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 第二章过关检测a卷

第二章过关检测A卷(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.根据等电子体原理判断,下列说法中错误的是()分子中所有原子均在同一平面上分子中存在双键,可发生加成反应+和NH3互为等电子体,均为三角锥形和N互为等电子体,均为正四面体解析:等电子体原理是指具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体,因此,它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上,苯分子中不存在双键,因此,B项错误。H3O+和NH3互为等电子体,NH3分子是三角锥形,则H3O+也是三角锥形。CH4和N互为等电子体,CH4分子是正四面体结构,所以N也是正四面体结构。答案:B2.碘晶体升华时,下列所述内容发生改变的是()A.分子内共价键B.分子间的作用力C.碘分子的大小D.分子内共价键的键长解析:碘晶体是分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,碘升华时断裂的是分子间作用力,因此选B项。答案:B3.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是()A.范德华力、范德华力、共价键B.范德华力、范德华力、范德华力C.范德华力、共价键、共价键D.共价键、共价键、共价键解析:石蜡属于分子晶体,从石蜡变为液体石蜡,被破坏的是范德华力,液体石蜡变为石蜡蒸气,破坏的还是范德华力,石蜡蒸气变为裂化气,发生了化学反应,所以破坏的是共价键,所以答案选A项。答案:A4.下列描述中正确的是()为V形的极性分子的立体构型为平面三角形中有4对完全相同的成键电子对和S的中心原子均为sp3杂化解析:根据价层电子对互斥理论:CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似);SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论,可知Cl的立体构型为三角锥形,SiF4和S的中心原子均为sp3杂化。答案:D5.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()①H2O②NH3③F-④CN-⑤NA.①② B.①②③④C.①②④ D.①②③④⑤解析:H2O、NH3、F-、CN-、N的电子式分别为H∶∶H、H∶∶H、[∶∶]-、[∶C︙︙N∶]-、[H∶∶H]+,因此N中不含有孤电子对。答案:B6.下列卤化氢分子中键长最短的是() 解析:键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,故键长大小由成键原子半径大小决定,卤素原子的半径大小顺序为F<Cl<Br<I,故卤化氢分子的键长由小到大的顺序为H—F<H—Cl<H—Br<H—I,故A项正确。答案:A7.用短线“—”表示共用电子对,用“‥”表示未成键孤对电子的式子叫路易斯结构式。以下路易斯结构式表示的分子属极性分子的是()(导学号52700102)A.①②③④ B.①②③C.②③④ D.③④解析:①表示的分子是对称的,属于非极性分子,错误;②表示的分子是平面分子,正负电荷重心重合,即对称,因此属于非极性分子,错误;③表示的是三角锥形的分子,正负电荷的重心不重合,是极性分子,正确;④表示的是V形分子,正负电荷的重心不重合,是极性分子,正确,故选项是D。答案:D8.下列叙述中正确的是()轨道可以和3p轨道形成sp2杂化轨道B.乙烯中的碳碳双键由一个σ键和一个π键组成C.有极性键的分子一定是极性分子杂化轨道形成分子的空间构型一定是正四面体解析:只有能量相近的轨道才能杂化,2s、3p轨道能量相差较大,不能杂化,A错误;碳碳双键中一个是σ键,一个是π键,B正确;CH4分子中含有极性键,但属于非极性分子,C错误;若中心原子最外层存在孤对电子,则sp3杂化轨道形成的分子也不是正四面体,如NH3、H2O等,D错误。答案:B9.关于结构如图所示的有机物的叙述中正确的是()(导学号52700103)mol此有机物与足量Na发生反应,有3molH2生成B.分子中有3个手性碳原子C.分子中sp2、sp3杂化的原子个数比为1∶1mol此有机物与足量H2发生加成反应,有2molπ键断裂解析:分子中含有3个—OH,则1mol此有机物与足量Na发生反应,有molH2生成,故A项错误;连接4个不同的原子或原子团的C原子为手性碳原子,该有机物含有2个手性碳原子,故B项错误;形成键的C原子可形成3个σ键,为sp2杂化,共4个这样的C原子,形成4个σ键的C原子为sp3杂化,共3个,则分子中sp2、sp3杂化的原子个数比为4∶3,故C项错误;分子中含有2个,则1mol此有机物与足量H2发生加成反应,有2molπ键断裂,故D项正确。答案:D10.某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点:①互为手性异构体的分子互为镜像②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子③手性异构体分子组成相同④手性异构体性质相同你认为正确的是()A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.全部解析:手性异构体结构不同,性质不同,故④错误,其他①②③三项均正确。答案:A11.用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是()、CS2、HI都是直线形分子键角为120°,SnBr2键角大于120°、BF3、SO3都是平面三角形分子、NH3、PCl5都是三角锥形分子解析:SO2分子中含有孤电子对,不是直线形分子,是V形分子,A项错误;BF3键角为120°,SnBr2键角大于109°28',B项错误;COCl2、BF3、SO3是平面三角形分子,C项正确;PCl3、NH3是三角锥形分子,PCl5是三角双锥形分子,D项错误。答案:C12.下列对一些实验事实的理论解释,正确的是()选项实验事实理论解释ASO2溶于水形成的溶液能导电SO2是电解质B白磷为正四面体分子白磷分子中P—P键的键角是109°28'C1体积水可以溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键影响DHF的沸点高于HClH—F的键长比H—Cl的短解析:A项,SO2的水溶液能导电,是因为SO2与H2O反应生成电解质H2SO3,SO2本身不能电离,不属于电解质;B项,白磷分子为P4,4个磷原子位于正四面体的4个顶点,每个面都是正三角形,P—P键的键角为60°;C项,NH3与H2O都是极性分子,且相互间可以形成氢键,所以NH3在H2O中溶解度很大;D项,HF和HCl的熔、沸点与分子内的共价键无关,只与分子间作用力有关,HF分子间可以形成氢键,所以HF比HCl沸点高。答案:C二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(2023全国丙,37节选)(10分)砷化镓(GaAs)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的材料等。回答下列问题:(1)写出基态As原子的核外电子排布式。

(2)根据元素周期律,原子半径GaAs,第一电离能GaAs。(填“大于”或“小于”)

(3)AsCl3分子的立体构型为,其中As的杂化轨道类型为。

解析:(1)As的原子序数是33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(2)Ga和As位于同一周期,同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径Ga>As;由于As的4p能级处于半充满状态,稳定性强,因此第一电离能Ga<As。(3)AsCl3分子中As原子杂化轨道类型为sp3杂化,三个sp3杂化轨道分别与三个氯原子成键,还有一个sp3杂化轨道上有一对孤电子对,故AsCl3分子的立体构型为三角锥形。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3(2)大于小于(3)三角锥形sp314.(12分)下列微粒:①CH4②③N④BF3⑤H2O,填写下列空白(填序号)。(1)呈正四面体形的是。

(2)中心原子轨道采取sp3杂化的化合物是,采取sp2杂化的化合物是,采取sp杂化的化合物是。

(3)所有原子共平面的是,所有原子共线的是。

(4)微粒中存在配位键的是。

(5)含有极性键的极性分子是。

解析:(1)①CH4是正四面体形结构;②是直线形分子;③N是正四面体结构;④BF3是平面三角形分子;⑤H2O是V形分子。(2)①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,②C2H2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+0=2,所以采取sp杂化,③N中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,④BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;⑤H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;所以采取sp3杂化的化合物是①③⑤;为sp2杂化的是④;为sp杂化的是②。(3)②C2H2是直线形分子,所有原子共平面也共线。④BF3是平面三角形分子,所有原子共平面而不共线;⑤H2O是V形分子,所有原子共平面而不共线。(4)N中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,二者都能形成配位键,其余都不能形成配位键。(5)①CH4分子中含有碳氢极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子;②C2H2分子中含有碳氢极性键、碳碳非极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子;③N不是分子;④BF3分子中含有硼氢极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子;⑤H2O分子中含有氢氧极性键,电荷的分布是不均匀的,不对称,为极性分子;所以含有极性键的极性分子是⑤。答案:(1)①③(2)①⑤④②(3)②④②(4)③(5)⑤15.(15分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数的大小关系为A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为产生温室效应的主要气体。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。

(2)B的氢化物分子的立体构型是,其中心原子采取杂化。

(3)写出化合物AC2的电子式:;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为。

(4)E的核外电子排布式是,ECl3形成的配合物的化学式为。

(5)B的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式为。

解析:A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数的大小关系为A<B<C<D<E,化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,C形成-2价阴离子,且D位于C的下一周期,B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高,B、C的氢化物分子中应存在氢键,C形成-2价阴离子,则C为氧元素,D为镁元素,核电荷数:B<C,则B为氮元素;其中A、B、C是同一周期的非金属元素,AC2为产生温室效应的主要气体,则A为碳元素;E的原子序数为24,则E为Cr元素。(1)A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,同周期自左而右第一电离能增大,氮元素原子2p能级有3个电子,处于半充满稳定状态,电子能量低,氮元素的第一电离能高于相邻的元素,所以第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。(2)B为氮元素,其氢化物为NH3,分子中含有3个N—H键,N原子有1对孤电子对,杂化轨道数为4,N原子采取sp3杂化,空间构型为三角锥形。(3)化合物AC2是CO2,分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对,电子式为;一种由N元素、O元素组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式应为N2O。(4)E为Cr元素,原子序数为24,原子核外有24个电子,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1;CrCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,则配体中有4个NH3、2个H2O,三个氯离子位于外界,该配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。(5)B的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,D的单质为Mg,稀HNO3溶液与Mg反应时,N元素被还原到最低价,则生成NH4NO3,Mg被氧化为Mg(NO3)2,该反应的化学方程式为4Mg+10HNO34Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。答案:(1)C<O<N(2)三角锥形sp3(3N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3(5)4Mg+10HNO3(稀)4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O16.(15分)请回答下列问题:(导学号52700104)(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2I3I4……In/(kJ·mol-1)5781817274511578……则该元素是(填写元素符号)。

(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是。Ge的最高价氯化物分子式是。