第二章分子结构与性质基础练习-高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

试卷第=page66页，共=sectionpages66页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第二章分子结构与性质基础练习一、单选题(共13道)1．下列叙述错误的是A．非金属元素原子之间形成的化学键都是共价键B．化学键包含σ键、π键两种类型C．π键不能单独存在，一定和σ键共存D．成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固2．下列说法正确的是A．氢键是一种化学键B．氢键使物质具有较高的熔、沸点C．能与水分子形成氢键的物质在水中的溶解度增大D．水结成冰体积膨胀与氢键无关3．下列现象与氢键无关的是A．冰的密度小于液态水 B．的沸点高于C．能以1∶500的体积比溶于水 D．乙醇可以和水任意比互溶4．现有4种短周期元素W、X、Y和Z，原子序数依次增大，W、Y可形成两种常见液态化合物，其最简式分别为WY和W2Y；X的最低价氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应；Z是地壳中最多的金属元素。下列说法正确的是A．W、X与Y只能形成共价化合物B．第四周期且与Y同主族的单质可用作制造半导体材料。C．工业上常用W单质冶炼获取金属ZD．X的最低价氢化物沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点低5．氯胺是饮用水消毒剂，包括一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3)，三者中N的化合价均为−3。NH2Cl极易水解，生成一种用于杀菌的强氧化性酸，制备反应为。下列说法正确的是A．电负性：B．能形成分子间氢键，也能C．是极性分子，是非极性分子D．一氯胺与浓盐酸混合可产生6．下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是A．分子中的杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对C．和分子中的中心原子S和C都是通过杂化轨道成键D．苯分子中所有碳原子均采取杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大键7．下列叙述中正确的是A．含离子键的化合物一定是离子化合物B．含共价键的化合物一定是共价化合物C．全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物D．在离子化合物中也可能含有金属键8．X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，可组成多种化合物，其中一种是红棕色的大气污染物。Z元素的逐级电离能数据依次为738、1451、7733、10540、13630……下列有关说法正确的是A．简单离子半径：X>Z>W B．简单氢化物的沸点：Y>XC．电负性：X>Y>Z D．W与X组成的化合物中一定不含非极性共价键9．下列叙述正确的是A．水溶性：SO2>NH3>Cl2B．热稳定性：HF>H2O>NH3>PH3C．18g重水(D2O)中含有的电子数目为10NAD．标准状况下，2.24L戊烷所含原子数为1.7NA10．下列说法不正确的是A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏11．水()是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是A．水是平面三角形分子B．水分子结构稳定，因为水分子可以形成氢键C．水形成冰以后密度增大D．水分子中的氧原子采用杂化12．有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示。下列说法错误的是(X)(Y)A．X的组成为CH B．Y的组成为CHC．X的价层电子对数为4 D．Y中键角小于120°13．、、都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是A．碳原子均采取sp2杂化,且中所有原子均共面B．CH与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形C．与OH-形成离子化合物D．两个或一个和一个结合可得到不同化合物二、填空题(共8道)14．四原子分子的空间构型物质化学式空间结构结构式键角空间结构模型甲醛CH2O___120°氨NH3___107°15．硅是重要的半导体材料。近日，我国宣布突破了碳基半导体材料制备的瓶颈，有望替代目前的硅材料，支持高端芯片的国产化。(1)Si在元素周期表中的位置是___。(2)制作芯片需要高纯度的硅，高纯硅中Si原子之间的相互作用是___(填“离子键”或“共价键”)。(3)非金属性Si弱于P，用原子结构解释原因：___，得电子能力Si小于P。(4)下列关于C和Si及其化合物的推断中，正确的是___(填序号)。①C的最高正化合价与Si的最高正化合价相同②SiO2具有还原性③最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3>H2SiO316．(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为________，中心原子的杂化方式为__________________。(2)As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为______________。(3)AlH4-中，Al原子的轨道杂化方式为__________；列举与AlH4-空间构型相同的一种离子和一种分子：__________、__________(填化学式)。(4)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为____________，SnBr2分子中Br－Sn－Br的键角________120°(填“＞”“＜”或“＝”)。17．(1)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，分子的空间结构为___________；在中，N原子的杂化轨道类型为___________。(2)在5－氨基四唑()中所含元素的电负性由大到小的顺序为___________，其中N原子的杂化类型为___________；在1mol5－氨基四唑中含有的键数目为___________。(3)的空间结构为___________；已知分子空间结构为平面三角形，则其中镓原子的杂化方式是___________。18．Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。(1)H—H键的键长为___________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。(2)下列说法中正确的是___________(填字母)。A．氢分子中含有一个π键B．由①到④，电子在核间出现的概率增大C．由④到⑤，必须消耗外界的能量D．氢分子中含有一个极性共价键Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。化学键Si—OH—OO==OSi—SiSi—C键能/kJ·mol-1452462.8497.3226X请回答下列问题：(1)试比较Si—C键与Si—Si键的键能大小：X_______(填“>”“<”或“=”)226kJ·mol-1。(2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。结合Ⅰ中图像，试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为___________；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为________(已知1molSi中含有2molSi—Si键，1molSiO2中含有4molSi—O键)。19．(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。(2)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。(4)H2S的VSEPR模型为________，其分子的空间构型为________；结合等电子体的知识判断离子的空间构型为________。(5)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_________，中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中，存在________(填标号)。A．离子键

B．σ键

C．π键

D．氢键20．氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：(1)基态氮原子的核外电子排布式是___________。(2)N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大，可能原因是___________。(3)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)所取代形成的另一种氮的氢化物。分子的VSEPR模型名称是___________；分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是___________(填标号)。A． B． C． D．(5)下列说法正确的是___________。A．、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B．HCN的分子结构为直线形C．离子的VSEPR模型与空间结构是一致的D．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21．2013年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。(1)画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷_______(写出端位之外的N原子的杂化轨道类型)。(2)画出N8分子的构型异构体_______。答案第=page1414页，共=sectionpages88页参考答案：1．B【解析】A．非金属元素原子间只能形成共价键，A项正确；B．化学键包含离子键、共价键、金属键等，共价键包括σ键、π键两种类型，B项错误；C．分子中共价单键均为可键，共价双键和三键中含σ键和π键两种类型，π键不能单独存在，一定和σ键共存，C项正确；D．成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，电子在核间出现的概率就越大，所形成的共价键就越牢固，D项正确。故选：B。2．C【解析】A．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，A错误；B．分子间的氢键可以使物质的熔沸点升高，而分子内的氢键可以使物质的熔沸点降低，B错误；C．物质与水分子形成氢键，能使溶质更好地被水分子包围，并分散到水中，使溶质的溶解度增大，C正确；D．由于氢键具有一定的方向性，水结冰的过程中，形成更多的氢键，使水分子间的空隙变大，因此冰的体积膨胀，D错误；故选C。3．C【解析】A．冰中一个水分子与周围四个水分子以分子间氢键结合形成四面体结构，中间有空隙，因此冰的密度小于液态水，故A不符合题意；B．存在分子间氢气，因此的沸点高于，故B不符合题意；C．、水都是极性分子，根据“相似相溶”原理，因此HCl能以1∶500的体积比溶于水，故C符合题意；D．乙醇、水都是极性分子，根据“相似相溶”原理，又由于乙醇与水分子形成分子间氢键，因此乙醇可以和水任意比互溶，故D不符合题意。综上所述，答案为C。4．B【解析】现有4种短周期元素W、X、Y和Z，原子序数依次增大，W、Y可形成两种常见液态化合物，其最简式分别为WY和W2Y；则W为H，Y为O，X的最低价氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应；则X为N，Z是地壳中最多的金属元素，则Z为Al，据此回答。A．W、X与Y既能形成共价化合物、又能形成离子化合物如硝酸铵等，A错误；B．第四周期且与Y同主族的单质为Se，位于金属与非金属分界线附近，则可用作制造半导体材料，B正确；C．工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼获取金属Z(Al)，C错误；D．因为分子间存在氢键，X的最低价氢化物(NH3)沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点高，D错误；答案选B。5．D【解析】A．根据三氯胺(NCl3)，三者中N的化合价均为−3，得到电负性：，故A错误；B．能形成分子间氢键，As电负性小，因此不能形成分子间氢键，故B错误；C．是极性分子，是三角锥形，因此是极性分子，故C错误；D．NH2Cl极易水解，生成一种用于杀菌的强氧化性酸，说明生成了次氯酸，因此一氯胺中+1价Cl与浓盐酸中−1价Cl发生氧化还原反应可产生，故D正确。综上所述，答案为D。6．A【解析】A．分子中的杂化轨道是由碳原子的1个轨道和3个轨道混杂形成，故A错误；B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；C．分子中中心S原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化；分子中中心C原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化，故C正确；D．苯分子中的6个碳原子全部以方式杂化，每个碳原子形成3个杂化轨道，其中1个与氢原子形成键，另外2个与相邻碳原子形成键，每个碳原子剩余1个未杂化的轨道，6个碳原子未杂化的轨道共同形成1个大键，故D正确；故选A。7．A【解析】A．含离子键的化合物一定是离子化合物，如NaCl、NaOH均一定含离子键，故A正确；B．含共价键的化合物可能为离子化合物，如NaOH、NaClO等，故B错误；C．非金属元素形成的化合物可能为离子化合物，如铵盐，故C错误；D．在离子化合物中也可能含有共价键和离子键，不可能含有金属键，故D错误；答案：A。8．C【解析】X和Y位于同一周期，可组成多种化合物，其中一种是红棕色的大气污染物即NO2，则X为O，Y为N，Z元素第三电离能远大于第二电离能，Z为Mg，W原子半径＞Mg，则W为Na，据此分析解题。A．简单离子半径：O2->Na+>Mg2+，A错误；B．简单氢化物的沸点：H2O>NH3，水中含有氢键，B错误；C．非金属性越强，电负性越强，电负性：O>N>Mg，C正确；D．Na与O可组成过氧化钠，既含有离子键也含有共价键，D错误；答案选C。9．B【解析】A．NH3与水分子间能形成氢键，其极易溶于水，水溶性大于SO2，A错误；B．非金属性：F>O>N>P，共价键键能：H-F>H-O>H-N>H-P，则热稳定性：HF>H2O>NH3>PH3，B正确；C．D2O分子含有10电子，18g重水(D2O)物质的量为，其中含有的电子数目为9NA，C错误；D．戊烷在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算，D错误；故选B。10．C【解析】A.烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，A项正确；B.加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，B项正确；C.CO2溶于水发生反应：CO2+H2O⇌H2CO3，这里有化学键的断裂和生成，C项错误；D.石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。故答案选C。11．D【解析】A．水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子，所以水分子是V型结构，选项A错误；B．稳定性是化学性质，是共价键的强弱决定的，与氢键无关，选项B错误；C．水结冰后，质量不变，体积变大，密度变小，选项C错误；D．水分子中O原子的价层电子数=2+（6-2×1）=4，且含有2对孤电子对，所以采取方式杂化，选项D正确；答案选D。12．C【解析】A．由图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有三对价层电子对，其组成为CH，正确；B．Y为三角锥形结构，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为CH，正确；C．由图可知，X碳原子应该有三对价层电子对，错误；D．Y为三角锥形结构，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为CH，键角比120°小，正确。故选C。13．B【解析】A．由于中的碳原子采用的是sp2杂化，价层电子对数为3，所以分子构型为平面三角形，但和中的碳原子的价层电子对都是3，采用的是sp2杂化，的碳原子价层电子对是4，采用的是sp3杂化，故A的说法错误；B．中的碳原子采用的是sp3杂化，价层电子对是4，由于结构中有孤电子对，所以分子构型为三角锥型，与NH3、H3O+的原子数和价电子数都相等，所以它们为等电子体。所以它们的分子构型均为三角锥型，故B的说法正确；C．与OH-通过OH-的孤对电子形成共价键，形成的是共价化合物，故C的说法错误；D．两个结合得到的是乙烷，一个和一个结合得到的也是乙烷，故D的说法错误；本题答案B。14．

平面三角形

三角锥形【解析】略15．

第3周期第ⅣA族

共价键

Si与P电子层数相同，核电荷数Si小于P，原子半径Si大于P

①③【解析】(1)Si的原子序数为14，核外电子分3层排布，第3层4个电子，故在元素周期表中的位置是第3周期第ⅣA族。(2)制作芯片需要高纯度的硅，硅晶体是由原子通过共价键结合而成的原子晶体，故高纯硅中Si原子之间的相互作用是共价键。(3)非金属性Si弱于P，用原子结构解释原因：Si与P电子层数相同，核电荷数Si小于P，原子半径Si大于P，则原子核对核外电子的吸引力Si小于P，得电子能力Si小于P，。(4)①主族元素的最高正化合价等于主族序数，C和Si均处于第ⅣA族，故C的最高正化合价与Si的最高正化合价相同，①说法正确；②SiO2中硅呈+4价，二氧化硅性质稳定，不具有还原性，②说法错误；③非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，碳的非金属性大于硅，故酸性：H2CO3>H2SiO3，③说法正确；故正确的是①③。16．

3∶1

sp2

sp3

sp3

NH4+

CH4

sp2

＜【解析】（1）根据1个单键是1个δ键，1个双键中含有1个δ键，1个π键以及COCl2分子的结构式来解答；（2）As4O6的分子中As原子形成3个As-O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4；（3）AlH4-中Al原子孤电子对数==0，杂化轨道数目=4+0=4；互为等电子体的微粒空间构型相同，与AlH4-空间构型相同的离子，可以用C原子替换Al原子则不带电荷，可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子。（4）先判断价层电子对数目判断杂化类型，中心原子的孤电子对对成键电子对有排斥作用进而判断分子中Sn－Br的键角。（1）COCl2分子中有1个C=O键和2个C-Cl键，所以COCl2分子中σ键的数目为3，π键的数目为1，个数比3：1，中心原子C电子对数=3+=3，故中心原子杂化方式为sp2，故答案为：3：1；sp2；（2）As4O6的分子中As原子形成3个As-O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，杂化类型为sp3杂化；故答案为：sp3；（3）AlH4-中Al原子孤电子对数==0，杂化轨道数目=4+0=4，Al原子杂化方式为：sp3，互为等电子体的微粒空间构型相同，与AlH4-空间构型相同的离子，可以用C原子替换Al原子则不带电荷：CH4，可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子：NH4+，故答案为：sp3；NH4+；CH4；（4）SnBr2分子中Sn原子价层电子对个数=2+×（4-2×1）=3，所以Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化，且含有一个孤电子对，所以该分子为V形分子，孤电子对对成键电子对有排斥作用，所以其键角小于120°，故答案为：SP2杂化；＜。17．

三角锥形

、

三角锥形

【解析】(1)中N原子形成3个键，孤电子对数为，价层电子对数为4，杂化轨道数=价层电子对数，则中N的杂化轨道类型是，分子的空间结构为三角锥形。(2)该物质中含有C、N、H三种元素，其电负性由大到小的顺序是；形成双键的N原子的杂化方式是，形成三个共价单键且含有一个孤电子对的N原子的杂化方式是杂化；共价单键是键，共价双键中有一个键和一个键，所以该分子中含有9个键，故在氨基四唑中含有的键的数目为。(3)中，中心原子的价层电子对数为，有1个孤电子对，故的空间结构为三角锥形；已知分子的空间结构为平面三角形，则其中心原子镓原子的杂化方式是杂化。18．

74pm

①⑤②③④

BC

>

120475kJ

858.7kJ【解析】Ⅰ.(1)可以直接从题中读出有关数据，H—H键的键长为74pm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。故答案为：74pm；①⑤②③④；(2)氢分子中含有一个σ键，A项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B项正确；④已经达到稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C项正确；氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误，故答案为：BC；Ⅱ.(1)Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，Si—Si键的键能比Si—C键的键能小，故答案为：>；(2)由题图可知H—H键的键能为436kJ·mol-1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为×(462.8kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1-497.3kJ·mol-1×)=120475kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452kJ·mol-1×4mol-497.3kJ·mol-1×1mol-226kJ·mol-1×2mol=858.7kJ，故答案为：120475kJ；858.7kJ；19．

sp

sp3

O

sp3

σ

sp3

sp3

正四面体型

V型

直线型

正四面体型

sp3

AB【解析】(1)对于CO2，根据VSEPR理论，其价层电子对数=2+=2，且不含孤电子对，根据杂化轨道理论，C的杂化方式为sp杂化；CH3OH分子中，C形成4根σ键，所以C的杂化方式为sp3杂化；答案为sp；sp3。(2)元素的非金属性越强，其电负性越大，NH4H2PO4中元素的非金属性H＜P＜N＜O，则电负性最高的是O；P原子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间构型为正四面体结构，中心原子的杂化方式为sp3，杂化轨道只能形成单键，即P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键；答案为O；sp3；σ。(3)每个N原子形成的共价键有2个N-H键、1个N-C键，且还含有1个孤电子对；每个C原子形成的共价键有2个C-H键、2个C-N键，所以N、C原子价层电子对个数都是4，根据价层电子对互斥理论判断N、C原子杂化类型分别为sp3，sp3