第2章 分子结构与性质 单元过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第二章　单元过关检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★ 对点 共价键、价层电子对 互斥 模型 σ键与 π键 键参数、键的 极性 离子的空间 结构 分子的极性 分子间作用力 微粒的空间结构、杂化类型 氢键对物质性质的 影响 键能、杂化 方式 键的 极性、 氢键 价层电子对互斥模型、微粒的空间 结构 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 难度 ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ 对点 氢键、杂化 方式 氢键、杂化 方式、VSEPR模型 离子的空间 结构、 σ键、杂 化方式 氢键、电离能、 杂化 类型 σ键与π键、键的极性、 物质的溶解性 元素周期表、分子的空间 结构与极性 价层电子对数、物质的 溶解性、 杂化类型 共价键、VSEPR模型、杂化方式、 分子间 作用力 杂化类型、物质的溶 解性及熔 点、氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2 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·湖北省级示范高中高三联考)下列化学用语或图示表达正确的是(　　) A．H2的共价键电子云轮廓图： B．NH3的VSEPR模型为 C．醛基的电子式： D．Si原子电子排布式可能为1s22s22p63s13p3 时间：75分钟　 满分：100分 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3 2．在HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4这一组分子的共价键形成方式中，分析正确的是(　　) A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键 C．既有σ键，又有π键 D．除CH4外，都是σ键 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 3．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是(　　) A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中键角为109°28′ C．N4分子中存在非极性键 D．1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 答案 解析：N4属于单质，A错误；N4分子中键角为60°，B错误；N4(g)===2N2(g)　ΔH＝167 kJ·mol－1×6－942 kJ·mol－1×2＝－882 kJ·mol－1，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5 4．已知Zn2＋的4s轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间结构为(　　) A．直线形 B．平面正方形 C．正四面体形 D．正八面体形 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6 5．下列说法正确的是(　　) A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对 B．平面三角形分子一定是非极性分子 C．二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化，键角均为109°28′ D．ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构，则ABn不一定是非极性分子 答案 解析：A项，CCl4是非极性分子，氯原子上含有孤电子对，错误；B项，HCHO分子的中心原子C上无孤电子对，价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，C原子位于三角形内部，HCHO分子的结构不对称，为极性分子，错误；C项，甲烷分子的空间结构是正四面体形，键角均为109°28′，二氯甲烷分子的空间结构是四面体形，键角发生了变化，不等于109°28′，错误；D项，CH4的中心原子C最外层满足8电子结构，CH4是非极性分子，NH3的中心原子N最外层满足8电子结构，但NH3为极性分子，正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 6．使用液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等的企业，应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理，确保化工生产安全进行。下列说法正确的是(　　) A．液氨没有气味 B．液氨中含有氢键和共价键两种化学键 C．液氯易挥发，是因为液氯分子中的共价键键能较小 D．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的 答案 解析：液氨有刺激性气味，A错误；氢键不是化学键，B错误；液氯沸点较低，易挥发，与共价键键能无关，C错误；CCl4与CH4的结构和组成相似，CCl4的相对分子质量大于CH4的相对分子质量，则CCl4分子间的范德华力比CH4的强，故CCl4的沸点高于CH4的沸点，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 8．某科研人员“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的现实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了许多年的问题提供了直观证据。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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11 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，①正确；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，②错误；HF分子间存在氢键，沸点最高，HCl、HBr、HI分子间都不存在氢键，熔、沸点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：HCl<HBr<HI<HF，③错误；乙醇可以和水形成分子间氢键，故乙醇能与水以任意比例互溶，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，⑤错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12 9．火山爆发会产生硫化羰(OCS)，其杀虫效果显著。它与CO2、CS2空间结构相同，已知C===O键的键能为745 kJ·mol－1，下列有关硫化羰的说法正确的是(　　) A．分子中有2个σ键和1个π键 B．可推测C===S键的键能大于745 kJ·mol－1 C．OCS中碳原子采取sp2杂化 D．分解温度：CS2<OCS<CO2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 10．关于化合物 ，下列叙述正确的是(　　) A．分子间能形成氢键 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有7个σ键和1个π键 D．该分子在水中的溶解度小于2­丁烯 解析：该化合物分子中不存在与电负性很大的元素相连的氢原子，所以分子间不能形成氢键，故A错误；1个单键是1个σ键，1个双键是1个σ键和1个π键，所以分子中有9个σ键和3个π键，故C错误；该分子的醛基可与水形成氢键，该分子在水中的溶解度大于2­丁烯，故D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16 解析：SO2中心原子杂化方式为sp2杂化，价层电子对互斥模型呈平面三角形，分子的空间结构为V形，A错误；HCHO中心原子杂化方式为sp2杂化，价层电子对互斥模型呈平面三角形，分子的空间结构为平面三角形，B错误；NF3中心原子杂化方式为sp3杂化，价层电子对互斥模型呈四面体形，分子的空间结构为三角锥形，C错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17 答案 解析：该有机物中C原子均为sp2杂化，N原子有sp2、sp3两种杂化方式，C 错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 15．尿素的结构可表示为 。下列有关说法正确的是(　　) A．1 mol CO(NH2)2分子中含有3 mol σ键 B．CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3 C．组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>N>C>H D．根据结构推测，尿素易溶于水，其熔、沸点高于丙酮( ) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 解析：1 mol CO(NH2)2分子中含有7 mol σ键，A错误，CO(NH2)2分子中C原子形成三个σ键、每个N原子形成三个σ键且存在一个孤电子对，所以C原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3，B错误；同周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而整体呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素，第一电离能由大到小的顺序是N>O>C>H，C错误；尿素分子存在氨基，与水分子间易形成氢键，所以尿素易溶于水，其熔、沸点高于丙酮，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 23 二、非选择题(本题共5小题，共55分) 16．(9分)回答下列问题： (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。 (2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1038.7 kJ·mol－1，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。 (3)某汽油添加剂的主要成分的结构为 ，则1 mol该分子中含有 ________mol σ键，其中N原子采取________杂化。 2NA 答案 3 8 sp2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 24 (4)CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是____________________________。 F—H>O—H>N—H>C—H 答案 d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 解析：(4)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F>O>N>C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H>O—H>N—H>C—H。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 17．(12分)下表由元素周期表的前三周期去掉副族上方的空白区域后组合而成，表中虚线处为ⅡA、ⅢA族的连接处，请用相应的化学用语回答下列问题： (1)写出仅由e形成的两种带有相同电荷数的阴离子的符号________、________。 (2)d元素名称为______，其一个双原子分子中所含π键数目为________。 (3)b、c、d、e、f的氢化物的沸点(℃)直角坐标图如图所示， 则序列“5”的氢化物的名称是______，空间结构为___________； 序列“2”的氢化物的结构式是________，属于________(填“极性” 或“非极性”)分子。 O2－ 答案 氮 2 甲烷 正四面体形 极性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 27 解析：根据元素周期表，推知a为H、b为Li、c为C，d为N、e为O、f为F、g为Na、h为Al。 (3)由图可知，序列“5”的氢化物沸点最低，故其为CH4，序列“2”的氢化物的沸点为100 ℃，故其为H2O。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 28 0 答案 4 X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 29 sp3 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 19．(10分)已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，B原子最外层电子数是内层电子数的2倍。D、E为同主族元素，且E的原子序数为D的2倍。F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题： (1)F元素原子价层电子排布式为__________。 (2)下列关于B2A2的说法中正确的是________(填序号)。 A．B2A2中的所有原子都满足8电子结构 B．B2A2分子中σ键和π键数目比为1∶1 C．B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子 D．B2A2分子中的B—A键属于s­sp σ键 3d64s2 答案 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 32 (3)E的最高价氧化物的VSEPR模型名称为____________。 (4)A与C可形成一种原子个数比为2∶1的六原子分子，其中________(填“含”或“不含”)π键，C原子的杂化类型为________。 (5)BD2的沸点比BE2的沸点低，其主要原因是_____________________________ ____________________________。 平面三角形 答案 不含 sp3 CS2的相对分子质量大于CO2，则CS2分子间的范德华力大 解析：由题意知A为H，B是C；F元素在地壳中的含量位于金属元素第二位，为Fe；D、E为同主族元素，且E的原子序数为D的2倍，则推出D为O，E为S；根据原子序数依次增大可推出C为N。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 33 20．(12分)H、C、N、O、F、S是重要的非金属元素，回答下列问题： (1)C元素的一种氢化物(分子中含有6个原子)是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是________(填序号)。 a．该氢化物分子中C原子采用sp2杂化 b．6个原子不在同一平面上 c．只含有4个sp2­s σ键和1个p­p π键 d．分子既含有极性键又含有非极性键 ad 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 34 SO2 答案 SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂 > N≡C—C≡N 4∶3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 35 物质 (HF)n 冰 氢键形式 F—H…F O—H…O 氢键键能/kJ·mol－1 28 19 沸点/℃ 20 100 (4)两种无机物的相关数据如下表： (HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是__________________ ____________________________。 冰中氢键数目比(HF)n中多 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 36 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 37 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 38 　　　　　　　　　　　　　 R 7．下列推断正确的是(　　) A．BF3是三角锥形分子 B．NHeq \o\al(＋,4)的电子式：，离子呈平面形结构 C．CH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-p σ键 D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键 解析：BF3中B原子采用sp2杂化，孤电子对数为0，故应为平面三角形；NHeq \o\al(＋,4)中N原子采用sp3杂化，且孤电子对数为0，故应为正四面体形；CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的sp3杂化轨道形成的σ键。 解析：硫化羰的结构为S===C===O，分子中有2个σ键和2个π键，A错误；原子半径：S>O，故键长：C===S键>C===O键，则键能：C===S键<C===O键，B错误；OCS中碳原子上的孤电子对数为eq \f(4－2－2,2)＝0，价层电子对数为2，则碳原子采取sp杂化，C错误；键能：C===S键<C===O键，故稳定性：CS2<OCS<CO2，则分解温度：CS2<OCS<CO2，D正确。 11．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间结构正确的是(　　) 选项 分子或离子 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构 A SO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 平面三角形 三角锥形 C NF3 sp2 四面体形 平面三角形 D NHeq \o\al(＋,4) sp3 正四面体形 正四面体形 12．叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物，常以苯和丁二酸酐为原料，合成过程中某一中间体(X)结构如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．基态N原子的核外电子运动状态有7种 B．沸点： 高于 C．X结构中，C、N原子杂化方式种数相同 D．X结构中含有Πeq \o\al(6,6)大π键 解析：NF3中N原子上的价层电子对数＝3＋eq \f(5－3×1,2)＝4，BF3分子中B原子上的价层电子对数＝3＋eq \f(3－3×1,2)＝3，中心原子杂化类型：前者为sp3、后者为sp2，B错误。 13．下列对分子性质的解释中，不正确的是 (　　) A．在氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为 B．NF3和BF3的中心原子杂化方式不同，前者是sp2、后者是sp3 C．HCHO、CHeq \o\al(＋,3)、SO3的VSEPR模型相同 D．酸性CF3COOH＞CCl3COOH，因为F—C的极性大于Cl—C的极性 14．已知HNO3、H2SO4的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4)的空间结构分别为平面三角形、正四面体形 B．HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化类型分别为sp2、sp3 C．等物质的量的NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4)中含σ键的个数之比为2∶3 D．HNO3、H2SO4都能与水形成分子间氢键 解析：NOeq \o\al(－,3)中N原子上的σ键电子对数为3，无孤电子对，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，SOeq \o\al(2－,4)中S原子上的σ键电子对数为4，无孤电子对，采取sp3杂化，空间结构为正四面体形，A、B正确；双键中含1个σ键和1个π键，则等物质的量的NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4)中含σ键的个数之比为3∶4，C错误；由HNO3、H2SO4的结构可知，二者都能与水形成分子间氢键，D正确。 (5)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是________(填字母)。 a．NH3和H2O都是极性分子 b．NH3在水中易形成氢键 c．NH3溶于水建立了平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－ d．NH3是一种易液化的气体 Oeq \o\al(2－,2) 18．(12分)碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题： (1)基态钒原子的结构示意图为____________。 (2)VOeq \o\al(3－,4)的中心原子上的孤电子对数为______，一个VOeq \o\al(3－,4)中含有______个σ键。 (3)现有含硫化合物X、Y、W，其结构如图所示，推测X、Y、W在水中溶解度最大的是________。 (4)石墨烯(结构如图a)是碳的一种新型单质，石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯(一种结构如图b)。 氧化石墨烯中1号碳原子的杂化类型为________。 解析：(2)VOeq \o\al(3－,4)的中心原子上的σ键电子对数为4，孤电子对数为eq \f(5＋3－2×4,2)＝0，VOeq \o\al(3－,4)的空间结构为正四面体形，一个VOeq \o\al(3－,4)中含有4个σ键。 (3)由X、Y、W的结构可知，X分子中含有羧基，能与水分子间形成氢键，Y、W分子中含有酯基，不利于在水中的溶解，故X、Y、W在水中溶解度最大的是X。 (4)氧化石墨烯中1号C原子形成3个C—C键和1个C—O键，C原子采取sp3杂化。 (2)相同条件下CO2与SO2分子在水中的溶解度较大的是________(写分子式)，理由是_____________________________________________________________________ ___________________。 COeq \o\al(2－,3)中的O—C—O键角________(填“>”“<”或“＝”)SOeq \o\al(2－,3)中的O—S—O键角。 (3)已知(CN)2是直线形分子，且有对称性，则(CN)2分子的结构式为__________________；其中π键与σ键的个数比为________。 解析：(1)根据是衡量石油化工发展水平的标志判断该物质是乙烯(CH2===CH2)，乙烯中的碳原子采取sp2杂化，空间结构为平面形，a说法正确，b说法不正确；c中“只含有”说法错误，还含有sp2­sp2σ键，c不正确；d中根据乙烯分子的结构，碳碳键属于非极性键，碳氢键属于极性键，d正确。 (2)二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，水分子是极性分子，根据相似相溶规律，二氧化硫分子更易溶于水；COeq \o\al(2－,3)中碳原子采取sp2杂化，空间结构是平面三角形，键角是120°，而SOeq \o\al(2－,3)中硫原子采取sp3杂化，S上含有1个孤电子对，空间结构是三角锥形，键角小于120°。 (3)(CN)2是直线形分子，且有对称性，根据N原子形成三个键稳定，则(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N；单键属于σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，故σ键有3个、π键有4个，π键与σ键的个数比为4∶3。 (4)1 mol HF只能形成1 mol氢键，1 mol H2O能形成2 mol氢键，由于冰中氢键数目比(HF)n中多，所以(HF)n沸点低于冰。 $$