第二章 分子结构与性质 单元卷 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

第二章 分子结构与性质 测试题 一、选择题 1．下列有关杂化轨道的说法错误的是 A．由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 B．所形成的3个杂化轨道的能量相同 C．每个杂化轨道中s能级成分占三分之一 D．杂化轨道最多可形成2个键 2．阿特拉津(ATZ)是农业中使用广泛且难以降解的除草剂，某科学组织研究发现，以FeSx@MoS2为催化剂(呈花束状)催化活化过一硫酸盐(PMS)降解阿特拉津(ATZ)取得了良好的效果，其反应机理如图所示： 下列说法错误的是 A．PMS对应的酸为H2SO5，该酸含有过氧键 B．生成SO4·-的途径之一为2SO5·-=2SO4·-＋1O2 C．流程中直接氧化ATZ的微粒只有1O2 D．S2-、以及Fe0可以促进Fe2＋再生 3．下列物质中，不含共价键的是 A． B． C． D． 4．下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的分子是( ) A．CH2Cl2 B．HCHO C．H2O D．CH2==CH—CH3 5．下列实验事实中，与氢键有关的是 A．水结冰体积变大 B．H2O的热稳定性比H2S强 C．HF能与SiO2反应生成SiF4，故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中 D．NH3能与HCl反应 6．对乙酰氨基酚片可用作奥密克戎发烧的退烧药物，对乙酰氨基酚的结构简式如图所示。下列关于对乙酰氨基酚的说法正确的是 A．分子式为，常温下易溶于水 B．分子中的所有碳原子均为杂化 C．可形成分子内氢键，熔点较低 D．分子中含有2种官能团 7．下列有关说法正确的是 A．冰晶体内水分子间以共价键结合 B．冰晶体是共价晶体 C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是共价键的一种 D．冰变成水，氢键部分被破坏 8．下列“类比”合理的是 A．Fe3O4中Fe元素显+2、+3价，则Pb3O4中Pb显+2、+3价 B．SiH4的沸点比CH4高，则PH3的沸点比NH3高 C．向Fe(OH)3中加入盐酸生成Fe3+，则向Fe(OH)3中加入氢溴酸也生成Fe3+ D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2 9．下列有关物质性质说法中，正确的是 A．s-sσ键与s-p σ键的电子云形状相同 B．热稳定性：HF>HI>HBr>HCl C．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是① D．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ•mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+，其最高正价为+5价 10．氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是 A．基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态 B．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为sp2 C．所涉及的四种元素电负性大小关系： H<C<O<N D．氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成 11．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，反应化学方程式为：HCHO+O2CO2+H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．HCHO分子空间结构为平面正三角形 C．1 mol CO2分子中，碳原子的价层电子对数为2NA D．处理22.4L HCHO转移电子数目为4NA 12．下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是 A．BF3 B．SO2 C．H2O D．SO 13．以下说法正确的是 A．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 B．激发态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为基态原子 C．p能级能量一定比s能级能量高 D．丹麦科学家玻尔提出构造原理，美国科学家泡利提出了电负性原理 14．我国科学团队成功合成和，下列关于两种离子的说法正确的是（ ） A．1个或中均含有1个原子核 B．两种离子可以组成离子化合物 C．或中N原子间以共用电子对结合 D．数目相同的两种离子的电子数相差2个 15．下列说法正确的是 A．NaCl、HCl的水溶液都能导电，NaCl、HCl属于离子化合物 B．CaC2、CaCl2都含有离子键和非极性共价键 C．石油分馏、煤的干馏都属于物理变化 D．Na2SiO3和SiC都属于无机非金属材料 二、填空题 16．分子的空间结构为_______，分子的空间结构为_______。 17．甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22+2H2O (1)C、H、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。 (2)HCHO的空间结构为_______。 (3)CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为_______和_______。 (4)甲醇氧化生成HCHO时，会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下，CO2的沸点比O2的高，主要原因为_______。 18．依据原子结构知识回答下列问题。 (1)下列有关说法错误的是_______。 A．简单离子的还原性： P3-＞O2-＞F- B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种 C．焰色试验与电子跃迁有关 D．基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形 (2)基态氟原子的第一电离能_______基态氮原子的第一电离能(填大于、小于或等于)的原因是_______。 (3)基态Mn2+的价电子排布式为_______。 (4)Li2O是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图(a)所示。 可知，Li原子的第一电离能为_______kJ·mol-1，O=O键键能为_______ kJ·mol-1。 19．按要求填空： (1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_________mol。 (2)CO2分子中存在_________个键和_________个键。 (3)N2分子中键与键的数目比 _________。 20．(1)在元素周期表中全部是金属元素的区域为______；按电子排布分区，属于p区的是______。 a．A b．B c．C d．D (2)科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构，例如CH4与NH有相同的电子数和立体构型。依此原理在下表空格中填出相应的化学式:①_； ②_；③_______。 CH4 ① ③ NH ② N2 (3)某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ·mol-1): 共价键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I I—I N≡N H—O H—N 键能 436 243 194 432 299 153 946 463 391 ①把1 mol Cl2分解为气态原子时,需要__(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。 ②由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是___,最不稳定的是___；形成的化合物分子中最稳定的是___,最不稳定的是___。 21．纳米级是一种光催化材料，可用于处理甲醛、氮氧化物等污染物，工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛：。 (1)Ti原子基态核外电子排布式为_________。 (2)分子中含有键的数目为_________。 22．与化合物形成一种物质，其结构简式如图所示。回答下列问题： (1)基态的电子层中有_______个能级，其核外价层电子排布式为_______。 (2)O元素位于元素周期表中的_______区，其基态原子核外有_______个不同运动状态的电子。 (3)中原子的杂化方式为_______，其为_______(填“极性”或“非极性”)分子。 (4)分子的结构简式为 ，分子中含有_______个非极性键、_______个键、_______个手性碳原子(连有4个不同的原子或基团)。 三、元素或物质推断题 23．已知四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A元素的原子只有一个电子层,又知A与C、B与D分别是同一主族的元素,B、D两元素原子的质子数之和是A、C两元素原子的质子数之和的二倍。请回答下列问题。 (1)由A、B两种元素可形成E、F两种化合物,写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式：_________________________，反应物的电子式是_________，其所含化学键为(选代码)___________。 a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 (2)以上四种元素中的部分元素之间形成的化合物，能使品红溶液褪色的物质有_______________(填化学式)。 (3)由A、B、C、D四种元素组成的化合物甲和乙，它们水溶液相互反应的离子方程式为_______________________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．同一能层上的s轨道与p轨道的能量差异不大，杂化轨道是由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成的，A项正确； B．同种类型的杂化轨道能量相同，B项正确； C．杂化轨道是由1个s轨道与2个p轨道杂化而成的，C项正确； D．杂化轨道最多可形成3个键，D项错误。 故选：D。 2．C 解析：A．由图可知，过一硫酸根离子为HSO，对应的酸为H2SO5，该酸可以看成是H-O-O-H中一个氢原子被-SO3H代替的产物，所以含有过氧键，A正确； B．图示有两种途径生成SO4·−，其中一种为2SO5·−=2SO4·−+1O2，B正确； C．据图可知，流程中直接氧化ATZ的微粒还有SO4·−、·OH，C错误； D．S2-、以及Fe0具有还原性，可以还原Fe3+促进Fe2+再生，D正确； 综上所述答案为C。 3．A 【分析】原子间通过共用电子对形成的化学键是共价键，据此解答。 解析：A．中镁离子和氟离子之间只有离子键，A符合； B．属于非金属单质，只有共价键，B不符合； C．中氢原子和氯原子之间含有共价键，C不符合； D．中含有离子键，氢原子和氧原子之间还含有共价键，D不符合； 答案选A。 4．D 解析：既具有极性键又具有非极性键的分子是CH2==CH—CH3，D正确。本题选D。 点睛：同种元素的原子之间形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子之间形成的共价键是极性键。 5．A 解析：A．水结冰时由于氢键的作用导致水分子以一定的空间结构排列，分子间隔变大，冰体积变大，A符合题意； B．H2O的热稳定性比H2S强是因为氢氧键键能大于氢硫键键能，与氢键无关，B不符合题意； C．氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中，是因为HF能和二氧化硅反应，与氢键无关，C不符合题意； D．NH3能与HCl反应生成氯化铵，与氢键无关，D不符合题意； 故选A。 6．D 解析：A．据所给有机物的结构简式可知对乙酰氨基酚的分子式为，因该分子极性较弱，常温下难溶于水，A项错误； B．该分子中碳原子为杂化，B项错误； C．酚嵯基邻位上有、、和时，可形成分子内氢键，可见对乙酰氨基酚不能形成分子内氢键，C项错误； D．分子中含有酚羟基和肽键两种官能团，D项正确； 故选：D。 7．D 解析：A．冰晶体内水分子间主要以氢键结合，A项错误； B．构成冰晶体的微粒是分子，属于分子晶体，B项错误； C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，属于分子间作用力，C项错误； D．冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确； 答案选D。 8．C 解析：A．项中Pb的价态为+2和+4价，无+3价，A错误； B．的沸点比高，分子间能形成氢键，的沸点比低，B错误； C．盐酸和氢溴酸都是强酸，能与Fe(OH)3反应生成Fe3+，C正确； D．项过氧化钠的强氧化性可将还原性气体氧化生成即，D错误；故选C。 9．C 解析：A．s能级电子云形状是球形，p能级电子云形状是哑铃形，所以s-sσ键与s-pσ键的电子云形状不同，A错误； B．已知电负性F＞Cl＞Br＞I，故热稳定性：HF> HCl > HBr >HI，B错误； C．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2即Si，②1s22s22p3即N，③1s22s22p2即C，④1s22s22p63s23p4即S，根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大可知，原子半径最大的是①，C正确； D．根据逐级电离能数据，该元素的第三电离能剧增，说明最外层有2个电子，为第ⅡA族元素，与氯气反应时易失去最外层2个电子，形成X2+离子，其最高正价为+2价，D错误； 故答案为：C。 10．C 解析：A．氧核外电子排布为1s22s2sp4，占据5个轨道，空间运动状态有5个，A项正确； B．该N有1个Π键为sp2杂化，B项正确； C．同周期从左往右电负性增强，电负性：H<C<N<O，C项错误； D．氢键为分子间作用力，强度较弱，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成，D项正确； 故选C。 11．C 解析：A．该反应相当于是甲醛的燃烧反应，属于放热反应，A错误； B．HCHO分子中心C原子价层电子对数=，即中心C原子采用sp2杂化，则其空间结构为平面三角形，由于周围原子不同，不是正三角形，B错误； C．CO2分子中心C原子价层电子对数=，则1 mol CO2分子中碳原子的价层电子对数为2NA，C正确； D．未指出气体所处状态，无法计算HCHO的物质的量，因而无法计算转移电子数目，D错误； 故选C。 12．A 【分析】如果该微粒中不存在孤电子对，则该微粒的VSEPR模型和其空间立体构型就一致，否则不一致，据此分析解答。 解析：A．BF3中心B原子的价层电子对数为=3，不含孤对电子对，VSEPR模型和立体构型相同，均为平面三角形，A符合题意； B．SO2中心S原子的价层电子对数为=3，含一对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，立体构型为V形，B不符合题意； C．H2O中心O原子的价层电子对数为=4，含两对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为V形，C不符合题意； D．SO中心S原子价层电子对数为=4，含有一个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，立体构型为三角锥形，D不符合题意； 综上所述答案为A。 13．A 解析：A．σ键可以绕键轴旋转，π键为镜面对称，一定不能绕键轴旋转，A正确； B．基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，B错误； C．同一能层中p能级能量一定比s能级能量高，C错误； D．丹麦科学家玻尔提出构造原理，美国科学家鲍林提出了电负性原理，D错误； 故选A。 14．C 解析：A．或均由5个原子组成，含有5个原子核，A项错误； B．两种离子只含有N元素，不能组成化合物，B项错误； C．同种非金属元素间通常以共用电子对结合形成共价键，C项正确； D．1个含有36个电子，和1个含有34个电子，由于数目不一定是1个，两种离子的电子数相差不一定是2，D项错误； 综上所述答案为C。 15．D 解析：A．化合物的水溶液能导电，和是不是离子化合物没有关系，HCl属于共价化合物，故A错误； B．CaCl2中只有离子键，没有共价键，故B错误； C．石油分馏是物理变化，煤的干馏属于化学变化，故C错误； D．Na2SiO3属于硅酸盐，SiC俗称金刚砂，是无机物，所以它们都属于无机非金属材料，故D正确； 本题答案D。 二、填空题 16． 平面(正)三角形 三角锥 解析：的中心原子B原子的成键电子对数为3，孤电子对数为，故其分子的空间结构为平面(正)三角形；的中心原子N原子的成键电子对数为3，孤电子对数为，故其分子的空间结构为三角锥。 17．(1)O>C>H (2)平面三角形 (3) sp3 sp2 (4)CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强 解析：（1）C、H、O三种元素非金属性：H<C<O，所以电负性由大到小的的顺序：O>C>H； （2）HCHO中心碳原子杂化类型为sp2杂化，甲醛的空间结构为平面结构； （3）CH3OH中C原子成4个σ键键、没有孤电子对，价层电子对，杂化轨道数目为4，故其杂化类型为sp3杂化，HCHO分子，C原子成3个σ键、没有孤电子对，价层电子对，杂化轨道数目为3，故其杂化类型为 sp2杂化； （4）分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强，CO2的沸点比O2的高。 18．(1)BD (2) 大于 氮原子半径比氟原子大，核电荷数比氟原子小，对电子的引力比氟原子小，氟原子失去一个电子需要能量较高 (3)3d5 (4) 520 498 解析：（1）A．元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性就越弱。元素的非金属性：F＞O＞P， 所以简单离子的还原性：P3-＞O2-＞F-，A正确； B．同一周期元素的第一电离能随原子序数的递增而增大，但当元素处于第ⅡA、ⅤA时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，故在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有铍、碳、氧三种元素，B错误； C．形成烟花的过程中金属原子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，电子发生跃迁，C正确； D．基态铝原子占据的最高能级为p能级，p能级的电子电子云形状为哑铃形，D错误； 故合理选项是BD； （2）氮原子半径比氟原子大，核电荷数比氟原子小，对电子的引力比氟原子小，氟原子失去一个电子需要能量较高，所以基态原子的第一电离能大小关系为：F＞N； （3）Mn是25号元素，根据构造原理可知基态Mn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，基态Mn原子失去最外层的2个4s电子形成Mn2+，则基态Mn2+的价电子排布式为3d5； （4）Li原子的第一电离能为Li(g)原子失去1个电子形成Li+(g)所需要的能量，故根据图示可知Li的第一电离能为1040kJ/mol÷2=520kJ/mol；O=O键键能是指断裂l mol O=O键生成2 mol O(g)原子所需能量，故根据图示可知O=O键的键能为：2×249 kJ/mol=498 kJ/mol。 19．(1)7 (2) 2 2 (3) 解析：（1）1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。 （2）CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。 （3）N2的结构式为，则。 20． b cd C2H6 CO 吸收 243 N2 I2 H2O HI 解析：（1）在元素周期表中全部是金属元素的区域为B区；按电子排布分区，属于p区的是CD区； 故答案为：b；cd； （2）含8个原子，电子对数为22，C2H6与其互为等电子体；含4个原子，电子数为32，与其互为等电子体；N2含2个原子，电子数为14，CO与其互为等电子体； 故答案为：C2H6；；CO； （3）①化学键断裂要吸收能量，由表中数据可知把1mol Cl2分解为气态原子时，需要吸收243kJ的能量； ②键能越大，化学键越稳定，化学性质越稳定，所以最稳定的单质是N2；最不稳定的单质是I2；最稳定的化合物是H2O；最不稳定的化合物是HI。 21．(1)(2) 解析：（1）是22号元素，所以Ti原子基态核外电子排布式为。 （2）单键全部为键，双键有1个键，根据乙醛的结构式可知分子中含有键的数目为。 22．(1) 2 (2) 8 (3) 极性 (4) 3 15 0 解析：（1）Ni是28号元素，其电子层中有2s和2p两个能级；其核外价层电子排布式为3d8； （2）O是8号元素，其电子排布式为1s²2s²2p⁴，位于元素周期表中的p区；其基态原子核外有8个不同运动状态的电子； （3）的结构式为H-O-O-H，可以看出H2O2中O原子形成了2根单键，O原子还有2对孤电子对，故O原子杂化方式为sp3杂化，正负电荷中心不重合，是极性分子； （4） 含有3个碳碳非极性键，含有15个键、没有手性碳原子。 三、元素或物质推断题 23． 2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等) bc H2O2、Na2O2、SO2 H++HSO3- =H2O+SO2↑ 【分析】A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的原子只有一个电子层，A与C同主族，则A为H元素；B与D同主族，分别处于二、三周期，二者质子数之和至少为11，两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的二倍，C不可能为Li，可推知C为Na；则B、D质子数之和为（1+11）×2=24，令B的质子数为x、则D的质子数为x+8，则x+x+8=22，解得x=8，则B为O元素、D为S元素，据此解答。 解析：（1）由A、B两种元素形成E、F两种化合物分别为H2O和H2O2，其中H2O2可分解生成水和氧气，其化学方程式为：2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等)，H2O2其电子式为：，分子内含极性共价键与非极性共价键，故bc正确， 故答案为2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等)；；bc； （2）能使品红溶液褪色，则该物质具有强氧化性或者能与品红结合成无色物质而使其褪色，符合该条件的物质有：H2O2、Na2O2、SO2， 故答案为H2O2、Na2O2、SO2； （3）A、B、C、D四种元素组成的化合物在水溶液中可以相互反应，这两种物质可以为亚硫酸氢钠与硫酸的反应，其离子方程式为：H++HSO3- =H2O+SO2↑， 故答案为H++HSO3- =H2O+SO2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $$