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 全市获奖

（人教版选修3）第二章《分子结构与性质》质量验收试题考试时间：90分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H:1C:12N:14O:16Na:23Cl:35.5Fe：56Ca:40第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题有1—2个选项符合题意)1．下列分子或离子中不能跟质子结合的是（CD）A．NH3B．H2OC．Ca2+D．NH4+2．三氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是（CD）A．三氯化硼液态时能导电而固态时不导电B．三氯化硼加到水中使溶液的pH升高C．三氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子D．三氯化硼遇水蒸气会产生白雾3.有关苯分子中的化学键描述正确的是（BC）A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键4．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（A）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键5.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(B)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)。6.下列说法不正确的是(D)A.不是所有的共价键(σ键)都具有方向性B.键的键能比键与N—N键的键能和大,所以键不易发生加成反应C.根据电负性及价层电子对互斥理论可知,OF2分子的极性小于H2O分子的极性D.基态Na原子核外电子占有3个能层、4种能级、6个原子轨道、6种电子运动状态【解析】:两个s轨道形成的σ键无方向性,A项正确;键能越大,分子的稳定性越大,性质越稳定,B项正确;电负性F>O>H,电负性差越大,键的极性越大,C项正确;原子中没有运动状态完全相同的电子,故钠中有11种不同运动状态的电子,D项错误。7．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（C）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原子形成三个杂化轨道，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对电子，它对成键电子的排斥作用较强。D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。8.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(B)A.CH4和N是等电子体,键角均为60°B.N和C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N都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不正确;N和C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。9．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（B）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分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。C．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。10.意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知断裂1molN—N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量,根据以上信息和数据,下列说法正确的是(D)A.N4属于一种新型的化合物B.N4与N2互称为同位素C.N4沸点比P4(白磷)高D.1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量【解析】:N4是单质不是化合物,A项不正确。同位素是原子间的互称,N4和N2都是分子不能互称同位素,B项不正确。N4与P4都是分子晶体,且结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,C项不正确。1molN4气体转变为N2将放出热量=|167kJ×4-2×942kJ|=882kJ,D项正确。11.有关苯分子中的化学键描述正确的是(BC)A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,他们均有一个未成对电子.这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键.12.关于氢键，下列说法正确的是（C）A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰、水和水蒸气中都存在氢键C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子。由2个正八面体共用一个面形成的的化学式为（A）A、 B、 C、 D、14.二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如下图所示,下列说法正确的是(C)A.二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5)之间为离子键B.1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为5NAC.分子中存在π键D.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2【解析】:二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(C5)之间为配位键,A错、C正确;每个环戊二烯()中含有6个C—Hσ键和5个C—Cσ键,故1mol环戊二烯含σ键11NA,B项错误;Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,D项错误。15．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（A）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键16．共价键、离子键和范德华力都是微粒间的作用力，下列物质：①Na2O2；②SiO2；③石墨；④金刚石；⑤CaCl2；⑥白磷，含有上述结合力中的两种的组合是(B)A．①③⑤⑥B．①③⑥C．②④⑥D．①②③⑥【解析】：①Na2O2是离子化合物，含有离子键、非极性共价键，正确；②SiO2是原子晶体，只含有极性共价键，错误；③石墨是混合型晶体，层内含有非极性共价键，层间存在分子间作用力，正确；④金刚石是原子晶体，只含有非极性共价键，错误；⑤CaCl2是离子晶体，只含有离子键，错误；⑥白磷是分子晶体，分子间含有分子间作用力，分子内含有非极性共价键，正确。含有上述结合力中的两种的组合是①③⑥，选项是B。第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、填空题（共52分）17.(10分)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是。

(2)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为。

(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为,甲醇分子内的O—C—H键角(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。

【答案】:(1)C(碳)(2)41∶2(3)sp3小于【解析】:(1)Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,所以在3d能级上有两个未成对电子,第二周期元素中,含有两个未成对电子的元素的价电子排布式有2s22p2和2s22p4,分别是碳元素和氧元素,其中电负性最小的是碳。(2)中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,Ni的价电子数是10,所以配体提供的电子数是8,又因为一个CO配体提供两个电子,故n=4;因为氮气的结构式是N≡N,而CO与N2的结构相似,所以CO中σ键与π键的个数之比是1∶2。(3)甲醇分子内的碳原子是sp3杂化,由于甲醛中的碳氧之间是双键,而甲醇中碳氧间是单键,根据价层电子对互斥理论可知,甲醛中的O—C—H键的键角大。18.(14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为非极性分子。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的氢化物的分子立体结构是。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。

【答案】:(1)C<O<N(2)三角锥形sp3（3）∶∶∶C∶∶∶N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3【解析】:本题主要考查元素推导,涉及电离能、立体结构、杂化方式、电子式、等电子体、核外电子排布式等知识点。A、B、C为位于同一周期的三种非金属元素,且B、C在同族中氢化物的沸点最高,可以推断其中含有氢键,由此推测A、B、C是位于第二周期的元素,又D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的结构,则说明D为Mg。由AC2为非极性分子,可推知为CO2,B元素则为N。24号的E则为Cr元素。(1)同一周期第一电离能具有增大的趋势,但由于N具有半充满结构,因而第一电离能C<O<N;(2)B的氢化物即为NH3,中心氮原子采取sp3杂化,由于有一对孤电子对,所以NH3应为三角锥形;(3)AC2即为二氧化碳,电子式中碳分别以两对电子和两边的氧共用;等电子体的概念中要明确两点:原子数相等,价电子数相同;(4)24号Cr要注意核外电子的特殊性,即d轨道为半充满的稳定结构排布,即[Ar]3d54s1。根据题目中所给信息,配合物的配体为NH3和H2O,两者之比为2∶1,又总配位数为6,则NH3为4个,H2O为2个,又Cl-为外界,则配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。19.(12分)下表为元素周期表前三周期的一部分:(1)X的氢化物的沸点与W的氢化物的沸点比较:>(填化学式),原因是

。

(2)X的基态原子的电子排布图为(填序号),另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合。

(3)以上五种元素中,(填元素符号)的第一电离能最大。

(4)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),反应如图所示,则下列判断错误的是。

A.G是最活泼的非金属单质B.L是极性分子C.E的中心原子的杂化轨道类型为sp2杂化D.M的化学性质比同周期相邻元素单质的化学性质活泼E.M分子中有1个σ键,2个π键【答案】:(1)NH3PH3NH3分子间可形成氢键,使NH3的沸点明显升高(2)②洪特规则(3)Ne(4)CD【解析】:根据元素周期表的结构可知X为N,Z为F,R为Ne,W为P,Y为S。(1)X、W的氢化物为NH3和PH3,因NH3分子间可以形成氢键,故NH3的沸点显著升高,故沸点NH3>PH3。(2)当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,因此N的基态原子的电子排布图如图所示。(3)原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定,失去电子所需能量越高,在所给五种元素中,Ne最外层已达8电子稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多,即第一电离能最大。(4)根据题给图示可知E为NH3,G为F2,L为HF,M为N2,NH3中N的杂化轨道类型为sp3杂化,在N2中N原子间形成1个σ键和2个π键,键能大,化学性质不活泼,故C、D错误。20.(16分)现有四种短周期元素A、B、C、D,已知:①C、D在同一周期,A、B在同一主族;②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等;③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同;④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2,B与A2C反应生成气体A2,A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸,其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答:(1)写出元素符号:A