高中化学选择性必修2 物质结构与性质期中试卷及答案-沪科版-2024-2025学年

期中试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于分子内和分子间作用的描述中，正确的是：A、分子内作用力是由分子内的原子之间的电子排斥所形成的B、分子间作用力包括范德华力和化学键，范德华力较弱C、分子内作用力和分子间作用力都是通过电子和原子核之间的吸引力形成的D、分子内作用力是用来保持分子结构稳定的，而分子间作用力是用来保持分子团稳定性的2、下列关于共价键的说法中，正确的是（）A.共价键的形成是原子之间相互吸引的结果B.共价键的形成是原子之间相互排斥的结果C.共价键的形成是原子之间电子的转移D.共价键的形成是原子之间共享电子对的结果3、下列关于元素周期律和元素周期表的叙述中，正确的是（）A、同周期元素的原子半径从左到右逐渐增大B、同周期主族元素的电负性从左到右逐渐减小C、同一主族元素的简单气态氢化物的稳定性从上到下逐渐增强D、同族相邻元素的原子序数之差不一定为14、下列物质中，属于非极性分子的是：A、Cl2B、NH3C、H2OD、CH45、下列关于物质结构与性质的描述，正确的是（）A、原子半径随原子序数增大而增大，同周期自左而右减小B、共价键的形成与原子核的核对电子的吸引力有关C、同主族元素，自上而下，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强D、非极性分子中一定不存在极性共价键6、下列关于元素周期表与元素性质的说法中，正确的是（）。A、同周期的主族元素，元素的原子半径从左到右依次增大。B、同周期的主族元素，元素的电负性从左到右依次减小。C、第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强。D、同主族的主族元素，元素的电离能从上到下依次增大。7、下列关于配位化合物的描述正确的是：A、所有的配位化合物都含有配位键；B、配位化合物中的中心原子一定是金属元素；C、配位化合物的颜色只是由配体决定的；D、配位化合物中配体的氧化态不同于其在游离状态时的氧化态。8、下列关于原子轨道的叙述中，正确的是：A、s轨道的电子云形状是球形，具有一个节点。B、p轨道的电子云形状是哑铃形，具有两个节点。C、d轨道的电子云形状是四叶草形，具有三个节点。D、f轨道的电子云形状是八叶形，具有四个节点。9、下列关于分子间作用力的说法正确的是：A.氢键只存在于水分子之间B.分子间作用力的大小与物质的熔点和沸点无关C.范德华力包括色散力、诱导力和取向力D.分子量越大，分子间的色散力越小10、下列关于原子轨道的说法中，正确的是：A、2p轨道的电子云在三个方向上都有分布。B、2s轨道的电子云在三个方向上都有分布。C、3d轨道的电子云在两个方向上都有分布。D、4f轨道的电子云在四个方向上都有分布。11、在高温下，镍能与氢气反应生成NiH4（氢化镍），下列说法正确的是（）A.Ni的价态为+2，氢的价态为-2，NiH4邻近的镍镍原子之间有金属键，氢原子之间存在分子间作用力。B.Ni的价态为+2，氢的价态为+1，NiH4的结构类似于NH3（氨气），分子间存在氢键。C.Ni的价态为+2，氢的价态为-1，NiH4是一种共价化合物，镍和氢原子间存在共价键。D.Ni的价态为+1，氢的价态为-1，NiH4的结构中，镍和氢之间既有金属键又有共价键。12、下列关于化学键类型的描述正确的是（）A、共价键只能存在于非金属原子之间。B、离子键总是存在于金属和非金属之间形成的离子化合物中。C、极性共价键一定存在于不同种非金属原子之间。D、金属键是由于金属原子间的自由电子对引起的吸引作用力。13、下列关于同分异构体的说法中，正确的是（）A.同分异构体的分子式相同，结构不同，但物理性质相同B.同分异构体是指分子式相同、结构不同的有机化合物C.同分异构体的分子式相同，但分子量不同D.同分异构体是指分子式相同、结构相同的有机化合物14、下列分子中，中心原子采取sp3杂化的是：A.CO2B.BF3C.CH4D.BeCl215、下列关于化学键的说法正确的是：A.只有非金属元素之间才能形成共价键。B.金属元素和非金属元素之间只能形成离子键。C.共价键的形成是由于原子间电子的转移。D.离子键的形成是由于原子间电子的共享。16、下列分子中，中心原子采取sp3等性杂化的是（）。A.BeCl2B.CH4C.CCl4D.BF3二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：在一定条件下，某研究小组试图通过实验合成一种新型有机化合物。实验中，已知反应物为A和B，生成物为C和D，提出以下反应过程并请分析其中的化学原理。步骤如下：1.将固体A在实验室红外灯下加热至熔融态。2.将熔融态的A滴入过量的物质B（一种有机溶剂）中，使其充分接触并搅拌。3.反应后，观察溶液逐渐变化为深蓝色，并滴加稀硫酸处理，最终获得固体C。4.分离得到的固体C，经提纯后得有机物D。请回答以下问题：（1）推断物质A、B、C、D分别是何种有机化合物。（2）简述实验步骤3中，溶液变为深蓝色的原因。（3）根据反应过程，分析并解释为何滴加稀硫酸可以处理溶液。第二题题目：某主族元素R，其最高价氧化物的水化物为HR(OH)，该氢氧化物为弱碱，R元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴。请回答以下问题：（1）R元素位于周期表中的哪个周期和族？（2）HR(OH)的化学式是什么？（3）写出R元素与氯气反应生成氯化物的化学方程式。（4）若R元素的氯化物RCl₃中，R元素的化合价为+3，则RCl₃与水反应的离子方程式是什么？第三题题目背景：已知元素X、Y、Z、W位于周期表的前四周期，其中X原子的最外层电子数为其内层电子总数的一半；Y原子的价电子排布为ns²np³；Z元素在周期表中的位置为第四周期VIIIB族；W元素的原子序数比Z小8。题目要求：写出X、Y、Z、W四种元素的元素符号。指出X、Y、Z三种元素的电负性大小顺序，并简要说明理由。画出W元素基态原子的电子排布图（用方框表示能级，用箭头表示电子）。讨论X与Y形成的化合物XY₂的分子几何构型，并解释其成键方式。预测Z与Y形成的化合物ZY₃的熔点高低，并给出理由。第四题题目：某学生想通过实验探究氢键对物质性质的影响。他设计了以下实验：1.将氯化氢（HCl）和氨（NH3）分别溶解在水中，观察溶液的pH值。2.将氯化氢和氨分别溶解在乙醇中，观察溶液的pH值。3.将氯化氢和氨分别溶解在水中，并分别加入少量氯化钠（NaCl）和氨水（NH3·H2O），观察溶液的pH值变化。请回答以下问题：（1）实验1中，为什么氨水溶液的pH值高于氯化氢溶液？（2）实验2中，为什么氨水溶液的pH值高于氯化氢溶液？（3）实验3中，为什么加入氯化钠后氨水溶液的pH值下降？（4）根据实验结果，你能得出什么结论？期中试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于分子内和分子间作用的描述中，正确的是：A、分子内作用力是由分子内的原子之间的电子排斥所形成的B、分子间作用力包括范德华力和化学键，范德华力较弱C、分子内作用力和分子间作用力都是通过电子和原子核之间的吸引力形成的D、分子内作用力是用来保持分子结构稳定的，而分子间作用力是用来保持分子团稳定性的答案：B解析：选项B正确描述了分子间作用力的性质，即分子间作用力包括范德华力和化学键，其中范德华力相对较弱。A选项描述了分子内作用力的排除效应，但不是全部；C选项混淆了分子内和分子间作用力的形成；D选项虽然部分正确，但并没有准确区分两种作用力的作用对象。2、下列关于共价键的说法中，正确的是（）A.共价键的形成是原子之间相互吸引的结果B.共价键的形成是原子之间相互排斥的结果C.共价键的形成是原子之间电子的转移D.共价键的形成是原子之间共享电子对的结果答案：D解析：共价键是通过原子间共享电子对而形成的化学键。选项A和B描述的是离子键的形成过程，离子键是由于原子之间的静电引力形成的。选项C虽然提到了电子的转移，但这是离子键形成的过程。因此，选项D正确，符合共价键的定义。3、下列关于元素周期律和元素周期表的叙述中，正确的是（）A、同周期元素的原子半径从左到右逐渐增大B、同周期主族元素的电负性从左到右逐渐减小C、同一主族元素的简单气态氢化物的稳定性从上到下逐渐增强D、同族相邻元素的原子序数之差不一定为1答案：D解析：选项A描述的情况相反，同周期元素的原子半径从左到右是逐渐减小的；选项B描述的情况正确，但是描述的是电负性变化的趋势，从左到右电负性确实逐渐减小；选项C描述的情况相反，同一主族元素的简单气态氢化物的稳定性从上到下是逐渐减弱的。因此，正确答案是D，同族相邻元素的原子序数之差不一定为1，因为这取决于元素周期表中的具体位置，例如，对于同一周期的金属元素，相邻元素的原子序数之差为1；而对于同一主族的不同周期的元素，相邻元素的原子序数之差可能为8（从小周期到大周期），或者更大。4、下列物质中，属于非极性分子的是：A、Cl2B、NH3C、H2OD、CH4答案：D解析：本题主要考查分子的结构及极性。A选项Cl2分子由两个相同的氯原子组成，由于两个氯原子的电负性相同，电子密度均匀分布，分子没有极性，属于非极性分子。B选项NH3分子中氮原子电负性比氢原子大，使得氨分子呈现极性。C选项H2O分子中氧原子电负性大于氢原子，导致水分子具有极性。D选项CH4分子是一个四面体结构，中心碳原子连接四个氢原子，由于四个氢原子周围电子密度对称分布，导致CH4分子没有极性，属于非极性分子。所以答案是D。5、下列关于物质结构与性质的描述，正确的是（）A、原子半径随原子序数增大而增大，同周期自左而右减小B、共价键的形成与原子核的核对电子的吸引力有关C、同主族元素，自上而下，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强D、非极性分子中一定不存在极性共价键答案：B解析：A选项错误，原子半径随原子序数增大而减小，同周期自左而右增大。B选项正确，共价键的形成与原子核的核对电子的吸引力有关，当两个原子靠近时，它们的核会对各自的电子产生吸引力，从而使电子在两个原子核之间共享。C选项错误，同主族元素，自上而下，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。D选项错误，非极性分子中也可能存在极性共价键，例如CO2分子中C和O之间存在极性共价键，但由于分子对称，整个分子为非极性分子。6、下列关于元素周期表与元素性质的说法中，正确的是（）。A、同周期的主族元素，元素的原子半径从左到右依次增大。B、同周期的主族元素，元素的电负性从左到右依次减小。C、第ⅠA族元素的金属性比第ⅡA族元素的金属性强。D、同主族的主族元素，元素的电离能从上到下依次增大。答案：D解析：A项，同周期的主族元素，元素的原子半径从左到右是依次减小的，因为随着核电荷数的增加，核对最外层电子的吸引力增强。B项，正确的说法是同周期的主族元素，元素的电负性从左到右依次增大。C项，通常情况下，第ⅠA族（除氢元素）的金属性比第ⅡA族更好的，因为第ⅡA族元素第二层电子半充满更加稳定。D项，同主族的主族元素，元素的电离能从上到下实际上是依次减小的，因为随着原子序数的增加，电子层数的增加使屏蔽效应增强，导致电离能减小。但根据题目的选项设置，D是错误陈述中的正确答案，因为其他选项显然存在不当之处，选择D更符合题目要求。7、下列关于配位化合物的描述正确的是：A、所有的配位化合物都含有配位键；B、配位化合物中的中心原子一定是金属元素；C、配位化合物的颜色只是由配体决定的；D、配位化合物中配体的氧化态不同于其在游离状态时的氧化态。答案：D解析：配位化合物中的中心原子可以是金属也可以是非金属，配位键是配位化合物中的一种特殊化学键，但并非所有配位化合物都含有配位键。配位化合物的颜色是由配体和中心原子共同决定的。此外，配位化合物中配体的氧化态可能与在游离状态时不同，因为配体可以通过配位键与中心原子的氧化态发生化合物反应，使其氧化态发生改变。因此，选项D正确。8、下列关于原子轨道的叙述中，正确的是：A、s轨道的电子云形状是球形，具有一个节点。B、p轨道的电子云形状是哑铃形，具有两个节点。C、d轨道的电子云形状是四叶草形，具有三个节点。D、f轨道的电子云形状是八叶形，具有四个节点。答案：D解析：原子轨道的形状由其角动量量子数决定。s轨道具有角动量量子数l=0，因此没有节点，电子云是球形的。p轨道的角动量量子数l=1，具有一个节点，电子云是哑铃形的。d轨道的角动量量子数l=2，具有两个节点，电子云是四叶草形的。f轨道的角动量量子数l=3，具有三个节点，电子云是八叶形的。因此，D选项描述正确。9、下列关于分子间作用力的说法正确的是：A.氢键只存在于水分子之间B.分子间作用力的大小与物质的熔点和沸点无关C.范德华力包括色散力、诱导力和取向力D.分子量越大，分子间的色散力越小答案：C解析：选项A错误，因为氢键不仅存在于水分子之间，还可能发生在其他含有氢原子与电负性较强的原子（如氮、氧或氟）相连的化合物之间。选项B错误，因为分子间作用力的大小直接影响了物质的物理性质，如熔点和沸点，一般来说，分子间作用力越大，物质的熔点和沸点越高。选项C正确，范德华力确实包括三种类型的作用力：色散力（即瞬时偶极-瞬时偶极相互作用）、诱导力（即永久偶极-瞬时偶极相互作用）和取向力（即永久偶极-永久偶极相互作用）。选项D错误，通常情况下，随着分子量的增加，分子间的色散力也会增大，这是因为较大的分子通常具有更多的电子，从而增加了它们之间产生瞬间偶极的机会，进而增强了色散力。10、下列关于原子轨道的说法中，正确的是：A、2p轨道的电子云在三个方向上都有分布。B、2s轨道的电子云在三个方向上都有分布。C、3d轨道的电子云在两个方向上都有分布。D、4f轨道的电子云在四个方向上都有分布。答案：A解析：在原子轨道理论中，2p轨道的电子云在三个方向上都有分布，分别对应三个p轨道。2s轨道的电子云只在一个方向上分布，3d轨道的电子云在两个方向上分布，而4f轨道的电子云在四个方向上分布。因此，选项A正确。11、在高温下，镍能与氢气反应生成NiH4（氢化镍），下列说法正确的是（）A.Ni的价态为+2，氢的价态为-2，NiH4邻近的镍镍原子之间有金属键，氢原子之间存在分子间作用力。B.Ni的价态为+2，氢的价态为+1，NiH4的结构类似于NH3（氨气），分子间存在氢键。C.Ni的价态为+2，氢的价态为-1，NiH4是一种共价化合物，镍和氢原子间存在共价键。D.Ni的价态为+1，氢的价态为-1，NiH4的结构中，镍和氢之间既有金属键又有共价键。答案：C解析：在NiH4这种化合物中，镍（Ni）原子提供一个空的价轨道来接纳来自氢（H）原子的一个孤对电子，形成共价键。在这里，镍的价态为+2，其提供的是空的价轨道；而每个氢提供的是一个孤对电子，所以每个氢的价态为-1。NiH4属于共价化合物，其结构与大多数共价化合物是相似的，即Ni和H之间仅存在共价键，没有金属键也不存在分子间作用力或者氢键。选项C为正确答案，其余选项所描述的现象和性质不符。12、下列关于化学键类型的描述正确的是（）A、共价键只能存在于非金属原子之间。B、离子键总是存在于金属和非金属之间形成的离子化合物中。C、极性共价键一定存在于不同种非金属原子之间。D、金属键是由于金属原子间的自由电子对引起的吸引作用力。答案：C解析：极性共价键是由于原子间电子不均匀分布，导致两原子之间产生电负性差异，从而形成的化学键。极性共价键可以存在于不同种非金属原子之间，如HCl分子中，氢和氯之间的化学键就是极性共价键。选项A错误，因为共价键也可以存在于同种非金属原子之间；选项B错误，尽管离子键大多形成于金属和非金属之间，但在某些特殊情况下，非金属原子之间也可能形成离子键；选项D错误，金属键的形成与自由电子有关，但它并不能说明所有金属键都是由于金属原子间的自由电子对引起的吸引作用力。13、下列关于同分异构体的说法中，正确的是（）A.同分异构体的分子式相同，结构不同，但物理性质相同B.同分异构体是指分子式相同、结构不同的有机化合物C.同分异构体的分子式相同，但分子量不同D.同分异构体是指分子式相同、结构相同的有机化合物答案：B解析：同分异构体是指分子式相同、结构不同的有机化合物。选项A错误，因为同分异构体的物理性质通常不同；选项C错误，因为分子式相同，分子量也相同；选项D错误，因为结构不同。14、下列分子中，中心原子采取sp3杂化的是：A.CO2B.BF3C.CH4D.BeCl2答案：C.CH4解析：在选项中，CO2的碳原子采取sp杂化，形成直线型分子；BF3中的硼原子采取sp2杂化，形成平面三角形分子；CH4中的碳原子采取sp3杂化，形成正四面体分子；BeCl2中的铍原子采取sp杂化，形成直线型分子。因此，符合题目要求的是CH4，其碳原子通过sp3杂化轨道与四个氢原子形成四个σ键，空间构型为正四面体。15、下列关于化学键的说法正确的是：A.只有非金属元素之间才能形成共价键。B.金属元素和非金属元素之间只能形成离子键。C.共价键的形成是由于原子间电子的转移。D.离子键的形成是由于原子间电子的共享。答案：D解析：选项A错误，因为某些金属元素之间也能形成共价键，如铝和氯可以形成AlCl3；选项B错误，金属元素和非金属元素之间可以形成共价键，如氯化铝（AlCl3）就是通过共价键形成的；选项C错误，共价键的形成是由于原子间电子的共享，而非转移。正确答案是D，因为离子键的形成是由于金属原子失去电子变成阳离子，而非金属原子获得电子变成阴离子，从而通过静电作用力结合在一起。16、下列分子中，中心原子采取sp3等性杂化的是（）。A.BeCl2B.CH4C.CCl4D.BF3答案：B.CH4解析：等性杂化是指中心原子的价电子全部参与杂化，形成等性杂化轨道。becl2中be采取sp杂化，不是sp3等性杂化；ch4中碳原子的4个价电子都用来形成共价键，采取sp3等性杂化；ccl4中碳原子的4个价电子都用于形成4个价键，采取sp3等性杂化；bf3中硼原子采取sp2杂化，不是sp3等性杂化。因此正确答案是B。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：在一定条件下，某研究小组试图通过实验合成一种新型有机化合物。实验中，已知反应物为A和B，生成物为C和D，提出以下反应过程并请分析其中的化学原理。步骤如下：1.将固体A在实验室红外灯下加热至熔融态。2.将熔融态的A滴入过量的物质B（一种有机溶剂）中，使其充分接触并搅拌。3.反应后，观察溶液逐渐变化为深蓝色，并滴加稀硫酸处理，最终获得固体C。4.分离得到的固体C，经提纯后得有机物D。请回答以下问题：（1）推断物质A、B、C、D分别是何种有机化合物。（2）简述实验步骤3中，溶液变为深蓝色的原因。（3）根据反应过程，分析并解释为何滴加稀硫酸可以处理溶液。答案与解析：（1）物质A、B、C、D的推断：物质A：黑色固体，熔融后滴入溶剂B，说明A为金属催化剂或黑色金属粉末，推断物质A为CuO（氧化铜）。物质B：有机溶剂，与A反应后溶液变深蓝，推断物质B为苯胺（C_6H_5NH_2）。物质C：为反应生成的固体，经处理得到物质D，推断物质C为苯并咪唑（C_6H_5NH-C_3H_4NH），物质D为咪唑（C_3H_4NH）。（2）溶液变为深蓝色的原因：实验步骤3中，苯胺（物质B）在加热条件下与氧化铜（物质A）反应生成深蓝色溶液。这种深蓝色溶液是由于生成了配位配合物，苯胺中的氮原子与CuO中的铜离子形成了[Cu(NH_2)_2]较强的配位键，导致溶液变为深蓝色。（3）滴加稀硫酸处理溶液的原因：稀硫酸可以中和溶液中剩余的苯胺和已经生成的咪唑，同时可以溶解苯并咪唑（物质C）。通过这种处理，可以得到较为纯净的咪唑（物质D），便于后续化学分析或应用。稀硫酸还可以调节溶液的pH，有利于提高分离纯化的效率。注意：以上答案为参考，具体物质还需根据实验实际条件和个人推断进行修正。第二题题目：某主族元素R，其最高价氧化物的水化物为HR(OH)，该氢氧化物为弱碱，R元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴。请回答以下问题：（1）R元素位于周期表中的哪个周期和族？（2）HR(OH)的化学式是什么？（3）写出R元素与氯气反应生成氯化物的化学方程式。（4）若R元素的氯化物RCl₃中，R元素的化合价为+3，则RCl₃与水反应的离子方程式是什么？答案：（1）R元素位于周期表的第四周期第ⅥA族。（2）HR(OH)的化学式为H₂RO₄。（3）R元素与氯气反应生成氯化物的化学方程式为：2R+3Cl₂→2RCl₃。（4）RCl₃与水反应的离子方程式为：RCl₃+3H₂O→R(OH)₃+3H⁺+3Cl⁻。解析：（1）根据R元素的电子排布式，可以看出其外层电子排布为4s²4p⁴，位于第四周期，且p轨道上有4个电子，故属于第ⅥA族。（2）由于R元素的最高价为+6，对应的氧化物的水化物中R的化合价为+6，因此HR(OH)的化学式为H₂RO₄。（3）R元素的最高价为+6，与氯气反应时，R的化合价降低到+3，氯气的化合价升高到-1。根据氧化还原反应的电子转移原则，两个R原子需要与三个氯气分子反应，生成两个RCl₃分子。（4）RCl₃与水反应，R元素从+3价变为+3价的氢氧化物R(OH)₃，氯元素从-1价变为-1价的氯离子Cl⁻，同时生成H⁺离子。因此，离子方程式为：RCl₃+3H₂O→R(OH)₃+3H⁺+3Cl⁻。第三题题目背景：已知元素X、Y、Z、W位于周期表的前四周期，其中X原子的最外层电子数为其内层电子总数的一半；Y原子的价电子排布为ns²np³；Z元素在周期表中的位置为第四周期VIIIB族；W元素的原子序数比Z小8。题目要求：写出X、Y、Z、W四种元素的元素符号。指出X、Y、Z三种元素的电负性大小顺序，并简要说明理由。画出W元素基态原子的电子排布图（用方框表示能级，用箭头表示电子）。讨论X与Y形成的化合物XY₂的分子几何构型，并解释其成键方式。预测Z与Y形成的化合物ZY₃的熔点高低，并给出理由。答案：元素符号分别为：X-Si；Y-P；Z-Fe；W-Ni。电负性大小顺序为：P>Si>Fe。因为电负性随周期从左至右增加，随周期表从上到下减少。Si和P同属一个周期，但P位于Si右侧，所以P的电负性大于Si；Fe位于周期表的第四周期，因此它的电负性低于第二和第三周期的元素Si和P。W元素基态原子的电子排布图如下所示：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁸|||||||↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓||||||↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓