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2026全国版高考化学突破练
热点培优专练13　基于分子结构的性质分析及解释
选择题每小题3分,共33分。
基础·满分练
命题角度1　简单分子的结构与性质分析
1.BF3可与H2O发生反应:BF3+3H2OH3BO3+3HF。下列说法错误的是(　　)
A.与BF3类似,N的空间结构为平面三角形,其中心原子采用sp2杂化
B.根据H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-,可推知H3BO3为一元弱酸
C.H2O中O原子的杂化轨道只用于形成共价键
D.H—F的键长小于H和F原子的半径之和
2.(2025·安徽蚌埠二模)由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料的合成方法如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.环形C10的熔点低于金刚石
B.C10Cl8分子属于极性分子
C.C14Cl10分子中含有的σ键类型为p-sp2σ键和sp2-sp2σ键
D.基态氯原子核外电子的空间运动状态有9种
3.(2026·广州越秀区调研)磷与硫可以形成多种化合物,在这些化合物分子中磷的相对位置与白磷(P4)分子相似,某种火柴的成分之一是三硫化四磷(P4S3),其分子结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.P4分子的键角为109°28'
B.第一电离能:PC.P4S3分子中所有P的杂化方式都是sp2
D.P4S3分子中极性键与非极性键的个数比为2∶1
命题角度2　配合物的结构与性质分析
4.(2025·八省联考河南卷)配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A.配合物1中含有2种配体
B.配合物2中N原子采取sp2杂化
C.转变过程中涉及配位键的断裂和形成
D.转变前后,Co的化合价由+2价变为0价
5.(2025·河北保定一模)一种镓的配合物如图所示(Py=)。下列说法错误的是(　　)
A.该配合物中配体有2种
B.Py中氮原子的杂化方式为sp2
C.分子中∠C—Ga—C:Ga(CH3)3<
Ga(CH3)3(NH3)
D.基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
6.(2026·广州大学附中等三校联考)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是(　　)
A.Fe3+的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
B.SCN-中存在π键,和Fe3+配位的是C原子
C.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:SCN-D.向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色
命题角度3　超分子的组装与识别
7.(2025·湖北省十一校联考)冠醚与碱金属离子(Li+、Na+、K+)可形成如图所示超分子。
下列有关叙述错误的是(　　)
A.图示杂化方式为sp3的原子有两种
B.图示冠醚空腔中适配的碱金属离子从左往右顺序为Li+、Na+、K+
C.向KMnO4溶液中加入冠醚(18-冠-6)可加快其与乙烯的反应
D.图示超分子中的碳原子均在同一平面
8.(2026·辽宁沈阳市郊联体联考)超分子K+@18-冠-6的合成过程如图所示。
已知:18-冠-6的空腔直径为260~320 pm,K+的直径为276 pm。下列说法正确的是(　　)
A.水中溶解性:化合物Ⅰ<化合物Ⅱ
B.18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配,二者通过弱作用力形成超分子
C.18-冠-6亦可与Li+、Na+形成稳定的超分子
D.超分子只可以是分子,不可以是离子
能力·高分练
9.(2025·福建南平期末)含钴配合物在印染及催化等领域有重要应用。某兴趣小组利用以下流程制备[Co(NH3)5Cl]Cl2。
已知:Co3+(aq)+5NH3(aq)+Cl-(aq)[Cu(NH3)5Cl]2+(aq)　K=105.3;
Co3+(aq)+6NH3(aq)[Cu(NH3)6]3+(aq)　K=1035.2。下列说法正确的是(　　)
A.还原性:[Co(H2O)6]2+>[Co(NH3)6]2+
B.[Co(NH3)6]3+中存在的化学键有离子键、共价键和配位键
C.与Co3+的配位能力:Cl-D.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2的σ键数目为23NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
10.(2026·湖北部分重点高中联考)我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)之间相互作用,在溶液和固体态下构建了稳定的超分子聚合物(SMP),如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.一个EtP5分子中有2个—CH2CH3
B.TTF分子中核磁共振氢谱有1组峰
C.EtP5与TTF通过氢键自组装得到SMP
D.EtP5和EtP10互为同系物,用EtP10代替EtP5与TTF也能形成稳定的SMP
11.(2025·安徽淮南二模)超分子是由两种(或两种以上)的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。大环化合物M可以把N从溶液中分离出来,下列说法正确的是(　　)
A.M中碳原子的杂化方式有sp2、sp3
B.N中所有原子共平面
C.M通过形成共价键识别并分离N
D.M是超分子
参考答案
高考热点培优专练13
1.C　BF3中B的价层电子对数为3+×(3-1×3)=3,平面三角形分子,中心原子采用sp2杂化,N的空间结构为平面三角形,氮原子采用sp2杂化,A项正确。H3BO3通过配位键与H2O结合,并释放一个H+,表现为一元弱酸,B项正确。H2O中O原子的sp3杂化轨道不仅用于形成O—H,还容纳孤电子对,并非只用于形成共价键,C项错误。在HF分子中,F原子对成键电子对的吸引力远大于H原子,使得成键电子云会更偏向F原子。这种电子云的偏向和重叠,导致两个原子核之间的距离缩短,成键电子云在两核之间的区域出现的概率增大,将两个原子核拉近,导致H—F的键长小于H和F原子半径之和,D项正确。
2.B　环形C10为分子晶体,而金刚石为共价晶体,环形C10的熔点低于金刚石,A项正确。C10Cl8含有蒽环,所有原子共平面,且分子中正负电中心重合,为非极性分子,B项错误。C14Cl10分子中Cl—C σ键类型为p-sp2 σ键,C—C σ键类型为sp2-sp2σ键,C项正确。基态氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,空间运动状态有9种,D项正确。
3.D　P4分子的键角为60°,A项错误。同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,故P的第一电离能大于S的第一电离能,B项错误。据分子结构图,P4S3分子中每个P均形成3个σ键,还有1个孤电子对,故杂化方式为sp3,C项错误。P4S3分子中P—S为极性键,共6个,P—P为非极性键,共3个,故极性键与非极性键的个数比为2∶1,D项正确。
4.D　配合物1中,H2O中氧原子提供孤电子对,Co2+提供空轨道形成配位键;配合物1右侧N、O分别提供1个孤电子对,与Co2+形成配位键,则配合物1中含有2种配体,A项正确。由配合物2的结构可知,N形成2个σ键、1个配位键,故采取sp2杂化,B项正确。转变过程中,配合物1中断裂2个H2O与Co2+形成的配位键,配合物2中,S中的O与Co2+形成2个配位键,涉及配位键的断裂和形成,C项正确。配合物1、2中Co都为+2价,Co的化合价没有发生变化,D项错误。
5.C　由图可知,该配合物中有2个配体,分别为Py和含4个N原子的大环物质,A项正确。中N形成2个σ键,有1个孤电子对,则氮原子的杂化方式为sp2,B项正确。Ga(CH3)3中Ga形成3个σ键,Ga原子为sp2杂化,Ga(CH3)3(NH3)中Ga形成4个σ键,其中含有1个配位键,Ga原子为sp3杂化,则∠C—Ga—C:Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(NH3),C项错误。镓位于第四周期第ⅢA族,价电子排布式为4s24p1,最高能级为4p,电子云轮廓图为哑铃形,D项正确。
6.B　Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴加KSCN溶液,SCN-与Fe3+形成[Fe(SCN)6]3-配离子而显红色,再滴加NaF溶液,[Fe(SCN)6]3-转化为[FeF6]3-而显无色。Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5,价电子分布在5个d轨道上,处于半满稳定状态,A项正确。N和S的电负性均大于C,配位原子不是碳原子,B项错误。由三者之间的转化可知,与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:H2O7.D　图示中C均形成4个单键,即形成4个σ键,无孤电子对,O均形成2个单键,即形成2个σ键,含2个孤电子对,二者的杂化轨道数均为4,杂化类型均为sp3杂化,A项正确。Li+、Na+、K+电离层数逐渐增多,离子半径逐渐增大,与图示对应,B项正确。由图可知,冠醚(18-冠-6)与K+形成超分子,使K+存在于其空腔内,进而增大KMnO4在有机溶剂中的溶解度,加快KMnO4与乙烯的反应,C项正确。超分子中存在sp3杂化的饱和碳原子,存在空间立体结构,碳原子不可能在同一平面,D项错误。
8.B　化合物Ⅰ中存在羟基,在水溶液中能形成氢键,能增大其在水中的溶解度,因此水中溶解性:化合物Ⅰ>化合物Ⅱ,A项错误。K+的粒子直径在18-冠-6空腔直径范围内,因此18-冠-6可以识别钾离子,K+与氧原子之间通过弱相互作用形成超分子,B项正确。电子层数越多,离子半径越大,Li+、Na+的半径均小于钾离子的半径,导致Li+、Na+的直径不在18-冠-6空腔直径范围内,因此18-冠-6不能识别Li+、Na+而形成稳定的超分子,C项错误。超分子是指由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,超分子的定义是广义的,包括离子,D项错误。
9.C　配体对中心离子的氧化性有影响,配体的配位能力越强,中心离子的氧化性越弱,还原性越强,NH3的配位能力比H2O强,因此[Co(NH3)6]2+中的Co2+氧化性较弱,还原性也较弱,故还原性:[Co(NH3)6]2+>[Co(H2O)6]2+,A项错误。配合物中存在配位键(配体与中心离子之间的键),共价键(如NH3内部的N—H),但[Co(NH3)6]3+中没有离子键,B项错误。配体的配位能力越强,形成的配合物越稳定,第二个反应的平衡常数远大于第一个,说明NH3的配位能力远强于Cl-,故与Co3+的配位能力:Cl-10.B　柱[5]芳烃(EtP5)由5个对亚二甲苯基单元通过亚甲基桥连形成环状结构,每个苯环单元带有两个乙氧基(—O—CH2CH3),故1个EtP5分子含10个—CH2CH3,A项错误。TTF(四硫富瓦烯)分子结构高度对称,所有氢原子所处化学环境相同,核磁共振氢谱中只有1组峰,B项正确。超分子聚合物(SMP)的自组装通常通过非共价键如π-π堆积、主客体相互作用等,EtP5与TTF中均无氢键形成所需的氢供体(如N—H、O—H),故非通过氢键组装,C项错误。同系物需结构相似且分子组成相差n个—CH2,EtP5与EtP10重复单元数不同,分子组成相差多个重复单元而非—CH2,不互为同系物;且EtP10空腔大小改变,可能无法与TTF稳定结合,D项错误。
11.A　M中不饱和碳原子的杂化方式为sp2、饱和碳原子的杂化方式为sp3,A项正确。N中含有饱和碳原子,不可能所有原子共平面,B项错误。M通过形成氢键识别并分离N,C项错误。超分子是由两种或两种以上分子通过分子间相互作用力形成的分子聚集体,M是单个分子,不符合超分子的定义,D项错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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