【全程复习方略】2021年高中化学选修三单元质量评估(二)第2章-分子结构与性质-

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调整合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。单元质量评估(二)其次章(45分钟100分)一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共52分)1.(2022·宜宾高二检测)下列分子中,属于非极性分子的是()A.SO2 B.BeCl2 C.CH3Cl D.COCl【解析】选B。SO2是V形分子,其正负电荷中心不重合,为极性分子;BeCl2的结构式为Cl—Be—Cl,是直线形分子,正负电荷中心重合,为非极性分子;CH3Cl分子是四周体,正负电荷中心不重合,为极性分子;COCl2的结构式为,其正负电荷中心不重合,为极性分子。2.(2022·临沂高二检测)氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相像,下列叙述正确的是()A.在确定条件下可发生加成反应B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长C.分子中含有2个σ键和4个π键D.不和氢氧化钠溶液发生反应【解析】选A。成键原子半径越大,键长越长,氮原子半径小于碳原子,故N≡C键比C—C键的键长短;(CN)2分子中应含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相像,可以和NaOH溶液反应;由(CN)2结构式知,可发生加成反应。3.(2022·黄冈高二检测)下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比第ⅤA族相邻元素的氢化物高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥NH3分子加热难分解A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤C.①②③④ D.①②③【解析】选B。氢键存在于已经与F、O、N等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外分子(或同一分子)中的F、O、N等电负性很大的原子之间,故题中所给物质均能形成氢键,但氢键主要影响物质的物理性质。分子的稳定性由共价键的键能打算,与氢键无关。4.(2022·黄冈高二检测)原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z和M中,W的最外层电子数为其周期数的二倍;X和Z的A2B型氢化物均为V形分子,Y的+1价离子比M的-1价离子少8个电子。依据以上叙述,下列说法中正确的是()A.上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z<MB.由这些元素形成的三原子分子中,空间结构为直线形的有WX2、WZ2、ZX2C.元素W与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种D.X与Y可形成含有非极性共价键的共价化合物【解析】选C。原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z和M中,W的最外层电子数为其周期数的二倍,则W只能有2个电子层,最外层电子数为4,故W为碳元素;X和Z的A2B型氢化物均为V形分子,X为氧元素,Z为硫元素;Y的+1价离子比M的-1价离子少8个电子,Y为钠元素,M为氯元素。同周期元素随原子序数增大原子半径减小,同主族元素电子层数越多原子半径越大,故原子半径:Na>S>Cl>C>O,即X<W<M<Z<Y,故A错误;CO2、CS2属于直线形结构,而SO2分子中硫原子价层电子对数=2+(6-2×2)/2=3,有1对孤电子对,属于V形,故B错误;碳元素与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有C2H2、C6H6、苯乙烯(C8H8)等多种,故C正确;O与Na可形成氧化钠、过氧化钠,二者都属于离子化合物,故D错误。5.(2021·四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()A.W、Y、Z的电负性大小挨次确定是Z>Y>WB.W、X、Y、Z的原子半径大小挨次可能是W>X>Y>ZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四周体D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1【解析】选C。“W、X原子的最外层电子数之比为4∶3”,则其最外层电子数不能为8、6,则W、X应为碳和铝元素;“Z原子比X原子的核外电子数多4”,故Z为氯元素,则Y可能为硅、磷或硫元素。碳元素的电负性大于Si,故A错;原子半径C小于Si,故B错;SiCl4的空间构型为正四周体,故C正确;CSS＝C＝S,σ键和π键数目之比为1∶1,故D错。【加固训练】(2022·洛阳高二检测)氨分子立体构型是三角锥形,而甲烷是正四周体形,这是由于()A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化B.氮原子的电负性比碳原子的电负性大C.NH3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D.氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子【解析】选C。依据杂化轨道理论可知,NH3、CH4分子中的中心原子都实行sp3杂化形式,二者的不同在于NH3分子中氮原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键,而有1个容纳孤电子对,CH4分子中碳原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键,这样会导致二者的立体构型有所不同。分子的空间构型与中心原子的电负性无关。6.(2022·广安高二检测)通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发觉等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是()A.CH4和NH4+是等电子体,键角均为B.NO3-和CO3C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道【解析】选B。CH4和NH4+都是正四周体结构,键角均为109°28',A项不正确;NO3-和CO32-是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;B3N3H【方法规律】等电子体的快速找法(1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和削减n(n=1,2等)的原子,如N2与CO、N3-和CNO(2)将粒子中一个或几个原子换成原子序数增加(或削减)n的元素带n个单位电荷的阳离子(或阴离子),如N2O和N3(3)同主族元素最外层电子数相等,故可将粒子中一个或几个原子换成同主族元素原子,如O3和SO2互为等电子体。7.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示,则有关H2O2结构的说法中正确的是()A.分子的正、负电荷中心重合B.分子中只有极性键C.它是极性分子D.它是非极性分子【解析】选C。由H2O2的结构式可以看出,该分子中存在H—O极性键和O—O非极性键;由分子空间结构可以看出,其分子正、负电荷中心不重合,故为极性分子。8.(2022·宿迁高二检测)下列说法正确的是()A.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次上升B.H2O的熔、沸点大于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4【解析】选B。HF分子间存在氢键,其沸点反常得高,A错;乙醇分子与水分子之间不只存在范德华力,还存在氢键,C错;D中的酸性强弱排列挨次反了。9.(2022·贵阳高二检测)砷是氮族元素,黄砷(As4)是其一种单质,其分子结构与白磷(P4)相像,以下关于黄砷与白磷的比较叙述正确的是()A.分子中共价键键角均为109°28'B.黄砷中共价键键能大于白磷C.黄砷分子极性大于白磷D.黄砷的熔点高于白磷【解析】选D。分子中共价键键角均为60°,故A错误;原子半径As>P,键长越长,键能越小,故B错误;都为非极性分子,分子极性相同,故C错误;形成的晶体都为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔点越高,故D正确。10.(2022·南通高二检测)下列不能形成配位键的组合是()A.Ag+、NH3 B.BF3、NH3C.Co3+、CO D.Ag+、H+【解析】选D。形成配位键的条件为一方有孤电子对,另一方有空轨道,而D选项中,Ag+和H+都只有空轨道没有孤电子对。11.已知磷酸分子[]中,三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能再跟D2O发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为()A. B.C. D.【解析】选B。由题意知可与重水发生氢交换的必需是—OH上的氢,H3PO2可与D2O发生氢交换,而NaH2PO2不能与D2O发生氢交换,说明次磷酸分子中有一个羟基氢,有两个非羟基氢,故B项正确。12.(2022·泰州高二检测)三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述,不正确的是()A.PCl3分子中P—Cl三个共价键的键长、键角都相等B.PCl3分子中P—Cl三个共价键键能、键角均相等C.PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键D.PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100.1°,键长相等【解析】选D。PCl3分子是由P—Cl极性键构成的极性分子,其结构类似于NH3,中心原子接受sp3杂化。13.如图中两分子的关系是()A.互为同分异构体 B.是同一种物质C.是手性分子 D.互为同系物【解析】选B。本题很简洁看成为镜面对称结构而选择手性分子,实际上两个分子可以重合,依据手性分子的推断方法,该分子中没有手性碳原子,所以不是手性分子;分子相同,构型相同,是同一种物质。【易错提示】推断手性分子的留意事项在推断分子手性时主要着眼点是碳原子连接的四个基团分别不同,而不是镜像对称,如本题中的图像虽然关于镜面对称,但是二者却可以重合,属于结构相同的同一种物质。二、非选择题(本题包括4小题,共48分)14.(10分)(2022·南昌高二检测)X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素。X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+只有三个电子层且完全布满电子。请回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)(1)R的基态原子的电子排布式为。(2)X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小挨次为。(3)已知Y2Q2分子存在如下所示的两种结构(球棍模型,短线不愿定代表单键):①该分子中两个Y原子之间的键型组合正确的是。A.仅1个σ键B.1个σ键和2个π键C.1个σ键和1个π键D.仅2个σ键②该分子中Y原子的杂化方式是。【解析】由题意可知X为碳元素,Y为氮元素,Z为氧元素,Q为氟元素,R为铜元素。(1)Cu为29号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的挨次为N>O>C。(3)由N2F2的两种结构可知,其结构式为和,两个氮原子以双键形式成键,存在1个σ键和1个π键,C项正确;氮原子以sp2杂化。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2)N>O>C(3)①C②sp2【加固训练】(1)元素的第一电离能:AlSi(填“>”或“<”)。(2)基态Mn2+的核外电子排布式为。(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的缘由是

。(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有;配位键存在于原子之间(填原子的数字标号);m=(填数字)。②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键【解析】(1)Al是活泼金属,简洁失去电子,第一电离能小,硅是非金属,不简洁失去电子,第一电离能大。(2)Mn是25号元素,其电子排布式为[Ar]3d54s2,失去最外层的2个电子,即得Mn2+:[Ar]3d5。(3)硅烷为分子晶体,其组成和结构相像,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高。(4)①H可以形成1个共价键,O可以形成2个共价键,B可以形成3个共价键,所以最小的球为氢原子,共4个,颜色浅的大球为氧原子,共9个,颜色深的大球为硼原子,共4个,其化学式为(H4B4O9)m-,H为+1价,B为+3价,O为-2价,所以4×1+4×3-2×9=-m,得m=2。硼原子正常形成3个共价键,接受sp2杂化,4号硼原子形成了4个共价键,四周体构型,接受sp3杂化,其中1个共价键为配位键,5号氧原子形成2个共价键,还有1个离子键(OH-),所以其中1个共价键为配位键,即4号和5号原子之间的共价键为配位键。②Na+和Xm-之间以离子键结合,结晶水之间存在范德华力和氢键。答案:(1)<(2)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越大,沸点越高(或其他合理答案)(4)①sp2和sp34,5或(5,4)2②A、D、E15.(14分)(2022·浙江高考)请回答下列问题:(1)31Ga基态原子的核外电子排布式是。某种半导体材料由Ga和As两种元素组成,该半导体材料的化学式是,其晶体结构类型可能为。(2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有疼惜神经系统的作用。该物质的结构式为:以下关于维生素B1的说法正确的是。A.只含σ键和π键B.既有共价键又有离子键C.该物质的熔点可能高于NaClD.该物质易溶于盐酸(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有

A.离子键、共价键B.离子键、氢键、共价键C.氢键、范德华力D.离子键、氢键、范德华力【解析】(1)Ga与Al同主族,位于第4周期ⅢA族,从而可得其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。由于Ga和As组成的物质是半导体材料,不是离子化合物,Ga最外层有3个电子,As最外层有5个电子,两者以共价键形成GaAs,属于原子晶体。(2)双键含1个σ键和1个π键,其中还有Cl-与N+的离子键,A错误、B正确;与氯化钠晶体相比,维生素B1中的阳离子比Na+半径大,晶格能小,熔点低,C错误;维生素B1中的—NH2是碱性基团,能与盐酸反应,D正确。(3)维生素B1中含有离子键,水中含有氢键和分子间作用力,维生素B1溶于水时需要克服维生素B1中的离子键、水中的氢键和范德华力。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1GaAs原子晶体(2)B、D(3)D16.(9分)(2022·成都高二检测)Ⅰ.无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在试验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。CoCl2深蓝色+xH2现有65g无水CoCl2,吸水后变成CoCl2·xH2O119g。(1)水合物中x=。(2)若该化合物中Co2+配位数为6,而且经定量测定得知内界和外界占有Cl-的个数比为1∶1,则其化学式可表示为。Ⅱ.在极性分子中,正电荷中心同负电荷中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷中心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。试回答以下问题:(3)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体,棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0。①试在方框内画出两种异构体的空间构型图:淡黄色者棕黄色者②该化合物的两种异构体在水中溶解度较大的是(填“棕黄色者”或“淡黄色者”)。【解析】Ⅰ.(1)65gCoCl2的物质的量为65g