2.2.共价键与分子的空间结构 巩固训练 2024-2025学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

2.2.共价键与分子的空间结构巩固训练2024-2025学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．某酰胺类化合物的分子结构如图。下列说法不正确的是 A．分子中所有碳原子可能共平面 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生加成反应、取代反应 2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态 Y 原子有3个未成对电子，基态Z原子的价电子数等于其电子层数，这四种元素可形成离子化合物| 下列叙述正确的是 A．氧化性：Y2>W2 B．电负性：Y>X>Z C．YW3的空间结构为平面三角形 D．第一电离能：Y<W 3．纯碱是重要的化工原料之一，下列有关Na2CO3的说法错误的是 A．Na2CO3的溶解度比NaHCO3小 B．Na2CO3是生产玻璃的原料之一 C．的空间构型为平面三角形 D．Na2CO3的焰色反应呈黄色 4．下列有关化学用语的描述正确的是 A．用电子式表示氧化钠的形成过程：   B．中子数为45的溴原子： C．ClO2的球棍模型：   D．油酸的结构简式：C17H33COOH 5．下列叙述正确的是 A．与均为10电子粒子，它们互为等电子体 B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 C．H2O直线形分子，是非极性分子 D．N、O、F的电负性逐渐增大 6．一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素原子序数依次增大，和同主族但不相邻，为相邻元素，和最外层电子数之和是原子层电子数的二倍，下列说法正确的是 A．和均为极性分子 B．第一电离能： C．原子半径： D．W与形成的化合物中只含离子键 7．我国科学家研制出的一种高效催化剂，能在室温下快速降低室内甲醛浓度，其反应原理为。下列说法正确的是 A．、和都属于非极性分子 B．分子中的氧原子采用杂化轨道成键 C．根据价层电子互斥理论，甲醛分子的立体结构为三角锥形 D．甲醛分子含有键、键和键 8．下列关于有机化合物的说法，不正确的是 A．属于烷烃、与乙烷互为同系物 B．名称为2－甲基丙烷 C．一氯取代产物有4种 D．所有碳原子都是杂化 9．反应可用于高纯硅的制备。下列说法正确的是 A．为极性分子 B．中子数为16的硅原子可表示为 C．HCl的电子式为 D．单晶硅为共价晶体 10．下列离子的VSEPR模型是正四面体结构的是 A． B． C． D． 11．分支酸是合成色氨酸和苯丙氨酸的中间体，其结构简式如图。关于分支酸的叙述正确的是 A．分子中含有4种含氧官能团 B．分子中至少有8个碳原子共平面 C．1mol分支酸最多可与3mol NaOH发生反应 D．分子中含有2个手性碳原子 12．下列有关苯分子中的化学键描述正确的是 A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其他原子形成三个π键 D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其他原子形成σ键 13．我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列有关说法错误的是 A．“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当 B．CO2中C原子的杂化类型为sp C．CO2可催化还原为甲醇 D．CO2是直线形的极性分子 14．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W是自然界中形成化合物最多的元素，其核外电子有4种空间运动状态；X的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成化合物甲；Y是短周期主族中原子半径最大的元素；Z与Y处于同一周期，且Z元素所形成的简单单质常温常压下为气态。下列说法正确的是 A．Y的第一电离能在四种元素中最小 B．是含极性键的极性分子 C．的中心原子的杂化轨道类型为 D．晶胞中含 1 个和一个 15．有机化学试剂氨基炔(如图所示)常用于制备磺胺类药物，抗癌药等。下列有关氨基炔说法正确的是 A．N原子杂化为sp3，C原子杂化为sp(不考虑边位原子) B．既有酸性也有碱性 C．分子内σ键与π键数目之比为1∶1 D．分子内中所有原子共面 16．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素，四种元素中仅X、Y在同一周期，它们形成的一种物质的结构如图所示，其中所有原子均形成了8电子稳定结构。下列推断中正确的是    A．X的氢化物常温下一定是气体 B．X与Z组成的化合物为非极性分子 C．Y的氧化物对应的水化物的酸性一定比Z的弱 D．元素的第一电离能：X<Y<W 17．下列说法正确的是 A．H2是双原子分子，CH4是五原子分子，这是由共价键的方向性决定的 B．CO2与SO2的空间结构都是由共价键的饱和性决定的 C．并非所有的共价键都有方向性 D．p-pδ键与p-pπ键的对称性相同 18．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a为第二周期且原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，b为第三周期且原子核外没有未成对电子，c的单质晶体是芯片的主要材料，d与a位于同一主族。下列说法正确的是 A．简单离子半径a的比b的小 B．b的第一电离能大于同周期相邻的两种元素 C．c的常见氧化物是一种离子晶体 D．d的简单氢化物的空间结构为直线形 19．芳樟醇具有铃兰香气，可从香菜中提取，是目前世界上用量最大的香料，其结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A．芳樟醇分子结构中含有手性碳原子 B．分子中C原子有sp、sp2、sp3三种杂化方式 C．与Br2的CCl4溶液反应可能得到2种加成产物(不考虑立体异构) D．既可发生加聚反应也可发生缩聚反应 20．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．中S的价层电子对数为3NA B．中键的个数为7NA C．标准状况下，体积均为的与含有的电子总数均为NA D．和在密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA 21．氮化镓是第三代半导体材料，是坚硬的高熔点材料，常用金属有机物气相沉积法大批量生产。用三甲基镓与氨反应制备氮化镓的原理为。下列说法错误的是 A．和的模型相同 B．基态原子的电子排布式： C．中仅含有极性键 D．和N可形成共价晶体 22．氨基乙酸铜是一种有机原料，其分子结构如图。下列关于该物质的说法正确的是 A．其熔点主要取决于所含化学键的键能 B．分子中O和N的杂化方式相同 C．其组成元素的基态原子中，含有未成对电子数最多的是N D．分子中所有原子共平面 23．下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是 A．  平面三角形  杂化 B．  平面三角形  杂化 C．  V形  杂化 D．  三角锥形  杂化 24．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列有关说法不正确的是 A．离子半径： B．分子的空间结构为直线形 C．含离子键和共价键 D．分子中键与键的数目比为 25．气相离子催化剂(等)具有优良的催化效果。其中在催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中-----为副反应)，下列说法不正确的是 A．主反应的总反应方程式为： B．每生成消耗的物质的量等于 C．中碳原子的杂化方式有和两种 D．X与Y能互溶因为它们的分子结构具有相似性 二、填空题 26．我国科学家在2010年首次制得石墨炔，它的一种结构(部分)如图所示。石墨炔中碳原子的杂化类型为 27．回答下列问题 (1)分子的空间结构为 。 (2)是第五周期的稀有气体元素，与F形成的室温下易升华。中心原子的价层电子对数为 ，下列对中心原子杂化方式推断合理的是 (填字母)。 A．    B．    C．    D． 28．下表为元素周期表的一部分，其中字母代表相应的元素。 试回答下列问题： (1)元素h的基态原子的核外电子排布式为 。 (2)c、d、e、f元素原子的第一电离能()由小到大的顺序为 (用相应元素符号表示)。 (3)表中所列的元素之间可以形成多种化合物，其中邻甲基苯甲醛()分子中碳原子轨道的杂化类型为 。1mol苯甲醛()分子中含有σ键的物质的量为 mol。 (4)一种由表中元素形成的离子与单质互为等电子体，其离子符号为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D D A D C D A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B D A A B C B A B 题号 21 22 23 24 25 答案 B C C A B 1．B 【详解】A．与苯环直接相连的C与苯环共平面，与C=C直接相连的C与C=C共平面，与饱和C直接连接的四个原子中，有2个可以与中心C原子共平面，故该分子中所有C原子可能共平面，A正确； B．手性碳原子必须是饱和的C原子，且与之直接相连的四个原子或原子均不相同，该分子没有这种碳原子，因此不含手性碳原子，B错误； C．分子中含有官能团-COOH，可体现酸性，还含有官能团-NH2，可体现碱性，C正确； D．分子中苯环可与H2加成，C=C也可以发生加成反应，-COOH、-Cl等可发生取代反应，D正确； 故选B。 2．B 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态 Y 原子有3个未成对电子，Y为氮；能形成离子，则X为氢；基态Z原子的价电子数等于其电子层数，则其为13号元素铝，能形成离子 ，则W为氯； 【详解】A．氮气化学性质稳定，氮气的氧化性小于氯气，A错误； B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：N>H>Al，，B正确； C．NCl3中N为sp3杂化，且存在1对孤电子对，空间结构为三角锥形，C错误； D．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，且N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：Cl<N，D错误； 故选B。 3．A 【详解】A．NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，故A错误； B．生产玻璃的材料是纯碱、石英砂等，故Na2CO3是生产玻璃的原料之一，故B正确； C．中碳原子价层电子对数为，不含孤电子对，该离子的空间构型为平面三角形，故C正确； D. Na2CO3中含有钠元素，焰色反应呈黄色，故D正确； 答案选A。 4．D 【详解】A．氧化钠是氧离子和钠离子之间通过离子键形成的离子化合物，用电子式表示氧化钠的形成过程为：  ，故A错误； B．中子数为45的溴原子，质量数是80，质子数为35，元素符号左下角数字表示质子数、左上角数字表示质量数，所以该溴原子可以表示为，故B错误； C．ClO2的球棍模型，氯原子半径应大于氧原子，故C错误； D．油酸的结构简式为C17H33COOH，故D正确； 故选D。 5．D 【详解】A．与均为10电子粒子，但原子数分别为5、4，等电子体需满足原子数相等，它们不互为等电子体，A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势， Mg的最外层为3s电子全充满的稳定结构，难以失去电子，第一电离能最大，B错误； C．H2O含有极性键，氧原子含有孤对电子，空间结构不对称，属于极性分子，C错误； D．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则N、O、F的电负性逐渐增大，D正确； 故选D。 6．A 【分析】一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，W形成+1价阳离子，X形成1个共价键，则X为H，W为Na；Y形成2个共价键，其原子序数小于Na,则Y为O；Q形成4个共价键，其最外层电子数为4，原子序数小于O，则Q为C；Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，Z原子L层电子数为=5，则Z为N，以此分析解答。 【详解】A．H2O和H2O2的正负电荷的重心不重合，均为极性分子，故A正确； B．同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，因此第一电离能：N＞O＞C，即Z＞Y＞Q，故B错误； C．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径：C＞N＞O，即Q＞Z＞Y，故C错误； D．W与Y形成的化合物可能为Na2O或Na2O2，Na2O只含离子键，但Na2O2中既含离子键又含共价键，故D错误。 答案选A。 7．D 【详解】A．分子的结构对称，正负电荷中心重叠的属于非极性分子，HCHO属于极性分子，故A错误； B．根据VSEPR理论，VP=BP+LP=2+=4，根据杂化轨道理论，分子中O采用sp3杂化，故B错误； C．HCHO中碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp2杂化，其空间构型是平面三角形，故C错误； D．甲醛分子中的C—H键为s-p σ键，碳氧双键中存在一个p-p σ键和一个π键，故D正确； 故选：D。 8．C 【详解】A．该有机物是异丁烷，属于烷烃，结构和乙烷相似，与乙烷互为同系物，A正确； B．就结构简式可判断名称为2－甲基丙烷，B正确； C．分子中含有2类氢原子，其一氯取代产物有2种，C错误； D．所有碳原子都是饱和碳原子，因此均是杂化，D正确； 答案选C。 9．D 【详解】A．四氯化硅与甲烷类似，正四面体结构，属于非极性分子，A错误； B．中子数为16的硅原子，质量数=质子数和中子数=14+16=30，可表示为Si，B错误； C．HCl为共价化合物，HCl的电子式为：，C错误； D．单晶硅直接由硅原子通过共价键结合而成，每个硅原子与4个硅结合形成空间网状结构，属于共价晶体，D正确； 故选D。 10．A 【详解】A．中价电子对个数==4，VSEPR模型是正四面体，故A正确； B．中价电子对个数==3，VSEPR模型是平面三角形，故B错误； C．中价电子对个数==3，VSEPR模型是平面三角形，故C错误； D．中价电子对个数==4，VSEPR模型是四面体形，故D不选； 故选A。 11．D 【详解】A．分子中含氧官能团有羟基、醚键、羧基，有3种，故A错误； B．乙烯分子中所有原子共平面，单键可以旋转，则分子中最少6个碳原子共平面，故B错误； C．羧基和NaOH以1: 1反应，含有2个羧基，所以1mol该有机物最多消耗2molNaOH,故C错误； D．六元环上饱和碳原子为手性碳原子，有2个手性碳原子，故D正确； 12．B 【详解】苯分子中每个碳原子的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道，它们均有一个未成对电子，这些2p轨道相互平行，以“肩并肩”方式相互重叠，形成一个多电子的大π键； 故答案为B。 13．D 【详解】A．“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当，A正确； B．CO2中C原子价电子对数是，杂化类型是sp，B正确； C．CO2中C的化合价为+4，选择合适的催化剂可将CO2还原为甲醇，C正确； D．CO2中C原子的杂化类型是sp，为直线形，但为非极性分子，D错误； 答案选D。 14．A 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W是自然界中形成化合物最多的元素，其核外电子有4种空间运动状态，则W为C元素；X的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成化合物甲，则X为N元素；Y是短周期主族中原子半径最大的元素，则Y为Na元素；Z与Y处于同一周期，且Z元素所形成的简单单质常温常压下为气态，则Z为Cl元素，据此分析。 【详解】A．Na为金属，其第一电离能最小，故A正确； B．CCl4为含极性键的非极性分子，故B错误； C．NCl3的中心原子的价电子对数为：=4，中心原子的杂化轨道类型为sp3，故C错误； D．NaCl晶胞中含4个Na+和4个Cl-，故D错误； 故选：A。 15．A 【详解】A．氨基上的N原子价层电子对个数是4、C原子价层电子对个数是2，所以氨基上的N原子采用sp3杂化、碳原子采用sp杂化，故A正确； B．含有氨基，具有碱性，可与酸反应，但与碱不反应，故B错误； C．分子内σ键与π键数目之比为4：2=2：1，故C错误； D．分子中含有N-C键，为δ键，可旋转，由键角知，分子不共平面，故D错误。 故选：A。 16．B 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素， W原子序数最大，且能失去一个电子形成W+，则W为K元素；X可形成四个共价键，Y可形成三个共价键，且X、Y在同一周期，结合原子序数大小，判断X为C元素，Y为N元素；Z可形成两个共价键，判断为第VIA族元素，结合原子序数大小，Z为S元素； 【详解】A．X为碳元素，其氢化物有点多种，例如苯常温下为液体，A项错误； B．X为碳元素，Z为硫元素，则化合物为，分子空间结构为直线型，是非极性分子，B项正确； C．Y为氮元素，其氧化物对应水化物有、，Z为硫元素，其氧化物对应的水化物有、，酸性强于，C项错误； D．根据第一电离能变化规律，元素的第一电离能：，即，D项错误； 答案选B。 17．C 【详解】A．H2是双原子分子，CH4是五原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，A错误； B．CO2与SO2的空间结构都是由共价键的方向性决定的，B错误； C．s-s电子云形成的共价键没有方向性，C正确； D．p-pδ键与p-pπ键的对称性不同，D错误； 答案选C。 18．B 【分析】短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a为第二周期且原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，则a为氧；b为第三周期且原子核外没有未成对电子，则b为镁；c的单质晶体是芯片的主要材料，则c为硅；d与a位于同一主族，则d为硫； 【详解】A．电子层结构相同的离子，序数越大半径越小，所以，故A错误； B．Mg原子3s能级处于全充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻的两种元素，故B正确； C．c的常见氧化物为SiO2，属于共价晶体，故C错误； D． d的简单氢化物为H2S，中心原子S为sp3杂化，孤电子对有2对，空间结构为V形，故D错误； 答案选B。 19．A 【详解】A．由结构简式可知，芳樟醇分子中与羟基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故A正确； B．由结构简式可知，芳樟醇分子中不含有碳碳三键，不含有杂化方式为sp的碳原子，故B错误； C．由结构简式可知，芳樟醇分子与溴的四氯化碳溶液发生部分加成反应和完全加成反应，所得加成产物可能有5种，故C错误； D．由结构简式可知，芳樟醇分子可以发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，故D错误； 故选A。 20．B 【详解】A．1分子中有6个键，S原子的价电子中无孤对电子，即0.5molSF6中S原子的价层电子对数为，故A正确； B．分子中的化学键全是键，1个分子中含有的键个数为13个，29gC4H10的物质的量为，则含有键的个数为，故B错误； C．标准状况下，与均为气态，体积为时，两者的物质的量均为，且1个与分子中都含有10个电子，所以与含有的电子总数均为，故C正确； D．反应前后分子数不变，和在密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NA，故D正确； 选B。 21．B 【详解】A．和中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体形，A正确； B．镓是31号元素，基态镓原子的电子排布式为，B错误； C．由题目信息可知，中仅含有极性键，C正确； D．氮化镓是坚硬的高熔点材料，故Ga和N可形成共价晶体，D正确； 故答案为：B。 22．C 【详解】A．该物质是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，其熔点主要取决于分子间作用力大小，与物质分子内所含化学键的键能大小无关，A错误； B．分子中O杂化类型有sp3杂化、sp2杂化，而N的杂化方式类型只有sp3杂化，可见分子中O和N的杂化类型不完全相同，B错误； C．在该物质的组成元素的基态原子中，Cu原子只有1个未成对电子，C、O各有2个成单电子，N原子有3个成单电子，故含有未成对电子数最多的是N原子，C正确； D．NH3分子是三角锥形分子，分子中含有2个氨基，可看作是NH3分子中氢原子被一个原子基团代替，因此分子中所有原子不可能共平面，D错误； 故合理选项是C。 23．C 【详解】A．AsH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4，为sp3，有一对孤电子对，立体构型为三角锥形，A错误； B．H3O+的中心原子的价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4，为sp3，有一对孤电子对，立体构型为三角锥形，B错误； C．H2Se中心原子的价层电子对数=2+(6-2×1)=4，为sp3，有两对孤电子对，立体构型为V形，C正确； D．中心原子的价层电子对数=3+(4+2-3×2)=3，为sp2，没有孤电子对，立体构型为平面三角形，D错误； 故答案为：C。 24．A 【详解】A．S2-、K+电子层结构相同，S2-的核电荷数小，则半径更大，故离子半径：S2-＞K+，故A错误； B．二氧化碳的结构式为O=C=O，其分子空间结构为直线形，故B正确； C．KNO3中钾离子与硝酸根离子存在离子键，硝酸根中氮原子与氧原子通过共价键结合，所以KNO3含有离子键和共价键，故C正确； D．N2的结构式：N≡N，1个三键中含有1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为1：2，故D正确， 故选A。 25．B 【分析】机理图中，N2O与Fe+反应生成N2和FeO+，FeO+和C2H5反应生成[(C2H5)Fe(OH)]+，[(C2H5)Fe(OH)]+生成Y和Fe+，Y为乙醇；[(C2H5)Fe(OH)]+生成X和[(C2H4)Fe] +，X为水；[(C2H4)Fe] +和N2O生成N2和 ，生成乙醛和Fe+。主反应的总反应方程式为： 【详解】A．根据分析，主反应正确，A正确； B．根据分析，存在副反应[(C2H5)Fe(OH)]+生成乙醇和Fe+，铁元素化合价降低，有电子转移，每生成1molCH3CHO消耗N2O的物质的量大于2mol，B错误； C．CH3CHO中碳原子的杂化方式有sp3和sp2两种，C正确； D．X为乙醇，Ｙ为水，乙醇与水均为极性分子，故能互溶因为它们的分子结构具有相似性，D正确； 故选Ｂ。 26．sp、sp2 【详解】苯环上的碳是sp2杂化，构成三键的碳是sp杂化，答案为： sp、sp2。 27．(1)角(V)形 (2) 5 D 【详解】（1）中心原子O的价层电子对数为，则分子的空间结构是角(V)形； （2）易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为，其中心原子的杂化方式应为，故选D。 28．(1)或 (2)Al<Mg<O<N (3) 和 14 (4) 【分析】根据元素在周期表中的位置，a、b、c、d、e、f、g、h分别是H、C、N、O、Mg、Al、P、Fe。 （1） h是Fe元素，Fe是26号元素，基态原子的核外电子排布式为； （2） 同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，所以第一电离能Be>Mg，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，Mg原子价电子排布为3s2，s能级全充满，结构稳定，第一电离能大于Al；N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于N>O，所以第一电离能()由小到大的顺序为Al<Mg<O<N。 （3） 邻甲基苯甲醛()分子中单键碳原子的杂化类型为、双键碳原子的杂化方式是。单键为σ键、双键中有1个σ键和1个π键，1个苯甲醛()分子中有14个σ键，1mol苯甲醛分子中含有σ键的物质的量为14mol。 （4） 等电子体是原子数相同、价电子数也相同的微粒，的价电子数为18，与互为等电子体的离子为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$