卤素性质相似，卤素能和NaOH溶液反应，知(CN)2也可以和NaOH溶液反应。

3.在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是(

) A.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

B.Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

C.Cl2＋H2O===HClO＋HCl D.NH4Cl＋NaOH=====NaCl＋NH3↑＋H2O 【考点】共价键的分类

△

【题点】共价键类型的判断

答案

A 解析

化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。A反应中既有Na与O22的离子键，＋－O—O非极性键，H—O极性键的断裂，反应后又有碱的离子键，氧分子中O—O非极性键及O—H极性键的形成，符合题意；B反应中缺少非极性共价键的形成，不符合题意；C反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性共价键的形成，不符合题意；D反应中没有非极性共价键的断裂和形成，不符合题意。

4.等电子体之间结构相似、物理性质也相近，根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是(

) A.CO23和NO3

－－B.O3和SO2

C.CO2和NO2

D.SCN和N3

【考点】等电子原理

【题点】等电子体的书写和判断

答案

C 解析

CO2与NO2具有相同的原子总数，但最外层电子总数不同，CO2中原子最外层电子总数为16，NO2中原子最外层电子总数为18，故二者不能互称为等电子体，C项符合题意。

5.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是(

) A.配位体是Cl和H2O，配位数是8 B.中心离子是Ti4，配离子是[TiCl(H2O)5]2

＋＋－－－－－－C.内界和外界中Cl的数目比是1∶2 D.向1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀

【考点】配位键、配合物的综合考查

【题点】配合物的结构与性质的综合

答案

C 解析

配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配体是Cl和H2O，配位数是6，A项错误；中心离子是Ti3，B项错误；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界Cl的个数为1，外界Cl的个数为2，内＋－－－－界和外界中Cl的数目比是1∶2，C项正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl与Ag反应，内界Cl不与Ag反应，故只能生成2 mol AgCl沉淀，D项错误。

6.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是(

) －＋－－＋

A.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键

B.SF6是由非极性键构成的分子

C.1 mol C2H4分子中有5 mol σ键和1 mol π键

D.C2H2分子中不含非极性键

【考点】共价键类型的综合

【题点】共价键类型的综合

答案

C 解析

本题的易错之处是对共价键的分类掌握不牢固，错选B、D。1 mol S8分子中含有8 mol 32 gσ键，因此32 g S8分子中所含σ键为－×8＝1 mol，A项错误；根据SF6的结构8×32 g·mol1模型可知，SF6是由S—F极性键构成的，B项错误；成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个π键，因此1 mol乙烯中含有5 mol σ键和1 mol π键，C项正确；C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。

题组二

分子的立体结构及其理论

7.下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是(

) ①BF3

②CH2==CH2

③A.①②③

C.②③④

【考点】杂化轨道理论的应用

④CH≡CH

⑤NH3

⑥CH4

B.①⑤⑥

D.③⑤⑥

【题点】利用杂化轨道理论解释微粒的空间构型

答案

A 解析

sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。

8.(2018·深州中学期中)用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是(

) A.CS2是V形分子

C.BF3是三角锥形分子

【考点】价层电子对互斥理论

【题点】价层电子对互斥理论的应用

答案

D 解析

CS2分子的结构与二氧化碳相同，均是直线形结构，A不正确；BF3是平面三角形结构，C不正确；NH4是正四面体形结构，键角等于109°28′，D正确。

＋B.SnBr2键角大于120°

D.NH4键角等于109°28′

＋

9.(2017·福建柘荣一中、宁德中学高三联考)根据价层电子对互斥理论，判断下列分子或离子的立体结构正确的是(

) 编号

①

②

③

④

A.①②

B.②③

C.②④

D.①④

【考点】价层电子对互斥理论

【题点】价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子立体构型的对比

答案

D 解析

AsCl3分子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一对孤电子对，分子立体构型为三角锥形，①正确；甲醛(H2C==O)分子的价层电子对数为3(有一个双键)，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，②错误；NF3分子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，③错误；NH4的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的立体构型为正四面体形，④正确。

10.(2017·武汉二中高二期中)顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(

) ＋分子式

AsCl3

HCHO NF3

NH4

＋价层电子对互斥模型

四面体形

平面三角形

四面体形

正四面体形

分子或离子的立体构型

三角锥形

三角锥形

平面三角形

正四面体形

A.碳铂中所有碳原子在同一平面上

B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2

C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1 D.1 mol 1，1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA

【考点】分子立体构型的综合

【题点】分子立体构型的综合考查

答案

C 解析

根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，因此杂化类型为sp3

杂化，B错误；碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为2∶1，C正确；由题中信息可知，1,1-环丁二羧酸的结构简式为环上的氢原子，可得1 mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D错误。

题组三

分子性质的综合考查

11.下列有关极性分子、非极性分子的说法，正确的是(

) A.由极性键构成的分子都是极性分子

B.含非极性键的分子一定是非极性分子

C.极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键

D.以极性键结合的双原子分子一定是极性分子

【考点】分子的极性

【题点】分子极性与共价键极性的综合判断

答案

D ，补全碳解析

由极性键构成的分子，若正、负电荷中心重合，则为非极性分子，故A错误；含非极性键的分子可能是极性分子，如H2O2中含有O—O非极性键，CH3CH2OH中含有C—C非极性键，但它们都是极性分子，故B错误；非极性分子中也可能只含有极性键，如CO2是非极性分子，却含有C==O极性键，故C错误；以极性键结合的双原子分子都是极性分子，D正确。

12.在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是(

) A.熔点：CO2>KCl>SiO2 C.沸点：乙烷>戊烷>丁烷

B.水溶性：HCl>H2S>SO2

D.热稳定性：HF>H2O>NH3

【考点】较强的分子间作用力——氢键

【题点】氢键、范德华力对物质物理性质的影响综合考查

答案

D 解析

二氧化硫的溶解度大于硫化氢，B项错；随着碳原子数增多，烷烃的沸点升高，C项错；非金属元素的得电子能力越强，其氢化物越稳定，D项正确。

题组四

综合应用题

13.经X-射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。

(1)从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_____，不同之处为_____(填字母)。

A.中心原子的杂化轨道类型

B.中心原子的价层电子对数

C.立体结构

D.共价键类型

(2)R中阴离子N5中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Πn其中m代m表示，－表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Ⅱ66)，则N5中的大π键应表示为________。

－(3)图中虚线代表氢键，其表示式为(NH4)N—H…Cl、________、________。

【考点】共价键的综合

【题点】共价键的综合

6答案

(1)ABD

C

(2)5

Ⅱ5

(3)(H3O)O—H…N(N5)

(NH4)N—H…N(N5) ＋－＋－＋14.数十亿年来，地球上的物质不断地发生变化，大气的成分也发生了变化。下表是原始大气和目前的空气的成分：

空气的成分

原始大气的成分

用上表中所涉及的分子填写下列空白。

(1)含有10个电子的分子有________________________(填化学式，下同)。

(2)由极性键构成的非极性分子有________。

(3)与H可直接形成配位键的分子有________。

(4)沸点最高的是________，用所学知识解释其沸点高的原因：___________________。

(5)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有________，它的立体构型为________。

(6)____极易溶于水，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成______。

【考点】较强的分子间作用力——氢键

【题点】氢键对物质物理性质的影响综合考查

答案

(1)H2O、Ne、CH4、NH3

(2)CH4、CO2

(3)NH3、H2O

(4)H2O

液态水分子间存在氢键，使分子间作用力增强，沸点升高

(5)CH4

正四面体

(6)NH3

氢键

＋N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体He、Ne等

CH4、NH3、CO、CO2等

解析

(3)H有空轨道，与它形成配位键的分子应有孤电子对。根据＋和知，NH3和H2O可以和H以配位键结合成NH4和H3O。(5)甲烷的电子式为孤电子对，且中心碳原子为sp3杂化，故其立体构型为正四面体。

＋＋＋，不存在

15.(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。

②在[Ni(NH3)6]2中Ni2与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子＋＋是________。

(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示，经研究表明Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN＋－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以以其他个数比配合。

请按要求填空：

①Fe3与SCN反应时，Fe3提供_______，SCN提供_______，二者通过配位键结合。

＋－＋－②所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比1∶1配合，所得离子显红色，＋－＋－含该离子的配合物化学式是________。

【考点】配位键、配合物的综合考查

【题点】配合物组成的综合分析

答案

(1)①正四面体形

②配位键

N (2)①空轨道

孤电子对

②[Fe(SCN)]Cl2

6＋2－2×42－解析

(1)①SO4中S原子的孤电子对数为＝0，价层电子对数＝4＋0＝4，故其立体2构型为正四面体形；②Ni2提供空轨道，NH3中N原子提供孤电子对，二者之间形成配位键。

＋(2)①Fe3与SCN反应生成的配合物中，Fe3提供空轨道，SCN提供孤电子对；②Fe3与SCN＋－＋－＋＋－以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2，所以FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl。