高中化学人教版物质结构与性质本册总复习总复习章末检测2

第二章章末检测eq\o(\s\up7(时间：90分钟满分：100分),\s\do5())第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本大题包括20个小题，每小题2分，共40分。)1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法中不正确的是()A．C原子的四个杂化轨道的能量一样B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据解析：在甲烷分子中，C原子以sp3杂化，每个杂化轨道上1个电子分别与1个氢原子上的1个s电子结合生成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间夹角为109°28′。答案：D2．以NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是()A．1molNH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道B．1molCO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道C．1molC2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键D．1molC2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键解析：CO2分子中碳原子是sp杂化，选项B不正确；碳碳三键是由1个σ键2个π键构成的，乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以选项C不正确；碳碳双键是由1个σ键1个π键构成的，乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此选项D不正确，所以正确的答案选A。答案：A3．下列有关中心原子杂化轨道类型和分子几何构型的说法不正确的是()A．PCl3中P原子以sp3杂化，分子为三角锥形B．BCl3中B原子以sp2杂化，分子为平面三角形C．CS2中C原子以sp杂化，分子为直线形D．H2S中S原子以sp杂化，分子为直线形解析：PCl3中中心原子的价电子对数为4，其中有一对孤电子对，sp3杂化，为三角锥形，A对；BCl3中中心原子B的价电子对数为3，sp2杂化，无孤电子对，为平面三角形，B对；CS2中中心原子的价电子对数为2，sp杂化，孤电子对数为0，为直线形，C对；H2S中中心原子S的价电子对数为4，孤电子对数为2，为V形，D错。答案：D4．一氧化碳分子的电子式为Ceq\o(\s\up7(×),\s\do5(·)),·)eq\o(\s\up7(×),\s\do5(×)),×)Oeq\a\vs4\al(\o(\s\up7(×),\s\do5(×)))，下列叙述中，正确的是()A．一氧化碳分子中氧原子核外电子发生了杂化B．分子内的化学键有非极性共价键C．碳、氧原子间有3对电子，所以碳元素为＋3价D．其结构式为Ceq\o(\s\up7(=),\s\do5(→))O(→表示电子提供方向)解析：由CO分子的电子式知，CO分子中的共用电子对有一对由氧原子提供，表明其中含有极性键和配位键；C、O各提供2个电子形成两对电子偏向得电子能力强的氧，故氧元素显－2价，碳元素显＋2价，结构式应为Ceq\o(\s\up7(=),\s\do5(←))O。答案：A5．科学家最近研制出有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N、O间形成的共价键是非极性键B．分子中4个氮原子共平面C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对D．15.2g该物质含有×1022个原子解析：选项具体分析结论A分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键错误BN(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形错误C该分子中N—N—N键角都是°，分子构型为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对正确D因为1个N(NO2)3分子含有10个原子，15.2g该物质，即mol含有×1023个原子错误答案：C6．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：C7．大气污染物氟利昂－12的分子式是CF2Cl2。它是一种卤代烃，关于它的说法中正确的是()A．它有两种同分异构体B．CF2Cl2分子中碳原子采取sp3杂化C．它的立体结构为正四面体D．它不属于有机物解析：由于CF2Cl2分子中碳原子采取sp3杂化，故它为四面体，仅有一种结构。答案：B8．在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下，(H2O)n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着，形成四面体(如图所示)。(H2O)n的n＝5时，下列说法中正确的是()A．(H2O)n是一种新的水分子B．(H2O)n仍保留着水的化学性质C．1mol(H2O)n中有2个氢键D．1mol(H2O)n中有4mol氢键解析：(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此，(H2O)n不是一种新的分子，(H2O)n仍保留着水的化学性质。(H2O)n中每个氢原子分享得到一个氢键，即每摩尔水有2NA个氢键(NA为阿伏加德罗常数)。答案：B9．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是()A．CH4和NHeq\o\al(＋,4)是等电子体，键角均为60°B．NOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)是等电子体，均为平面正三角形结构C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道解析：CH4和NHeq\o\al(＋,4)都是正四面体结构，键角均为109°28′，A项不正确；NOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。答案：B10．第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是()A．每个原子都达到8电子稳定结构B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120、180°几种C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3D．分子中5个R—Cl键键能不都相同解析：从RCl5的分子结构图可知键角正确；R—Cl有两类键长可知键能不完全相同；RCl5eq\o(=,\s\up7(△))eq\o(RCl3,\s\do4(三角锥形))＋Cl2↑。答案：A11．下列叙述中正确的是()A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强B．以极性键结合的分子，一定是极性分子C．判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否具有极性键D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合解析：对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键强弱可知，卤素的非金属性越强，键的极性越强；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，但以极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子，如CO2；A2B型分子如H2O、H2S等，AB2型分子如CO2、CS2等，判断其是否是极性分子的根据是看分子中是否有极性键且电荷分布是否对称，如CO2、CS2为直线形，键角为180°，电荷分布对称，为非极性分子，H2O有极性键，电荷分布不对称，为极性分子；多原子分子，其电荷分布对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。答案：A12．在下列化学反应中，所断裂的共价键中仅仅断裂σ键的是()A．N2＋3H2eq\o(=,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3B．2C2H2＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃),\s\do5())2H2O＋4CO2↑C．Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())2HClD．C2H4＋H2eq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())C2H6解析：两个原子间形成共价单键时，即形成σ键；两个原子间形成多个共价键时，除了形成σ键，还会形成π键。在化学反应中原有的化学键会断裂。N2分子中共有三个共价键，其中有一个σ键和两个π键在选项A化学反应中断裂；O2、Cl2和H2分子中都只有一个共价键是σ键，分别在化学反应B、C、A和D中断裂；C2H2分子中两个碳原子之间有一个σ键和两个π键，其中π键在化学反应B中断裂；C2H4分子中两个碳原子间有一个σ键和一个π键，其中π键在化学反应D中断裂，而σ键并未发生断裂。因此C选项符合题意。答案：C13．下列说法不正确的是()A．NH4NO3、NaOH中既有离子键，又有极性共价键，其中NH4NO3中还有配位键B．氢键比范德华力强，且氢键是一种特殊的化学键C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间D．水的沸点是100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7解析：氢键不是化学键，故B选项错误。答案：B14．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。()下列说法正确的是()A．沸点A2D<A2XB．CA3分子是非极性分子C．C形成的单质中σ键与π键个数之比为1：2D．B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体解析：根据各元素在周期表中的位置知，A为氢、B为碳、C为氮、D为氧、X为硫、Y为氯。A2D为H2O、A2X为H2S，H2O能形成氢键，故沸点H2O>H2S，A项错误；CA3为NH3是极性分子，B项错误；N2中有1个σ键2个π键，C选项正确；B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O、微粒中原子数不同，不能互为等电子体，D项错误。答案：C15．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是()A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl－和NH3分子均为Pt3＋的配体D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位解析：PtCl4·2NH3水溶液不导电，说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子；加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出，说明Cl－和NH3都参与配位，配位数是6；配位数是6的配合物不可能是平面结构，可能是正八面体或变形的八面体。答案：C16．下列说法中正确的是()A．乙烯中C=C键的键能是乙烷中C—C键的键能的2倍B．氮气分子中含有1个σ键和2个π键C．N—O键的极性比C—O键的极性大D．NHeq\o\al(＋,4)中4个N—H键的键能不相同解析：有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成π键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固，σ键的键能大于π键。乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键，乙烷中两个碳原子间存在一个σ键，乙烯中C=C键的键能应当大于乙烷中C—C键的键能且小于乙烷中C—C键的键能的2倍，A项的说法错误。氮气分子中有三个共价键，1个σ键和2个π键，所以B选项的说法正确。形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值，N—O键的极性比C—O键的极性小。在NHeq\o\al(＋,4)中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个N—H键的键能、键长、键角都相等，D项说法错误。因此B选项符合题意。答案：B17．对于BrCH=CH2分子，下列说法正确的是()A．分子中只有极性键，没有非极性键B．分子中有4个σ键C．分子中的σ键完全相同D．分子中C—Br键的成键轨道是sp2－p解析：分子中存在C—H、C—Br极性键，也存在C—C非极性键，A项错误；该分子存在4个单键和1个双键，因此，共有4＋1＝5个σ键，B项错误；分子中C采用sp2杂化方式，C—H之间是sp2－sσ键，C—Br之间是sp2－pσ键，C—C之间是sp2－sp2σ键和p－pπ键，C项错误。答案：D18．某一化合物的分子式为AB2，A属第六主族元素，B属第七主族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为和，已知AB2分子的键角为°。下列推断不正确的是()A．AB2分子的空间构型为“V”形B．A－B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为°可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。答案：B19．根据相似相溶规则和实际经验，下列叙述不正确的是()A．白磷(P4)易溶于CS2，但难溶于水B．NaCl易溶于水，也易溶于CCl4C．碘易溶于苯，不易溶于水D．卤化氢易溶于水，难溶于CCl4解析：P4是非极性分子，易溶于CS2、苯，而难溶于水；NaCl是离子化合物，HX(X为卤素)是强极性分子，均易溶于水，而难溶于CCl4。答案：B20．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是()A．NH3与BF3都是三角锥形结构B．NH3与BF3都是极性分子C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构D．NH3·BF3中，NH3提供孤对电子，BF3提供空轨道解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B都不正确；NH3分子中有1对孤对电子，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D正确；H原子核外只有2个电子，C错误。答案：D第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题(共60分)21．(10分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Cu2＋的核外电子排布式：________；(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式________；(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O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________；③1mol甲醛分子中σ键的数目为________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)C≡O(3)①sp2杂化②平面三角形③3NA(或×1024)22．(12分)A、B、C都是短周期元素。B、C的离子核外电子排布相同，组成B2C型离子化合物。A、B元素的化合价相同，A、C元素组成的化合物中，A占%，在标准状况下，molB元素的单质与水完全反应放出448mLH2(1)写出各元素的符号：A是_______，B是________，C是_______。(2)写出A元素组成的单质的电子式：_________，其属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(3)写出A和C组成的化合物的形成过程(用电子式表示)：______，属于________分子(填“极性”或“非极性”)；该分子的中心原子采用的是________杂化。(4)A、C还可以形成另一种化合物，该化合物是一种氧化剂，其溶液有弱酸性，试写出其分子式：________、电子式：________。分子中的化学键有________共价键和______共价键。是________分子(填“极性”或“非极性”)。解析：B与C可形成B2C型离子化合物，且其离子的核外电子排布相同，说明B为＋1价的金属元素，所以C为－2价的非金属元素，A、C形成的化合物为A2C，其中A占%，可确定A为H，A、B、C均为短周期元素，所以B为Na，B、C离子的核外电子排布相同，所以C为O。第(4)小题由H2O答案：(1)HNaO(2)HH非极性(3)2Heq\o(\s\up7(),\s\do5(×))＋eq\o(\s\up7(),\s\do5(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(),\s\do5(·))→Heq\o\al(·,×)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,×)H极性sp3(4)H2O2H:eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):H极性非极性极性23．(12分)数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分：目前空气的主要成分N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表所涉及的分子填写下列空白：(1)含有10个电子的分子有________________(填化学式，下同)；(2)由极性键构成的非极性分子有____________；(3)与H＋可直接形成配位键的分子有________；(4)沸点最高的物质是________，用所学的知识解释其沸点最高的原因_________________________________________；(5)分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有____，它的立体构型为________；(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是______，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成______________；(7)CO的结构可表示为OC，与CO结构最相似的分子是________，这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫______。解析：(1)含10电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。(2)具有对称结构的分子是非极性分子，如N2、O2、CH4、CO2，其中由极性键构成的非极性分子只有CH4和CO2，N2和O2是由非极性共价键构成的。(3)H2O可与H＋直接形成配位键，形成H3O＋(水合氢离子)，NH3与H＋以配位键结合成NHeq\o\al(＋,4)。(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。沸点的高低主要看范德华力的强弱，但水分子中除了范德华力外，还有氢键的作用，分子间氢键的存在使水的沸点最高。(5)碳原子最外层有4个电子，在甲烷分子中形成了4个共价键，不存在孤电子对，最外层电子都参与成键，构型为正四面体形。(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质只有氨气。它极易溶于水，是因为氨分子与水分子间形成氢键，增大了氨气的溶解性。(7)由一氧化碳的结构式可知，碳原子和氧原子之间存在三个共价键，氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键，结构相似。CO分子中的三键是由两个不同的原子形成的，是极性共价键，而N2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的，是非极性共价键。CO中带箭头的键与其他的共价键不同，它是配位键。答案：(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O水分子中存在氢键，使分子作用力增大，沸点升高(5)CH4正四面体形(6)NH3氢键(7)N2不相同配位键24．(12分)下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。根据信息回答下列问题：(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为___________。(2)Fe元素位于周期表的__________分区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为________。已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________(填化学式，下同)和________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________。(4)根据VSEPR理论预测EDeq\o\al(－,4)的空间构型为________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的分子式为________________(写2种)。解析：配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配位体，铁的化合价是0。双原子分子中具有10个价电子且与CO互为等电子体的分子是N2，离子是CN－。CO的结构式与N2相似。形成4个单键的碳原子采取sp3杂化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H、C、N、O、Cl。ClOeq\o\al(－,4)中1个氯原子结合4个氧原子，是正四面体形。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4、CO等。答案：(1)4