第2章 分子结构与性质 素养检测-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2同步课件（人教版2019 新题型版）

化学 选择性必修2 物质结构与性质 RJ 新题型版 1 2 第二章素养检测 刷速度 2 建议用时：45分钟 1.[陕西宝鸡2023高二期末] 已知：时水变成水蒸气；以上时水分解为和 。下 列说法错误的是( ) D A.水分解为和 的过程存在共价键的断裂与形成 B. 所提供的能量破坏了水分子之间存在的相互作用 C. 所提供的能量破坏了水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用 D.水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用比水分子之间存在的相互作用弱 3 解析 水分解为和的过程中，断裂，、 形成，即存在共价键的断裂与形 成，故A正确； 时水变成水蒸气，提供的能量破坏了水分子之间存在的分子间作用力，故B 正确；以上时水分解为和 ，提供的能量破坏了水分子中氢原子和氧原子之间存在的 ，故C正确；水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用比水分子之间存在的相互作用强， 故D错误。 4 2.[四川成都2023高二期中] 根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论，下列各组微粒的空间结构 及其中心原子的杂化方式均相同的是( ) A A.、 B.、 C.、 D.、 5 解析 、的空间结构都是平面三角形，中心原子都是杂化，A正确；、 的空间 结构分别是平面三角形和形，B错误；、 的空间结构分别是正四面体形和三角锥形，C 错误；、 的空间结构分别是正四面体形和三角锥形，D错误。 6 3.[河北唐山遵化一中2024高二月考改编] 下列事实或数据不能由表中键能数据大小分析得出的是 ( ) 化学键 键能/ 411 318 467 358 346 565 431 436 D A.稳定性： B.键长： C.电负性： D.氢气的燃烧热 7 解析 碳氢键键能大于硅氢键，故稳定性： ，A正确；键能越大，键长越短，键能: ，则键长： ，B正确；氢氟键键能大于氢氯键，则简单氢化物稳定 性：，非金属性：，故电负性：，C正确；氢气燃烧时涉及 的断裂， 则计算氢气的燃烧热还需要氧氧双键的键能，D错误。 8 4.[江苏无锡江阴四校2024高二期中联考] 下列各项比较中前者高于（或大于、强于）后者的是 ( ) B A.和 的熔点 B.对羟基苯甲醛（ ）和邻羟基苯甲醛（ ）的沸点 C.在水中的溶解度和在 中的溶解度 D.和 的酸性 9 解析 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔点越高，所以 的熔点比 的高，A不符合题意；邻羟基苯甲醛苯环上的两个取代基靠得很近，能形成分子内 氢键，使熔、沸点降低，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使熔、沸点升高，所以对羟基苯 甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高，B符合题意；是非极性分子，水是极性分子， 是非极性 分子，根据“相似相溶”，在水中的溶解度小于在 中的溶解度，C不符合题意；亚硫酸的 酸性比硫酸弱，D不符合题意。 10 5.[浙江宁波2024模拟] 磷酰氯 是有机合成的催化剂，可用以下方法制取： 或，其中 分子的空间结构如图所示。下列 说法不正确的是( ) A A.中只含有 键 B. 是非极性分子 C. 的空间结构是三角锥形 D.与反应生成 的化学方程式为 11 解析 结构中含有、，故既含 键，也含 键，A错误； 为空间对称结构， 是非极性分子，B正确；的中心原子的价层电子对数为 ，有一个孤电子对，故 空间结构是三角锥形，C正确；可与 发生反应： ，D正确。 12 6.[重庆一中2023高二期中] 苹果酸是一种有机酸，常被用作食品酸味剂，下列 说法不正确的是( ) B A.红外光谱仪可测出该分子中含有羟基 B.苹果酸分子中 键与 键数目之比为 C.由结构可知该分子为极性分子，易溶于极性溶剂水 D.苹果酸的化学式为 13 解析 红外光谱仪可测定分子中化学键种类，因此可利用红外光谱仪测出该分子中的羟基，A项 正确；1个苹果酸分子内含3个、3个、3个、3个、2个，单键只含 键，1个双键内含1个 键和1个 键，因此苹果酸分子中 键与 键数目之比为 ，B 项错误；该分子结构不具有对称性，属于极性分子，且该分子内含有羟基、羧基这类亲水基团， 因此该分子易溶于极性溶剂水，C项正确；由该结构简式可知，苹果酸的化学式为 ，D项 正确。 14 7.[湖南邵阳2024高二期末改编] 科学家近期合成了一种配合物，该物质可以在温和条件下活化 ，将转化为 ，反应过程如图所示。下列说法正确的是( ) D A.电负性： B.键角： C.产物中原子的杂化轨道类型为 D.的 模型为四面体形 15 解析 同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大， 的电负性大于C，铁是金属元素，电负性一般 比非金属元素小，电负性：，故A错误；中 的价层电子对数为 ，孤电子对数为2，分子中 的价层电子对数为 ，孤电子对数为1，孤电子对越多，对成键电子对的排斥力越大， 键角越小，所以键角：，故B错误；从题图中可以看出，产物中 原子的价层电子对 数为4，则杂化轨道类型为，故C错误；的价层电子对数为4，则 模型为四面体形， 故D正确。 16 8.[山东青岛2024高二期末] 氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以 为主的环境友好型气体，并放 出大量的热，是制造 火箭推进剂的重要原料，结构简式如图，其中五元环为平面结构，下 列说法正确的是( ) AC A.基态 原子核外电子的运动状态有7种 B.阴离子的空间结构为三角锥形 C.该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同 D.该化合物因存在类似于苯分子的大 键，所以非常稳定 17 解析 为7号元素，其原子核外有7个电子，基态 原子核外电子的运动状态有7种，A正确；阴 离子为，的中心原子的价层电子对数为 ，无孤电子对，其空间结构为 平面三角形，B错误；五元环为平面结构，类比苯环的结构，可知该化合物中五元环上的原子均 为杂化，杂化方式相同，C正确；氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以 为主的环境友好型气 体，可知其性质不稳定，D错误。 18 9.[山东聊城2023高二期末] 、、、为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。 的基态 原子中轨道电子总数是轨道电子总数的两倍，的基态原子中未成对电子数是同周期最多的， 是地壳中含量最多的金属元素，和 位于同一主族。下列说法正确的是( ) BC A.原子半径： B.最高价氧化物对应水化物的酸性： C.的简单气态氢化物的水溶液呈碱性 D.、的简单气态氢化物的沸点： 19 解析 短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，的基态原子中轨道电子总数是 轨道 电子总数的两倍，为C元素；是地壳中含量最多的金属元素，则为元素； 的基态原子中未 成对电子数是同周期最多的，则是元素；与属于同一主族，则为 元素。同周期主族元 素从左到右原子半径依次减小，原子核外电子层数越多，原子半径越大，结合分析可知原子半 径：，A错误；非金属性： ，元素的非金属性越强，其最高价 氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：,B正确； 的简单气态 氢化物的分子式为，其水溶液呈碱性，C正确；的简单气态氢化物的分子式为， 的简 单气态氢化物的分子式为，分子间存在氢键，导致的沸点高于 ，D错误。 20 10.我国科学家首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉的全合成，合成路径如图所示。 下列说法错误的是( ) D A. 分子间存在氢键 B.人工合成淀粉为“碳中和”提供了新途径 C.、、 分子中的碳原子杂化方式各不相同 D.甲醛分子中键角小于甲醇分子中 键角 21 解析 分子中含有羟基，相邻分子间存在氢键，A正确。人工合成淀粉利用 为原料进行转 化，可使排放量减少，为“碳中和”提供了新途径，B正确。价层电子对数 键电子对数 孤电子对数，分子中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式为杂化； 分子中碳原子 的价层电子对数为4，杂化方式为杂化； 分子中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为 杂化，C正确。的中心C原子为杂化，空间结构为平面三角形， 键角接近 ，中中心C原子为杂化，构成四面体形结构，键角接近 ，故甲 醛分子中键角大于甲醇分子中 键角，D错误。 22 11.[广东江门一中2024高二段考] 根据物质结构和性质的知识，回答下列问题： （1）下列物质中既有极性键，又有非极性键的极性分子是___（填序号）。 C A. B. C. D. 23 解析 中不含有非极性键，A错误；分子中不含有非极性键，B错误；中含有 极 性键和非极性键，的空间结构是二面角结构,是极性分子，C正确；含有 极 性键和 非极性键，但是分子正、负电中心重合，为非极性分子，D错误。 24 （2）某同学画出基态碳原子的核外电子排布图： ，该电子排布图违背了__________。 洪特规则 解析 题图中 轨道上的2个电子没有分占不同的轨道，违背了洪特规则。 （3）在四氯化碳中的溶解度远大于 ，原因是______________________________________ _____________。 和四氯化碳均为非极性分子，而属于极性分子 解析 和四氯化碳均为非极性分子，为极性分子，根据“相似相溶”， 在四氯化碳中 的溶解度远大于 。 25 （4）中，电负性最大的元素是___；的_____杂化轨道与的轨道形成___（填“ ” 或“ ”）键。 解析 同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性： ；同主族元素从上到下， 电负性逐渐减小，则电负性：；中元素显正价，元素显负价，则电负性： 。 由此可得电负性：，故中，电负性最大的是。中 原子的价 层电子对数为，模型为正四面体形，原子采取 杂化，杂化轨道用于形 成 键，即的杂化轨道和的轨道形成 键。 26 （5）有机物 中，有___个手性碳原子，该有机物含 键的物质的量为____ 。 2 27 解析 同一碳原子连接4个不同的原子或原子团时，该碳原子为手性碳原子，则有机物 中有 2个手性碳原子（用*标记）；单键由1个 键构成，双键由1个 键和1个 键构成，则 该 有机物含 键的物质的量为 。 27 （6）可以用来衡量酸性的强弱，表中是部分酸的 数据： 酸 （室温） 2.86 1.29 0.65 、 从表中数据可知，酸性： ，请从物质结构角度解释原因： ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ __________ 。 原子电负性大，使羧基中羟基的极性增强，更容易电离出，分子的烃基中 原子数目越 多，羟基中 就越容易电离，其相应的氯代乙酸的酸性就越强，故三氯乙酸最容易电离出氢离子， 其酸性最强 28 12.[四川乐山2023高二月考] 由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电 子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中不同元素的原子个数比均为 ，B和D分子中不同元素的原子个数比均为 。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问 题： （1）B、C、D分子中相对原子质量较大的三种元素按第一电离能由大到小的顺序为___________ （填元素符号）。 解析 B、C、D分子中相对原子质量较大的三种元素分别为、、 ，同周期主族元素自左至右 第一电离能呈增大趋势，但原子核外轨道半满，更稳定，所以第一电离能大于 ；同主族元 素自上而下第一电离能逐渐减小，所以三种元素第一电离能由大到小的顺序为 。 29 （2）A与 相比，其熔、沸点较低，原因是__________________。 分子间形成氢键 解析 分子间存在氢键，所以的沸点高于 。 （3）B分子的空间结构为___形，C分子属于______（填“极性”或“非极性”）分子。 极性 解析 B是， 分子中硫原子形成2个共价单键且含有两个孤电子对，价层电子对数为4，所 以分子的空间结构为形；由分析可知，C为 ，为极性分子。 30 （4）A、B两分子中心原子的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是_______（填该含氧酸的 化学式）。 解析 A是，中心原子为，而B是，中心原子为，非金属性： ，故二者对应的最高 价含氧酸酸性较强的是 。 31 （5）D分子中心原子的杂化方式是_____，由该中心原子构成的常见单质分子中包含___个 键， 与该单质分子互为等电子体的常见分子的结构式为___________________________。 2 （答案合理即可） 解析 常见的18电子的二元化合物有、、、、、、 ；D可作为火 箭推进剂的燃料，且原子个数为6，两种原子个数比为，应为 ；A、C分子中两种原子的 个数比均为，A含有2个原子，则A应为，C含有4个原子，则C应为 ；B含有3个原子， 两种原子的个数比为，应为 。 D是，电子式为 ，其结构式为 ，则分子的中心 原子形成3个共价 单键且含1个孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式是；由原子构成的单质分子为 ，电 子式为 ，其结构式为 ，包含2个 键，与该单质分子互为等电子体的常见分子有 ， 结构式为 。 32 13.[河北石家庄二中2023开学考] 按要求回答下列问题： （1）基态原子含有___种空间运动状态不同的电子；的 模型为__________。 9 四面体形 解析 电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道，基态 原子核外电子排布式为 ，则含有9种空间运动状态不同的电子；的中心 原子的价层电子对数为 ，则 模型为四面体形。 （2）甲醇的沸点___甲醛的沸点（填“ ”“ ”或“ ”）。 解析 甲醇分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键，所以甲醇的沸点 甲醛 的沸点。 33 （3）已知与的结构如图甲，则中的键角___中的 键角 （填“ ”“ ”或“ ”）。 甲 解析 在分子中原子未形成磷氧双键，最外层有一个孤电子对，而分子中 原子形成 磷氧双键，最外层没有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间 的排斥力，则中的键角中的 键角。 34 （4）吡咯（ ）为平面形分子，则原子的杂化类型为_____，吡咯分子中所含的 键数 目为_______（ 表示阿伏加德罗常数的值）。 解析 由题给吡咯结构简式和吡咯为平面形分子可知，为 杂化；单键、双键、三键中均含有 1个 键，即只要2个原子形成共价键则必有1个 键，由题给吡咯的结构简式知，1个吡咯分子 中含有4个 键、1个 键，五元环上C与C、C与间还形成5个 键，则 吡咯 中含有 键的数目为 。 35 （5）、、 三种物质（结构如图乙）在水中的溶解度由大到小的顺序为___________。 乙 解析 分子中含有羧基和巯基，、分子中含有酯基和巯基，所以的溶解度大于、； 分 子的六元环上含有氮原子，能与水分子间形成氢键，所以的溶解度大于 ，因此三种物质在水 中的溶解度由大到小的顺序为 。 36 （6）氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键的原因是_________________________ ____________________________________________________________________。 砷原子半径比较大，原子间形成的 键较长，轨道重叠程度较小，几乎不能重叠，难以形成 键 解析 氮原子与砷原子的最外层电子数相同，但砷的原子半径比氮的原子半径大，砷原子间形成 的 键较长，轨道重叠程度较小，几乎不能重叠，难以形成 键，故砷原子间不易形成三 键。 37 14.绿芦笋中含有天门冬氨酸（结构如图甲）和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 甲 38 回答下列问题。 （1）天门冬氨酸中的共价键类型为____________（填“ 键”“ 键”或“ 键、 键”）， 其中原子的杂化轨道类型为_________，图中虚线表示出的的键角______ 的 键角（填“大于”或“小于”）。 键、 键 杂化 大于 解析 共价单键为 键，1个共价双键中有1个 键、1个 键，天门冬氨酸中既有 键又有 键；原子形成3个 键，有1个孤电子对，杂化轨道类型为 杂化；双键碳原子的价层电子对 数为3，与其相连的原子呈平面三角形，单键碳原子的价层电子对数为4，与其相连的原子呈四面 体形，题图中虚线表示出的的键角大于 的键角。 39 （2）和 中热稳定性较好的是_____，从分子结构角度解释其原因：__________________ ______________________________________________。 的原子半径小于，键长较短，键能较大，分子的热稳定性更好 解析 同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，和 中热 稳定性较好的是；从分子结构角度分析，的原子半径小于， 键长较短，键能较大， 所以分子的热稳定性更好。 （3）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。若将天门冬氨酸中的换成 ， 得到的新物质的酸性会增强，原因是____________________________________________________ _____________________________________。 的电负性比大，所以的极性大于，导致羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子 40 （4）四种主族元素部分简单氢化物的沸点随周期序数的变化如图乙所示。其中表示第 族元素 简单氢化物沸点变化的是曲线___（填字母），用分子间作用力解释该曲线：_________________ ____________________________________________________________________________________ ___________________。 分子间存在氢键，所以水的沸点反常高，、、组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，则沸点越高 乙 41 解析 标准大气压下水的沸点是，常温下水呈液态，而、、 均为气态，则表示 第族元素简单氢化物沸点变化的是曲线； 分子间存在氢键，所以水的沸点反常高， 、、 组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高。 42 （5）某些氢键的键能和键长如表所示。 氢键 键能/ 键长/ 代表性例子 28.1 255 18.8 276 冰 25.9 266 甲醇、乙醇 20.9 268 20.9 286 5.4 338 的键能小于，但水的沸点高于 的原因可能是___________________________ _____。 分子间形成氢键的数量大于 解析 1个分子可参与形成4个氢键，1个分子可参与形成2个氢键， 分子间形成的氢键 的数目大于，所以水的沸点高于 。 43 $$