第二章-分子结构与性质高考真题分类汇编

第1页选修三《物质结构与性质》高考考点真题分类汇编与解析第二章分子结构与性质1、化学键的分类，共价键的分类与比较【2019新课标Ⅲ】（4）NH4H2PO4中，P的______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。【答案】sp3σ【解析】计算出P的杂化类型是sp3，与氧原子形成的是磷氧双键，其中p轨道是σ，与氢氧形成的是单键。【2018新课标Ⅰ卷】（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中，存在_____（填标号）。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键【答案】AB【解析】LiAlH4中的阴离子是AlH4－，阴阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答案选AB；【2018新课标Ⅱ卷】（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；【答案】平面三角2【解析】气态三氧化硫以单分子形式存在，根据（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即σ键、π键；【2018海南】（3）CuFeS2与氧气反应生成SO2，SO2中共价键的类型有_________。【答案】σ键和π键【解析】SO2中硫、氧原子以双键结合，故共价键类型为σ键和π键。【2017江苏】（2）丙酮()分子，1mol丙酮分子中含有σ键的数目为______________。【答案】9mol【解析】丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是甲基中的C形成3个C―Hσ键，1个C―Cσ键，为sp3杂化，羰基中的C形成3个C―Cσ键，一个π键，故C的杂化方式为sp2；据以上分析1mol丙酮分子中含有σ键的数目为9mol。第2页【2017海南】Ⅱ.ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：（1）碳的一种单质的结构如图（a）所示。碳原子间存在的共价键类型有________，【答案】σ键、π键【解析】该单质为石墨，层内碳原子之间形成σ键，层间的碳原子间形成的是π键；【2015海南化学】（3）SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S—O键长由两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为(填图2中字母)，该分子中含有个σ键。【答案】a，12。【解析】该结构中S—O键长两类，一类如图中a所示，含有双键的成分键能较大，键长较短，另一类为配位键，为单键，键能较小，键长较长；由题给结构分析该分子中含有12个σ键。【2018江苏卷】（4）N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=__________________。【答案】1∶2【解析】N2的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键。【2018海南卷】II.CuFeS2中存在的化学键类型是________________。【答案】离子键【解析】CuFeS2中存在非金属与金属之间的化学键，为离子键；【2017新课标Ⅰ】（2）K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。【答案】K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱第3页【解析】K的原子半径大于Cr的半径，且价电子数较少，金属键较弱，因此K的熔点、沸点比Cr低。【2017新课标Ⅱ】（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）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__________。（填标号）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②R中阴离子5N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号nm表示，其中m代表参与形成大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66），则5N中的大π键应表示为____________。【答案】①ABDC②565【解析】①根据图(b)，阳离子是+4NH和H3O＋，+4NH中原子N含有4个σ键，孤电子对数为(5−1−4×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形，H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6−1−3)/2=1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②根据图(b)，5N中σ键总数为5个，5N的大Π键应表示为65；【2017新课标Ⅲ】（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。【答案】离子键和π键（或键）【解析】硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个第4页氧原子形成3个σ键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在π键。【2016年高考新课标Ⅰ卷】（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是________________。【答案】锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；【解析】Ge与C是同族元素，C原子原子半径较小，原子之间可以形成双键、叁键；但Ge原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，这是由于锗的原子半径大，原子之间形成的ρ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；【2015新课标Ⅰ卷理综化学】（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，【答案】（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构（3）σ键和π键【2015福建理综化学】（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有___molσ键。【答案】8。2、等电子体【2015新课标Ⅰ卷理综化学】（3）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。【答案】CO2、SCN-【解析】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；【2018江苏卷】（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_____________（填化学式）。【答案】NO2−【解析】用替代法写出O3的等电子体。3、分子结构与杂化轨道理论【2019新课标1】（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。【答案】sp3sp3第5页【解析】乙二胺中N形成3个单键，含有1对孤对电子，属于sp3杂化；C形成4个单键，不存在孤对电子，也是sp3杂化；【2019新课标Ⅱ】（1）元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______。【答案】三角锥形【解析】As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH3，为三角锥形故答案为：三角锥形；【2019新课标Ⅲ】（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。【答案】4【解析】氯化铁的双聚体，就是两个氯化铁相连接在一起，已知氯化铁的化学键有明显的共价性所以仿照共价键的形式将两个氯化铁连接在一起，即结构式为，因此Fe的配位数为4。【2019新课标Ⅲ】（4）NH4H2PO4中，P的______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。【答案】sp3σ【解析】计算出P的杂化类型是sp3，与氧原子形成的是磷氧双键，其中p轨道是σ，与氢氧形成的是单键。【2019江苏】（2）24SO的空间构型为_____________（用文字描述）；【答案】正四面体【解析】SO42－中S形成4个σ键，孤电子对数为(6＋2－4×2)/2=0，因此SO42－空间构型为正四面体形【2019江苏】（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；【答案】sp3、sp2第6页【解析】根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；【2018新课标Ⅰ卷】（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。【答案】正四面体sp3【解析】LiAlH4中的阴离子是AlH4－，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；【2018新课标Ⅱ卷】（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是_________。【答案】H2S【解析】根据价层电子对互斥理论可知H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是612622623242333222、、，因此不同其他分子的是H2S。【2018新课标Ⅱ卷】（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。【答案】平面三角sp3【解析】气态三氧化硫以单分子形式存在，根据（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化轨道类型为sp3。【2018新课标Ⅲ】（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________________，C原子的杂化形式为________________。【答案】平面三角形sp2【解析】碳酸锌中的阴离子为CO32-，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为3+(4－3×2＋2)/2=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。【2018江苏卷】（1）24SO中心原子轨道的杂化类型为___________；3NO的空间构型为_____________（用文字描述）。【答案】sp3平面（正）三角形【解析】用价层电子对互斥理论分析SO42-中S的杂化方式和NO3-的空间构型。【2018海南】（2）在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。第7页①X分子的立体构型是______，中心原子杂化类型为__________【答案】V形sp3【解析】臭鸡蛋气味的气体为硫化氢，分子中价层电子有4对，孤对电子为6212=2对，故构型是V形，中心原子杂化类型为sp3，有孤对电子。【2018海南】（3）CuFeS2与氧气反应生成SO2，SO2中心原子的价层电子对数为_____。【答案】3【解析】SO2中心原子的价层电子对数为602=3。【2017江苏】（2）丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_______________，1mol丙酮分子中含有σ键的数目为______________。【答案】sp2和sp39mol【解析】丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是甲基中的C形成3个C―Hσ键，1个C―Cσ键，为sp3杂化，羰基中的C形成3个C―Cσ键，一个π键，故C的杂化方式为sp2；据以上分析1mol丙酮分子中含有σ键的数目为9mol。【2017新课标Ⅰ】（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在+3I离子。+3I离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。【答案】V形sp3【解析】+3I与OF2互为等电子体，OF2属于V形，因此+3I几何构型为V形，其中心原子的杂化类型为sp3。【2017新课标Ⅲ】（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。【答案】spsp3【解析】CO2和