第二章 分子结构与性质【B卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷(天津专用,人教版2019选择性必修2)
2025-01-23
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二章 分子结构与性质 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 分子结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.70 MB |
| 发布时间 | 2025-01-23 |
| 更新时间 | 2025-01-28 |
| 作者 | 小王讲化学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50156761.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 分子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共48分)
1、 选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.“祝融号”火星车到达火星表面,据悉火星上存在羰基硫(OCS)等有机物。下列关于羰基硫(OCS)分子的说法正确的是
A.羰基硫的电子式为: B.羰基硫沸点低于
C.羰基硫分子属于非极性分子 D.羰基硫分子为直线形空间结构
2.下列说法不正确的是
A.是极性分子 B.中氮原子的杂化方式为杂化
C.分子间存在氢键所以较稳定 D.键角大小:
3.是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是
A.上述气态产物都是含有极性键的极性分子,因此易溶于水
B.中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C.上述反应中,每转移电子,就有键生成
D.液氨和干冰都能作制冷剂的原因是它们具有完全相同的分子间作用力
4.(焦硫酰氯)具有对称结构,水解可以产生两种强酸,下列说法正确的是
A.两个硫原子均为杂化
B.与反应生成和
C.的沸点低于(焦硫酰氟)
D.的分子结构为
5.下列对分子性质的解释,错误的是
A.HF易溶于水,是因为HF与水分子间形成氢键
B.分子中只含有2个手性碳原子
C.次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,可知是一元酸
D.分子的结构为,可知为极性分子
6.下列对一些实验事实的理论解释不正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐增大
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H—F的键长比H—Cl的短
7.是金星大气的成分之一,化学性质与类似。分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。下列叙述错误的是
A.元素的第一电离能:
B.分子中键和键的个数比为
C.分子中既含有极性共价键,也含有非极性共价键
D.基态、原子中电子占据最高能级的电子云轮廓形状相同
8.下列说法不正确的是
A.若分子的空间结构为V形,则其中心原子的杂化轨道类型可能为或
B.若分子的空间结构为正四面体形,则该分子的键角不一定为109°28′
C.第四周期的金属元素从左往右,元素的金属性依次减弱
D.第七周期共有32种元素
9.下列比较正确的是
A.在水中的溶解度比在中的大
B.键角大小:
C.沸点:
D.酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸
10.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在圆周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.简单氢化物键角:X>Y
B.电负性:Z>Y>X>W
C.Y与Z可形成化合物,具有平面三角形结构
D.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z
11.下列化学用语表述不正确的是
A.和的价层电子排布图均为:
B.和的电子式分别为:和
C.分子中键的形成:
D.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
12.下列关于物质的宏观性质及微观解释正确的是
选项
宏观性质
微观解释
A
稳定性:
水分子间可以形成氢键
B
使用催化剂能加快反应速率
催化剂提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
C
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末,无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
D
热稳定性:
HF、HCl、HBr、HI的范德华力依次减小,稳定性依次减弱
13.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该分子中所含元素中电负性最小的是H
B.该分子中C﹣F键的键能大于C﹣N键的键能
C.该分子中所有C原子都为sp2杂化,都不是手性碳原子
D.该分子中σ键与π键数目之比为7:2
14.配合物催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
下列有关叙述错误的是
A.整个催化反应历程中的成键数发生了变化
B.生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.过渡态物质D的结构简式为
D.该催化反应总反应式为:+CO+H2
15.前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子中电子的自旋方式只有1种;Z的原子序数等于X、Y的原子序数之和,M、N分别为Y、Z元素形成的单质,M分子中键与键的个数比为1:2,W是前四周期中未成对电子数最多的元素,A、B、C分别为X、Y、Z形成的二元化合物,相互转化关系如图,下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>Z>W
B.A分子的VSEPR模型与空间结构相同
C.Y、Z分别与X形成的最简单化合物的沸点:Y>Z
D.W元素属于元素周期表ds区元素
16.某无色溶液X中可能含有等离子,设计如下实验确定其组成,下列说法正确的是
A.产生的气体A具有还原性
B.气体B的模型为三角锥形
C.根据分析可知,溶液X中一定不存在和
D.溶液X中一定存在,且
第II卷 非选择题(共52分)
2、 非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(14分)镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓()。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
(1)的基态原子价层电子轨道表示式 ,原子中共存在 种运动状态不同的电子。
(2)镓位于周期表的 区,同周期基态原子未成对电子数与镓相同的其他元素有 种。
(3)关于表中元素及其化合物相关比较正确的是___________。
A.电负性: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.酸性:
(4)比较分子中、键角大小: (填“>”、“=”或“<”)。
(5)已知N-甲基咪唑()中,碳原子和右边的五元环共平面,与甲基相连的N原子的杂化轨道类型为 。
18.(14分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为直线形分子。E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,ECl3能与B、C的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空:
(1)写出元素A的原子结构示意图 ;基态E原子的外围电子排布式 。
(2)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 ;B的最简单氢化物分子的中心原子采取 杂化;C的最简单氢化物分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)已知B与H原子能形成一种高能量的分子B2H4,其中B原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为 。
(4)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为 。
19.(14分)电负性是一种重要的元素性质,某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示:
元素
H
Li
O
Al
P
S
Cl
电负性
2.1
1.0
3.5
1.5
2.1
2.5
3.0
(1)下列说法不正确的是___________。
A.LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性 B.非金属性:O>Cl
C.H-Cl键比H-S键极性大 D.Si的电负性范围在2~3之间
(2)碳、氮、氧三种元素的原子电负性由高到低排序为 ,下列事实正确的有 。
A.碳、氮、氧元素最高价氧化物的水化物的酸性依次升高
B.共价键的极性:O—H > N—H > C—H
C.碳、氮、氧的简单气态氢化物的沸点:H2O > NH3 > CH4
D.碳、氮、氧的简单气态氢化物的稳定性:H2O > CH4 > NH3
(3)写出一个能够比较N和O的非金属性强弱的方程式: 。
(4)朗缪尔认为等电子体呈现出相似的“结构特征”,据此原理,的键角可能是 ,和 的空间结构是 。
A.三角锥形 B.正四面体形 C.平面三角形
(5)下列说法正确的是___________。
A.分子间作用力比化学键弱得多,但它对物质的熔点、沸点有较大的影响,而对溶解度无影响
B.根据π键的成键特征判断C=C键能是C-C键能的2倍
C.酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多
D.葡萄糖分子(HOCH2-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO)中的手性碳原子数为5
20.(10分)青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,其结构如下图。请回答下列问题:
(1)基态O原子的价电子轨道表示式为 。
(2)组成青蒿素的三种元素中电负性最大的是 (填元素符号)。
(3)基态N原子的未成对电子数为 。
(4)双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,双氢青蒿素的合成一般是在相转移催化剂聚乙二醇的作用下,用硼氢化钠()还原青蒿素。两种硼氢化物的合成原理如下:;。
①的空间结构为 ;分子结构如下图,B的杂化方式为 。
②聚乙二醇]随着值增大,水溶性降低,原因是 。
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第二章 分子结构与性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共48分)
1、 选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.“祝融号”火星车到达火星表面,据悉火星上存在羰基硫(OCS)等有机物。下列关于羰基硫(OCS)分子的说法正确的是
A.羰基硫的电子式为: B.羰基硫沸点低于
C.羰基硫分子属于非极性分子 D.羰基硫分子为直线形空间结构
【答案】D
【详解】A.OCS的电子式为,A错误;
B.OCS和CO2均为共价分子,其沸点与分子间作用力有关;一般情况下,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,因此COS的沸点比CO2高,B错误;
C.OCS中S和O对共用电子对的吸引能力不同,使得正负电荷中心不重合,因此OCS是极性分子,C错误;
D.中心C原子的价层电子数,C采取sp杂化,为直线形分子,D正确;
故选D。
2.下列说法不正确的是
A.是极性分子 B.中氮原子的杂化方式为杂化
C.分子间存在氢键所以较稳定 D.键角大小:
【答案】C
【详解】A.中心S原子的价层电子对数为,含一对孤对电子,分子呈V形结构,正负电中心不重合,为极性分子,故A正确;
B.中心N原子的价层电子对数为,氮原子的杂化方式为杂化,故B正确;
C.稳定性与分子内H-O键键能有关,与水分子间氢键无关,故D正确;
D. 中N采取sp3杂化,为正四面体结构,键角约为109°28′,中S采取sp2杂化,为V形结构,键角接近120°,则键角,故C错误;
故选:C。
3.是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是
A.上述气态产物都是含有极性键的极性分子,因此易溶于水
B.中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C.上述反应中,每转移电子,就有键生成
D.液氨和干冰都能作制冷剂的原因是它们具有完全相同的分子间作用力
【答案】B
【详解】A.是含N-H极性键的极性分子,(直线型)是含C=O极性键的非极性分子,是含H-Cl极性键的极性分子,和易溶于水,可溶于水(一体积水大约可溶解一体积的二氧化碳),A错误;
B.的中心原子N的孤电子对数为,价层电子对数为4+0=4,的中心原子Cl的孤电子对数为,价层电子对数为4+0=4,所以二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,B正确;
C.反应过程中,C元素的化合价由0升至+4,得到,为氧化产物,Cl元素的化合价由+7降至-1,得到,为还原产物,产物中只有中含有键,且一个中含2个键,则每转移电子,就有键生成,C错误;
D.液氨气化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,氨分子间存在氢键和范德华力,二氧化碳分子间仅存在范德华力, D错误;
故选B。
4.(焦硫酰氯)具有对称结构,水解可以产生两种强酸,下列说法正确的是
A.两个硫原子均为杂化
B.与反应生成和
C.的沸点低于(焦硫酰氟)
D.的分子结构为
【答案】A
【详解】A.硫原子与两个氧原子和两个氯原子形成共价键,导致其价层电子对数为4,因此硫原子的杂化方式为sp3杂化,A正确;
B.与反应生成和,B错误
C.和均为分子晶体,二者分子间均无氢键形成,相对分子质量较大,范德华力较大,其沸点较高,C错误;
D.的分子结构:,D错误;
答案选A。
5.下列对分子性质的解释,错误的是
A.HF易溶于水,是因为HF与水分子间形成氢键
B.分子中只含有2个手性碳原子
C.次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,可知是一元酸
D.分子的结构为,可知为极性分子
【答案】B
【详解】A.HF中存在电负性较大的F原子,与F原子相连的H原子与水分子中电负性较大的O原子形成氢键,所以HF易溶于水,A正确;
B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,分子中2个与甲基相连的碳原子以及与羟基相连的碳原子为手性碳原子,共3个,B错误;
C.次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,说明只能电离出一个氢离子,所以是一元酸,C正确;
D.根据分子的结构可知,其正负电荷中心不重合,为极性分子,D正确;
答案选B。
6.下列对一些实验事实的理论解释不正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐增大
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H—F的键长比H—Cl的短
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.根据“相似相溶”规律,Br2、I2是非极性分子,它们易溶于非极性溶剂CCl4中,而在极性溶剂水中的溶解度较小,A正确;
B.卤素单质组成、结构相似,从F2到I2相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,B正确;
C.NH3与H2O都是极性分子,且分子间可以形成氢键,所以NH3在H2O中溶解度很大,C正确;
D.HF分子间存在氢键而HCl没有,故HF沸点较HCl的高,与分子内的共价键无关,D不正确;
本题选D。
7.是金星大气的成分之一,化学性质与类似。分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。下列叙述错误的是
A.元素的第一电离能:
B.分子中键和键的个数比为
C.分子中既含有极性共价键,也含有非极性共价键
D.基态、原子中电子占据最高能级的电子云轮廓形状相同
【答案】B
【详解】A.同周期元素的第一电离能从左向右呈增大的趋势:,A项正确;
B.分子中每个原子均满足8电子稳定结构,则其结构式为,中键和键的个数比为,B项错误;
C.根据结构式可知,分子中既含有极性共价键,也含有非极性共价键,C项正确;
D.基态、原子中电子占据最高能级都为2p,电子云轮廓形状相同,D项正确;
答案选B。
8.下列说法不正确的是
A.若分子的空间结构为V形,则其中心原子的杂化轨道类型可能为或
B.若分子的空间结构为正四面体形,则该分子的键角不一定为109°28′
C.第四周期的金属元素从左往右,元素的金属性依次减弱
D.第七周期共有32种元素
【答案】C
【详解】A.分子的空间结构为V形,若含有1对孤对电子,则其中心原子的杂化轨道类型为,若含有2对孤对电子,则其中心原子的杂化轨道类型为,A正确;
B.若分子的空间结构为正四面体形,则该分子的键角不一定为109°28′,比如P4的键角为60°,B正确;
C.第四周期的金属元素出现了过渡元素,26号铁不如30号锌活泼,C错误;
D.第七周期为不完全周期,包含锕系,排满后为17+15=32种元素,D正确;
故选C。
9.下列比较正确的是
A.在水中的溶解度比在中的大
B.键角大小:
C.沸点:
D.酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸
【答案】D
【详解】A.水的极性很大,使非极性分子,而形成极性键的原子为氧原子,使得整个臭氧分子的极性较弱,所以,易溶于极性较小的而非极性较大的水,A选项错误;
B.中心原子B有3个价层电子对,没有孤电子对,属于杂化,分子结构呈平面三角形键角为,中心原子N有=4个价层电子对,有1个孤电子对,属于杂化,分子结构呈三角锥形,键角约为,所以键角:<;PH3和氨气结构类似,N电负性大于P,导致成键电子偏向N,增加了成键电子对间斥力,键角变大,所以键角:<,综上键角大小<<,B选项错误;
C.可以形成分子间氢键,这种氢键增加了分子间的相互作用力,从而提高了沸点;而形成的是分子内氢键,这种氢键会降低分子的熔沸点,所以沸点:<,C选项错误;
D.氟的电负性大于氯的电负性均大于氢的电负性,使的极性大于的极性均大于的极性,使三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸,D选项正确;
故选D。
10.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在圆周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.简单氢化物键角:X>Y
B.电负性:Z>Y>X>W
C.Y与Z可形成化合物,具有平面三角形结构
D.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W<Z
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大,X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻,X基态原子核外有2个未成对电子,则X为碳元素,Y为氮元素,Z为氟元素,W原子在同周期中原子半径最大,W为钠元素。
【详解】A.C的简单氢化物为CH4,为正四面体构型,键角109°28′,N的简单氢化物为NH3为三角锥形,键角约为107°,则键角CH4>NH3,故A正确;
B.元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性F>N>C,W为金属,故电负性:Z>Y>X>W,B正确;
C.Y与Z形成的分子YZ3为NF3,其分子构型为三角锥形,C错误;
D.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子分别为F−、Na+,离子半径W<Z,D正确;
故选:C。
11.下列化学用语表述不正确的是
A.和的价层电子排布图均为:
B.和的电子式分别为:和
C.分子中键的形成:
D.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】B
【详解】A.和的核外电子排布是一样的,价层电子排布式均为,则价层电子排布图均为,A正确;
B.的电子式为,B错误;
C.在中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的键,形成的电子云图为:,C正确;
D.的孤电子对为,则价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,即,D正确;
故答案为:B。
12.下列关于物质的宏观性质及微观解释正确的是
选项
宏观性质
微观解释
A
稳定性:
水分子间可以形成氢键
B
使用催化剂能加快反应速率
催化剂提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
C
向饱和硼酸溶液中加入少量粉末,无气泡冒出
酸性:碳酸>硼酸
D
热稳定性:
HF、HCl、HBr、HI的范德华力依次减小,稳定性依次减弱
【答案】C
【详解】A.稳定性:,因为H—O的键能大于H—S的键能,故A错误;
B.使用催化剂,能降低反应的活化能,活化分子的数目和百分数增加,单位时间内有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故B错误;
C.根据强酸制弱酸的原理,向饱和硼酸溶液中加入少量粉末没有现象,说明没有反应发生,即硼酸的酸性小于碳酸,故C正确;
D.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,F、Cl、Br、I非金属性逐渐减弱,则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故D错误;
故选C。
13.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该分子中所含元素中电负性最小的是H
B.该分子中C﹣F键的键能大于C﹣N键的键能
C.该分子中所有C原子都为sp2杂化,都不是手性碳原子
D.该分子中σ键与π键数目之比为7:2
【答案】D
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,C、N、O、F、H电负性由大到小为F>O>N>C>H,电负性最小的是H,故A正确;
B.键长越短,键能越大,F的原子半径大于N的,C-F的键长比C-N的长,该分子中C﹣F键的键能大于C﹣N键的键能,故B正确;
C.含有N=C、C=O、C=C键的C原子中均形成3个σ键,为sp2杂化,故所有C原子都为sp2杂化,连接四种不同基团的碳为手性碳原子,都不是手性碳原子,故C正确;
D.单键均为σ键,双键是一个σ键和1个π键,该分子中含有σ键15个,π键数目为4个,σ键与π键数目之比为15:4,故D错误;
故选D。
14.配合物催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
下列有关叙述错误的是
A.整个催化反应历程中的成键数发生了变化
B.生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.过渡态物质D的结构简式为
D.该催化反应总反应式为:+CO+H2
【答案】B
【详解】
A.由图可知,Co的成键数发生了变化,如该物质中Co的成键数是5,Co的成键数为6,A正确;
B.生成A的过程中有非极性键的形成(Co-Co键)和极性键(Co-H键)的断裂,无非极性键的断裂和极性键的形成,B错误;
C.对比物质和,中与Co相连的CO减少一个,增加2个氢原子,正上方的取代基多了一个羰基,再结合该反应所用的试剂氢气和出来的生成物CO可推知D到的变化仅是一个CO转化为2个H,即D的结构简式,C正确;
D.根据整个反应的历程可知其总反应:+CO+H2,D正确;
答案选B。
15.前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子中电子的自旋方式只有1种;Z的原子序数等于X、Y的原子序数之和,M、N分别为Y、Z元素形成的单质,M分子中键与键的个数比为1:2,W是前四周期中未成对电子数最多的元素,A、B、C分别为X、Y、Z形成的二元化合物,相互转化关系如图,下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>Z>W
B.A分子的VSEPR模型与空间结构相同
C.Y、Z分别与X形成的最简单化合物的沸点:Y>Z
D.W元素属于元素周期表ds区元素
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数递增的四种元素,X的自旋方式只有1种,X是H;M单质中键与键的个数比为1:2,M是N2,Z的原子序数等于X、Y的原子序数之和,可推知Y为N,Z是O;W是前四周期中未成对电子数最多的元素,为3d54s1,是Cr;综上有X、Y、Z、W分别为H、N、O、Cr;M、N分别为N2、O2;A、B、C分别为NH3、NO、NO2。
【详解】A.N为2s22p3,半满状态,难失去电子,Cr为3d54s1,电子层数多,容易失去电子,故第一电离能:N>O>Cr,A正确;
B.NH3分子有3个成键电子对,1个谷堆电子对,VSEPR模型为四面体,空间结构为三角锥形,不相同,B错误;
C.H2O和NH3都存在氢键,H2O中氢键数目多,故沸点:H2O>NH3,C错误;
D.W元素是Cr为3d54s1,属于元素周期表d区元素,D错误;
答案选A。
16.某无色溶液X中可能含有等离子,设计如下实验确定其组成,下列说法正确的是
A.产生的气体A具有还原性
B.气体B的模型为三角锥形
C.根据分析可知,溶液X中一定不存在和
D.溶液X中一定存在,且
【答案】D
【分析】在溶液中呈橙红色,则无色溶液中一定不含有;加入足量过氧化氢溶液并用足量盐酸酸化,有气体产生,说明溶液中含有0.01mol,气体A为CO2,有沉淀生成说明溶液中一定含有0.01mol和,一定不含有;加入氢氧化钡溶液,共热产生气体,说明原溶液含有0.01mol,气体B为NH3,产生的沉淀说明原溶液中含有0.01mol+0.005mol=0.015mol亚硫酸氢根离子,由电荷守恒可知,原溶液中可能含有,至少含有0.005mol,据此分析解题。
【详解】A.由分析知,产生的气体A为CO2,C为最高价,不具有还原性,A错误;
B.由分析知,气体B为NH3,氨气中N原子的价层电子对数为,模型为正四面形,B错误
C.由分析知,原溶液中可能含有,至少含有0.005mol,C错误;
D.由分析可知,原溶液中一定含有0.015mol亚硫酸氢根离子,则溶液中亚硫酸氢根离子的浓度为=0.15mol/L,D正确;
故选D。
第II卷 非选择题(共52分)
2、 非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(14分)镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓()。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
(1)的基态原子价层电子轨道表示式 ,原子中共存在 种运动状态不同的电子。
(2)镓位于周期表的 区,同周期基态原子未成对电子数与镓相同的其他元素有 种。
(3)关于表中元素及其化合物相关比较正确的是___________。
A.电负性: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.酸性:
(4)比较分子中、键角大小: (填“>”、“=”或“<”)。
(5)已知N-甲基咪唑()中,碳原子和右边的五元环共平面,与甲基相连的N原子的杂化轨道类型为 。
【答案】(1) (2分) 31(2分)
(2) p (2分) 4(2分)
(3)C(2分)
(4)= (2分)
(5)(2分)
【详解】(1)已知Ga是31号元素,其核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p1,价电子为4s24p1,价层电子轨道表示式为,镓的基态原子核外电子有31,每个电子的运动状态都不同,故有31种运动状态不同的电子;
(2)Ga是31号元素,位于元素周期表第四周期第ⅢA族,在p区;有一个未成对电子,同周期未成对电子数是1的有K、Sc、Cu、Br共四种;
(3)A.已知同周期从左到右,元素的电负性依次减大,故电负性:,A错误;
B.已知同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:Ge<As,B错误;
C.已知同一主族从上往下元素的非金属性依次减弱,即P的非金属性比As的强,故简单氢化物的热稳定性:PH3>AsH3,C正确;
D.同种元素的中心原子的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,故酸性:,D错误;
故答案为:C;
(4)和中Ga都为sp2杂化,为平面正三角形,键角都为120°,所以键角相等;
(5)
N-甲基咪唑()中,甲基上碳原子和右边的五元环共平面,又N有三个价层电子对,故为sp2杂化。
18.(14分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为直线形分子。E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,ECl3能与B、C的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空:
(1)写出元素A的原子结构示意图 ;基态E原子的外围电子排布式 。
(2)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 ;B的最简单氢化物分子的中心原子采取 杂化;C的最简单氢化物分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)已知B与H原子能形成一种高能量的分子B2H4,其中B原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为 。
(4)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) (2分) 3d54s1(2分)
(2) C<N<O (2分) sp3(2分) V形(2分)
(3)(2分)
(4)2Mg+CO22MgO+C (2分)
【分析】A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多,其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素,化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,所以D是Mg,C是O;AC2为直线形分子,AC2为CO2,则A为C;因A、B、C的核电荷数依次增多,则B为N;E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,E的原子序数为24,则E为Cr;CrCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,则配体中有4个NH3、2个H2O,三个氯离子位于外界,该配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3;
【详解】(1)元素A为C元素,C原子核内质子数为6,核外电子排布为2、4,原子结构示意图为,E为Cr元素,Cr为24号元素,其电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1,基态Cr原子的外围电子排布式3d54s1;
(2)A、B、C分别为C、N、O,同周期元素从左到右非金属性增强,电负性增大,则电负性由小到大的顺序为C<N<O;N的最简单氢化物分子NH3的中心N原子价层电子对数为,N原子采取sp3杂化,O的最简单氢化物分子H2O中心O原子价层电子对数为,有2对孤对电子,空间构型为V形;
(3)B为N元素,N与H原子能形成一种高能量的分子N2H4,N原子满足8电子稳定结构,则其电子式应为;
(4)Mg在CO2中可以燃烧并一种MgO和C,该反应的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
19.(14分)电负性是一种重要的元素性质,某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示:
元素
H
Li
O
Al
P
S
Cl
电负性
2.1
1.0
3.5
1.5
2.1
2.5
3.0
(1)下列说法不正确的是___________。
A.LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性 B.非金属性:O>Cl
C.H-Cl键比H-S键极性大 D.Si的电负性范围在2~3之间
(2)碳、氮、氧三种元素的原子电负性由高到低排序为 ,下列事实正确的有 。
A.碳、氮、氧元素最高价氧化物的水化物的酸性依次升高
B.共价键的极性:O—H > N—H > C—H
C.碳、氮、氧的简单气态氢化物的沸点:H2O > NH3 > CH4
D.碳、氮、氧的简单气态氢化物的稳定性:H2O > CH4 > NH3
(3)写出一个能够比较N和O的非金属性强弱的方程式: 。
(4)朗缪尔认为等电子体呈现出相似的“结构特征”,据此原理,的键角可能是 ,和 的空间结构是 。
A.三角锥形 B.正四面体形 C.平面三角形
(5)下列说法正确的是___________。
A.分子间作用力比化学键弱得多,但它对物质的熔点、沸点有较大的影响,而对溶解度无影响
B.根据π键的成键特征判断C=C键能是C-C键能的2倍
C.酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多
D.葡萄糖分子(HOCH2-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO)中的手性碳原子数为5
【答案】(1)D(2分)
(2)O>N>C(2分) B(2分)
(3)4NH3+3O22N2+6H2O(2分)
(4)180° (2分) C(2分)
(5)C (2分)
【详解】(1)A.Li、Al、H三种元素中,H的电负性最大,所以LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性,故A正确;
B.O的电负性大于Cl,元素的电负性越大,其非金属性越强,所以非金属性:O>Cl,故B正确;
C.Cl的电负性大于S,则Cl和H形成的H-Cl键的极性比 S和H形成的H-S键极性大,故C正确;
D.Si位于周期表第三周期第ⅣA族,其电负性应介于它前面的元素Al和它后面的元素P之间,即Si的电负性范围在1.5~2.1之间,故D错误;
故选D。
(2)非金属性:C<N<O,所以四种元素的电负性由大到小的顺序是O>N>C。
A.氧元素不存在最高价氧化物的水化物,A错误;
B.非金属性:C<N<O,共价键的极性:O—H > N—H > C—H,B正确;
C.N、O的氢化物可以形成分子间氢键,沸点较高,但是C的气态氢化物为各种烃,熔沸点差异较大,C错误;
D.非金属性:C<N<O,碳、氮、氧的简单气态氢化物的稳定性:H2O > NH3> CH4,D错误;
故选B。
(3)可以通过置换反应比较N和O的非金属性强弱的方程式:4NH3+3O22N2+6H2O。
(4)朗缪尔认为等电子体呈现出相似的“结构特征”,CO2和互为等电子体,CO2为直线形结构,键角为180°,据此原理,的键角可能是180°,碳酸根的中心原子碳为sp2杂化,空间结构为平面三角形,和 互为等电子体,故空间结构是平面三角形,故选C。
(5)A.化学键是指分子或晶体中,直接相邻的原子之间的强烈相互作用,分子间作用力是指分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多,化学键影响物质的化学性质和物理性质,分子间作用力影响物质熔沸点和溶解性,影响着物质的溶解度,故A错误;
B.已知碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,C-C中只含有1个σ键,而且π键不稳定,键能比σ键小,所以碳碳双键的键能比碳碳单键键能的2倍要小,故B错误;
C.H3PO4的非羟基氧原子数为1,HClO没有非羟基氧原子,含氧酸中非羟基氧原子数越多,酸性越强,所以磷酸的酸性强于次氯酸,故C正确;
D.碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,根据葡萄糖分子的结构式,葡萄糖分子(HOCH2-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO)中的手性碳原子数为4,除1号和6号C外的4个碳原子为手性碳原子,故D错误;
答案:C。
20.(10分)青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,其结构如下图。请回答下列问题:
(1)基态O原子的价电子轨道表示式为 。
(2)组成青蒿素的三种元素中电负性最大的是 (填元素符号)。
(3)基态N原子的未成对电子数为 。
(4)双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,双氢青蒿素的合成一般是在相转移催化剂聚乙二醇的作用下,用硼氢化钠()还原青蒿素。两种硼氢化物的合成原理如下:;。
①的空间结构为 ;分子结构如下图,B的杂化方式为 。
②聚乙二醇]随着值增大,水溶性降低,原因是 。
【答案】(1) (2分)
(2)O(2分)
(3)3(2分)
(4)正四面体(1分) (1分) 随着值增大,聚乙二醇极性越来越弱,水溶性降低(2分)
【详解】(1)O是8号元素,核外有8个电子,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,轨道表示式为。
(2)同周期主族元素,从左往右电负性以此增大,H的电负性减小,则电负性:O>C>H,三种元素中电负性最大的是O。
(3)N元素为7号元素,基态电子排布为1s22s22p3,2p能级有3个未成对电子。
(4)①的中心原子价层电子对数为=4,不含孤电子对,所以空间构型为正四面体形;根据B2H6分子的结构可知每个B原子价层电子对数为4,所以为sp3杂化;
②聚乙二醇]随着值增大,水溶性降低,原因是随着值增大,聚乙二醇极性越来越弱,水溶性降低;
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