从巩固到提高高考化学二轮微专题39 氢键

试卷更新日期：2023-02-11 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 下列关于HF、 $H_{2} O$ 、 $N H_{3}$ 的说法错误的是（）

A、HF、 $H_{2} O$ 、 $N H_{3}$ 都是由极性键形成的极性分子 B、HF、 $H_{2} O$ 、 $N H_{3}$ 中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小 C、 $H_{2} O$ 、 $N H_{3}$ 的中心原子杂化方式相同 D、 $H_{2} O$ 比HF的沸点高是由于HF分子间不能形成氢键

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2. 下列对有关事实的解释正确的是（）

选项	事实	解释
A	NH₃的热稳定性比PH₃强	NH₃分子间能形成氢键
B	基态Fe³⁺比Fe²⁺稳定	基态Fe³⁺价电子排布式为3d⁵ ，是半充满的稳定结构
C	石墨能够导电	石墨是离子晶体
D	CH₄与H₂O分子的空间构型不同	它们中心原子杂化轨道类型不同

A、A B、B C、C D、D

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3. 3体积浓硝酸和1体积浓盐酸组成的混合液叫做反王水，腐蚀能力强于王水，含有一种氧化性很强的离子(如图所示)，其中不含氢元素。下列叙述错误的是（）

A、原子半径：r(Z)＞r(X)＞r( Y) B、X、Z均能与Y形成多种化合物 C、该离子中各元素原子均满足8电子稳定结构 D、X、Y、Z的气态氢化物中，沸点最高的是X的气态氢化物

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4. 聚氨酯是一种应用广泛的有机材料，可根据需求调节其硬度，其结构片段如图。
(R、R'表示短碳链，表示长碳链)
下列有关聚氨酯的说法错误的是（）

A、聚氨酯在一定条件下能发生水解 B、聚氨酯中只含有酯基 C、聚氨酯链之间可形成氢键，增大材料的硬度 D、 $\frac{m}{n}$ 的值越大，聚氨酯材料的硬度越大

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5. X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素，原子序数依次递增。Y原子最外层电子数是周期序数的3倍，基态z原子核外s能级与p能级电子数之比为 $3 ： 5$ 。由上述元素组成的物质转化关系如图所示，其中m、n、q为单质，其它为化合物，甲具有磁性，丙为二元强酸。下列说法错误的是（）

A、乙与丁反应物质的量之比为 $1 ： 2$ B、乙分子构型为Ⅴ型 C、丙分子间可形成氢键 D、向戊中通入n可生成丁

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6. 2022年2月，第24届冬奥会在北京成功举办。下列有关说法正确的是（）

A、为保证食物的口感和安全性，不能在食品中添加任何食品添加剂 B、北京冬奥会上，礼仪服饰采用高科技石墨烯发热材料，石墨烯属于有机高分子材料 C、冰的密度比水小，是因为水分子内存在氢键 D、“绿色奥运”是本届奥运会的理念之一，采用风能和太阳能为奥运服务体现了这一理念

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7. ${(C H_{3})}_{3} S i C l$ 可作为下列有机合成反应的催化剂。下列说法正确的是（）

A、 $C H_{3} C N$ 中σ键与π键的个数相等 B、甲分子中采取 $s p^{2}$ 杂化的碳原子有6个 C、有机物乙的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点 D、常温下， ${(C H_{3})}_{3} S i C l$ 中 $S i - C l$ 键比 ${(C H_{3})}_{3} S i I$ 中 $S i - I$ 键易断裂

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8. 下列有关物质结构与性质的说法中正确的是（）

A、碳正离子 $C H_{3}^{+}$ 呈平面三角形 B、 $M n$ 是第四周期未成对电子数最多的元素 C、物质的熔沸点： $M g O > C$ (金刚石) $> O_{2}$ D、冰分子中的化学键-氢键可以表示为 $O — H \cdot \cdot \cdot O$

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9. 下列说法正确的是（）

A、次氯酸的结构式为：H-Cl-O B、虚线表示邻烃基苯甲醛的分子间氢键： C、醛基的碳氧双键有极性： D、组成天然蛋白质的氨基酸可以表示为

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10. 某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是（）

A、非金属性： Z＞Y B、该结构中Z均满足8电子稳定结构 C、M的焰色试验呈黄色 D、氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大

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11. 工业上用CH₃OH与H₂O重整生产原料气H₂ ，并有少量的CO、CH₃OCH₃等副产物。CO会使催化剂中毒，可用CH₃COO[Cu(NH₃)₂]溶液吸收。下列说法正确的是（）

A、CH₃OCH₃是非极性分子 B、CH₃COO[Cu(NH₃)₂]中N—H键角大于NH₃分子中N—H键角 C、CH₃OH和CH₃OCH₃分子之间均只存在范德华力 D、CH₃COO[Cu(NH₃)₂]中C原子的杂化方式都为sp³

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二、综合题

12. 回答下列问题

(1)、锌的四种卤化物晶体的熔点数据如下表：
物质
$Z n F_{2}$
$Z n C l_{2}$
$Z n B r_{2}$
$Z n I_{2}$
熔点/℃
827
275
394
446
$Z n F_{2}$ 与 $Z n C l_{2}$ 熔点相差较大， $Z n C l_{2}$ 、 $Z n B r_{2}$ 、 $Z n I_{2}$ 熔点依次增大，原因是。

(2)、已知顺、反丁烯二酸的相关数据如下表：
物质
电离平衡常数
${K_{a}}_{1} = 1.17 \times 1 0^{- 2}$
${K_{a}}_{2} = 2.60 \times 1 0^{- 7}$
${K_{a}}_{1} = 9.3 \times 1 0^{- 4}$
${K_{a}}_{2} = 2.9 \times 1 0^{- 5}$
从结构角度分析顺丁烯二酸的 ${K_{a}}_{2}$ 小于反丁烯二酸的 ${K_{a}}_{2}$ 的原因是。

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13. 回答下列问题：

(1)、氢键存在于分子之间，也可以存在分子内，如邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，导致它的沸点比对羟基苯甲醛低，氢键用X—H…Y表示，画出邻羟基苯甲醛分子的内氢键。

(2)、苯酚常温下在水中溶解度不大，但高于65°时，它能与水任何比例互溶，原因是。

(3)、三种晶体的熔点数据如下：

物质

$C_{60}$

$C_{金刚石}$

$C_{石墨}$

熔点

280℃

3550℃

3652℃

$C_{60}$ 和金刚石熔点相差大，石墨的熔点比金刚石高，原因是。

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14. 青蒿素( $C_{15} H_{22} O_{5}$ )是治疗疟疾的有效药物，白色针状晶体，溶于乙醇和乙醚，对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体，含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。

(1)、提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中，发现用沸点比乙醇低的乙醚( $C_{2} H_{5} O C_{2} H_{5}$ )提取，效果更好。
①乙醚的沸点低于乙醇，原因是。
②用乙醚提取效果更好，原因是。

(2)、确定结构
①测量晶胞中各处电子云密度大小，可确定原子的位置、种类。比较青蒿素分子中C、H、O的原子核附近电子云密度大小：。
②图中晶胞的棱长分别为a $n m$ 、b $n m$ 、c $n m$ ，晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ 。(用 $N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数； $1 n m = 1 0^{- 9} m$ ；青蒿素的相对分子质量为282)
③能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是。
a.质谱法 b.X射线衍射 c.核磁共振氢谱 d.红外光谱

(3)、修饰结构，提高疗效
一定条件下，用 $N a B H_{4}$ 将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为。
② $B H_{4}^{-}$ 的空间结构为。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好，治疗疟疾的效果更好。

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15. 氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如图。(~代表糖苷键)

(1)、基态N的核外电子排布式为。

(2)、碱基中的—NH₂具有一定的碱性，可以结合H⁺形成—NH $_{3}^{+}$ ，从结构角度解释可以结合的原因：。

(3)、鸟嘌呤是一种常见的碱基。
①鸟嘌呤中2号N的杂化类型为。
②鸟嘌呤中N—H键的平均键长。(填“大于”“小于”或“等于”)0.29nm。

(4)、氢键在DNA复制过程中起重要作用
①碱基中，O、N能与H形成氢键而C不能，原因是。
②下列说法正确的是(填序号)。
a.氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
b.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
c.碱基配对时，一个H可以同时与多个原子形成氢键

(5)、一定条件下鸟嘌呤会发生异构化，其1号N上的H会转移到O上形成-OH。
①鸟嘌呤异构化后的结构简式为。
②鸟嘌呤异构化后最有可能配对的嘧啶碱基是。。

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16. 碳元素能形成多种单质及化合物，在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息，回答下列问题。

(1)、邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如下图所示。
①在元素周期表中铜位于区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为。
②邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu²⁺的配位数是， N原子的杂化类型有。

(2)、化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl。
①1体积水可溶解约1体积CO₂ ， 1体积水可溶解约700体积NH₃ ， NH₃极易溶于水的原因是，反应时，向饱和NaCl溶液中先通入。
②NaHCO₃分解得Na₂CO₃ ， $C O_{3}^{2 -}$ 空间结构为。

(3)、碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型。
①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是。
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp³杂化
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳，T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图，图(c)为金刚石晶胞)。
一个T-碳晶胞中含有个碳原子，T-碳的密度非常小为金刚石的一半，则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为。

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17. 氮、磷、铁、铜、钇在现代工农业、科技及国防建设等领域中都有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)、基态磷原子核外电子共有种空间运动状态。磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式。

(2)、已知偏二甲肼[(CH₃)₂NNH₂]、肼(N₂H₄)均可做运载火箭的主体燃料，其熔沸点见表。
物质
熔点
沸点
偏二甲肼
-58℃
63.9℃
肼
1.4℃
113.5℃
偏二甲肼中氮原子的杂化方式为，二者熔沸点存在差异的主要原因是。

(3)、N₄H $_{6}^{2 +}$ 只有一种化学环境的氢原子，结构如图所示，其中的大π键可表示为(分子中的大π键可用符号Π $_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π $_{6}^{6}$ )。

(4)、Cu²⁺可形成[Cu(X)₂]²⁺ ，其中X代表CH₃—NH—CH₂—CH₂—NH₂。1mol[Cu(X)₂]²⁺中，VSEPR模型为正四面体的非金属原子共有mol。

(5)、铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交相晶胞结构如图。
铁酸钇的化学式为。已知1号O原子分数坐标为(0，0， $\frac{1}{4}$ )，2号O原子分数坐标为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ -m， $\frac{1}{4}$ -n)，则3号Fe原子的分数坐标为。已知铁酸钇的摩尔质量为Mg·mol^-1 ，晶体密度为ρg·cm^-3 ，阿伏加德罗常数的值为N_A ，该晶胞的体积为pm³(列出表达式)。

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18. 请回答下列问题：

(1)、纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂，Cu²⁺价层电子的电子排布图为。向硫酸铜溶液逐滴加入氨水，会先生成难溶物然后溶解形成深蓝色溶液，写出难溶物溶于NH₃分子的离子方程式，不考虑空间构型，使溶液显示深蓝色的微粒的结构可用示意图表示为。

(2)、2﹣巯基烟酸 ()水溶性优于2﹣巯基烟酸氧钒配合物 ()的原因是。

(3)、名原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，下列物质中存在“离域π键”的是____。

A、SO₂ B、 $S O_{4}^{2 -}$ C、H₂S D、CS₂

(4)、尿素 (H₂NCONH₂)尿素分子中，原子杂化轨道类型有， σ键与π键数目之比为。

(5)、氮化硼 (BN )是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼 (如图1 )和六方氮化硼 (如图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。
①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为 (0，0，0)，D为 ( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， 0)，则E原子的坐标参数为。X﹣射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为pm (只列计算式)。
②已知六方氮化硼同层中B﹣N距离为acm，密度为dg/cm³ ，则层与层之间距离的计算表这式为pm (已知正六边形面积为 $\frac{3 \sqrt{3}}{2} a^{2}$ ， a为边长)。
③同一周期中，第一电离能介于B、N之间的元素有种。

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19. 回答下列问题

(1)、四种元素的原子半径如下表：
元素符号
Li
Be
Na
S
Cl
原子半径/pm
152
89
186
102
99
由此可推理：决定原子半径大小的因素有

(2)、 $N H_{3}$ 和 $N F_{3}$ 都是化工生产中的重要物质。
① $N H_{3}$ 的沸点(-33.5℃)高于 $N F_{3}$ 的沸点(-129℃)的主要原因是
② $N F_{3}$ 的一种下游产品三聚氟氰(分子式为： $C_{3} N_{3} F_{3}$ )，分子结构中显示有环状结构，请从价键理论和物质的相对稳定性角度写出三聚氟氰的结构式。

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20. 富镍三层状氧化物LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)作为新一代锂电池的正极材料，被广泛关注和深入研究，纳米级TiO₂形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。回答下列问题。

(1)、基态氧原子中能量最高的电子，其电子云有个伸展方向 (取向) ；基态Mn原子的电子排布式为。

(2)、Ni²⁺在水中以水合离子[Ni(H₂O)₆]²⁺形式存在，它与乙二胺 ( ，简写为en)反应后溶液变为蓝色，反应为： [Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2en= [Ni(en)₂(H₂O)₂]²⁺ (蓝色)+ 4H₂O。
①1个乙二胺分子中含sp³杂化的原子个数为，分子中电负性最大的元素是；
②Ni(H₂O)₆]²⁺中H₂O与Ni²⁺之间以键结合在一起，在与乙二胺反应的过程中，Ni²⁺的轨道杂化类型是否发生改变？ (填“是”或“否”) ；
③沸点：乙二胺(116℃)＜乙二醇(197℃)，其原因是：。

(3)、以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，记为原子分数坐标。已知TiO₂为四方晶系(长方体形)，晶胞参数为459pm、459pm、 295pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有O原子和Ti原子的分布图和原子分数坐标。
①该晶胞中O原子的数目为。
②设N_A为阿伏加德罗常数的值，TiO₂的摩尔质量为80g/mol，则TiO₂晶胞的密度为g·cm^-3(列出计算表达式)

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物质	$Z n F_{2}$	$Z n C l_{2}$	$Z n B r_{2}$	$Z n I_{2}$
熔点/℃	827	275	394	446

物质	$C_{60}$	$C_{金刚石}$	$C_{石墨}$
熔点	280℃	3550℃	3652℃

物质	熔点	沸点
偏二甲肼	-58℃	63.9℃
肼	1.4℃	113.5℃

元素符号	Li	Be	Na	S	Cl
原子半径/pm	152	89	186	102	99

从巩固到提高 高考化学二轮微专题39 氢键

一、单选题

二、综合题

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