第二章 分子结构与性质 练习题-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第二章《分子结构与性质》练习题一、单选题1．下列各组物质性质的比较，结论正确的是A．在水中的溶解度：B．溶液酸性：CF3COOH<CCl3COOHC．分子的极性：D．沸点：>2．下列事实不能用氢键来解释的是A．密度：冰<水 B．沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛C．稳定性：NH3>PH3 D．浓的氢氟酸溶液中存在HF和H2F3．碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的键键长会短一些。下列化合物中，编号所指三根键的键长正确的顺序是A．①＞②＞③ B．①＞③＞② C．②＞③＞① D．②＞①＞③4．在N2F2分子中的所有原子均符合8电子稳定结构，对该分子的有关说法正确的是A．两个σ键，两个π键 B．三个σ键，一个π键C．分子中的四个原子在一条直线上 D．分子中的N原子采取sp3杂化5．氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是A．第一电离能：O>N>C>HB．基态氧原子的电子有8种空间运动状态C．该分子中碳原子的杂化类型有sp、和D．键的极性大小：N-H<O-H<F-H6．反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，可用于制备含氯消毒剂，下列说法正确的是A．Cl2中共价键类型为极性共价键 B．NaOH的电子式：C．中子数为18的Cl原子：Cl D．基态Na原子的外围电子排布式为3s17．下列说法正确的是A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂B．和均是极性分子，是非极性分子，所以难溶于而易溶于C．和白磷均是非极性分子，是极性分子，所以白磷难溶于而易溶于D．是极性分子，可溶于，因此是极性分子8．与NO互为等电子体的是A．SO3 B．P4 C．CH4 D．NO29．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是(

)A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性C．共价键的键角 D．共价键的键长10．下列关于化学基础概念的描述正确的是A．氢键、共价键、离子键等是化学键B．气体摩尔体积的数值是固定的，为22.4L/molC．电子云是指核外电子高速运动，看起来像一朵云的样子D．手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子11．下列说法错误的是A．NH3、H2O、CO2分子中，中心原子孤电子对数最多的是H2OB．某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为738kJ/mol、1451kJ/mol、7733kJ/mol、10540kJ/mol、13630kJ/mol、17995kJ/mol、21703kJ/mol，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+C．有机物中，σ键和π键比例为7:1D．已知反应，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键数目为3NA12．溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大，这是因为A．溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子B．Br2是单质，CCl4是化合物C．Br2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子D．Br2、CCl4都是有机物，而H2O是无机物13．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键是A．NaOH B．H2O2 C．Na2O2 D．H2S14．有机化合物M的结构简式如右图所示，其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素，Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是A．简单氢化物的沸点由高到低顺序为B．含氧酸的酸性强弱顺序为C．元素第一电离能由小到大的顺序为D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构二、填空题15．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N-H键间的夹角是107°。(1)PH3分子与NH3分子的空间结构______(填“相似”或“不相似”)，P-H键______(填“有”或“无”)极性，PH3分子______(填“有”或“无”)极性。(2)NH3与PH3相比，热稳定性更强的是______。16．溶质在溶剂中的溶解度取决于多种因素，请回答下列问题：(1)实验发现：CH4极难溶于水，而HF极易溶于水，其原因是_______。(2)通常条件下，1体积的水可溶解700体积的NH3，请说明三点理由：_______。17．价电子对互斥(简称VSEPR)理论可用于预测简单分子的空间结构。请回答下列问题：(1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构：①___________；②___________；③___________；④___________；⑤HCHO___________；⑥HCN___________。(2)利用价电子对互斥理论推断键角的大小：①甲醛分子中的键角___________(填“＞”“＜”或“=”，下同)120°；②分子中的键角___________120°；③分子中的键角___________109°28′。(3)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据图所示的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A：___________；B：___________。(4)按要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式：平面形分子___________，三角锥形分子___________，四面体形分子___________。18．回答下列问题：(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表：物质金刚石石墨熔点/℃35503652硬度101.5石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多，原因是____。(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示：沸点：邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“>”、“=”或“<”)，主要原因是____。19．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物()能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的和溶液中加入溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得.①基态的电子排布式可表示为__________。②的空间构型是__________(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为，HCHO被氧化为和，①分子中O原子轨道的杂化类型为__________。②中含有的键数目为__________。20．(1)现有下列10种物质：①O2；②H2；③NH4NO3；④Na2O2；⑤Ba(OH)2；⑥CH4；⑦CO2；⑧NaF；⑨NH3；⑩I2。其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号，下同)；既含离子键又含极性键的是___________；属于电解质的是：___________。(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的原子最外层有___________个电子。(3)只含金属元素的主族位于第___________纵行。(4)第四周期元素中，如第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为___________(用含a的式子表示)。(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第___________族，已知铁的原子序数为26，最外层有2个电子，则铁的原子结构示意图为___________。(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则其电子式为___________；若XY2为共价化合物，则其结构式为___________。21．回答下列问题(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。22．回答下列问题:(1)四种有机物的相关数据如下表：物质相对分子质量7272114114熔点/°C-129.8-16.8-56.897①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律___________；②根据上述规律预测熔点___________(填“＞”或“＜”)。(2)两种无机物的相关数据如下表：物质(HF)n冰氢键形式F—H…FO—H…O氢键键能/kJ·mol-12819沸点/°C20100(HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是___________。23．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24．回答下列问题：(1)的名称是：_______，若该有机物是由炔烃加成而来，则该炔烃可能的结构有_______种。(2)氯乙烷的沸点(12℃)介于乙烷(-89℃)和乙醇(79℃)之间，其原因是_______。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】A．卤代烃难溶于水、乙醇与水互溶，所以溶解性，故A错误；B．F原子电负性大于Cl，所以溶液酸性CF3COOH>CCl3COOH，故B错误；C．BCl3空间构型为平面三角形，为非极性分子；NCl3分子空间构型为三角锥，NCl3是极性分子，分子极性，故C错误；D．形成分子间氢键，形成分子内氢键，所以沸点>，故D正确；选D。2．C【详解】A．冰中分子间氢键较多，起到“支撑”作用，体积膨胀，密度：冰<水，A不符合题意，B．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间作用力减弱，沸点降低，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间作用力增强，沸点升高，故沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛，B不符合题意；C．N的非金属性比P强，与H形成共价键的键能比P大，N-H键较P-H难断裂，故稳定性：NH3>PH3，不能用氢键来解释，C符合题意；D．氟化氢分子间易形成氢键，同时氢氟酸也会发生自耦电离，导致浓的氢氟酸溶液中存在HF和H2F，D不符合题意；故选C。3．D【详解】由图中C原子的空间构型可知：①号C原子采用sp2杂化，②号C原子采用sp3杂化，③号C原子采用sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，即p成分越少，该碳原子的形成的C一H键键长越短，而sp杂化时p成分少，碳原子的形成的C一H键键长短，sp3杂化时p成分多，碳原子的形成的C一H键键长长，所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②＞①＞③，故选：D。4．B【详解】在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，N原子形成三个共用电子对，F原子形成一个共用电子对，则N2F2分子的结构为，双键中含有一个σ键和一个π键，单键中含有一个σ键，因此1个N2F2分子中含有三个σ键，一个π键，根据双键的结构特点可知，四个原子处于同一平面，N原子的价层电子对数=2+=3，因此N原子采取sp2杂化，综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。5．D【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素的第一电离能大于O元素，故A错误；B．原子核外的电子占有几个轨道就有几种空间运动状态，氧原子核外共占有5个轨道，则基态氧原子的电子有5种空间运动状态，故B错误；C．由结构简式可知，该有机物不含有三键碳原子，碳原子的杂化方式不可能有sp杂化，故C错误；D．形成共价键的两元素的电负性差值越大，键的极性越大，故键的极性大小：N-H＜O-H＜F-H，故D正确；故选D。6．D【详解】A．Cl2中含有的是Cl-Cl非极性共价键，故A错误；B．NaOH中含有离子键和O-H极性共价键，电子式为，故B错误；C．左下角写质子数，左上角写质量数，中子数为18的Cl原子表示为：Cl，故C错误；D．Na是11号元素，基态钠原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，故基态Na原子的外围电子排布式为3s1，故D正确；答案选D。7．C【详解】A．“相似相溶”规律是经验规律，存在特殊情况，部分有机物分子是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，故A不正确；B．是非极性分子，是极性分子，是非极性分子，根据“相似相溶”，难溶于而易溶于，故B不正确；C．和白磷均是非极性分子，是极性分子，所以白磷难溶于而易溶于，故C正确；D．是非极性分子，溶于时，部分与反应生成，故D不正确；答案选C。8．A【分析】原子数和价电子总数分别都相等的互为等电子体，据此解答。【详解】NO中含有的原子数是4个，价电子数是24。则A．SO3中含有的原子数是4个，价电子数是24，A符合；B．P4中含有的原子数是4个，价电子数是20，B不符合；C．CH4中含有的原子数是5个，价电子数是8，C不符合；D．NO2中含有的原子数是3个，价电子数是17，D不符合；答案选A。9．B【详解】O原子最外层有6个电子，可得到2个电子形成8电子稳定结构；H原子最外层1个电子，只能形成2电子稳定结构，则每个O原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关，答案选B。10．D【详解】A．氢键不是化学键，故A错误；B．气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，故B错误；C．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故C错误；D．连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，故D正确；故选D。11．C【详解】A．NH3、H2O、CO2的电子式分别为、、，中心原子孤电子对数分别为1、2、0，则中心原子孤电子对数最多的是H2O，A正确；B．某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为738kJ/mol、1451kJ/mol、7733kJ/mol、10540kJ/mol、13630kJ/mol、17995kJ/mol、21703kJ/mol，I2与I3的能量差最大，则其最外层电子数为2，它与氯气反应时表现+2价，可能生成的阳离子是X2+，B正确；C．有机物中，σ键和π键的个数分别为9和1，则比例为9:1，C错误；D．已知反应，N2H4分子中含有4个N-H键，N2分子中含有2个π键，若该反应中有4molN-H键断裂，则参加反应的N2H4为1mol，生成N2为1.5mol，形成的π键数目为1.5×2NA=3NA，D正确；故选C。12．C【详解】根据相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。Br2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂--CCl4；而在极性溶剂水中的溶解度较小。答案选C。13．B【详解】A．NaOH由Na+和OH-构成，含有离子键和极性共价键，A不符合题意；B．H2O2的结构式为H-O-O-H，含有O-H极性共价键和O-O非极性共价键，B符合题意；C．Na2O2由Na+和构成，含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；D．H2S的结构式为H-S-H，只含有极性共价键，D不符合题意；故选B。14．D【分析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。【详解】A．W、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；B．Q、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；C．N元素2p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。15．

相似

有

有

NH3【详解】(1)N、P属于同族元素，原子最外层都有5个电子，其中三个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对，在中性原子上都存在1对孤对电子，所以NH3分子与PH3分子的空间结构相似，均为三角锥形，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，因此二者都属于极性分子。P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键；(2)元素的非金属性越强，其形成的化学键就越强，断裂消耗的能量就越高，物质的稳定性就越强。由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律可知，元素的非金属性：N＞P，所以热稳定性：NH3＞PH3，即NH3与PH3相比，热稳定性更强的是NH3。16．(1)CH4是非极性分子，水是极性溶剂，所以CH4极难溶于水；HF是极性分子且能与水分子形成氢键，所以HF极易溶于水(2)NH3与H2O均为极性分子；NH3与H2O分子间易形成氢键；NH3与H2O易反应生成【解析】（1）的空间构型为正四面体、是非极性分子，而的空间构型为V形、是极性分子，的空间构型为直线型，只含H-F极性键，是极性分子，依据相似相溶原理，CH4极难溶于水，HF极易溶于水，且能与水分子形成分子间氢键。（2）的空间构型为V形、是极性分子，NH3的空间构型为三角锥形，是极性分子，依据相似相溶原理，NH3极易溶于水，N、O的电负性大，NH3可与H2O形成分子间氢键，使得NH3极易溶于水，NH3能与H2O反应生成，增大了NH3在H2O中的溶解度。17．

平面三角形

角形

直线形

角形

平面三角形

直线形

＜

＜

＜

【详解】(1)，中，的价电子对数为，孤电子对数为0，为平面三角形；中，S的价电子对数为，孤电子对数为2，为角形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为0，为直线形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为1，为角形；分子中有1个碳氧双键，看作1对成键电子，2个单键为2对成键电子，C原子的价电子对数为3，且无孤电子对，所以分子的空间结构为平面三角形；分子的结构式为，含有1个键，看作1对成键电子，1个单键为1对成键电子，故C原子的价电子对数为2，且无孤电子对，所以分子的空间结构为直线形。故答案为：平面三角形；角形；直线形；角形；平面三角形；直线形。(2)①甲醛为平面形分子，由于键与键之间的排斥作用大于2个键之间的排斥作用，所以甲醛分子中的键角小于120°。故答案为：＜。②分子中，原子的价电子对数是，成键电子对数为2，孤电子对数为1，故分子的空间结构为角形，的键角＜120°。故答案为：＜。③分子中，P的价电子对数为含有1对孤电子对，由于孤电子对与键的排斥作用大于键间的排斥作用，所以的键角小于109°28′。故答案为：＜。(3)型微粒，中心原子上无孤电子对的呈平面三角形，有1对孤电子对的呈三角锥形，所以化学式分别是、。故答案为：；(4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F组成的中性分子中，平面形分子为，三角锥形分子为，四面体形分子为。故答案为：；；。18．(1)石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多(2)

<

邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键【详解】（1）石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多，故答案为：石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能，石墨晶体为层状结构，层间存在分子间作用力，所以石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多；（2）分子内生成氢键，熔、沸点常降低，分子间有氢键的物质熔，熔、沸点常升高，因为邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键，则沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛，故答案为：<；邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键，在分子间不存在氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键。19．

(或)

平面三角形

(或)【详解】(1)①Mn为25号元素，Mn基态的电子排布式为，则基态的电子排布式可表示为(或)；②的σ键电子对数为3，孤电子对数=，则其空间构型是平面三角形；(2)①分子中，O原子的孤电子对数=，σ键电子对数为2，则O原子的价层电子对数=4，故O原子轨道的杂化类型为；②的结构式为O=C=O，双键中有且只有一根键为σ键，则中含有的σ键数目为(或)。20．

④

③⑤

③④⑤⑧

6

2

a+11

VIII

S=C=S【详解】(1)①O2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；②H2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；③NH4NO3中与形成离子键，、中N和H、N和O形成极性共价键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；④Na2O2中Na+和形成离子键，中O原子之间形成非极性共价键，在熔融状态下能够导电，是电解质；⑤Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键，OH-中O原子和H原子形成极性共价键，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；⑥CH4分子中C和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；⑦CO2分子中C和O形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；⑧NaF中Na+和F-形成离子键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；⑨NH3分子中N和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；⑩I2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；综上，既含离子键又含非极性键的是④；既含离子键又含极性键的是③⑤；属于电解质的是③④⑤⑧；(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的化合价为-2价，即得到了2个电子，该元素的原子最外层有8-2=6个电子，故答案为：6；(3)元素周期表中，ⅡA族只含有金属元素，位于元素周期表中的第2纵行，故答案为：2；(4)第四周期元素中，第ⅡA族元素和第ⅢA族元素之间还有10个过渡金属元素，若第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为a+11，故答案为：a+11；(5)Fe位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，其原子结构示意图为，故答案为：Ⅷ；；(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则XY2为CaF2，其电子式为，若XY2为共价化合物，则XY2为CS2，其结构式为S=C=S。21．(1)

①②③④⑨⑩

⑤⑥⑦⑧(2)①>②>③【详解】1)原子间的共价单键是键，若出现了双键或三键则必有键和键。在题中所给的物质中，()和()含有双键，()和()含有三键，故只有键的是①②③④⑨⑩，既含有键又含有键的是⑤⑥⑦⑧。2)一般，键能越大，相应的键的键长越短，由键能可知碳碳键键长①>②>③。22．(1)

分子对称性越高，熔点越高

小于(2)冰中氢键数目比(HF)