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专练28分子空间结构与物质性质授课提示：对应学生用书55页一、选择题1．[2024·吉林卷]如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误

的是（）QZY4溶液―――――――→逐渐通入XW3至过量QZX4Y4W12溶液A．单质沸点：Z>Y>WB．简单氢化物键角：X>YC．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y答案：D解析：常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子

质量O2>H2，则分子间作用力O2>H2，故单质的沸点：S>O2>H2，A正确；NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，但N、O上分别有1，2个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故简单氢化物的键角：NH3>H2

O，B正确；向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu（OH）2沉淀，当NH3过量时，Cu（OH）2沉淀溶解生成深蓝色的Cu（NH3）4SO4溶液，C正确；配合物Cu（NH3）4SO4中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其中配位原子是N，D错

误。2．[2024·石家庄市质量检测]物质的结构决定其性质，下列事实与解释相符的是（）选项事实解释ACF4是非极性分子C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零BGe原子间难以形成π键Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠C干冰

的熔点低于SiO22个C===O键的键能之和小于4个Si—O键的键能之和D利用杯酚可分离C60和C70超分子具有自组装的特征答案：B解析：CF4中C与4个F形成4个σ键，孤对电子数为0，所以C原子采用sp3杂化，则CF4为正四面体形结构，该分子正负电荷中心重合，为非极性

分子，A项事实与解释不相符；Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难有效肩并肩重叠形成π键，B项事实与解释相符；干冰（二氧化碳）为分子晶体、二氧化硅为共价晶体，共价晶体的熔沸点高于分子晶体，C项事实与解释不

相符；杯酚可分离C60与C70是由于杯酚能与C60形成超分子，而不能与C70形成超分子，反映出超分子具有分子识别的特性，D项事实与解释不相符。3．[2024·吉林卷]下列化学用语或表述正确的是（）A．中子数为1的氦核素：12HeB．SiO2的晶体

类型：分子晶体C．F2的共价键类型：p—pσ键D．PCl3的空间结构：平面三角形答案：C解析：中子数为1的氦元素的质量数为3，表示为32He，A错误；二氧化硅为共价晶体，B错误；F2中的共价键由2个F原子各提供1个未成对电子的2p原子轨道重叠形成，为p­pσ键，C

正确；PCl3的中心P原子的价层电子对数为3＋5－3×12＝4，有1个孤电子对，故PCl3的空间结构为三角锥形，D错误。4．[2024·湖北卷]基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是（）A．VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空

间结构相同B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成答案：A解析：中心原子含有孤电子对的分子，其空间结构与VSEPR模型不同，A错误。5．[2024·安徽卷]下列

有关物质结构或性质的比较中，正确的是（）A．键角：NH3>NO－3B．熔点：NH2OH>[NH3OH]ClC．25℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4ClD．羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…

N答案：D解析：NH3中N为sp3杂化，NO－3中N为sp2杂化，则键角：NH3<NO－3，A项错误；NH2OH为分子晶体，[NH3OH]Cl为离子晶体，则熔点：NH2OH<[NH3OH]Cl，B项错误；由题可知，

NH2OH的碱性比NH3·H2O弱，根据“越弱越水解”，知[NH3OH]＋的水解程度大于NH＋4的水解程度，且二者水解均使溶液显酸性，则同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl<NH4Cl，C项错误；O的电负性大于N，则O与H的结合能力更强，故羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—

H…N，D项正确。6．[2023·湖北卷]价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是（）A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B．SO2－3和CO2－3的空间构型均为平面三角形C．CF4和SF4均为非极性分子D．X

eF2与XeO2的键角相等答案：A解析：甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4，水分子的中心原子价层电子对数也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；SO2－3的孤电子对数为1，CO2－3的孤电子对数为0，所以SO2－3的空间构型为三角锥形，CO2－3的空间构型为平面三角形，

B错误，CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2和XeO2分子中，孤电子对数不相等，孤电子对数越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；故选A。7．[2023·新

课标卷]“肼合成酶”以其中的Fe2＋配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼（NH2NH2），其反应历程如下所示。下列说法错误的是（）A．NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B．反应涉及N－H、N－O键断裂和N

－N键生成C．催化中心的Fe2＋被氧化为Fe3＋，后又被还原为Fe2＋D．将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2答案：D解析：NH2OH、NH3、H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；

由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；由反应历程可知，反应过程中，Fe2＋先失去电子发生氧化反应生成Fe3＋，后面又得到电子生成Fe2＋，C正确；由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2

有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D。8．[2024·北京清华附中阶段检测]已知SiCl4与N­甲基咪唑（）反应可以得到M2＋，其结构如图所示，下列说法不正确的是（）A．M2＋中Si的配位数是6B．

1个M2＋中含有42个σ键C．SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次升高D．气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形答案：B解析：由图可知，中心Si原子与Cl之间、与N原子之间均形成配位键，故其配位数是6，A项正确；单键为σ键，双键为1个σ键和一个π键，配位键也为σ

键，故1个M2＋中含有54个σ键，B项错误；由于SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，沸点逐渐升高，故SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的沸点依次升高，C项正确；SiCl4的中心原子Si原子的价层电子对数为4＋4－1×4

2＝4，无孤电子对，故气态SiCl4分子的空间结构为正四面体形，D项正确。9．[2024·兰州市高三诊断考试]化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号。下列说法不正确的是（）A．基态Cr原子的价层电子排布式：3d54s1B．Cl2O的电子式：Cl∶O····∶ClC．OF2和ClO－2

的VSEPR模型均为四面体形D．ICl和NH3均为极性分子答案：B解析：Cr是24号元素，基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，A项正确；Cl2O中Cl原子的最外层电子数为7，Cl和O原子之间存在1对共用电子，各原子最外层均满足8电子稳定结构，故其电子式为∶Cl····∶O···

·∶Cl····∶，B项错误；OF2的中心O原子的价层电子对数为2＋12×（6－2×1）＝4，ClO－2的中心Cl原子的价层电子对数为2＋12×（7＋1－2×2）＝4，故二者的VSEPR模型均为四面体形，C项正确；ICl中I原子和Cl

原子之间形成1对共用电子，其结构为I—Cl，结构不对称，为极性分子，NH3为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，D项正确。10．[2024·浙江1月]X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子

的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是（）A．沸点：X2Z>X2QB．M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2C．化学键中离子键成分的百分数：M2Z>M2QD．YZ－3与QZ2－3离子空间结构均为三角锥形答案：D解析：X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，

X原子半径最小，则X为H，短周期中M电负性最小，则M为Na，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，则Z为O，Z与Y、Q相邻，则Y为N，Q为S。H2O可形成分子间氢键，故沸点：H2O>H2S，A项正确；O

与S同主族，其化学性质相似，Na与O可形成Na2O、Na2O2，故Na与S也可形成Na2S、Na2S2，B项正确；电负性差值越大，离子键成分的百分数越大，同主族元素自上而下电负性依次降低，O的电负性大于S，则

离子键成分的百分数：Na2O>Na2S，C项正确；NO－3的中心N原子的孤电子对数＝5＋1－3×22＝0，为sp2杂化，则NO－3的空间构型为平面三角形，D项错误。11．[2022·湖北卷]磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O===P（N3）3。下列关

于该分子的说法正确的是（）A．为非极性分子B．立体构型为正四面体形C．加热条件下会分解并放出N2D．分解产物NPO的电子式为N⋮⋮P∶O∶····答案：C解析：从结构简式可知该分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A项错误；P连接的四个原子或原子团不完全相同

，故立体构型不可能为正四面体形，B项错误；O===P（N3）3的分解产物为NPO（D项中提示），N元素化合价降低，由得失电子守恒知，其分解还会产生N2，C项正确；NPO的电子式是∶N⋮⋮P∶O∶····，D项错误。二、非选择题12．[2022·全国甲卷（节选）

]2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（CH2===CH2）与四氟乙烯（CF2===CF2）的共聚物（ETFE）制成。回答下列问题：（1）基态

F原子的价电子排布图（轨道表示式）为。（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势（纵坐标的标度不同）。第一电离能的变化图是（填标号），判断的根据是_________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________；第三电离能

的变化图是（填标号）。（3）固态氟化氢中存在（HF）n形式，画出（HF）3的链状结构。（4）CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为和；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因。答

案：（1）（2）a同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道是半充满稳定结构，第一电离能比O原子大b（3）H—F…H—F…H—F（4）sp2sp3F的电负性比H大，C—F键的键能比C—H键的大解析：（1）基态F原子

的价电子排布式为2s22p5，故其价电子排布图（轨道表示式）为（2）C、N、O、F均位于第二周期，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力增强，第一电离能逐渐增大，但N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道是半充满稳定结

构，第一电离能比O原子大，故选a；C原子失去2个电子后达到2s2全满稳定结构，再失去1个电子较难，故第三电离能比N原子大，故选b。（3）固态氟化氢分子间存在氢键，故（HF）3的链状结构为H—F…H—F…H—F。（4）CF2==

=CF2分子中C原子形成碳碳双键，故C原子为sp2杂化；ETFE是乙烯与四氟乙烯的共聚物，可表示为CH2—CH2—CF2—CF2，故在ETFE分子中碳原子为sp3杂化；由于F的电负性比H大，C—F键的键能比C—H键的大，故聚四氟乙烯比聚乙烯稳定。13．[2024·浙江1月

]氮和氧是构建化合物的常见元素。已知：请回答：（1）某化合物的晶胞如图，其化学式是，晶体类型是。（2）下列说法正确的是。A．电负性：B>N>OB．离子半径：P3－<S2－<Cl－C．第一电离能：Ge<Se<AsD．基态Cr2＋的简化

电子排布式[Ar]3d4（3）①H2N—NH2＋H＋―→H2N—NH＋3，其中—NH2的N原子杂化方式为，比较键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2H2N—NH＋3中—NH＋3（填“>”“<”或“＝”），请说明理由_____

___________________________________________________________________________________________________________________________________________。②将HNO3

与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO＋2。比较氧化性强弱：NO＋2HNO3（填“>”“<”或“＝”）；写出A中阴离子的结构式________________________

________________________________________________。答案：（1）Cr（H2O）4Cl2或CrCl2·4H2O分子晶体（2）CD（3）①sp3<—NH2中N有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小解

析：（1）由晶胞结构可知，晶胞顶点和面心处原子团是一样的，均为CrCl2·4H2O，故该化合物的化学式为CrCl2·4H2O，其晶体类型为分子晶体。（2）同一周期主族元素，从左到右，电负性依次增大，故电负性顺序为O>N>B，A项错误；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径

越小，故离子半径顺序为P3－>S2－>Cl－，B项错误；同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素例外，故第一电离能：Ge<Se<As，C项正确；基态Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，则基态Cr2＋的简化电子排布式为[Ar]3d4，D项正确。（3）

①—NH2中N原子的价层电子对数为3＋5－1×32＝4，故杂化方式为sp3；—NH2的价层电子对数为4，有一对孤对电子，—NH＋3的价层电子对数为4＋5－1－1×42＝4，无孤对电子，由孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对

的斥力知，键角—NH2<—NH＋3。②由题给条件及原子守恒可知，该反应为HNO3＋2SO3===NO2HS2O7，硝酸失去OH－得到NO＋2，则NO＋2得电子能力更强，即氧化性更强，故氧化性：NO＋2

>HNO3；A中阴离子为HS2O－7，根据题给已知信息可知其结构式为。