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

第二章分子结构与性质测试题一、选择题1．生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是A．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力C．溴和碘单质易溶于四氯化碳难溶于水，因为溴、碘、四氯化碳都是非极性分子D．水的热稳定性较强是因为水中含有大量的氢键2．下列实验方案中，设计正确的是A．用乙醇萃取碘水中的碘单质B．用焰色反应鉴别NaCl和Na2SO4C．用蒸馏的方法分离植物油和水的混合物D．用NaOH溶液和红色石蕊试纸检验溶液中是否存在NH3．下列事实与氢键无关的有①HF比HCl的熔、沸点高②相同温度下，冰的密度比水小③水分子比硫化氢分子稳定④乙醇可以和水以任意比例互溶⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低A．1项 B．2项 C．3项 D．4项4．如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOHC．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOH5．下列化学用语的表达正确的是A．氨气分子的空间结构为平面三角形B．Be原子最高能级的电子云图：C．价层电子排布式为和的两种原子能形成共价化合物D．基态Cu原子的价层电子轨道表示式：6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X是元素周期表中电负性最强的元素，X和Z同主族，W和Y同主族，这四种元素组成的两种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是A．最简单氢化物的稳定性：X＞W＞Y B．最高价含氧酸的酸性：W＞Y＞ZC．WZ3的空间结构为平面三角形 D．电负性：Z＞X＞W7．吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到，四步脱氢产物及其相对能量如图，下列说法错误的是A．甲醇脱氢生成的过程中有极性键的断裂B．的反应式为C．与的过程中均有键的形成D．与的过程均断裂了氢氧键8．下列微粒中含有化学键的是A．OH- B．Cl- C．Na+ D．Ar9．我国“祝融号”火星车在2021年5月15日7时18分登陆火星，发现火星矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素a、b、c、d．已知a、d同主族，d的基态原子最外层有2个未成对电子，b的氢化物可用于蚀刻玻璃，c与d最外层电子数之和等于8.下列说法正确的是。A．a和b两元素不能形成化合物 B．c的氧化物中只含离子键C．简单离子半径：d>a>b>c D．简单氢化物的稳定性：a的氢化物＜d的氢化物10．乙醇是一种常用燃料，其结构简式为CH3CH2OH，固体乙醇中不存在的作用力是A．共价键 B．离子键 C．分子间作用力 D．氢键11．如图是月球基地运行功能愿景图的一部分。下列说法不正确的是A．可以通过热还原法得到 B．分子的共价键是键C．可以通过电解法得到 D．水是非极性分子12．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是A．键角为180°的分子，空间构型是直线形B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形13．下列有关化学键类型的叙述正确的是A．共价分子中一定含非极性键B．所有物质中都存在化学键C．已知乙炔的结构式为，则乙炔中存在2个键()和3个π键()D．乙烷分子中只存在键，不存在π键14．科学家设计出三条在含Pt-O结构的化合物中插入CO的反应路径，相对能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是A．路径Ⅱ决速反应为第一步反应 B．路径Ⅰ中正反应的活化能大于逆反应的C．反应过程中Pt的成键数目没发生改变 D．路径Ⅲ中没有非极性键的形成与断裂15．一种矿石的化学组成为。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的短周期元素，且价层电子数之和为15，X、Z、W处于相邻的主族，和的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法正确的是A．与Z同周期的元素中，第一电离能比Z大的元素有5种B．四种元素形成的单质中，沸点最高的是ZC．W、Y的简单氢化物中，中心原子都采取杂化D．X的单质可以和盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应二、非选择题16．绿色植物是利用空气中的CO2、阳光、泥土中的水分及矿物质为自己制造食物，整个过程被称为“光合作用”，而所需的阳光被叶子内的绿色物质吸收，这种绿色有机化合物就是叶绿素，叶绿素a的结构如图所示：问答下列问题：(1)叶绿素a中含氧官能团的名称为_____。(2)有关叶绿素a的结构与性质，下列说法中正确的是_____。A．叶绿素a中碳原子杂化方式只有sp2一种B．叶绿素a易溶于水、乙醚、乙醇等溶剂C．叶绿素a能使酸性KMnO4溶液褪色(3)叶绿素a的组成元素中电负性由大到小依次为_____(用元素符号表示)。(4)叶绿素a光解后会产生乳酸、柠檬酸等酸性物质。有机酸羧酸的电离方程式为R－COOHR-COO-+H+，其电离产生的羧酸根负离子越稳定，其相应的羧酸的酸性越强，影响羧酸根负离子稳定性的因素主要是R基团的电子效应，R基团上连有吸电子基时其酸性增强；R基团上连有供电子基时其酸性减弱。已知甲基是供电子基，卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为_____。(5)在植物体内还有一类物质吲哚乙酸也能刺激植物生长，使植物具有向光性，其结构如图所示：1个吲哚乙酸分子与H2完全加成后，产物中手性碳原子的个数为_____。17．利用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构：(1)_______。(2)_______。(3)_______。(4)_______。18．试指出下列分子的空间结构。(1)_______；(2)_______；(3)_______；(4)_______；(5)_______；(6)_______。19．(1)某元素的全部电离能(单位：eV)如下：I1I2I3I4I5I6I7I813.635.154.977.4113.9138.1739.1871.1写出该元素价电子轨道表示式_______________。(2)分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为。①试判断SO2最外层一共有_______________对孤对电子。②HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N3-的键角为_______________，N中的大π键应表示为_______________。(3)根据对角线规则，Be、Al的化学性质相似，写出Be(OH)2与NaOH反应的离子方程式是________________________________。20．按要求回答下列问题。(1)与互为等电子体的一种阴离子为_______(填离子符号)。(2)根据等电子体原理，羰基硫()分子的结构式应为_______。(3)与互为等电子体的一种只含一种元素的阴离子为_______(填化学式)。(4)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(5)与互为等电子体的分子为_______(填化学式)。(6)与互为等电子体的分子为_______(填化学式)。(7)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(8)与互为等电子体的二价阴离子为_______。(9)与分子互为等电子体的阴离子为_______。(10)阴离子与互为等电子体且内含共价键和氢键，则的化学式为_______。21．有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素，其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。已知：①基态X原子p能级的成对电子与未成对电子数相等；②Y的简单离子带一个单位电荷，其电子排布与X的简单离子相同；③W的最高价氧化物十分坚硬，能溶于烧碱溶液，但不溶于盐酸；④Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。回答下列问题：(1)基态Z原子的电子排布式为_______；X、Y、Z、M的简单离子半径由小到大的顺序为_______(用离子符号表示)。(2)X、Y按原子个数比1∶1形成的化合物的化学式为_______，该化合物的电子式为_______。(3)电负性与第一电离能都大于X元素，其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应，生成钠盐、和一种气体。该气体的分子式为_______，其空间结构为_______。(4)Z与M形成的化合物为气体，其分子式为，每个原子最外层都达到8电子结构，写出其结构式：_______。22．某化学工作者研究在不同时，溶液对分解的催化作用。编号实验现象Ⅰ向的溶液中加入溶液出现少量气泡Ⅱ向的溶液中加入溶液立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡Ⅲ向的溶液中加入溶液立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡已知：a.为红色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。b.为棕褐色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。c.为弱酸性。请回答下列有关问题：(1)写出的电离方程式_______；写出的电子式_______；中原子的杂化类型是_______。(2)经检验生成的气体均为，Ⅰ中催化分解的化学方程式是_______。(3)要检验某铜粉是否含，写出具体操作、现象及结论_______。(4)取适量Ⅲ中洗涤干净的棕褐色沉淀于试管中，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。据此，_______(填“能”或“否”)判断该棕色沉淀中没有；理由是_______。(5)结合离子方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：_______。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，故A正确；B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，故B正确；C．根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂、不易溶于极性溶剂，则可知：萘和碘易溶于四氯化碳是因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子，故C正确；D．水很稳定是因为水分子中的O-H键键能大，不易断裂，水分子间的大量氢键导致水的沸点高，故D错误；故答案选D。2．D解析：A．乙醇与水互溶，故不能用于萃取碘水中的碘，A错误；B．NaCl、Na2SO4焰色试验均为黄色，无法鉴别，B错误；C．植物油与水互不相溶，可用分液法进行分离，C错误；D．检验溶液中的铵根离子，加入NaOH溶液后，再加热，然后用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，说明溶液中含有铵根离子，D正确；故答案选D。3．A解析：①HF分子之间能形成氢键，导致其熔、沸点高于HCl；②氢键具有方向性，相同温度下，冰中氢键数目比液态水中多，使得水分子间距增大，体积增加，所以冰的密度比水小；③水分子比硫化氢分子稳定是因为O的非金属性强于S，与氢键无关；④乙醇可以和水分子形成氢键，使其溶解度较大，可以与水互溶；⑤邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键使其熔、沸点降低，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键使其熔、沸点升高；因此与氢键无关的只有③；故选：A。4．A【分析】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3，含有C=O、C-O-C单键，结合分子式C4H8O2判断。解析：A．CH3COOCH2CH3中存在不对称-CH3、C-O-C和C=O，且分子式为C4H8O2，故A符合题意；B．CH3CH2COOH的分子式不为C4H8O2，且结构中没有C-O-C单键，故B不符合题意；C．HCOOCH2CH2CH3中只含有1个-CH3，不存在C-O-C单键，故C不符合题意；D．(CH3)2CHCH2COOH分子中存在对称-CH3，不存在C—O—C单键，且含碳数为5，故D不符合题意；答案选A。【点睛】一般根据红外光谱图可判断有机物中含有的化学键或者某些基团，然后与选项中的物质进行对比，即可筛选出答案。5．C解析：A．NH3中N的价层电子对数为=4，所以中心原子杂化方式为sp3，所以NH3的空间构型为三角锥形，故A错误；B．基态铍原子最外层电子排布式为2s2，电子云图应为球形，故B错误；C．价层电子排布式为2s22p2即为C，3s23p5即为Cl，两原子能形成共价化合物CCl4，故C正确；D．铜是29号元素，价电子排布为3d104s1，则其价电子轨道表示式为：，故D错误；故选：C。6．A【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X是元素周期表中电负性最强的元素，X为氟；X和Z同主族，Z为氯；W能形成3个共价键、Y形成5个共价键，W和Y同主族，则W为氮、Y为磷；解析：A．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，最简单氢化物的稳定性HF>NH3>PH3，即：X＞W＞Y，A正确；B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价含氧酸的酸性HClO>HNO3>H3PO4，即：Z＞W＞Y，B错误；C．NCl3中氮形成3个共价键且含有1对孤电子对，为sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，C错误；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性F>Cl，即：X＞Z，D错误；故选A。7．D解析：A．甲醇脱氢生成的过程中有极性键C-H的断裂，故A正确；B．由图可知，的过程中转化为，由原子守恒可知，该过程的反应式为，故B正确；C．的过程中CH3OH先转化为CH2O，有碳氧双键生成，有键的形成；的过程中CH3OH最终转化成了CO，有碳氧双键生成，有键的形成；故C正确；D．的过程中转化为CH2O，断裂了氢氧键；的过程中转化为，断裂了碳氢键，没有断裂氢氧键；故D错误；故选D。8．A解析：化学键为是纯净物分子内或晶体内相邻原子间或相邻离子间的强烈的相互作用力，故选项中只有OH-中含有化学键，故选A。9．C【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素a、b、c、d；b的氢化物可用于蚀刻玻璃，b为氟；d的基态原子最外层有2个未成对电子，c与d最外层电子数之和等于8，且cd原子序数大于9，则c为镁、d为硫；已知a、d同主族，a为氧；解析：A．a和b两元素能形成化合物OF2，A错误；B．镁的氧化物过氧化镁中含有氧氧共价键，B错误；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：d>a>b>c，C正确；D．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：a的氢化物>d的氢化物，D错误；故选C。10．B解析：A．乙醇中C-O键、O-H键、C-H键，均为极性共价键，故A不选；B．乙醇中不含有离子，不存在离子键，故B选；C．固体乙醇属于分子晶体，分子间存在分子间作用力，故C不选；D．乙醇中含有O元素及O-H键，存在氢键，故D不选；故选B。11．D解析：A．工业冶炼铁常用方法是高炉炼铁，原理是高温下用CO还原氧化铁，A正确；B．H原子的核电子排布式是1s1，H原子间以1s轨道的电子共用形成共价键，因此是键，B正确；C．Al是比较活泼的金属，不能用一般的还原剂通过热还原法制得，通常用熔融下电解法制取，C正确；D．水分子中O原子有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为V形，正、负电中心不重合，是极性分子，D错误；故选D。12．B解析：A.键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如CO2分子是直线型分子，A项正确；B.苯分子的空间构型是平面正六边形分子，键角为120゜，B项错误；C.白磷分子的键角为60°，空间构型为正四面体形，C项正确；D.水分子的键角为104.5°，空间构型为V形，D项正确。答案选B。13．D解析：A．共价分子中可能含极性键(如)或非极性键(如)，还可能同时含极性键和非极性键(如)，故A错误；B．有的物质中不存在化学键，如稀有气体不含化学键，故B错误；C．乙炔的结构式为，则乙炔中存在3个键和2个π键，故C错误；D．乙烷分子中只有单键，所以只存在键，不存在π键，故D正确；故选D。14．D解析：A．正反应活化能大，反应速率小，则活化能大的路径为决速反应，分析图中路径Ⅰ活化能较大，A项错误；B．由图分析，路径Ⅰ中正反应的活化能小于逆反应的，B项错误；C．反应过程中M的Pt的成键数目是5，N中Pt的成键数目是4，C项错误；D．一般，同种非金属元素形成为非极性共价键，路径Ⅲ中由极性共价键形成与断裂，没有非极性键的形成与断裂，D项正确；故答案选D。15．C【分析】X、Z、W处于相邻的主族，X2+和Z3+的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似，则二种元素遵循对角线规则，X为Be，Z为Al，W为ⅣA族元素的Si。同时四个元素价层电子数之和为15，Y为ⅥA族的O。解析：A．与Al同周期的元素中，第一电离能比Al大的元素有6种，A项错误；B．四种元素的单质分别为Be、O、Al、Si，其中Si为共价晶体，沸点最高，B项错误；C．、中心原子的价层电子对数都为4，都采取杂化，C项正确；D．Be和Al类似，即能与盐酸反应放出氢气，又可以和氢氧化钠溶液反应反应放出氢气，D项错误；故选C。二、非选择题16．(1)酯基、(酮)羰基(2)C(3)O＞N＞C＞H＞Mg(4)CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH(5)3个解析：（1）根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有的含氧官能团名称为酯基、(酮)羰基；（2）A．根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有饱和C原子，采用sp3杂化；也含有形成碳碳双键的C原子，采用sp2杂化，因此叶绿素a中碳原子杂化方式有sp2、sp3两种杂化方式，a错误；B．叶绿素a分子中含有的烃基不同C原子数比较多，难溶于水，而易溶于乙醚、乙醇等有机溶液，B错误；C．叶绿素a分子中含有不饱和的碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；故合理选项是C；（3）根据叶绿素a分子式可知该物质中含有C、H、O、N、Mg元素，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N＞C＞H＞Mg，可知元素的电负性大小关系为：O＞N＞C＞H＞Mg；（4）卤素原子属于吸电子基团，乙酸分子中甲基上的H原子被相同数目的不同卤素原子取代时，相应的卤素原子的电负性越大，其吸引电子能力就越强，取代产生的氯代羧酸的酸性就越强。由于卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为：CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH；（5）手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据吲哚乙酸分子结构简式可知其与足量H2发生加成反应后产物中的手性碳原子用“※”标注的结构简式为：，可见加成产物中含有3个手性碳原子。17．V形平面三角形正四面体形平面三角形解析：（1）分子中氧原子的价层电子对数为，因价层电子对中有2对孤电子对，所以分子的空间结构为V形，故答案为：V型；（2）中碳原子的价层电子对数为，因价层电子对中无孤电子对，所以的空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形；（3）的中心原子S的价层电子对数为，中心原子上无孤电子对，的空间结构为正四面体形，故答案为：正四面体；（4）的中心原子C的价层电子对数为，中心原子上无孤电子对，所以的空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形。18．(1)平面三角形(2)三角锥形(3)直线形分子(4)V形分子(5)正四面体形结构(6)直线形分子解析：（1）分子中中心原子价层电子对数为3+=3，B原子采用sp2杂化，所以分子是平面三角形；（2）分子中中心原子价层电子对数为3+=4，P原子采用sp3杂化，P原子上含有1对孤电子对，所以分子是三角锥形；（3）分子中中心原子价层电子对数为2+=2，O原子采用sp杂化，所以是直线形分子；（4）H2O分子中中心原子价层电子对数为2+=4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，所以H2O分子是V形分子；（5）分子中中心原子价层电子对数为4+=4，Si原子采用sp3杂化，所以是正四面体形结构；（6）乙炔分子中含有碳碳叁键，结构式为，分子中碳原子形成2个σ键2个π键，为sp杂化；分子为直线形分子。19．180°（2个）πBe(OH)2+2OH-=BeO+2H2O【分析】根据表格数据分析，该元素第六电离能与第七电离能差距增大；HN3称为叠氮酸是分子晶体，N3-中含有3个原子，电子数为22；氢氧化铝为两性氢氧化物。解析：(1)根据表格数据，I6和I7电离能差距突然加大，该元素最外层电子数为6，则该元素价电子轨道表示式为。(2)①SO2中存在一个三中心4电子的大π键，电子式为，由电子式可知SO2最外层一共有5对孤对电子。②N3-中含有3个原子，共22个电子，与CO2互为等电子体，结构相似，所以N3-为直线形，键角为180°，N的电子式为，3个氮原子形成两个大π键，形成大π键的电子数为4，故其大π键应表示为（2个）π。(3)Be、Al的化学性质相似，氢氧化铝为两性氢氧化物，则Be(OH)2也为两性氢氧化物，与NaOH反应的离子方程为Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O。20．(1)(2)(3)(4)(5)或(6)(7)或(8)(9)(10)解析：（1）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，与互为等电子体的一种阴离子为；（2）等电子体化学键和构型类似；与二氧化碳分子为等电子体，则羰基硫()分子的结构式应为；（3）与互为等电子体的一种只含一种元素的阴离子为；（4）与互为等电子体的一种分子为；（5）与互为等电子体的分子为或。（6）与互为等电子体的分子为。（7）与互为等电子体的一种分子为或。（8）与互为等电子体的二价阴离子为。（9）与分子互为等电子体的阴离子为。（10）电负性较大的氮、氧、氟原子能形成氢键；阴离子与互为等电子体且内含共价键和氢键，则的化学式为。21．V形【分析】X、Y、Z、W、M五种常