2.2共价键与分子的空间结构 同步练习 —— 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

2.2共价键与分子的空间结构 （同步练习） —— 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．2023年10月8日第19届亚运会在杭州圆满闭幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料。下列说法中正确的是( ) A.甲醇中O-H是键 B.甲醇分子中的碳原子为手性碳原子 C.甲醇的沸点高于乙醇 D.用轨道表示式表示甲醇中C原子的杂化： 2．亚铁晬化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解:，下列关于该反应中相关物质的说法正确的是( ) A.的最高能层电子排布式为: B.配合物中配位原子是碳原子 C.分子中键和键数目比为3:2 D.为含非极性键的非极性分子，为含极性键的极性分子 3．三氟化氯（）是极强助燃剂，液态时能发生自耦电离：，其气态分子的空间构型如图，下列推测合理的是( ) A.的空间构型为V形 B.分子的中心原子杂化轨道类型为 C.与Fe反应生成 D.分子是含有极性键的非极性分子 4．与在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图所示.下列说法正确的是( ) A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均为放热反应 B.CO分子中键和键数目和相同 C.选择合适的催化剂可降低反应活化能和焓变 D.该反应机理中涉及物质中有两种非极性分子、三种极性分子 5．北京时间2023年10月26日11时14分，载有3名航天员的神舟十七号载人飞船由长征二号F遥十七运载火箭成功发射至预定轨道。火箭采用偏二甲肼为推进剂（燃料）、为氧化剂。为发挥中国空间站的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌“天宫授课”，已由中国航天员在太空完成了四次授课。“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。以下“天宫授课”实验均在太空失重环境下进行，下列说法不正确的是( ) A.球形火焰实验中，蜡烛燃烧产物二氧化碳和水均为极性分子 B.泡腾片实验中，使用的柠檬酸（结构如图）属于弱酸 C.水油分离实验中，饮用水与食用油的极性差异大 D.太空五环实验中，碳酸钠溶液中滴加甲基橙溶液构成了黄色环，这利用了碳酸钠水解呈碱性 6．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( ) A.是平面结构的分子 B.和均为非极性分子 C.和的空间结构均为平面三角形 D.和的模型均为四面体形 7．下列有关叙述正确的是( ) A.为非极性分子 B.的VSEPR模型名称和空间结构名称相同 C.中心原子的杂化类型相同 D.所含元素中电负性最大的是硫 8．关于二氟化合物和的结构和性质，下列说法错误的是( ) A.键角： B.沸点： C.均为杂化(中心原子)的角形结构 D.均为含极性键的极性分子 9．下列说法错误的是( ) A.σ键和π键比例为7:1 B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-)分别为738、1451、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 C.和互为等电子体，1molO中含有的π键数目为，的电子式为 D.乳酸()分子中含有一个手性碳原子 10．化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下： 下列说法正确的是( ) A.Y与Z分子均存在顺反异构体 B.用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y C.X、Y、Z三种物质中，Y在水中的溶解度最大 D.Z与足量加成后的产物中有3个手性碳原子 二、多选题 11．杂环化合物吡啶()和吡咯()的结构与苯类似，下列说法错误的是( ) A.吡啶和吡咯都是极性分子 B.吡啶和吡咯中C、N原子的杂化方式相同 C.吡啶和吡咯中N的孤电子对所处轨道类型相同 D.吡咯分子中N比吡啶分子中N更易结合 12．下列关于粒子结构的描述不正确的是( ) A.和均是价电子总数为8的极性分子，且分子的键角较大 B.和HCl均是含一个极性键的18电子微粒 C.和均是四面体结构的非极性分子 D.中含中子、质子、电子各（代表阿伏加德罗常数的值） 13．青藏铁路沿线的路基两旁插有一排排热棒，其内部为装有液氨的密闭空心长棒。在冬季，土中的热量使液氨蒸发到顶部，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。下列说法正确的是( ) A.液氨蒸发时破坏了分子间的氢键和共价键 B.的中心原子采用杂化 C.是含有极性键的极性分子 D.沸点： 三、填空题 14．d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉，在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。请回答下列问题： （1）我国科学家用和，制备超导材料，反应原理为。 ①钛元素在元素周期表中的位置______，基态钛原子的核外最高能层所含电子数______。 ②已知部分物质的熔沸点如下表。 熔点/℃ 800（分解） -25 714 2950 沸点/℃ 700（升华） 136.4 141.2 （略） 属于______晶体，应用所学知识解释的熔点大于的原因______。 ③写出惰性电极电解得到单质的化学方程式______。 （2）是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为，但只有甲的水解产物能与草酸反应生成。 ①根据相似相溶的规律，可推断______。 （3）在水中的溶解度较大。 ②发生水解反应的化学方程式是______。 ③中的键角大于分子中的键角，请结合所学知识解释原因______。 ④查阅资料可知，甲、乙均为平面结构，画出乙的水解产物的空间结构______。 15.(0分)已知A、B、C、D是短周期中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,四种元素的原子最外层电子数之和为16,A与B、C、D之间均可形成含有10个电子或18个电子的化合物,且A、D组成的化合物在常温下呈液态。 (1)A、C两种元素组成的10个电子化合物的分子的空间构型是_________,属于________(填极性、非极性)分子。 (2)B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A,同时生成化合物BD,该反应的化学方程式为____________________。 (3)A、C、D三种元素原子半径由小到大的顺序是(用元素符号表示)__________;由A与C、 A与D构成的两种分子,结合H +的能力________强(填化学式),用离子方程式表示这一事实:__________。 (4)A、B、D三种元素形成的具有18个电子的化合物的结构简式为__________。 (5)这四种元素可组成原子个数比为5:1:1:2(按A、B、C、D顺序)的化合物,其名称为_________。 参考答案 1．答案：D 解析： 2．答案：B 解析：A.为26号元素，其原子核外共有26个电子，原子失去轨道上的2个电子得到，则的核外电子排布式为，其最高能层电子排布为，A选项错误；B.配合物中配体为，由于电负性；，所以碳原子提供孤对电子，即配位原子是碳原子，B选项正确；分子的结构式为，单键为键，三键含有1个键和2个键，因此分子中键和键数目比为3:4，C选项错误；D.由分子的结构可知，其分子高度对称，电荷分布均匀，为非极性分子，选项错误；故选B。 3．答案：A 解析：A.根据价层电子对互斥理论，中心原子Cl有2个成键电子对，2个孤电子对，价层电子对数为2+2=4，离子空间构型为V形，A正确； B.分子中有2个孤电子对和3个成键电子对，价层电子对数为2+3=5，所以其中心原子杂化轨道类型不是，B错误； C.三氟化氯是极强助燃剂，其中Cl化合价为+3价，具有强氧化性，与Fe反应生成和，C错误； D.由图可知，三氟化氯是结构不对称的三角锥形分子，属于含有极性键的极性分子，D错误； 故选A。 4．答案：D 解析： 5．答案：A 解析：A.二氧化碳为直线形结构，为非极性分子，A错误；B.柠檬酸是属于有机羧酸，为弱酸，B正确；C.水的极性较大，食用油是油脂，极性较小，饮用水与食用油的极性差异大，C正确；D.甲基橙的变色范围为3.1-4.4，pH超过4.4为黄色，碳酸钠水解为碱性，所以向碳酸钠溶液中滴加甲基橙溶液构成了黄色环D正确；故选A。 6．答案：C 解析：A.过氧化氢的空间结构是二面角结构，也叫半开书页型结构，在这种结构中，两个氧原子位于书轴上，两个氢原子分别与两个氧原子相连，但不在同一平面上，A错误； B.为正四面体结构，属于非极性分子，空间结构与水分子相似，属于极性分子，B错误； C.中心原子S价层电子对数：，无孤电子对，空间结构均为平面三角形，中心原子N价层电子对数：，无孤电子对，空间结构均为平面三角形，C正确； D.中心原子B价层电子对数：，模型为平面三角形，D错误； 答案选C。 7．答案：B 解析：B.分子中C原子的价层电子对数为，VSEPR模型为直线形无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，故B正确。 8．答案：A 解析：A.已知和中中心原子周围的价层电子对数为：2+=3，且原子半径，则分子中共有电子对离中心原子的距离为：，排斥力的大小为：，则键角：，A错误； B.已知和均为分子晶体，且相对分子质量，则分子间作用力，沸点：，B正确； C.已知和中中心原子周围的价层电子对数为：2+=3，均有1对孤电子对，根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论可知，均为杂化(中心原子)的角形即V形结构，C正确； D.由C项分析可知，均为含C-F、Si-F和Ge-F极性键，分子中正、负电荷中心均不重合，均为极性分子，D正确； 故答案为：A。 9．答案：A 解析：A.根据结构式可知，键共有18个(注意结构式中省略了两个亚甲基上的四个碳氢键)，键共有2个，所以比例为9:1，故A错误；B.由逐级电离能可知，第二电离能与第三电离能存在突跃，所以价电子数为2，形成的阳离子应为，故B正确；A.和的原子个数、价电子数目都相同，所有是等电子体，则中含有一个三键，键数目为，所以的电子式，故C正确；D.乳酸的结构式为：，可看出与甲基、羟基、羧基同时相连的碳原子为手性碳原子，故D正确；故选A。 10．答案：D 解析：A.顺反异构是每个双键碳原子均连不同的原子或原子团，故Y与Z分子都不存在顺反异构，A错误；B.酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，醛基有还原性可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故X和Y都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别，B错误；C.X、Y、Z三种物质中，X有羟基能与水形成分子间氢键且取代基少，极性大，X在水中的溶解度最大，C错误；D.Z与足量加成后的产物为，环上分别与三个取代基相连的碳原子为手性碳原子，D正确；本题选D。 11．答案：CD 解析：A.吡啶和吡咯空间构型均不对称，都是极性分子，A正确； B.吡啶和吡咯中C和N都是以杂化，B正确； C.吡啶和吡咯中N的杂化类型均为，吡啶N的两个杂化轨道与两个碳原子形成σ键，一个末成对电子在末杂化的p轨道上与其他碳原子p电子形成大π键，剩下一对孤电子对，占据最后一个杂化的轨道，吡咯中N的三个杂化轨道与两个碳原子和一个H原子形成σ键，一对孤对电子在未参与杂化的p轨道上，与4个碳原子形成大π键，C错误； D.N-H键中电子对向N原子方向偏移，所以吡咯具有一定酸性，不易与质子结合，所以吡啶分子中N接受质子能力强于呲咯，D错误； 故选CD。 12．答案：AC 解析：和均是价电子总数为8的极性分子，的键角为107.3°，而的键角比（104.5°）的小，接近90°，故分子的键角较小，A错误；和HCl均是含一个极性键的18电子微粒，B正确；和均是四面体结构，前者是极性分子，后者是非极性分子，C错误；1个分子含10个质子、10个中子、10个电子，则中含中子、质子、电子各10 mol，即，D正确。 13．答案：BC 解析：液氨蒸发属于物理变化，破坏了分子间的氢键与范德华力，但共价键没有断裂，A错误；的中心N原子含有的价层电子对数是，所以采用杂化，B正确；具有三角锥形结构，是含有极性键的极性分子，C正确；由于氨气分子间存在氢键，所以沸点：，D错误。 14．答案：（1）第四周期ⅣB族；2；分子；氮化镁和氯化镁都是离子晶体，氮离子的离子半径小于氯离子，所带电荷比氯离子多，氮化镁的晶格能大于氯化镁； （2）大于 （3）；中氨分子中的氮原子的孤对电子与铂原子形成配位键，孤对电子对成键电子对的排斥力比配位键对成键电子对的排斥力大； 解析： 15答案： 1) 三角锥形;极性 (2) (3)H,O,N ;NH 3 NH 3+H 3O +==NH 4 ++H 2O (4)CH 3OH (5)甲酸铵 学科网（北京）股份有限公司 $$