第二章 分子结构与性质 检测题 -高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页第二章《分子结构与性质》检测题一、单选题1．下列叙述不正确的是A．HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大B．在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料C．Li、Na、K原子的电子层数依次增多D．X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3，它的气态氢化物为H3X2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．18gH2O2中含有的阴、阳离子总数为1.5NAB．标准状况下，33.6LC2H4分子中含有σ键的数目为7.5NAC．0.25molI2与1molH2混合充分反应，生成HI分子的数目为0.5NAD．常温下，将2.8g铁放入浓硫酸中，反应转移电子的数目为0.15NA3．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构B．78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NAC．18gH2O或D2O的质子数均为10NAD．34gH2O2含有极性键的数目为3NA4．有机化合物M的结构简式如右图所示，其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素，Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是A．简单氢化物的沸点由高到低顺序为B．含氧酸的酸性强弱顺序为C．元素第一电离能由小到大的顺序为D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构5．X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，且分属于四个周期，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，Z、W为同周期相邻元素，Y、W可形成如图所示的离子，下列说法正确的是A．该阴离子中W的化合价为+6价B．简单离子半径：C．Y和W的最简单氢化物沸点：D．X与Y能形成含非极性共价键的化合物6．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．键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2的反应能力逐渐减弱C．水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°D．H—O键的键能为463kJ•mol-1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×463kJ7．碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的键键长会短一些。下列化合物中，编号所指三根键的键长正确的顺序是A．①＞②＞③ B．①＞③＞② C．②＞③＞① D．②＞①＞③8．某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述错误的是A．第一电离能：Z＞Q＞WB．简单离子半径：Z＞Q＞WC．该化合物中Z和Y原子的杂化方式都相同D．Y的氢化物的沸点可能大于Q的氢化物的沸点9．下列关于化学基础概念的描述正确的是A．氢键、共价键、离子键等是化学键B．气体摩尔体积的数值是固定的，为22.4L/molC．电子云是指核外电子高速运动，看起来像一朵云的样子D．手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子10．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是(

)A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性C．共价键的键角 D．共价键的键长11．《GreenChemistry》报道，我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原CO2的新方法，其总反应为。下列相关化学用语和说法正确的是A．中子数为20的氯原子： B．Na+的结构示意图：C．CO2分子中C原子杂化方式： D．NaClO的电子式：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．纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示，下列说法正确的是A．化合物甲、乙均为手性分子B．化合物甲中最多有8个原子共平面C．化合物乙中采取sp3杂化的原子只有N、CD．化合物甲的沸点明显高于化合物乙14．反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，可用于制备含氯消毒剂，下列说法正确的是A．Cl2中共价键类型为极性共价键 B．NaOH的电子式：C．中子数为18的Cl原子：Cl D．基态Na原子的外围电子排布式为3s115．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，K、L、M均是由这些元素形成的氧化物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体，K是无色气体，也是主要的大气污染物之一，0.05mol•L-1丙的溶液中c(H+)=0.1mol•L-1，上述几种物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A．原子半径：W＜Y＜XB．元素的非金属性：Z＞Y＞XC．元素的第一电离能：W＞Z＞YD．K、L、M中沸点最高的是M二、填空题16．回答下列问题：(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表：物质金刚石石墨熔点/℃35503652硬度101.5石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多，原因是____。(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示：沸点：邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“>”、“=”或“<”)，主要原因是____。17．VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_______。(2)比较酸性：H2SeO4_______H2SeO3(填“>”、“＜”或“=”)。(3)气态SeO3分子的立体构型为_______，离子的VSEPR模型为_______。(4)H2Se、H2S、H2O的沸点由高到低的顺序是_______，原因是_______。(5)H+可与H2O形成H3O+，H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因是_______。18．二氧化钛、四氯化钛、钛酸钡等钛及其化合物在人们的生活中起着十分重要的作用，应用极广。回答下列问题：(1)基态钛原子的价电子排布式为_______，基态中的核外电子有_______个空间运动状态。(2)是一种储氢材料，可由和反应制得。①由和构成，的空间构型是_______，B原子的杂化轨道类型是_______，中各元素的电负性大小顺序为_______。②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物，M逐级失去电子的部分电离能如下表所示，M是_______填元素符号。元素M电离能(kJ/mol)73814517733105401363019．、、的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_______。20．回答下列问题(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。21．回答下列问题:(1)四种有机物的相关数据如下表：物质相对分子质量7272114114熔点/°C-129.8-16.8-56.897①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律___________；②根据上述规律预测熔点___________(填“＞”或“＜”)。(2)两种无机物的相关数据如下表：物质(HF)n冰氢键形式F—H…FO—H…O氢键键能/kJ·mol-12819沸点/°C20100(HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是___________。22．氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生。请回答下列问题：(1)的电子式是_______，该化合物是由_______键形成的。(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。(3)在题(2)反应的生成物中，含有共价键的是_______。(4)比较中两种微粒的半径：_______。(填“>”“<”或“=”)23．回答下列问题：(1)下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子_______。(2)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”)：H2SO4_______H2SO3；HClO3_______HClO4；(3)根据价层电子对互斥理论判断下列问题：H2S中心原子的杂化方式为_______杂化，VSEPR构型为_______，分子的立体构型为_______。(4)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高，这是由于_______；H2O比H2S更稳定，这是由于_______。答案第=page1313页，共=sectionpages88页答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．A【详解】A.氟化氢分子间能够形成氢键，分子间的作用力大于同主族其他氢化物，氟化氢的沸点最高，故A错误；B.在金属元素和非金属元素的分界处的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B正确；C.Li、Na、K都为ⅠA族元素，随着核电荷数增大，原子核外的电子层数依次增多，故C正确；D.由X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3可知，X元素的最高正化合价为+5价，由非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8可得，X元素的负化合价为—3价，则X元素的气态氢化物为H3X，故D正确；故选A。2．B【详解】A．H2O2是共价化合物，其中只含有分子，不含有离子，A错误；B．共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键。在C2H4分子中含有5个σ键和1个π键。标准状况下，33.6LC2H4的物质的量是1.5mol，则其中含有的σ键的数目为1.5mol×5×NA/mol=7.5NA，B正确；C．H2与I2反应产生HI的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，0.25molI2与1molH2混合充分反应后，生成HI的物质的量小于0.5mol，则反应生成HI分子数目小于0.5NA，C错误；D．在常温下Fe遇浓硫酸会发生钝化，因此不能准确计算反应过程中转移电子的数目，D错误；故合理选项是B。3．B【详解】A．BF3中B元素化合价为+3价，B原子最外层电子数是3，3+3=6，则B原子不满足8电子结构，故A错误；B．78gNa2O2的物质的量是1mol，晶体中所含离子数目为3NA，故B正确；C．H2O或D2O的质子数均是10个，但相对分子质量不同，因此18gH2O或D2O的质子数不相同，故C错误；D．34gH2O2的物质的量是1mol，含有极性键的数目为2NA，故D错误；故选B。4．D【分析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。【详解】A．W、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；B．Q、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；C．N元素2p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。5．D【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，且分属于四个周期，则X为H，Y的最外层电子数是电子层数的3倍，则Y为O，Z、W为同周期相邻元素，Y、W可形成如图所示的离子，根据结构得到W为S，则Z为P，则R为K或Ca。【详解】A．该阴离子，则S的化合价为+2价，故A错误；B．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则简单离子半径：，故B错误；C．由于水存在分子间氢键，因此Y和W的最简单氢化物沸点：，故C错误；D．X与Y能形成含非极性共价键的化合物H2O2，故D正确。综上所述，答案为D。6．A【详解】A．通过晶体X射线衍射实验可以测定分子结构中的键长和键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；B．H-O键的键能小于H-F键的键能，则稳定性：HF＞H2O，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，故B错误；C．水分子结构式可表示为H-O-H，但空间构型是V形，不是直线形，分子中的键角大约为105°，故C错误；D．H-O键的键能为463

kJ•mol-1，18gH2O即1mol水，分解成气态2molH和气态1molO时消耗的能量为2×463kJ，再进一步形成H2和O2时，还会释放出一部分能量，故D错误。答案选A。7．D【详解】由图中C原子的空间构型可知：①号C原子采用sp2杂化，②号C原子采用sp3杂化，③号C原子采用sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，即p成分越少，该碳原子的形成的C一H键键长越短，而sp杂化时p成分少，碳原子的形成的C一H键键长短，sp3杂化时p成分多，碳原子的形成的C一H键键长长，所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②＞①＞③，故选：D。8．C【分析】X的原子半径是元素周期表中最小的，则X为H元素，由该化合物的结构图可知，Y为第ⅣA族元素，Q为ⅥA族元素，W为第IA族元素，又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，则Y为C元素，Q为O元素，W为Na元素，Z为N元素，据此分析解答。【详解】A．同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势，但是第VA族元素的价电子处于半充满的稳定状态，较难失电子，则其第一电离能比同周期第ⅥA族元素的第一电离能大，故第第一电离能：N＞O＞C，故A正确；B．N3-、O2-、Na+的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：N3-＞O2-＞Na+，故B正确；C．该化合物中N原子形成3根σ键和1对孤电子对，故其杂化方式为sp3，饱和C原子采取sp3杂化，形成双键的C原子采取sp2杂化，故C错误；D．C的氢化物为烃，常温下，含C原子数较多的烃可以呈固态，O的氢化物为水、过氧化氢，常温下为液态，故D正确；故选C。9．D【详解】A．氢键不是化学键，故A错误；B．气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，故B错误；C．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故C错误；D．连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，故D正确；故选D。10．B【详解】O原子最外层有6个电子，可得到2个电子形成8电子稳定结构；H原子最外层1个电子，只能形成2电子稳定结构，则每个O原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关，答案选B。11．D【详解】A．中子数为20的氯原子的质量数是20+17=37，可表示为，A项错误；B．钠离子结构示意图中核电荷数是11，核外电子总数是10，B项错误；C．分子中C原子是sp杂化，直线型分子，C项错误；D．NaClO是离子化合物，电子式书写正确，D项正确；故选D。12．D【详解】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．B【详解】A项、手性碳原子必须含是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团，化合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子，不可能是手性分子，故A错误；B项、由羰基上连有的原子共平面，与氧原子相连的原子共平面，三点共面的原理可知，与羰基碳原子相连的CH3和CH2可能各有2个原子与羰基2个原子共面，与氧原子相连的CH3和CH2上的碳原子可能与氧原子共面，则化合物甲中最多有8个原子共平面，故B正确；C项、化合物乙中的O、C、N均采取sp3杂化，故C错误；D项、化合物乙中含有氨基，分子间能够形成氢键，而化合物甲不能形成氢键，则化合物乙的沸点明显高于化合物甲，故D错误；故选B。【点睛】手性碳原子必须含是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团是解答关键，也是难点和易错点。14．D【详解】A．Cl2中含有的是Cl-Cl非极性共价键，故A错误；B．NaOH中含有离子键和O-H极性共价键，电子式为，故B错误；C．左下角写质子数，左上角写质量数，中子数为18的Cl原子表示为：Cl，故C错误；D．Na是11号元素，基态钠原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，故基态Na原子的外围电子排布式为3s1，故D正确；答案选D。15．A【分析】0.05mol•L-1丙的溶液中c(H+)=0.1mol•L-1，则丙为二元强酸，K、L、M是三种氧化物，甲是固体，则丙应为H2SO4，甲为C，K为SO2，它能与H2O、O2反应生成H2SO4，从而得出乙为O2、L为H2O、M为CO2。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，则W、X、Y、Z分别为H、C、O、S。【详解】A．W、Y、X分别为H、O、C，H的电子层数最少，原子半径最小，C、O为同周期元素，C的原子序数比O小，则原子半径C＞O，从而得出原子半径：H＜O＜C，A正确；B．Z、Y、X分别为S、O、C，元素的非金属性：O＞S＞C，B不正确；C．W、Z、Y分别为H、S、C，元素的第一电离能：S＞C＞H，C不正确；D．K、L、M分别为SO2、H2O、CO2，由于水分子间能形成氢键，所以常温下水呈液态，沸点最高，D不正确；故选A。16．(1)石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多(2)

<

邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键【详解】（1）石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多，故答案为：石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多；（2）分子内生成氢键，熔、沸点常降低，分子间有氢键的物质熔，熔、沸点常升高，因为邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键，则沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛，故答案为：<；邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键。17．(1)sp3(2)>(3)

平面三角形

四面体形(4)

H2O>H2Se>H2S

H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2Se与H2S结构相似，H2Se相对分子质量比H2S大，分子间作用力大，因而H2Se比H2S沸点高(5)H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子有1对孤对电子，排斥力较小【解析】（1）每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对，所以每个S原子的价层电子对个数是4，则S原子为sp3杂化；故答案为：sp3；（2）H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，正电性更高，导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H+，H2SeO4比H2SeO3酸性强，即酸性：H2SeO4>H2SeO3；（3）气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其立体构型为平面三角形，离子中S原子价层电子对个数=3+=4且含有一个孤电子对，所以VSEPR模型为四面体形；（4）含氢键的物质可使其熔沸点升高，H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2Se与H2S结构相似，都是分子晶体，分子晶体的熔沸点与相对分子质量正相关，H2Se相对分子质量比H2S大，分子间作用力大，因而H2Se比H2S沸点高，则沸点：H2O>H2Se>H2S；（5）H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，故答案为：H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子有1对孤对电子，排斥力较小。18．(1)

9(2)

正四面体形

Mg【解析】(1)钛原子为22号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，则钛原子的价电子排布式为3d24s2；Ti失去4个电子得到Ti4+，则基态Ti4＋中的核外电子排布为1s22s22p63s23p6；s能级有一个原子轨道，p能级有3个原子轨道，因此Ti4＋中的核外电子占据的原子轨道数为1+1+3+1+3=9，占据几个轨道就有多少种空间运动状态，则基态中的核外电子有9个空间运动状态；(2)①中有4个σ键，无孤电子对，的空间构性为正四面体；杂化轨道数等于价层电子对数，即中B的杂化类型为sp3；中H显-1价，B显+3价，则H的电负性大于B，Ti为金属，Ti的电负性小于B，电负性大小顺序是H＞B＞Ti；②根据电离能的概念，从表中数据得知，I3＞＞I2，从而推出该元素最外层有2个电子，M是第三周期金属元素，因此推出M为Mg。19．

、、

、、【详解】分子间存在氢键，、分子间只存在范德华力，且相对分子质量，所以分子间作用力，故沸点；非金属性，元素非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强、还原性越弱，故还原性。20．(1)

①②③④⑨