内容正文:
化学 选择性必修2 导学案 L
第2章 单元检测
题号
1
2
3
4
5
6
7
难度
★
★
★
★
★
★
★
对点
化学键、分子极性、杂化轨道类型
分子极性、“相似相溶”原理
化学键、分子极性、键能
氢键
杂化轨道类型、分子空间结构、配合物的组成
分子间作用力、键能
不对称碳原子、配位键
题号
8
9
10
11
12
13
14
难度
★
★
★
★★
★★
★★
★★
对点
杂化轨道类型、分子空间结构
配合物的组成和结构
杂化轨道类型、VSEPR理论模型、微粒空间结构
杂化轨道类型、等电子体、键角
杂化轨道类型、σ键与π键、分子空间结构
σ键与π键、极性键与非极性键
价电子对互斥理论、分子极性、键参数
题号
15
16
17
18
19
20
难度
★★
★★
★★
★★
★★★
★★★
对点
极性键与非极性键、微粒空间结构
杂化轨道类型、等电子体、VSEPR理论模型
分子间作用力、键角、杂化轨道类型
σ键与π键、配位键、等电子体、空间结构
杂化轨道类型、键角、VSEPR模型
分子间作用力、“相似相溶”原理、配合物的组成和结构
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·南京市高三调研)下列说法正确的是( )
A.O3是由极性键构成的极性分子
B.C2H518OH与C2H516OH互为同素异形体
C.SO2和CO2的中心原子杂化轨道类型均为sp2
D.CaO晶体中Ca2+与O2-的相互作用具有饱和性和方向性
答案:A
解析:同素异形体是指由同种元素形成的结构不同的单质,B错误;SO2中S的价电子对数为2+=3,故SO2中S原子杂化轨道类型为sp2,CO2分子中碳原子形成2个σ键,无孤电子对,所以CO2中C原子的杂化轨道类型为sp,C错误;CaO为离子晶体,Ca2+和O2-之间为离子键,离子键没有方向性和饱和性,D错误。
2.下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,在三种物质中熔沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是因为NH3是极性分子
答案:B
解析:根据“相似相溶”原理,水是极性分子,CS2是非极性分子,所以CS2在水中的溶解度很小,故A错误;因为SO2和NH3都是极性分子,水也是极性分子,根据“相似相溶”原理,二者均易溶于水,故B正确;CS2在常温下是液体,SO2和NH3在常温下是气体,CS2的熔沸点最高,故C错误;NH3在水中溶解度很大,除了因为NH3是极性分子外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D错误。
3.二氯化二硫(S2Cl2)为非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭。下列关于二氯化二硫的叙述正确的是( )
A.电子式为
B.属于非极性分子
C.分子中既有极性键又有非极性键
D.分子中S—Cl键的键能小于S—S键的键能
答案:C
解析:A项,S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,故S2Cl2的电子式为,错误;B项,S2Cl2分子的正、负电荷重心不重合,为极性分子,错误;C项,S2Cl2中Cl—S键属于极性键,S—S键属于非极性键,正确;D项,同周期从左往右,主族元素原子半径逐渐减小,所以氯原子的半径小于硫原子的半径,S—Cl键的键长小于S—S键的键长,键长越短键能越大,所以S—Cl键的键能大于S—S键的键能,错误。
4.下列说法中正确的是( )
①正是氢键的存在,冰能浮在水面上 ②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
③由于氢键的存在,沸点:HCl>HBr>HI>HF ④由于氢键的存在,使水与乙醇互溶
⑤由于氢键的存在,使水具有稳定的化学性质
A.②⑤ B.③⑤
C.②④ D.①④
答案:D
解析:冰中水分子有序排列,每个水分子被4个水分子包围,形成4个氢键,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键导致的,故①正确;氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故②错误;HF分子间存在氢键,沸点最高,HCl、HBr、HI分子间都不含氢键,沸点高低取决于范德华力大小,相对分子质量越大,范德华力越强,则沸点越高,所以沸点:HCl<HBr<HI<HF,故③错误;乙醇可以和水形成氢键,故乙醇能与水以任意比混溶,故④正确;氢键决定的是物质的物理性质,而分子的稳定性由共价键的强弱决定,故⑤错误。
5.纳米氧化钛(TiO2)有广泛的应用,工业上可利用TiCl4制取TiO2。TiCl4的熔点为-25 ℃,沸点为136 ℃。制取TiO2的反应为①2FeTiO3+7Cl2+3C===2TiCl4+2FeCl3+3CO2、②TiCl4+O2===TiO2+2Cl2。下列说法错误的是( )
A.CO2和CCl4中碳原子的杂化方式不同
B.O2、Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子
C.TiCl4的空间结构为正四面体
D.FeCl3与KSCN溶液生成的[Fe(SCN)6]3-中,Fe3+为中心离子,SCN-为配体
答案:B
6.下列说法正确的是( )
A.熔融状态下硫酸氢钾中的离子键、共价键均被破坏,形成定向移动的离子,因而能够导电
B.F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高,是因为分子间作用力越来越大
C.NH3和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都达到8电子的稳定结构
D.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,沸点逐渐升高
答案:B
解析:熔融状态下硫酸氢钾的电离方程式为KHSO4===K++HSO,离子键被破坏,共价键没有被破坏,故A错误;NH3和Cl2两种分子中,除了氢原子外其他原子的最外层都达到8电子的稳定结构,故C错误;HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,但HF分子间有氢键,所以HF的沸点最高,故D错误。
7.(2024·北京市海淀区高三期中)邻二氮菲的结构简式为,简写为phen,遇FeSO4溶液生成橙红色配合物[Fe(phen)3]SO4,其中Fe2+的配位数为6。下列说法不正确的是( )
A.phen中,不含不对称碳原子
B.[Fe(phen)3]2+中,phen的一个N参与配位
C.[Fe(phen)3]2+中,Fe2+提供空轨道,N提供孤对电子
D.[Fe(phen)3]SO4中,既存在极性键也存在非极性键
答案:B
解析:连接四个不同原子或基团的碳原子为不对称碳原子,由phen的结构简式可知,phen中不存在不对称碳原子,A正确;[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为6,则3个phen中的6个N都参与了配位,每个phen的两个N参与配位,B错误;N原子上有孤对电子,Fe2+有空轨道,Fe2+与N原子形成配位键,C正确;[Fe(phen)3]SO4中存在C和C形成的非极性键,也存在C和H、C和N、S和O形成的极性键,D正确。
8.某化合物的结构(键线式)及球棍模型如图:
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物中发生sp3杂化的碳原子有7个
B.该有机物中不含sp2杂化的碳原子
C.键线式中的Et代表的基团为—CH3
D.构成环的所有碳原子可能在同一平面上
答案:A
解析:饱和碳原子均采取sp3杂化,该有机物分子中饱和碳原子有7个,故采取sp3杂化的碳原子有7个,A正确;分子中C===O中的碳原子属于sp2杂化,B错误;由该有机物的球棍模型可知,键线式中的Et代表的基团为—CH2CH3,C错误;环状结构中的C原子绝大部分为四面体结构,则不可能都在同一平面上,D错误。
9.某物质PtCl4·2NH3的水溶液不导电,加入AgNO3溶液不产生沉淀,用强碱处理没有NH3放出,则下列关于此化合物的说法正确的是( )
A.该化合物中中心离子的化合价为+6
B.该化合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与中心铂离子形成配位键
D.该化合物的配体只有NH3
答案:C
解析:加入AgNO3溶液不产生沉淀,用强碱处理没有NH3放出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该物质为配位化合物,其化学式为PtCl4(NH3)2,配合物中中心离子的化合价为+4,配位数为6,该配合物应是八面体结构。综上所述,C正确。
10.根据杂化轨道理论和价电子对互斥理论判断,下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是( )
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价电子对互斥理论模型
分子或离子的空间结构
A
H2O
sp
直线形
直线形
B
BBr3
sp2
平面三角形
三角锥形
C
PCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
CO
sp2
平面三角形
平面三角形
答案:D
解析:
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价电子对互斥理论模型
分子或离子的空间结构
A
H2O
sp3
四面体形
角形
B
BBr3
sp2
平面三角形
平面三角形
C
PCl3
sp3
四面体形
三角锥形
D
CO
sp2
平面三角形
平面三角形
11.溶液中Fe3+和SCN-可形成红色配离子[Fe(SCN)(H2O)5]2+,其中Fe、C、N三种原子不在一条直线上。下列关于该配离子的说法错误的是( )
A.只存在共价键
B.S的杂化方式为sp3
C.SCN-与NO2互为等电子体
D.[Fe(SCN)(H2O)5]2+中H—O—H的键角大于配位前水分子中该键角
答案:C
解析:Fe3+和SCN-、H2O之间为配位键(属于共价键),SCN-中C和S、N之间及H2O中H、O之间均为共价键,A正确;在该配离子中,S形成2个单键、含2对孤电子对,杂化轨道数为4,则杂化方式为sp3,B正确;SCN-与NO2的价电子总数不同,不互为等电子体,C错误;[Fe(SCN)(H2O)5]2+中O与Fe3+形成配位键,O的孤电子对数减少,根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力知,D正确。
12.合成某种滴眼液的原料4二甲氨基吡啶的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中C原子的杂化方式有sp2、sp3
B.该物质中N原子的杂化方式有sp2、sp3
C.1 mol该物质中含σ键的数目为15NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D.该物质的分子中所有C、N原子不可能在同一平面内
答案:C
解析:甲基(—CH3)中的C原子采取sp3杂化,环上的C原子均采取sp2杂化,A正确;该物质结构中“”中的N原子采取sp3杂化,环上的N原子采取sp2杂化,B正确;4二甲氨基吡啶分子中有19个σ键,则1 mol该物质中含σ键的数目为19NA,C错误;该物质的分子中,形成3个单键的N原子和与其相连的3个C原子构成三角锥形结构,D正确。
13.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是( )
A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液
B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键
答案:A
解析:由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A正确;等物质的量并不一定是1 mol,B错误;X分子中含有的σ键个数为5,T分子中含有的σ键个数为3,C错误;T、X分子中均只含有极性键,D错误。
14.六氟化硫分子空间结构呈正八面体形(如图所示),下列有关SF6的推测正确的是( )
A.六氟化硫是由极性键形成的极性分子
B.六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构
C.六氟化硫中心原子的价电子对数为4
D.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键,且键长、键能均相等
答案:D
解析:S和F属于不同原子,形成的是极性键,但分子是正八面体结构,正负电荷重心重合,是非极性分子,A错误;S原子的最外层有6个电子,SF6分子中,S形成了6个共价键,最外层不是8电子稳定结构,B错误;六氟化硫中心原子的价电子对数=6+=6,C错误;SF6中S和F之间都是单键(σ键),分子是正八面体结构,分子中心的硫原子到氟原子的距离都相等,化学键都相同,故键长、键能都相等,D正确。
15.(2024·广东省广州市高三月考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,且在每个短周期均有分布。Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是小苏打中的一种元素。下列说法正确的是( )
A.最简单氢化物沸点:Y>M
B.元素电负性:M>Z
C.Q与M的化合物中一定含有非极性键
D.ZX3和ZM的空间结构均为三角锥形
答案:B
解析:X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,且在每个短周期均有分布,则X为H,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,则Y为C,M是地壳中含量最多的元素,则M为O,则Z为N,Q是小苏打中的一种元素,则Q为Na。最简单氢化物沸点:H2O>CH4,A错误;同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大,则元素电负性:O>N,B正确;Na2O中不含有非极性键,C错误;NH3的空间结构为三角锥形,NO的空间结构为平面三角形,D错误。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(10分)下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)基态Ga原子的最外层电子排布式为________。
(2)Fe元素位于周期表的________区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为________。与CO分子互为等电子体的分子为________(填化学式)。
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有____________。
(4)ED的价电子对互斥理论模型为________。B、C、D、E中两种原子相互结合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是________(写两种,填化学式)。
答案:(1)4s24p1 (2)d 0 N2
(3)CH4、CH3OH
(4)正四面体形 CO2、NCl3、CCl4(任写两种,其他合理答案也可)
17.(10分)大部分非金属元素分布在元素周期表的p区,非金属元素数量虽少,却构成了丰富的物质世界。
(1)基态Cl原子的价电子排布式为________,HF、HCl、HBr的沸点由高到低的顺序依次为____________________。
(2)淀粉在一定条件下可水解成葡萄糖(),葡萄糖分子中键角∠H1C1O1________∠C1C2O2(填“>”“<”或“=”)。
(3)苯 和吡啶 结构相似,均具有芳香性,分子中的离域π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成离域π键的原子数,n代表参与形成离域π键的电子数(如苯分子中的离域π键可表示为Π),则N中的离域π键可表示为________,N原子采用________杂化。
答案:(1)3s23p5 HF>HBr>HCl (2)> (3)Π sp2
解析:(2)C1原子价电子对数为3,采用sp2杂化,故∠H1C1O1约为120°,C2原子价电子对数为4,采用sp3杂化,故∠C1C2O2约为109°28′,因此∠H1C1O1>∠C1C2O2。
18.(12分)碳、氮、氧、氟、硫是中学常见的非金属元素,铁离子可与由这几种元素组成的SCN-、CN-、F-等形成很多配合物。
(1)基态Fe原子中,电子占据的最高电子层符号为________,该电子层具有的原子轨道数为________。
(2)已知(CN)2是直线形分子,并有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为________;在配离子[Fe(SCN)]2+中,提供空轨道接受孤电子对的微粒是________。
(3)配合物K4[Fe(CN)6]中不存在的作用力是________(填字母)。
A.极性键 B.离子键
C.非极性键 D.配位键
(4)写出一种与SCN-互为等电子体的分子____________(用化学式表示),该分子的空间结构为________。
(5)已知乙烯酮(CH2===C===O)是一种重要的有机中间体,可由CH3COOH在(C2H5O)3P===O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子的杂化轨道类型是________________。1 mol(C2H5O)3P===O分子中含有的σ键的物质的量为________。
答案:(1)N 16 (2)4∶3 Fe3+ (3)C
(4)CS2(合理即可) 直线形
(5)sp2杂化和sp杂化 25 mol
解析:(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,电子占据的最高电子层符号为N,该电子层具有的原子轨道数为1+3+5+7=16。
(2)(CN)2是直线形分子,并有对称性,结构式为N≡C—C≡N,(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3。
(3)K+和[Fe(CN)6]4-之间是离子键,[Fe(CN)6]4-中Fe2+与CN-形成配位键,CN-中存在C≡N键,为极性共价键,故不存在非极性共价键。
(5)乙烯酮分子中的碳原子均没有孤电子对,CH2===C===O中的左侧C原子形成3个σ键,而另一个C原子形成2个σ键,杂化轨道数目分别为3、2,所以C原子的杂化轨道类型是sp2杂化和sp杂化,(C2H5O)3P===O分子中含有25个σ键。
19.(2024·海南省海口市临高中学高三诊断)(10分)近日,中国科学院深圳先进技术研究院某研究团队发现,二维铜铟磷硫(CuInP2S6)能作纳米药物,用于未来安全有效的抗SARSCoV2治疗,以降低SARSCoV2的传染性。
(1)已知铟(49In)与铝同主族,则基态In原子的价电子的轨道表示式为________;焰火中铜的焰色是绿色,该光谱属于________光谱(填“发射”或“吸收”)。
(2)第一电离能:P________S(填“>”或“<”,下同);键角:PH3________H2S。
(3)SCl2常作消毒剂,其合成途径之一为S4+4Cl2===4SCl2,S4()中硫原子的杂化类型为________;SCl2分子的VSEPR模型是____________。
(4)P4S3可用于制造火柴及火柴盒摩擦面,已知P4S3分子中各原子最外层均满足8电子结构,且该分子中只含有9个σ键,则P4S3的结构式可能为________(写一种即可)。
答案:(1) 发射 (2)> >
(3)sp3 四面体形 (4)
解析:(2)由于P的价电子排布为3s23p3,处于半充满的稳定状态,而S的价电子排布为3s23p4,处于不稳定状态,故第一电离能:P>S,已知PH3中心原子P周围的价电子对数为3+×(5-3×1)=4,H2S中心原子S周围的价电子对数为2+×(6-2×1)=4,二者价电子对互斥模型均为四面体形,由于H2S中S上存在2对孤电子对,而PH3中P上只有1对孤电子对,且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用,故键角:PH3>H2S。
(3)已知S为16号元素,硫原子价电子排布式为3s23p4,结合S4()结构式可知,硫原子形成2个S—S单键外还有2对孤电子对,故其杂化类型为sp3,SCl2分子中心原子S的价电子对数为2+×(6-2×1)=4,根据价电子对互斥理论可知,其VSEPR模型是四面体形。
(4)已知P是15号元素,S为16号元素,则P周围需形成3个共价键,S周围需形成2个共价键才能满足P4S3分子中各原子最外层均满足8电子结构,且该分子中只含有9个σ键,则P4S3的结构式可能为。
20.(13分)第4周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物,单质铁、砷及它们的化合物广泛应用于超导体材料等领域。请回答下列问题:
(1)基态Co3+的核外电子排布式为________。
(2)NH3是一种很好的配体,NH3的沸点________AsH3(填“高于”“等于”或“低于”)。
(3)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图如图甲,图中虚线表示的作用力为__________________。
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成的无色挥发性液态Ni(CO)4呈正四面体结构。Ni(CO)4易溶于________(填字母)。
A.水 B.四氯化碳
C.苯 D.硫酸镍溶液
(5)As的卤化物的熔点如下:
AsCl3
AsBr3
AsI3
熔点/K
256.8
304
413
表中卤化物熔点存在差异的原因是________________________________________________。
(6)向FeCl3溶液中滴入EDTA试剂可得配离子A,其结构如图乙所示,图中M代表Fe3+,则Fe3+与氮原子之间形成的化学键是________,Fe3+的配位数为________。
答案:(1)[Ar]3d6 (2)高于
(3)氢键、配位键 (4)BC
(5)对于组成和结构相似的物质,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,熔点逐渐升高
(6)配位键 6
解析:(1)Co是27号元素,Co失去3个电子生成Co3+,基态Co3+的核外电子排布式为[Ar]3d6。
(2)NH3分子之间存在氢键,AsH3分子之间存在范德华力,氢键的作用强于范德华力,所以NH3的沸点高于AsH3。
(3)据题图甲可知,图中虚线表示的作用力有Cu2+和O原子之间形成的配位键,氢原子和氧原子之间形成的氢键。
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,Ni(CO)4是液态挥发性物质,所以其熔点较低,Ni(CO)4呈正四面体结构,结构对称,所以是非极性物质,根据“相似相溶”原理可知,Ni(CO)4易溶于非极性溶剂,苯、四氯化碳是非极性溶剂,所以Ni(CO)4易溶于苯和四氯化碳。
12
学科网(北京)股份有限公司
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