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 公开课

第二章单元质量检测2时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)\a\vs4\al(2023·宜宾高二检测)下列分子中，属于非极性分子的是()A．SO2B．BeCl2C．CH3ClD．COCl2解析：SO2是V形分子，其正负电荷中心不重合，为极性分子；BeCl2的结构式为Cl—Be—Cl，是直线形分子，正负电荷中心重合，为非极性分子；CH3Cl分子是四面体，正负电荷中心不重合，为极性分子；COCl2的结构式为，其正负电荷中心不重合，为极性分子。答案：B\a\vs4\al(2023·试题调研)下列关于σ键和π键的理解不正确的是()A．σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转C．CH3—CH3、CH2=CH2、CH≡CH中σ键都是C—C键，所以键能都相同D．碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键解析：σ键可以单独形成，且可以绕键轴旋转，而π键不能单独形成也不能绕键轴旋转，A、B两项正确；C项三种物质中σ键为C—C键和C—H键，错误。答案：C3．下列对HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4这组分子中共价键形成方式的分析正确的是()A．都是σ键，没有π键B．都是π键，没有σ键C．既有π键，又有σ键D．除CH4外，都是σ键解析：题中各分子的结构式分别为H—Cl、Cl—Cl、H—O—H、，分子中各原子之间均为单键，则都是σ键，没有π键。答案：A\a\vs4\al(2023·上海静安区高二检测)用短线“—”表示共用电子对，用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为则以下叙述错误的是()A．R为三角锥形B．R可以是BF3C．R是极性分子D．键角小于109°28′解析：A.在中含有3个单键和1对孤电子对，价层电子对数为4，空间上为三角锥形，故A正确；原子最外层含有3个电子，BF3中B原子形成3个共价键，B原子没有孤电子对，所以R不是BF3，故B错误；C.由极性键构成的分子，若结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子，R分子的结构不对称，R是极性分子，故C正确；D.三角锥形分子的键角为107°，键角小于109°28′，故D正确。答案：B\a\vs4\al(2023·黄冈高二检测)下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比第ⅤA族相邻元素的氢化物高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥NH3分子加热难分解A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①②③解析：氢键存在于已经与F、O、N等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外分子(或同一分子)中的F、O、N等电负性很大的原子之间，故题中所给物质均能形成氢键，但氢键主要影响物质的物理性质。分子的稳定性由共价键的键能决定，与氢键无关。答案：B\a\vs4\al(2023·黄冈高二检测)原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z和M中，W的最外层电子数为其周期数的二倍；X和Z的A2B型氢化物均为V形分子，Y的＋l价离子比M的－1价离子少8个电子。根据以上叙述，下列说法中正确的是()A．上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z<MB．由这些元素形成的三原子分子中，空间结构为直线形的有WX2、WZ2、ZX2C．元素W与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种D．X与Y可形成含有非极性共价键的共价化合物解析：原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z和M中，W的最外层电子数为其周期数的2倍，则W只能有2个电子层，最外层电子数为4，故W为碳元素；X和Z的A2B型氢化物均为V形分子，X为氧元素，Z为硫元素；Y的＋1价离子比M的－1价离子少8个电子，Y为钠元素，M为氯元素。同周期元素随原子序数增大原子半径减小，同主族元素电子层数越多原子半径越大，故原子半径：Na>S>Cl>C>O，即X<W<M<Z<Y，故A错误；CO2、CS2属于直线形结构，而SO2分子中硫原子价层电子对数＝2＋(6－2×2)/2＝3。有l对孤电子对，属于V形，故B错误；碳元素与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有C2H2、C6H6、苯乙烯(C8H8)等多种，故C正确；O与Na可形成氧化钠、过氧化钠，二者都属于离子化合物，故D错误。答案：C\a\vs4\al(2023·广安高二检测)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：B\a\vs4\al(2023·宿迁高二检测)下列说法正确的是()A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高B．H2O的熔、沸点大于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4解析：HF分子间存在氢键，其沸点反常得高，A错；乙醇分子与水分子之间不只存在范德华力，还存在氢键，C错；D中的酸性强弱排列顺序反了。答案：B\a\vs4\al(2023·贵阳高二检测)砷是氮族元素，黄砷(As4)是其一种单质，其分子结构与白磷(P4)相似，以下关于黄砷与白磷的比较叙述正确的是()A．分子中共价键键角均为109°28′B．黄砷中共价键键能大于白磷C．黄砷分子极性大于白磷D．黄砷的熔点高于白磷解析：分子中共价键键角均为60°，故A错误；原子半径As>P，键长越长，键能越小，故B错误；都为非极性分子，分子极性相同，故C错误；形成的晶体都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，则熔点越高。故D正确。答案：D10．氨分子立体构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为()A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子解析：根据杂化轨道理论可知，NH3、CH4都采取sp3杂化形式，二者不同在于NH3杂化后的四个轨道中有3个形成σ键，而有1个容纳孤电子对，CH4杂化后的四个轨道全部用于形成σ键，这样会导致二者的立体构型有所不同。答案：C11．下图中两分子的关系是()A．互为同分异构体B．是同一种物质C．是手性分子D．互为同系物解析：本题很容易看成为镜面对称结构而选择手性分子，实际上两个分子可以重合，根据手性分子的判断方法，该分子中没有手性碳原子，所以不是手性分子；分子相同，构型相同，是同一种物质。答案：B12．下列几种氢键：①O—H…O，②N—H…N，③F—H…F，④O—H…N，按氢键从强到弱的顺序正确的是()A．③>①>④>②B．①>②>③>④C．③>②>①>④D．①>④>③>②解析：F、O、N电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的极性依次降低，故F—H…F中氢键最强，其次为O—H…O，再次是O—H…N，最弱的为N—H…N。答案：A\a\vs4\al(2023·山东泰安高二检测)下列说法中错误的是()A．CO2、SO3都是极性分子B．KF是离子化合物，HF为共价化合物c．在NHeq\o\al(＋,4)和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键D．PCl3和NF3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构解析：是直线形结构，为非极性分子，SO3是平面形结构，是非极性分子，故A错误；中存在离子键，属于离子化合物，HF中只有共价键，属于共价化合物，B正确；\o\al(＋,4)中氮原子提供孤电子对，氢原子提供空轨道，从而形成配位键，[Cu(NH3)4]2＋中铜原子提供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以形成配位键，故正确；和NF3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构，故D正确。答案：A\a\vs4\al(2023·上海宝山高二检测)能用键能大小解释的是()A．N2的化学性质比O2稳定得多B．常温常压下，溴呈液态，碘呈固态C．稀有气体一般很难发生化学反应D．硝酸易挥发而磷酸难挥发解析：的键能比O2的键能大，键能越大，拆开化学键越困难，分子的化学性质越稳定，A正确。B.常温常压下，溴分子与溴分子间存在分子间作用力，碘分子与碘分子间存在分子间作用力，分子间作用力的大小决定物质的聚集状态是气态、液态还是固态，与化学键无关，故不能用键能大小解释，B错误。C.稀有气体的原子最外层(氦为2电子稳定结构)达到了8电子稳定结构，很难与其他原子反应，稀有气体只存在分子间作用力，没有化学键，故不能用键能大小解释，C错误。D.分子间作用力的大小与分子的相对分子质量成正比。硝酸的相对分子质量为63，磷酸的相对分子质量为98，硝酸分子间作用力比磷酸的分子间作用力小，故硝酸易挥发，磷酸难挥发，挥发的难易与化学键无关，故不能用键能大小解释，故D错误。答案：A\a\vs4\al(2023·河北高二检测)根据等电子原理判断，下列说法中错误的是()A．B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B．B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应C．H3O＋和NH3是等电子体，均为三角锥形D．CH4和NHeq\o\al(＋,4)是等电子体，均为正四面体形解析：等电子原理是指具有相同价电子总数和相同原子总数的分子或离子具有相似的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相似。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，B错误。H3O＋和NH3是等电子体，NH3是三角锥形，则H3O＋也是三角锥形。CH4和NHeq\o\al(＋,4)是等电子体，CH4是正四面体形，所以NHeq\o\al(＋,4)也是正四面体形。答案：B16．用一带静电的玻璃棒靠近A和B两种纯液体细流，现象如图。据此分析两种液体分子的极性正确的是()A．A是极性分子，B是非极性分子B．A是非极性分子，B是极性分子C．A、B都是极性分子D．A、B都是非极性分子解析：区别两种液体纯净物是极性分子还是非极性分子通常采用的方法是用带电的玻璃棒靠近液体细流，细流发生偏转则为极性分子，若液体细流不发生偏转则为非极性分子。答案：B17．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：C\a\vs4\al(2023·黄冈高二检测)当向蓝色的硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，观察到溶液呈深蓝色时，再通入SO2气体，生成了白色沉淀，将白色沉淀加入稀硫酸中，又生成了红色粉末状固体和SO2气体，同时溶液呈蓝色，根据上述实验现象分析推测，下述描述正确的有()A．Cu2＋和Ag＋相似，能与NH3结合生成铜氨配离子B．白色沉淀为＋2价铜的某种亚硫酸盐，溶于稀硫酸发生复分解反应C．白色沉淀为＋1价铜的某种亚硫酸盐，在酸性条件下，只发生氧化反应D．反应过程中消耗的SO2与生成的SO2的物质的量相等解析：氨水呈碱性，与CuSO4反应可以产生沉淀Cu(OH)2，由于Cu(OH)2不具有两性，不可能溶于过量的碱，因此最终像Ag＋一样与NH3形成配合物而溶解，A正确。由于白色化合物溶于稀硫酸有红色粉末(推测为Cu)、Cu2＋(蓝色溶液)和SO2产生，故白色化合物中的铜不可能为Cu2＋，它只能为Cu＋，酸化时发生反应：Cu2SO3＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋SO2↑＋H2O，通入SO2时，SO2不仅被Cu2＋氧化为SOeq\o\al(2－,4)，而且SO2还与Cu2＋的还原产物Cu＋结合为Cu2SO3沉淀，故反应过程中消耗的SO2比生成的SO2的物质的量多，故B、C、D均不正确。答案：A二、非选择题(本题包括7小题，共46分)19．(8分)eq\a\vs4\al(2023·试题调研)有X、Y、Z三种元素。其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道，Z的＋1价离子是一个质子。试回答下列问题：(1)ZXY分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式____________，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的类型有________。(2)常温下，YZ3呈气态，但易被液化，且极易溶于水，其原因是___________。(3)液态的YZ3是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，可以与活泼金属反应，写出Na与液态YZ3反应的化学方程式________________________。解析：由题给信息：“X原子的价电子构型为2s22p2”可推知X是C；“Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道”可推知Y是N；而Z易确定是H。(1)分子ZXY为HCN，其结构式为H—C≡N，分子中含有的共价键有σ键和π键。(2)分子YZ3为NH3，易液化；因为NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水。(3)由2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可类推出：2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑。答案：(1)H—C≡Nσ键、π键(2)NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水(3)2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑20．(4分)eq\a\vs4\al(2023·南京高二检测)X、Y、Z、Q为短周期非金属元素，R是长周期元素。X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子；Z元素在地壳中含量最多；Q是电负性最大的元素；R＋只有三个电子层且完全充满电子。请回答下列问题：(答题时，X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)(1)R的基态原子的电子排布式为________。(2)X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小顺序为______________________。(3)已知Y2Q2分子存在如下所示的两种结构(球棍模型，短线不一定代表单键)：①该分子中两个Y原子之间的键型组合正确的是________。A．仅1个σ键B．1个σ键和2个π键C．1个σ键和1个π键D．仅2个σ键②该分子中Y原子的杂化方式是______________________。解析：由题意可知X为碳元素，Y为氮元素，Z为氧元素，Q为氟元素，R为铜元素。(1)Cu为29号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。(3)由N2F2的两种结构可知，其结构式为，两个氮原子以双键形式成键，存在1个σ键和1个π键，C项正确；氮原子以sp2杂化。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2)N>O>C(3)①C②sp221．(7分)(1)下列气态分子BCl3、CCl4、H2O和BeCl2中，其键角由大到小的顺序为________。(2)硫化氢(H2S)分子的空间构型为________；二氧化碳(CO2)分子的空间构型为________；甲烷(CH4)分子的空间构型为________。(3)由于氨水和次氯酸盐溶液在弱碱性介质中反应可生成氯胺(H2NCl)，分子结构类似于NH3，H2NCl分子的空间构型为________，电子式为________，H2NCl中氯的化合价为________。解析：BeCl2、BCl3、CCl4、H2O的空间构型分别是直线形(键角180°)、平面正三角形(键角120°)、正四面体型(键角109°28′)、V形(两对孤电子对存在，键角小于109°28′)。NH3的空间构型是三角锥形，H2NCl分子结构与其类似，二者构型应当类似；分子中N与H以及Cl以共用电子对成键，N与Cl都满足8电子稳定结构，可写出分子的电子式；Cl比N吸引电子能力强，共用电子对偏向Cl，Cl的化合价是－1价。答案：(1)BeCl2>BCl3>CCl4>H2O(2)V形直线形正四面体形(3)三角锥形－1价22．(7分)eq\a\vs4\al(2023·试题调研)已知H2O2分子的结构如右图所示：H2O2分子不是直线型的，两个H原子犹如在半展开的书的两面线上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，试回答：(1)写出H2O2分子的电子式________，其结构式为________。(2)从极性键、非极性键角度写出分子内的化学键类型________。(3)估计它难溶于CS2，简要说明原因______________________________________。(4)指出氧元素的化合价，简要说明原因________________________________。答案：(1)(2)既有极性键又有非极性键(3)因H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，椐相似相溶原理，H2O2难溶于CS2(4)O为－1价，因O—O键为非极性键，共用电子对不偏移；而O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧原子，故O为－1价。23．(7分)a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下所示：(单位：电荷)粒子代号abcdefg原子核数单核单核双核多核单核多核多核电荷数(单位电荷)0＋1－10＋2＋10其中b的离子半径大于e的离子半径；c与f可形成两个共价型g分子。试写出：(1)a粒子的原子结构示意图是________；b粒子的电子排布式为________。(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为________(用化学式表示)。(3)若d极易溶于水，在水溶液中变化的方程式为________，d分子的空间构型为________，键角为________；若d为正四面体形分子，其电子式为________。(4)c粒子是________，f粒子是________(用化学式表示)，由c、f生成g的离子方程式是________。解析：本题的综合性很强。考查了元素周期表、物质结构、元素周期律、电离方程式、电子式、分子的空间结构等多方面内容。由于都是短周期元素构成的粒子，都有10个电子，又由给出的原子核数、核电荷数判断出各粒子组成。如a为Ne，b为Na＋，c为OH－，d为NH3或CH4，e为Mg2＋，f为H3O＋，g为H2O。答案：(1)1s22s22p6(2)NaOH>Mg(OH)2(3)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－三角锥形107°(4)OH－H3O＋OH－＋H3O＋=2H2O24．(6分)eq\a\vs4\al(2023·成都高二检测)Ⅰ.无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl2，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。CoCl2＋xH2OCoCl2·xH2O深蓝色粉红色现有65g无水CoCl2，吸水后变成CoCl2·xH2O119g。(1)水合物中x＝________。(2)若该化合物中Co2＋配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界占有Cl－的个数比为1∶1，则其化学式可表示为__________________________。Ⅱ.在极性分子中，正电荷中心同负电荷中心间的距离称为偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷中心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。试回答以下问题：(3)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ>0，淡黄色者μ＝0。①试在方框内画出两种异构体的空间构型图：②该化合物的两种异构体在水中溶解度较大的是________(填“棕黄色者”或“淡黄色者”)。解析：Ⅰ.(1)65gCoCl2的物质的量为eq\f(65g,130g·mol－1)＝mol，则x＝eq\f(\f(119g－65g,18g·mol－1),mol)＝6。(2)根据该化合物中Co2＋配位数为6及内界和外界占有Cl－个数比为1∶1可知，配体有1个Cl－和5个H2O；外界有1个Cl－，1个H2O，其化学式可表示为[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O。Ⅱ.(3)本题为信息迁移题，首先要理解偶极矩的含义。要特别注意把偶极矩和学过的分子极性联系起来：偶极矩数值越小，分子的极性越小，当μ＝0时，该分子是非极性分子，极性分子在水中溶解度大。答案：Ⅰ.(1)6(2)[Co(H2O)5Cl]Cl·H2OⅡ.(3)①②棕黄色者25．(7分)eq\a\vs4\al(2023·试题调研)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周