专题4 分子空间结构与物质性质 练习题-高二化学苏教版（2019）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages55页试卷第=page11页，共=sectionpages33页专题4《分子空间结构与物质性质》练习一、单选题（共13道题）1．下列叙述正确的是A．以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子B．以极性键结合的分子一定是极性分子C．非极性分子只能是双原子单质分子D．既含极性键又含非极性键的分子一定是极性分子2．下列说法中不正确的是A．H2O和H2O2两种分子中O原子的杂化类型相同B．NH3和NH两种微粒的空间结构相同C．SO和ClO两种微粒的键角相等D．SO2和O3两种分子是等电子体3．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是A．VSEPR模型可用预测分子的立体构型B．VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定4．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列说法不正确的是A．CO2分子含有非极性共价键 B．CO2催化还原为甲酸能促进碳中和C．CO2固体可用于人工降雨 D．CO2是酸性氧化物5．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是A．键角是描述分子空间结构的重要参数B．因为键的键能小于键的键能，所以、与反应的能力逐渐减弱C．水分子可表示为，分子中的键角为180°D．键的键能为，即完全分解成和时，消耗的能量为6．σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是A．H2 B．HF C．Cl2 D．F27．下列对有关事实的原因分析错误的是事实原因A白磷(P4)为正四面体分子白磷分子中P−P键间的夹角是109°28′B分子内不同化学键之间存在一定的夹角共价键具有方向性C键的极性H−O键＞H−S键O的电负性大于S的电负性D通常状况下，1体积水溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键的影响A．A B．B C．C D．D8．下列反应是通过π键断裂发生的是A．光照条件下甲烷与氯气反应 B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应C．乙醇与钠反应 D．乙酸与碳酸氢钠反应9．叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物，常以苯和丁二酸酐为原料合成过程中，某一中间体(X)结构如右图所示：下列有关说法错误的是A．基态N原子的核外电子空间运动状态有5种B．沸点：高于C．X结构中，C、N原子杂化方式种数相同D．X结构中含有大键10．甲烷分子(CH4)失去一个H＋，形成甲基阴离子()，在这个过程中，下列描述不合理的是A．碳原子的杂化类型发生了改变 B．粒子的形状发生了改变C．粒子的稳定性发生了改变 D．粒子中的键角发生了改变11．下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于溶液C．碘易溶于 D．酒精易溶于水12．下列说法正确的是A．C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理B．常温常压下，18gH2O含有氢键数为2NAC．Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了洪特规则D．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量13．下列关于N、P及其化合物的结构与性质的叙述错误的是A．电负性：F＞N＞H，因此键角大小为NF3＞NH3B．键能：N−H＞P−H，因此NH3的稳定性大于PH3C．白磷(P4)为正四面体结构，是非极性分子D．分子晶体PF5与PCl5的沸点高低：PF5＜PCl5二、填空题（共7道题）14．超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域.由将2个分子、2个甲酸丁酯吡啶及2个分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示.(1)该超分子中存在的化学键类型有_____________.A．键B．键C．离子键D．氢键(2)该超分子中配体提供孤电子对的原子是_____________(填元素符号)，甲酸丁酯吡啶配体中原子的杂化方式有_____________.15．如图是甲醛分子的空间充填模型和球棍模型(棍代表单键或双键)。根据图示和所学化学键知识回答下列问题：(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是______，作出该判断的主要理由是______。(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是______(填序号)。①单键

②双键

③键

④键和π键16．现有物质①HCl、②、③、④、⑤、⑥、⑦NaOH、⑧Ar、⑨、⑩，按要求填空。(1)只存在非极性键的分子是___________(填序号，下同)，既存在非极性键又存在极性键的分子是___________，只存在极性键的分子是___________。(2)只存在单键的分子是___________，存在三键的分子是___________，只存在双键的分子是___________，既存在单键又存在双键的分子是___________。(3)只存在键的分子是___________，既存在键又存在π键的分子是___________。(4)不存在化学键的是___________。(5)存在配位键的是___________，既存在离子键又存在非极性键的是___________。17．砷化镓是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池等.回答下列问题：(1)基态原子的核外电子排布式为_______。(2)根据元素周期律，元素的电负性_______(填“大于”或“小于”，下同)，第一电离能B_______。(3)杀虫剂中阴离子的空间结构为_______，原子采取_______杂化。(4)组成相似的和晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体，从和结构的不同分析其原因是_______。(5)共价晶体的晶胞参数，它的晶胞结构如图所示.该晶胞内部存在的共价键数为_______；A原子距离B原子所在六面体的侧面的最短距离为_______(用x表示)；该晶体的密度为_______(阿伏加德罗常数的值用表示)。18．研究发现，在低压合成甲醇反应()中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为___________。基态Mn原子核外有___________个未成对电子。(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为___________，原因是___________。(3)是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度___________(填“大于”“小于”或“等于”)其在中的溶解度。(4)甲醇催化氧化可得到甲醛(HCHO)，甲醛与新制的碱性溶液反应生成沉淀。①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为___________。②甲醛分子的空间构型是___________；1mol甲醛分子中键的数目为___________。19．(1)蓝矾的结构如图所示：的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价层电子排布图为___________。(2)气态分子的空间结构为___________；将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。(3)已知为V形，中心氯原子周围有四个价层电子对。的中心氯原子的杂化轨道类型为___________。(4)二氧化钛是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示。化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为___________，化合物乙中采取杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。20．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素。呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，间的夹角是107°。(1)分子的空间结构为，它是一种_______(填“极性”成“非极性”)分子。(2)分子与分子的结构_______(填“相似”或“不相似”)，为_______(填“极性”或“非极性”)键，为_______(填“极性”或“非极性”)分子。(3)是一种淡黄色油状液体，下列对的有关描述不正确的是_______(填标号)。a．该分子呈平面三角形

b．该分子中的化学键为极性键

c．该分子为极性分子答案第=page1212页，共=sectionpages77页参考答案：1．A【解析】A．若双原子分子中化学键为非极性键，则该分子一定是非极性分子，如、等，故A项正确；B．以极性键结合的分子不一定是极性分子，若分子中极性键的极性的向量和等于0，分子的正、负电中心重合，则该分子是非极性分子，如、、等，故B项错误；C．某些分子的正、负电中心重合，则该分子是非极性分子，如、、等，故C项错误；D．既含极性键又含非极性键的分子可能是极性分子，如等，也可能是非极性分子，如等，D项错误；故选A。2．B【解析】A．H2O和H2O2两种分子中O原子均为sp3杂化，A正确；B．NH3为三角锥形，NH为正四面体，B错误；C．SO和ClO两种微粒中心原子均为sp3杂化，空间构型均为正四面体结构，键角相等，C正确；D．SO2和O3均含有3个原子，18个价电子，互为等电子体，D正确；综上所述答案为B。3．D【解析】A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；B．VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；D．分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误；综上所述答案为D。4．A【解析】A．CO2分子中C=O键是极性共价键，A错误；B．CO2催化还原为甲酸，可减少CO2排放，能促进碳中和，B正确；C．CO2固体即干冰，升华吸收大量的热使周边温度下降，可用于人工降雨，C正确；D．CO2能与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，D正确；故答案选A。5．A【解析】A．键角是描述分子空间结构的重要参数，A正确；B．键、键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，、与反应的能力逐渐增强，B错误；C．水分子呈V形，键角为104.5°，C错误；D．键的键能为，指的是断开键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为，即中含键，断开时需吸收的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成和时，还会释放出一部分能量，D错误；故选A。6．B【解析】A．基态H原子的核外电子排布式为1s1，H2分子中的σ键是由一个H原子的s轨道和另一个H原子的s轨道以“头碰头”方式重叠而成，A不符合题意；B．基态H原子的核外电子排布式为1s1，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，HF分子中的σ键是由一个H原子的s轨道和一个F原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成，B符合题意；C．基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，Cl2分子中的σ键是由一个Cl原子的p轨道和另一个Cl原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成，C不符合题意；D．基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，F2分子中的σ键是由一个F原子的p轨道和另一个F原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成，D不符合题意；选B。7．A【解析】A．白磷分子中有6个P−P键，相邻的键之间的夹角是60°，因此白磷(P4)为正四面体分子，故A错误；B．分子内不同化学键之间存在一定的夹角，则说明共价键具有方向性，故B正确；C．O的电负性大于S的电负性，共用电子对会偏向于电负性较大的原子一方，电负性越大的原子，其对共用电子对的作用力越强，因此键的极性H−O键＞H−S键，故C正确；D．氨是极性分子且氨气与水形成分子间氢键，因此氨气极溶于水，通常状况下，1体积水溶解700体积氨气，故D正确。综上所述，答案为A。8．B【解析】双键或三键中有π键，选项中乙烯中有碳碳双键与溴的四氯化碳溶液反应时π键断裂。故选B。9．C【解析】A．N核外电子排布式为：1s22s22p3，核外电子占据5个轨道，因此有5种空间运动状态，A正确；B．能形成分子间氢键，而不能形成分子间氢键，故沸点：前者高于后者，B正确；C．该有机物中C原子均为sp2杂化，N原子有sp2、sp3两种杂化，C错误；D．该有机物环上的4个碳原子和2个氮原子均为sp2杂化轨道相互重叠形成σ键，构成平面六元环，每个原子上有一个p轨道垂直于环平面，这些p轨道重叠形成大π键，D正确；故答案选C。10．A【解析】CH4为正四面体结构，而为三角锥形结构，形状、键角、稳定性均发生改变，但杂化类型不变，仍是sp3杂化，故答案选A。11．B【解析】A．氯化氢、水都是极性分子，所以氯化氢易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选A；B．氯气易溶于溶液是因为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，不能用“相似相溶”规律解释，故选B；C．碘、都是非极性分子，所以碘易溶于，能用“相似相溶”规律解释，故不选C；D．酒精、水都是极性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选D；选B。12．D【解析】A．2p能级共有2个电子，应单独占据一个轨道且自旋方向相同，选项中填充在1个轨道中，违背了洪特规则，故A错误；B．冰晶体中每个水分子形成4个氢键，每个氢键为2个水分子共用，冰晶体中每个水分子单独占有2个氢键，液态水不存在冰晶体的结构，只有部分水分子与邻近的水分子形成氢键，相同量的液态水中氢键比冰中少，18gH2O的物质的量为1mol，则含有的氢键不是2NA条，故B错误；C．3p能级有3个轨道，每个轨道最多容纳两个电子，3p能级最多容纳6个电子，选项中3p能级填充10个电子，违背了泡利不相容原理，故C错误；D．电子能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知，ns电子的能量一定高于（n-1）p电子的能量，故D正确；故选D。13．A【解析】A．NF3和NH3中N均采用sp3杂化，具有一对孤对电子，所以空间构型都是三角锥形。在NF3分子中N-F电子对偏向F，成键电子对之间排斥力减小，故NF3键角更小，A错误；B．P−H键键能比N−H键键能低，故N−H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，B正确；C．白磷是正四面体形结构，P原子在正四面体的顶点，是非极性分子，C正确；D．PF5与PCl5均为分子晶体，且不形成分子间氢键，由于相对分子质量：PF5＜PCl5，则范德华力：PF5＜PCl5，沸点高低：PF5＜PCl5，D正确；综上所述答案为A。14．

AB

C

和【解析】(1)该超分子结构有双键，说明有键和键，分子中不存在离子键，根据信息形成配位键，因而答案选AB；(2)作配体时作配位原子，甲酸丁酯吡啶中有碳原子形成双键，说明其杂化方式为，在丁基中原子形成四个单键，为杂化。15．

杂化

甲醛分子的空间结构为平面三角形

②④【解析】(1)由图可知，甲醛分子的空间结构为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取杂化。(2)甲醛分子中的碳氧键是双键，双键有1个键和1个键。16．

②

⑤⑩

①③⑨

①③⑤

②

⑨

⑩

①③⑤

②⑨⑩

⑧

⑥

④【解析】(1)不同元素原子间形成的共价键是极性键，同种元素原子间形成的共价键是非极性键，稀有气体分子是单原子分子，不存在化学键。只存在非极性键的分子是②，只存在极性键的分子是①、③、⑨，既存在非极性键又存在极性键的分子是⑤、⑩。(2)只存在单键的分子是①、③、⑤，存在三键的分子是②，只存在双键的分子是⑨，既存在单键又存在双键的分子是⑩。(3)只存在键即只有单键的分子是①、③、⑤；既存在键又存在π键即存在双键或三键的分子是②、⑨、⑩。(4)不存在化学键的是⑧。(5)存在配位键的是⑥，既存在离子键又存在非极性键的是④。17．

小于

大于

正四面体形

的电子层数比F-的多，离子半径比F-的大

16

【解析】(1)镓是31号元素，原子核外有31个电子，基态镓()原子的核外电子排布式为，简写成。(2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，第四周期元素、分别位于第ⅢA、ⅤA族，故元素的电负性小于元素；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，第ⅢA族元素B、分别位于第二、四周期，故B元素的第一电离能大于元素。(3)中含有的孤电子对数是，中心原子和4个O原子形成4个共价键，所以其空间结构是正四面体形，原子价层电子对数为4，其杂化方式为。(4)的电子层数比的多，离子半径比的大，F原子吸引电子的能力较强，故为离子晶体，为分子晶体。(5)题图每个原子与4个原子形成4个共价键，晶胞中共含个共价键；A原子距离B原子所在六面体的侧面的最短距离为；晶胞中原子数为，原子数也为4，该晶体的密度。18．(1)

5(2)

与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，分子量较大、范德华力较大(3)大于(4)

sp2

平面三角形

3【解析】(1)Co为第四周期第Ⅷ族，基态Co原子的价电子排布式为；基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，故基态Mn原子核外有5个未成对电子。(2)4种物质中，沸点从高到低的顺序为，原因是与均为极性分子，两者都能形成氢键且中氢键比甲醇多，导致沸点升高；与均为非极性分子，/