高中化学人教版物质结构与性质第二章分子结构与性质单元测试 优秀

河南省示范性高中罗山高中2023届高三化学复习巩固训练：选修3第二章分子结构与性质（含解析）1．下列粒子属等电子体的是（）A．NO和O2B．CH4和NH4+C．NH2¯和H2O2D．HCl和H2O2．下列叙述正确的是（）A．同种元素的原子均具有相同的质子数和中子数B．不同元素的原子构成的分子只含极性键C．第三周期中的非金属元素的气态氢化物还原性越强，对应元素的最高价含氧酸酸性越弱D．第ⅠA族和第ⅦA族元素从上到下随原子序数递增，单质的沸点均逐渐升高3．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2=CO2+H2O。下列有关说法正确的是（）A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键C．HCHO分子中含σ键又含π键D．每生成1．8gH2O消耗2．24LO24．最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法中不正确的是（）A．C60是一种单质B．C60和石墨都是碳的同素异形体C．C60是一种新型的化合物D．C60分子是由60个碳原子构成的分子5．下列有关化学用语的表示方法中正确的是（）A．氯元素的原子结构示意图是：B．N2的结构式：N≡NC．原子核内有8个中子的氧原子：D．CO2的电子式是：6．下列含氧酸中，酸性最弱的是（）A．HNO2B．HIO4C．H2SO3D．7．下列各组分子中，均含有非极性键且属于非极性分子的是（）A．C2H2、NH3 B．Cl2、C2H4 C．CO2、H2S D．CH4、H2O8．科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3（如下图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是（）A.分子中四个氮原子共平面B.该物质既有氧化性又有还原性C.15.2g该物质种含有×1022个原子D.分子中N、O之间的共价键是非极性键9．下列说法正确的是()A．CHCl3是正四面体形B．H2O分子中氧原子为sp2杂化，其分子几何构型为V形C．二氧化碳中碳原子为sp杂化，为直线形分子D．NH是三角锥形10．氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl2)：2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2。下列说法不正确的有（）A．CHCl3分子的空间构型为正四面体B．COCl2分子中中心C原子采用sp2杂化C．COCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构D．使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质11．下列属于非极性分子的是（）A、H2O2B、CH3ClC、SO3D、NH312．下图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，X元素的单质是空气中含量最多的成分。下列说法正确的是（）XYWZTA．X位于元素周期表中第二周期ⅤA族B．X、Y、Z三种元素的气态氢化物的稳定性依次减弱C．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键D．元素T与X的原子序数相差2513．经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于时，所形成的一般为离子键；当小于时，一般为共价键。下列判断正确的是（）A．AlCl3为离子化合物B．SiCl4为共价化合物C．P与Cl可形成离子键D．K与Mg形成共价键14．据报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它是由四个氧原子构成的。下列关于该分子的叙述正确的是（）A、O2、O3、O4都是氧的同素异形体B、O2、O3、O4都是氧的同位素C、O4的摩尔质量为64D、O2、O3、O4都互称为同分异构体15．下列分子或离子中，立体构型不是平面三角形的是（）A．CO32—B．CH4C．BF3D．SO16．下列每组物质中化学键类型和分子的极性都相同的是（）A．CO2和CS2B．NaCl和HClC．H2O和CH4D．O2和HBr17．下列化学用语表述正确的是（）的结构示意图的电子式的结构式D.高碘酸的分子式H4IO518．下列说法正确的是（）A．除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸B．若ⅡA某元素的原子序数为m，则同周期ⅢA元素的原子序数一定为m＋11C．在BrCH=CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是sp—pD．由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物，可能是含有共价键的离子化合物19．现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别出来。20．纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。资料卡片物质熔点/℃沸点/℃SiCl4－70TiCl4－25Ⅰ.工业上二氧化钛的制备方法：①将干燥后的金红石(主要成分为TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl2反应，制得混有SiCl4杂质的TiCl4。②将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。③在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀TiO2·xH2O。④TiO2·xH2O高温分解得到TiO2。(1)根据资料卡片中信息判断，TiCl4与SiCl4在常温下的状态是____________，分离二者所采取的操作名称是________________。(2)③中反应的化学方程式是________________________________________________。(3)若④在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在________________(填仪器名称)中加热。Ⅱ.据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2，其过程大致如下：a.O2→2Ob.O＋H2O→2OHc.OH＋OH→H2O2(4)b中破坏的是______________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。(5)H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，主要是利用了H2O2的____________(填“氧化性”或“还原性”)。Ⅲ.某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)(6)若缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为____________。(7)当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是。21．一种称为“摇头丸”的毒品已从国外流入我国，严重损害一些吸毒者的身心健康，司法机关予以坚决查缉和打击。已知该毒品中氮的质量分数为%，试完成下列问题：（1）“摇头丸”的分子结构可能是（）（2）据①中“摇头丸”的分子结构分析，处于同一平面上的碳原子至少有（）个个个个（3）固体“摇头丸”属于（）A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.金属晶体（4）摇头丸在一定条件下能否与浓HNO3发生硝化反应?(填“能”或“不能”)_______。（5）写出“摇头丸”在加热加压和有催化剂时跟H2反应的方程式：____________。（6）“摇头丸”能否跟浓盐酸反应?若能，写出生成物的结构简式；若不能，请说明理由__________________________________________________________。22．二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。（1）某温度下，SO2（g）＋1/2O2（g）SO3（g）；△H＝－98kJ·mol－1。开始时在100L的密闭容器中加入molSO2(g)和molO2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K＝。恒温下，若往容器中再加入4molSO2(g)，则重新达到平衡时SO2的总转化率原平衡时SO2转化率（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（2）用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染。试写出总反应方程式：，现有1LNO2、NO混合气体NOx，将其还原成N2，需同温同压下CH4的体积0.4L，则混和气体中NO2、NO的物质的量之比为（3）硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3，再用NaIO3按下列反应（未配平）来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。①NaIO3+NaHSO3—NaI+Na2SO4+H2SO4②IO3－＋I－＋H＋—I2＋H2O在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少？23．X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G，其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。请回答下列问题：（1）M固体的晶体类型是，M中所含化学键有：（2）YO2分子的立体构型名称为：；G分子中X原子的杂化轨道的类型是。（3）J的水溶液跟AgNO3溶液反应的化学方程式为：。（4）R的一种含氧酸根RO42－具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是。24．已知X、Y、Z、M、W、R是前四周期中的六种元素。X元素原子形成的离子是一个质子，Y原子的价电子构型为2s22p2，Z的单质在常温下是无色气体且Z原子的单电子个数是同周期元素原子中最多的。（1）24R原子最外层的电子排布图是，ZO3－的空间构型是；（2）Z、M、W原子序数依次增大，三种元素的第一电离能由大到小的顺序是；Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序是。（填元素符号）（3）Ne与Wn－的电子数相同，W所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是。（填化学式）（4）ZX4W在物质中，各种粒子间的相互作用力包括。（填字母编号）A．非极性共价键B．极性共价键C．配位键D．离子键E．氢键参考答案1．B【解析】试题分析：原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则A．NO和O2的价电子数不等，不能互为等电子体，A错误；B．CH4和NH4+的原子数和价电子数分别都相等，二者互为等电子体，B正确；C．NH2¯和H2O2的原子数和价电子数分别都不相等，不能互为等电子体，C错误；D．HCl和H2O的原子数不相等，不能互为等电子体，D错误，答案选B。考点：考查等电子体的判断2．C【解析】试题分析：A、由于大部分元素都有同位素，所以同种元素的原子均具有相同的质子数，但不一定具有相同的中子数，A不正确；B、不同元素的原子构成的分子不一定只含极性键，例如乙醇中还含有碳碳单键，属于非极性键，B不正确；C、非金属性越强，氢化物的越弱，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。同周期自左向右非金属性逐渐增强，所以第三周期中的非金属元素的气态氢化物还原性越强，对应元素的最高价含氧酸酸性越弱，C正确；D、第ⅠA族和第ⅦA族元素从上到下随原子序数递增，单质的沸点前者逐渐降低，后者逐渐升高，D不正确，答案选C。考点：考查考查元素周期表的结构、元素周期律的应用以及化学键的判断3．C【解析】试题分析：A、甲醛与氧气的氧化反应是放热反应，错误；B、二氧化碳分子中的C=O键是极性键，错误；C、甲醛分子中的C-H是σ键，C=O中的一个键是σ键，另一个是π键，正确；D、1．8g的水的物质的量是0．1mol，每生成0．1mol水消耗氧气的物质的量是0．1mol，但是未指明标准状况，所以氧气的体积不能确定，错误，答案选C。考点：考查化学反应的热效应的判断，甲醛分子结构的判断4．C【解析】试题分析：C60是由60个碳原子构成的分子，是一种单质，和石墨都是碳的同素异形体，可知C项错误。考点：C6的结构及性质0点评：本题考查C60的结构及性质，属于基础题，侧重考查学生对物质属性的判别。5．B【解析】试题分析：A．元素原子核外电子数与原子核内的质子数相等，氯元素的原子结构示意图是，错误；B.在N2中两个N原子共用三对电子对，所以其结构式：N≡N，正确；C.原子核内有8个中子的氧原子，其质量数是16，所以表示为：，错误；的电子式是：，错误。考点：考查化学用语的表示的正误判断的知识。6．D【解析】HClO的酸性比碳酸酸性还要弱，HClO为最弱的酸；高碘酸为强酸，亚硫酸、亚硝酸为中强酸。点评：酸性强弱比较的方法。7．B【解析】试题分析：同种元素之间形成非极性共价键，不同元素之间形成极性共价键，分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子，以极性键结合的双原子一定为极性分子，以极性键结合的多原子分子如结构对称，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子。A、C2H2中含有极性键和非极性键，是直线型分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故A错误；B、Cl2为直线形结构，含有非极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；C2H4中含有极性键和非极性键，是平面型分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子，故B正确；C、CO2中含有极性键，为直线形分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子；H2S中含有极性键，空间结构为v形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故C错误；D、H2O2中含有极性键和非极性键，但结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子；CH4分子中含有极性键，空间结构为正四面体形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故D错误；故选B。考点：考查化学键与分子的极性的关系8．B【解析】试题分析：A.该分子中N-N-N键角都是°，这说明形成的结构是三角锥形，因此分子中四个氮原子不共平面，A错误；B.该物质氮元素是＋价，因此既有氧化性又有还原性，B正确；C.15.2g该物质的物质的量是15.2g÷152g/mol＝，则分子中含有×1023个原子，C错误；D.分子中N、O之间的共价键是极性键，D错误，答案选B。考点：考查物质结构与性质判断9．C【解析】试题分析：A、CHCl3是四面体形，但不是正四面体形，A不正确；B、H2O分子中氧原子为sp3杂化，B不正确；C、二氧化碳中碳原子为sp杂化，为直线形分子，C正确；D、NH是正四面体形，D不正确，答案选C。考点：考查分子的空间结构与原子的杂化轨道类型判断10．A【解析】试题分析：A、甲烷为正四面体，甲烷分子中的3个H原子被Cl原子取代，则C-H键与C-Cl键的键长不相等，所以三氯甲烷一定不是正四面体分子，错误；B、COCl2分子中中心C原子周围形成3个σ键，所以C原子是sp2杂化，正确；C、COCl2分子中的所有原子均满足最外层8电子结构，正确；D、氯仿被氧化生成HCl和光气，所以可用硝酸银溶液来检验氯仿是否变质，正确，答案选A。考点：考查对有机物的空间构型、原子的杂化方式、结构、性质的判断11．C【解析】略12．AD【解析】试题分析：根据题意及元素在周期表中的位置可确定：X是N；Y是O，Z是Cl；W是Si,T是Ge。A．X核外电子排布是2、5，所以位于元素周期表中第二周期ⅤA族，正确；B．元素的非金属性越强，其对应是气体氢化物的稳定性就越强，由于X、Y、Z三种元素的非金属性：Y>X>Z，所以气态氢化物的稳定性：Y>X>Z，错误；C．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中可能只有共价键如HNO3、HNO2,也可能既有离子键也有共价键，如NH4NO3，错误；D．元素T原子序数是32，,X的原子序数是7，原子序数相差25，正确。考点：考查元素周期表、元素周期律应用的知识。13．B【解析】根据元素的电负性可知，铝元素和氯元素的电负性差小于，所以氯化铝是共价化合物；同样氯元素和硅元素的电负性差小于，形成的四氯化硅是共价化合物；氯元素与P元素的电负性也是形成小于的，形成的化合物是共价化合物；K和Mg都是活泼的金属，二者不能形成共价键，选项B正确，其余都是不正确的，所以正确的答案选B。14．A【解析】试题分析：由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，据此可知想象A正确；质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，B不正确。摩尔质量的单位是g/mol，C不正确。分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体，D不正确，答案选A。考点：考查同位素、同素异形体以及同分异构体的判断点评：该题以新型的氧分子未载体，侧重对学生基础知识的巩固和检验，旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确同位素、同素异形体以及同分异构体的含义以及判断依据，然后灵活运用即可。15．B【解析】试题分析：A中C为sp2杂化，立体构型为平面三角形，故A不选。C选项中B为sp2杂化，立体构型为平面三角形，故B不选。D选项中S为sp2杂化，立体构型为平面三角形，故C不选。B选项中C形成4个δ键为sp3杂化，立体构型为正四面体结构，故B选考点：考查分子空间结构和轨道杂化理论16．A【解析】试题分析：A．CO2—极性键，非极性分子；CS2—极性键，非极性分子；B．NaCl—离子键，HCl—极性键，非极性分子；C．H2O—极性键，极性分子，CH4—极性键，非极性分子；D．O2—非极性键，非极性分子，HBr—极性键，极性分子；选A。考点：考查化学键类型及分子的极性。17．C【解析】Cl-的结构示意图应为；MgCl2的电子式应为；高碘酸的分子式应为HIO4。18．D【解析】试题分析：A、F元素无正价，所以不能形成含氧酸，错误；B、若ⅡA某元素的原子序数为m，则同周期ⅢA元素的原子序数可能是m+1、m+11、m+25，错误；C、BrCH=CHBr分子中C以sp2方式杂化，所以与Br成键时的成键轨道是sp2—p，错误；D、由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物，该化合物是Na2O2,是含有共价键的离子化合物，正确，答案选D。考点：考查元素的性质，元素的原子序数的关系，原子之间的成键轨道的判断等19．称取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量的AgNO3溶液，静置过滤、干燥、称量。所得AgCl固体多的原晶体为[Co(NH3)6]Cl3，另一种为[Co(NH3)5Cl]Cl2。【解析】[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2两种配合物晶体是同分异构体，组成元素和响应个数完全相同，但结构却不同。在[Co(NH3)6]Cl3中Co3+与6个NH3分子配合成[Co(NH3)6]3+，3个Cl-都是外界离子。[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3+与5个NH3分子和一个Cl-配合成[Co(NH3)5Cl]2+，只有2个Cl-是外界离子。由于配合物中内界以配位键结合很牢固，难以在溶液中电离，而内界和外界之间以离子键结合，在溶液中能够完全电离。不难看出，相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl-数是不同的，我们可以利用这一点进行鉴别。20．(1)液态蒸馏(各1分)(2)TiCl4＋(x＋2)H2O△,TiO2·xH2O↓＋4HCl(2分)(3)坩埚(2分)(4)极性共价键(1分)(5)氧化性(1分)(6)%(2分)(7)将残留在装置中的CO2气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差(2分)【解析】略21．（1）B（2）B（3）A（4）能（6）能与浓盐酸反应.生成物的结构简式为【解析】（1）计算选项物质中氮的质量分数，即可确定答案。通过计算，只有B物质中氮的质量分数为：14÷135×100%=%。故本题答案选B项。（2）据苯分子结构推知本题答案应选B项。（3）“摇头丸”分子间的作用力属于范德华力(分子间作用力)，分子间以分子间作用力互相结合的晶体叫分子晶体。故本题应选A项。（4）因分子中含苯环，故能发生硝化反应。（5）“摇头丸”在加热加压和有催化剂时跟H2反应的方程式：（6）因“摇头丸”分子中的氮原子上有一对孤对电子能与H+形成配位键，故能跟盐酸反应，生成物结构为：22．（1）10/3或<（2）xCH4+4NOx=2N2+xCO2+2xH2O3:2（3）5/3mol2mol【解析】23．（每空2分）（1）离子晶体；离子键