高中化学（必修2）第二章分子结构与性质练习题

第第页高中化学（必修2）第二章分子结构与性质练习题（含答案解析）学校:___________姓名：___________班级：____________一、单选题1．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型为()A．平面四边形 B．正四面体形C．四角锥形 D．平面三角形2．下列叙述中错误的是（）A．气态和中心原子的孤电子对数目相等B．某晶体不导电，熔融状态能导电，可以较充分说明该晶体是离子晶体C．分子与H+结合成，O原子的杂化类型未发生改变D．离子空间结构：正四面体形3．氰气的化学式为，结构式为，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是（）A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键B．氰气分子中键的键长大于键的键长C．1个氰气分子中含有3个键和4个键D．不能与氢氧化钠溶液发生反应4．如图所示，小黑球表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小白球表示氢原子，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。下列说法中正确的是（）A．分子中，中心原子采用杂化的只有①③B．①分子为正四面体结构，④分子为V形C．②分子中键数与键数之比为D．四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④5．在水溶液中可与发生反应生成和，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）A．分子中，碳原子轨道的杂化类型是，分子的空间构型为平面三角形B．1mol分子中含有σ键的数目为C．分子中碳原子轨道的杂化类型只有D．中与的C原子形成配位键，结构可表示为6．利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是（）A．NO属于共价化合物B．O2含有非极性共价键C．过程②吸收能量，过程③释放能量D．标准状况下，NO分解生成11.2LN2转移电子数为NA7．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且其中只有一种是金属元素。X的最外层电子数为Z的最外层电子数的两倍，X与Z的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，W与Y同主族。下列说法中一定正确的是（）A．简单离子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)B．W的氧化物对应的水化物为强酸C．最简单氢化物的稳定性：W＞Y＞XD．Z的单质能将X从化合物XY2中置换出来8．下列叙述不正确的是（）A．原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态B．原子的核外电子吸收能量而高于基态能量的状态称为激发态C．焰色是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时产生的D．原子的核外电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，辐射的能量可能以光的形式表现出来9．下表中各粒子对应的立体结构及杂化方式均正确的是（）选项粒子立体结构杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化C三角锥形C原子采取sp2杂化DC2H2直线形C原子采取sp杂化A．A B．B C．C D．D10．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是（）A．和均为三原子分子，二者空间结构相同B．中阴离子的模型为四面体C．键角由大到小的顺序为D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这四种元素组成的一种化合物的结构式为，该化合物在食品行业中常作为防腐剂和酸洗剂。下列说法正确的是（）A．简单氢化物的热稳定性：X＞YB．ZW与Z2Y2中所含化学键类型相同C．ZW溶于水所得溶液能使紫色石蕊溶液变蓝D．X、Y、Z组成的盐可治疗胃酸过多二、多选题12．下列说法正确的是（

）A．的沸点比高，是由于每摩尔分子中水分子形成的氢键数目多B．液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为，则分子间也因氢键而聚合形成C．氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间形成了氢键D．可燃冰（）的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在氢键13．镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质描述不正确的()A．在化合物中呈＋2价B．单质能与水反应产生氢气C．氢氧化物呈两性D．碳酸盐易溶于水14．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气中逸散气体，如、、，它们虽是微量的，有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是（）A．属于非极性分子B．分子的极性：C．是非极性分子，在中的溶解度比在水中大D．由价层电子对互斥模型可确定分子中N原子是杂化，分子呈平面三角形15．据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性炭(AC)表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述正确的是（）A．图中阴影部分表示H2S分子的吸附与离解，离解过程消耗能量B．H2S中H-S的键能大于H2O中H-O键的键能C．H2S中H-S-H的键角小于H2O中H–O-H键的键角D．图中反应过程中只有H–S键的断裂，没有H–S键的形成三、结构与性质16．H2O2是重要的化学试剂，在实验室和生产实际中应用广泛。(1)写出H2O2的结构式：_______，H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式：_______。(2)①我们知道，稀硫酸不与铜反应，但在稀硫酸中加入H2O2后，则可使铜顺利溶解，写出该反应的离子方程式：_______②在“海带提碘”的实验中，利用酸性H2O2得到碘单质的离子方程式是_______。③你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是_______。(3)H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。①写出反应的离子方程式：_______②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是_______。(4)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：_______，它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为_______。17．铁、铜及其化合物应用广泛。回答下列问题：(1)基态铁原子核外最后一个电子填充在_______(填能级符号)上，含有_______个未成对电子。(2)铁氰化钾是检验的重要试剂。①铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。②铁氰化钾中，不存在_______(填字母)。A．离子键

B．键

C．键

D．氢键

E.金属键(3)血蓝蛋白是某些节肢动物体内能与氧气可逆结合的一种铜蛋白，其部分结构示意图如图所示。其中Cu的化合价为_______价，N的杂化轨道类型是_______。(4)合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。图中虚线构建的六边形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置；(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成的合金的晶胞结构图。在这种结构中，同一层的Ca与Cu距离为。合金中_______。四、元素或物质推断题18．已知A、B、C、D、E五种元素中，原子序数依次增大，其中A、B、C、D为短周期元素。请根据下表中的信息回答有关问题：元素结构或性质信息A原子半径最小的元素B原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子。

C原子的第一至第四电离能分别是：I1=841kJ/mol

I2=1637kJ/mol

I3=3577kJ/mol

I4=18540kJ/mol

D基态原子的核外电子共有17种运动状态E元素的价电子排布式为(n-l)dn+6ns2。(1)写出B基态原子的核外电子排布式____________________．(2)写出D原子价电子的轨道表示式为____________________．(3)E元素位于第______周期________族。(4)写出A2B2的电子式___________．(5)写出C与D形成的化合物的化学式：_______________。五、填空题19．请依据相关化学知识与原理完成下列各题。(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为___________(填编号)。①HCN

②

③

④

⑤(2)、、、中，Cl都是以杂化轨道方式与O原子成键，将它们的立体构型填入表格中：离子立体构型________________________(3)S单质的常见形式为，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________杂化。(4)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子中氮原子轨道的杂化类型是___________杂化，中的六个原子___________(填“在”或“不在”)同一个平面上。20．分析第ⅡA族和第ⅢA族，第ⅤA族和第ⅥA族第一电离能出现逆反的原因___________。参考答案：1．B【详解】sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型应该为正四面体形，例如甲烷、四氯化碳等。故选B。2．A【详解】A．通过公式计算中心原子的孤电子对数，，所以二者的孤电子对数目不相等，故A错误；B．离子晶体是电解质，晶体不能导电，但水溶液或熔融状态下能导电，因此，某晶体不导电，熔融状态能导电，可以较充分说明该晶体是离子晶体，故B正确；C．分子与H+结合成，结合前后O原子的杂化类型都为sp3杂化，故C正确；D．中心原子S提供6个电子，氧不提供，得到两个电子，所以电子数为8，孤对电子数为4，空间结构为正四面体形，故D正确；故选A。3．C【详解】A．稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；B．成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故键比键的键长短，B错误；C．单键为σ键、三键为1个σ键和2个π键，氰气的结构式为，1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；D．卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，氰气性质与卤素气体单质相似，则氰气能与氢氧化钠溶液反应，D错误；答案选C。4．D【详解】A．④分子的中心原子的价层电子对数为4，采取的是杂化，A错误；B．①和④的中心原子采取的都是杂化，根据价层电子对互斥模型，①分子中含有1个孤电子对，为三角锥形，④分子中有2个孤电子对，为形分子，B错误；C．1个②分子中含有2个单键和1个叄键，则键数目与键数目之比为，C错误；D．根据价层电子对互斥模型，四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④，D正确；故选D。5．C【详解】A．分子中C原子为杂化，空间构型为平面三角形，A正确；B．一分子中含2个键和1个键，共有3个键，所以1mol分子中含有键的数目为，B正确；C．分子中与羟基相连的C为杂化，中的C为sp杂化，C错误；D．中与的C原子形成配位键，所以结构可表示为，D正确；故答案选C。6．D【详解】A．只含有共价键的化合物是共价化合物，NO属于共价化合物，A正确；B．同种非金属元素原子之间形成非极性键，所以O2含有非极性共价键，B正确；C．由图可知，过程②NO中化学键发生断裂形成氮原子和氧原子，此过程需要吸收能量，过程③形成了新的化学键N≡N键和O=O键，此过程释放能量，C正确；D．根据方程式2NO=N2＋O2，每生成1mol氮气，转移的电子数为4mol，生成11.2LN2(标准状况下)，即0.5molN2时，转移电子数为2NA，D错误；故答案选D。7．D【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且只有一种金属元素，X的最外层电子数为Z的最外层电子数的两倍，设Z最外层电子数为a，X的最外层电子数为2a，X与Z的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，W与Y同主族，则Y的最外层电子数为a+2a=3a≤7，a只能为1或2。当a=1时X为Be，Y为B，Z为Na，W为Al时不满足“只有一种金属元素”；当a=2时，X为C，Y为O，Z为Mg，W为S，满足条件，以此分析解答。【详解】根据上述分析可知，X为C，Y为O，Z为Mg，W为S元素。A．离子核外电子层越多离子半径越大，当离子的电子层结构相同时，离子的核电荷数越大离子半径越小。Y为O，Z为Mg，W为S，它们形成的离子O2-、Mg2+、S2-中，O2-、Mg2+核外有2个电子层，S2-核外有3个电子层，则简单离子半径大小关系为：r(W)＞r(Y)＞r(Z)，A错误；B．W为S元素，其氧化物SO2对应的酸H2SO3是弱酸，氧化物SO3对应的酸H2SO4是强酸，由于题目未指明是否是元素最高价氧化物对应水化物，因此不能判断酸性强弱，B错误；C．元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S，则简单氢化物的稳定性：Y(O)＞W(S)，C错误；D．Mg能够在CO2中发生燃烧反应：2Mg+CO22MgO+C，该反应为置换反应，可知Mg可以将C从CO2中置换出来，其中，Mg是还原剂，C是还原产物，还原性：Mg＞C，D正确；故合理选项是D。8．C【详解】A．基态是电子按构造原理的顺序进入原子核外的轨道，此时整个原子的能量最低，基态原子是处于最低能量状态的原子，A叙述正确；B．激发态为基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，此时原子的能量较基态高，B叙述正确；C．焰色是电子从激发态的能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时产生的，C叙述错误；D．原子的核外电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，会放出能量，发光是释放能量的主要形式之一，D叙述正确；答案为C。9．D【分析】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型和原子的杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数。【详解】A．SO3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（6-3×2）/2=3，所以硫原子采用sp2杂化，为平面三角形结构，故A错误；B．SO2的价层电子对个数=2+（6-2×2）/2=3，硫原子采取sp2杂化，该分子为V形结构，故B错误；C．碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（4+2-3×2）/=3，所以原子杂化方式是sp2，为平面三角形结构，故C错误；D．乙炔（CH≡CH）分子中每个C原子含有2个σ键和2个π键，价层电子对个数是2，为sp杂化，为直线型，故D正确；故选D。10．C【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者空间结构不同，故A错误；B．碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确；D．氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误；故选C。11．C【分析】由W、X、Y、Z组成的盐中各元素形成的化学键，可确定W、X、Y、Z的最外层电子数分别为1、4、6、1，从而确定W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。【详解】A．X、Y分别为C、O，C的非金属性小于O，所以简单氢化物的热稳定性：H2O＞CH4，A不正确；B．ZW与Z2Y2分别为NaH、Na2O2，前者只含离子键，后者含有离子键和共价键，二者所含化学键类型不完全相同，B不正确；C．ZW为NaH，溶于水后与水发生反应，生成NaOH和H2，NaOH溶液呈碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，C正确；D．X、Y、Z分别为C、O、Na，组成的盐Na2CO3具有较强的碱性，会腐蚀胃黏膜，不能用于治疗胃酸过多，D不正确；故选C。12．AC【详解】A.分子能形成4个氢键，分子能形成2个氢键，A正确；B.分子间不存在氢键，分子间因形成化学键而聚合形成，B错误；C.氨气与水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，C正确；D.甲烷分子与水分子之间不存在氢键，D错误；故答案为：AC。13．CD【详解】A．镭是第ⅡA族元素，形成化合物时易失去两个电子，在化合物中呈＋2价，A正确；B．镭是第七周期第ⅡA族元素，金属性较强，单质能与水反应产生氢气，B正确；C．根据同主族元素的性质相似进行推理，镭的氢氧化物显碱性，C错误；D．碳酸镁微溶，碳酸钙难溶于水，故镭的碳酸盐难溶于水，D错误；答案选CD。14．BC【详解】A．NF3分子中N原子的价层电子对数是3+=3+1=4，采取sp3杂化，含一对孤对电子，分子呈三角锥形，故NF3的结构类似NH3，属于极性分子，A错误；B．BCl3分子中B原子的价层电子对数是3+=3+0=3，采取sp2杂化，不含孤电子对，分子呈平面三角形，是非极性分子，而NF3是极性分子，故分子极性：BCl3＜NF3，B正确；C．C3F8的结构类似于丙烷，为非极性分子，CCl4为非极性分子，C3F8在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度，C正确；D．由A选项的分析可知，NF3分子中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形，D错误；故选BC。15．AC【详解】A．图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)为H2S在催化剂表面的吸附，H2S(ad)→2H(ad)+S(ad)表示H2S的离解，离解过程有化学键的断裂，消耗能量，故A正确；B．S原子的半径大于O原子，所以H-S键的键长大于H-O键，H-S的键能较弱，故B错误；C．H2S和H2O中均含有两对孤电子对，分子空间构型为V形，但在水分子中由于O元素的电负性大于S，成键电子对更靠近O原子，排斥作用更大，键角更大，故C正确；D．据图可知阴影部分出现H(ad)、S(ad)，有H-S键的断裂，部分S(g)与H2(g)生成H2S(g)，存在H-S键的形成，故D错误；综上所述答案为AC。16．(1)

H—O—O—H

2H2O22H2O+O2↑(2)

H2O2+Cu+2H+=Cu2++2H2O

H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2

还原产物为水，对环境无污染(3)

5H2O2+2+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O

酸式

滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色，30s内不褪色(4)

H2O2⇌H++HO

H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O【分析】（1）双氧水分子中两个氧原子间形成一个共价键，H2O2的结构式：H—O—O—H，H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气，化学方程式：2H2O22H2O+O2↑。故答案为：H—O—O—H；2H2O22H2O+O2↑；（2）①铜溶解在稀硫酸、H2O2混合溶液中，反应的离子方程式：H2O2+Cu+2H+=Cu2++2H2O，故答案为：H2O2+Cu+2H+=Cu2++2H2O；②酸性H2O2能将碘离子氧化成碘单质的，离子方程式是H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2。故答案为：H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2；③H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是还原产物为水，对环境无污染。故答案为：还原产物为水，对环境无污染；（3）①H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，生成氧气和锰离子，反应的离子方程式：5H2O2+2+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O，故答案为：5H2O2+2+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O；②高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管上的乳胶管氧化。实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色，30s内不褪色。故答案为：酸式；滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色，30s内不褪色；（4）H2O2是一种二元弱酸，其第一步电离的方程式：H2O2⇌H++HO，它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O。故答案为：H2O2⇌H++HO；H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O。17．(1)

3d

4(2)

DE(3)

(4)5【解析】（1）基态铁原子核外电子排布式为，3d能级的能量高于能级，则电子先填充4s能级，后填充3d能级，根据泡利不相容原理和洪特规则，3d能级上有4个未成对电子；（2）①铁氰化钾中，所涉及的元素有Fe、K、C、N，同周期的C和N，第一电离能，同周期的K、Fe，第一电离能，所以所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为；②铁氰化钾属于配合物，由和构成，是离子化合物，存在离子键，含有，中存在键，一个键由1个键和2个键组成，该配合物中不存在氢键和金属键。（3）由题给结构示意图可知，Cu与氨原子形成配位键，配离子带一个单位正电荷，其中Cu的化合价为价；与铜相结合的氮原子与碳原子形成碳氮双键和碳氮单键，N原子采取杂化，与氢和碳结合的氮原子，价电子对数为4，孤电子对数为1，氨原子采取