2024-2025学年新教材高中化学第2章分子结构与性质章末测评新人教版选择性必修2

第二章测评(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求)1.下列模型或示意图正确的是()2.下列分子属于极性分子的是()A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF43.下列示意图或图示正确的是()A.图甲:溴离子的结构示意图 B.图乙:NH4+中C.图丙:HF分子间的氢键 D.图丁:丙氨酸的手性异构体4.碱式碳酸氧钒铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]是制备多种含钒产品的原料。下列有关说法不正确的是()A.NH4+的空间结构为正四面体形B.基态V4+的核外电子排布式为[Ar]3d1C.CO32-中C的杂化类型为spD.H2O是非极性分子5.下列表述正确的是()A.CS2的共价键类型为σ键和π键,为极性键构成的极性分子B.基态Cr原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2C.SO4D.由于HF分子间存在氢键,因此HF的熔、沸点和稳定性均高于HCl6.下列说法正确的是()A.互为手性异构体的分子互为镜像,且分子组成相同,性质也相同B.由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOHC.共价键都具有饱和性和方向性,都可以绕键轴旋转D.除HF外,其他卤化氢的沸点随着相对分子质量的增大而升高,是因为氢键逐渐增大7.下列说法中正确的是()A.元素第一电离能:N<O<FB.键角:BeCl2>CCl4>NH3>H2OC.H2O比H2S稳定的原因是H2O分子间存在氢键D.SiO2熔化和干冰升华克服的作用力相同8.(2024·广东东莞一中高二期末)用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是()A.SO2、CO2都是直线形的分子B.H2O中键角为120°,O3中键角为180°C.PCl3、NH3、GaCl3都是三角锥形分子D.AlCl3、SO3都是平面三角形的分子9.某化合物的分子式为AB2,A为第ⅥA族元素,B为第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知AB2分子的键角为105°。下列推断不正确的是()A.AB2分子的空间结构为V形B.A—B为极性共价键,AB2分子为非极性分子C.AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键10.在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气中逸散气体分子,如NF3、CHClFCF3、C3F8。它们虽是微量的,有些却是强温室气体,下列推测不正确的是()A.熔点:NF3>C3F8B.CHClFCF3属于极性分子C.C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大D.由价层电子对互斥模型可确定NF3中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形11.下列说法中正确的是()A.PCl3分子是三角锥形,这是磷原子采用sp2杂化的结果B.BeCl2分子的键角小于SO3C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形D.SnBr2分子中Sn原子的孤电子对数为212.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是()A.CH3OH为极性分子B.N2H4空间结构为平面形C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N的杂化方式均相同13.如表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述不正确的是()A.W、R元素单质分子内都存在非极性键B.X、Z元素都能形成双原子分子C.最简单氢化物的熔、沸点:WH3<XH3D.键长:X—H<W—H,键能:X—H>W—H14.一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是()A.该晶体中存在N—H…O氢键 B.基态原子的第一电离能:C<N<OC.基态原子未成对电子数:B<C<O<N D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同15.水生生物参与氮循环过程示意图如图所示。下列说法正确的是()A.NH2OH与N2H4分子中N原子的杂化类型、共价键类型均完全相同B.反应②③⑥中N元素皆被氧化C.NO2-、NO3D.NH2OH和NH3都易溶于水,与它们能与水分子形成氢键有关二、非选择题(本题包括4小题,共55分)16.(14分)回答下列问题。(1)Cd与Zn同族且相邻,写出基态Cd原子的价层电子排布式:。

(2)O和S处于同一主族,第一电离能较大的是。H2O和H2S分子中的键角较大的是,键长较短的是。单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3,S32-的空间结构为(3)Cu2+能与吡咯()的阴离子()形成双吡咯铜。已知吡咯分子中的大π键可用符号Πmn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Π66),则吡咯分子中的大π键应表示为。噻吩()的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,吡咯的沸点较高,其原因是。

(4)键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知一些常见电子基团的吸电子效应的强度:RCO—>—F>—Cl>—Br>—I>—C≡CH>—C6H5>—H,则下列物质酸性由强到弱的顺序是(填字母)。

A.CH3COOH B.ClCH2COOHC.HC≡CCH2COOH D.C6H5CH2COOH17.(14分)(1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置,硼元素有10B和11B两种天然稳定的同位素,在基态11B原子中,核外存在对自旋相反的电子,有种不同空间运动状态的电子。根据对角线规则,硼元素许多性质与元素相似。

(2)NH3能与硼元素的某种氢化物作用得到化合物M,M是一种新的储氢材料,加热M会缓慢释放出H2,并转化为化合物N,M、N分别与乙烷、乙烯的结构相似。M的结构式为,N分子中的π键和σ键数目之比为。

(3)O和S两种元素是自然界最常见的两种元素,均能与H形成H2O2和H2S2,结构如图甲所示。请说明∠H—O—O(97°)略大于∠H—S—S(95°)的原因:

。甲(4)图乙为DNA结构局部图。双链通过氢键使它们的碱基(A…T和C…G)相互配对形成双螺旋结构,请写出图中存在的两种氢键的表示式:、。乙18.(13分)X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素,原子序数依次增大,其相关结构或性质信息如下表所示。元素结构或性质信息X其原子最外层电子数是内层电子数的2倍Y基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1Z非金属元素,其单质为固体,在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰M单质在常温、常压下是气体,基态原子的M层上有1个未成对的p电子Q其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料(1)Q元素基态原子的电子排布式是。

(2)比较Y元素与氧元素的第一电离能:>(填元素符号);X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂,其分子中的σ键和π键数目之比为,该化合物(填“易”或“难”)溶于水。

(3)Y的最简单氢化物分子中含有(填“极性”或“非极性”,下同)共价键,是分子,该氢化物易液化,其原因是。

(4)M的气态氢化物和氟化氢相比,稳定性强的是(填写化学式),其原因是;沸点高的是,其原因是。19.(14分)Zn、V、Cu、In、S和Se等原子是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料。请回答下列问题。(1)49In的价层电子排布式为。

(2)Zn、O、S和Se的电负性由大到小的顺序为。制备荧光材料过程中会产生少量SO32-、VO43-,其中V原子采用杂化,VO43(3)C、N、S分别与H形成的简单氢化物中键角最小的是,其原因是

。

(4)H、C、N、S四种元素可形成硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—NCS),异硫氰酸分子中σ键与π键的数目比为,异硫氰酸沸点较高,原因是。

(5)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+12表示,与之相反的用-12表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态Cu原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为答案：1.D解析CO2分子中3个原子共线,为直线形分子,故A项错误;B项是p-pπ键电子云模型,故错误;砷原子结构示意图应为,故C项错误。2.B解析NF3中N上的孤电子对数为12×(5-3×1)=1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,NF3的空间结构为三角锥形,分子中正、负电中心不重合,NF3属于极性分子,B3.D4.D解析NH4+中N原子的价层电子对数为4+5-1-1×42=4,N原子采用sp3杂化,NH4+的空间结构为正四面体形,故A正确;23号钒元素基态V4+的核外电子排布式为[Ar]3d1,故B正确;CO32-中C原子的价层电子对数为3+4+2-2×32=3,C的杂化类型为sp2杂化,故C正确;H2O中O原子的价层电子对数为2+65.C解析CS2的结构式为SCS,SC中有1个σ键和1个π键,由于是不同元素间形成的共价键,所以是极性键,CS2中C原子的价层电子对数为2,C原子是sp杂化,CS2分子属于直线形分子,所以CS2分子是非极性的,故A错误;Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故B错误;SO42-的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,S为sp3杂化,SO42-的空间结构为正四面体形,故C正确;分子的稳定性与化学键有关,与是否存在氢键无关,6.B解析互为手性异构体的分子性质有所不同,A错误;由提示可知,B项中F原子的存在使得酸性增强,故同族元素的Cl也有类似的作用,B正确;s轨道与s轨道发生电子云重叠形成的共价键没有方向性,σ键可以绕键轴旋转,π键不能旋转,C错误;在卤素氢化物中,只有HF分子间能形成氢键,D错误。7.B解析第一电离能F>N>O,A项错误;BeCl2为直线形结构,键角为180°,NH3为三角锥形结构,键角为107°,H2O为V形结构,键角为105°,CCl4为正四面体形结构,键角为109°28',所以键角的大小顺序为BeCl2>CCl4>NH3>H2O,B项正确;水的稳定性是化学性质,不是由氢键决定的,是由在分子内部氢氧键的稳定性决定的,C项错误;干冰升华克服的是分子间作用力,SiO2熔化克服的是极性键,D项错误。8.D解析SO2中S的价层电子对数为3且含有1个孤电子对,所以SO2为V形结构;CO2分子中C原子的价层电子对数为2+4-2×22=2,不含孤电子对,所以是直线形结构,A错误;H2O分子中O原子的价层电子对数为2+6-1×22=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2个孤电子对,所以H2O分子是V形分子,键角不是120°;O3中O的价层电子对数为3且含有1个孤电子对,所以为V形结构,键角不是180°,B错误;PCl3、NH3中P、N的价层电子对数为4且含有1个孤电子对,都是三角锥形的分子;GaCl3中Ga的价层电子对数为3且不含孤电子对,为平面三角形,C错误;AlCl3、SO3中9.B解析根据A、B的电负性值及所处位置关系,可判断A元素为O,B元素为F,该分子为OF2,因为OF2分子的键角为105°,AB2分子的空间结构为V形,A正确;O—F为极性共价键,OF2分子为极性分子,B错误;水分子中存在氢键,AB2的熔点、沸点比H2O的低,C、D正确。10.A解析由于NF3、C3F8均为分子化合物,C3F8的相对分子质量比NF3大,故范德华力C3F8比NF3大,则熔点:NF3<C3F8,A错误;已知CF3CF3的正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,则CHClFCF3的正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,B正确;由于C3F8为非极性分子,CCl4为非极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”原理可知C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大,C正确;NF3中中心N原子的价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,有1个孤电子对,由价层电子对互斥模型可确定NF3中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形,D11.C解析PCl3分子中P的价层电子对数为4,因此PCl3分子中P采用sp3杂化,A项错误;BeCl2分子的键角为180°,SO3分子的键角为120°,B项错误;sp3杂化所得到的VSEPR模型为四面体形,C项正确;SnBr2分子中Sn原子的孤电子对数为1,D项错误。12.B解析甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;N2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;N2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;CH3OH的结构式为,(CH3)2NNH2的结构简式为,两者分子中C、O、N的杂化方式均为sp3,D正确。13.A解析由元素在元素周期表中的位置可知,X为N元素、W为P元素、Y为S元素、R为Ar元素、Z为Br元素。白磷单质中存在非极性键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学键,A错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B正确;NH3分子间存在氢键,C正确;原子半径:W>X,故键长:W—H>X—H,一般来说,键长越短,键能越大,故键能W—H<X—H,D正确。14.A解析根据图示信息,结合原子的成键规律可知图中虚线表示的是N—H…O氢键,A正确;基态N原子的2p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于C、O,即第一电离能C<O<N,B错误;B、C、N、O基态原子未成对电子数依次为1、2、3、2,C错误;[C(NH2)3]+为平面结构,则N原子是sp2杂化,B形成4个σ键,则B原子为sp3杂化,O原子形成2个σ键,且有2个孤电子对,为sp3杂化,D错误。15.D解析NH2OH与N2H4分子中N原子都是sp3杂化,NH2OH中只含有极性键,N2H4中含有极性键和非极性键,二者共价键类型不完全相同,故A错误;反应③中,N元素由-1价降低到-2价,发生还原反应,N元素被还原,故B错误;NO2-、NO3-中N的价层电子对数都是3,杂化类型都为sp2,故C错误;NH2OH和NH3都能与水分子之间形成氢键,故易溶于水16.答案(1)4d105s2(2)OH2OH2OV形(3)Π56吡咯能形成分子间氢键,而噻吩不能形成分子间氢键(4)BCDA解析(1)Cd与Zn同族且相邻,锌的原子序数为30,价层电子排布式为3d104s2,Cd的原子序数是48,则基态Cd原子的价层电子排布式为4d105s2。(2)同主族元素第一电离能自上而下逐渐减小,所以第一电离能较大的是O;O元素的电负性大于S元素,键合电子对偏向O元素,键合电子对与键合电子对间斥力增大,键角增大,则键角较大的是H2O;O元素的电负性大于S元素,电负性越大,对电子对的吸引力越大,且O原子的半径小于S原子,所以H2O的键长较短;S32-中心S原子的价层电子对数为2+12×(6+2-2×(3)中5个原子(4个C原子和1个N原子)、6个电子形成大π键,可表示为Π56;的沸点比高的原因是中含N—H,吡咯能形成分子间氢键,而噻吩不能形成分子间氢键。(4)电子基团的吸电子效应越强,羧基越能电离出氢离子,由—Cl>—C≡CH>—C6H5>—H,则酸性:ClCH2COOH>HC≡CCH2COOH>C6H5CH2COOH>CH3COOH。17.答案(1)23Si(2)1∶5(3)O、S采取的杂化方式和所含孤电子对数相同,但氧原子电负性大,价层电子密度高,故相互间排斥作用更强,键角更大(4)N—H…ON—H…N18.答案(1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)NO1∶1难(3)极性极性氨分子间可以形成氢键(4)HFH—F的键能大于H—ClHFHF分子间可以形成氢键解析根据题意推知X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe。(1)铁原子核外有26个电子,基态原子的电子排布式是[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能级是半充满状态,较稳定,因此第一电离能:N>O。X和Z形成的化合物XZ2为CS2,根据结构式SCS可知,分子中σ键和π键数目之比为1∶1;CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律可判断CS2难溶于水。(3)Y的最简单氢化物为N