第2章 分子结构与性质 章末检测试卷(2)-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （人教版2019，鲁琼）

章末检测试卷(二) (满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1．(2022·黑龙江双鸭山高二校考)氧氰的化学式为(OCN)2，结构式为N≡C—O—O—C≡N，下列叙述正确的是(　　) A．N≡C中含有2个σ键和1个π键 B．分子中含有3个σ键和4个π键 C．N≡C的键长小于C≡C的键长 D．分子中只含有极性键 答案　C 解析　N≡C中含有1个σ键和2个π键，该分子中共含有5个σ键和4个π键，故A、B错误；同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以C≡N键长小于C≡C键长，故C正确；同种原子间形成非极性键，不同原子间形成极性键，该分子中的O—O为非极性键，故D错误。 2．(2022·辽宁朝阳检测)侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓。下列说法正确的是(　　) A．H2O中氧原子采取sp3杂化 B．简单离子半径：Na＋>O2－ C．CO2、H2O都是非极性分子，NH3是极性分子 D．NH3的空间结构是平面正三角形 答案　A 解析　H2O中O原子价层电子对数为2＋＝4，采取sp3杂化，故A正确；核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故B错误；H2O呈V形结构，属于极性分子，故C错误；NH3中N原子价层电子对数为3＋＝4，采取sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构是三角锥形，故D错误。 3．(2022·重庆市育才中学检测)下列说法正确的是(　　) A．NH3的VSEPR模型为四面体形，属于极性分子 B．C2H4中σ键类型为“头碰头”形式形成的s-p σ键和p-p σ键 C．N2H4空间结构呈平面形 D．Li＋、N3－、Na＋的离子半径依次增大 答案　A 解析　NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋＝4，N原子采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，孤电子对数为1，属于极性分子，A正确；每个C都是sp2杂化的，有两个与氢原子的1s轨道“头碰头”形成σ键(C—H)，两个C剩余的sp2杂化轨道“头碰头”形成σ键，这是碳碳双键中的一个键，另一个则是C原子没有杂化的p轨道“肩并肩”形成的p-p π键，B错误；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，C错误；一般电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，Li＋、Na＋、N3－的离子半径依次增大，D错误。 4．(2022·湖南衡阳一中期中)由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是(　　) A．通常状况下，由于甲分子间形成氢键使甲呈固态 B．(YZ)2为直线形分子，分子中存在极性键和非极性键 C．甲分子中Z的杂化方式为sp3 D．简单离子半径：Z＞W，第一电离能：Y＞Z＞W 答案　D 解析　Y、Z、W的原子序数依次增大，但是原子半径逐渐减小，说明Y、Z、W位于同一周期，该结构式表示的是有机物，有机物中一定含有C，为达到稳定结构，C形成4个共价键，可知Y为C，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，且与C位于同一周期，则Z、W分别是N和O，X只能形成1个共价键，且原子序数小于C，则X为H。 甲为CO(NH2)2，分子中含有—NH2，分子间可以形成氢键，使得沸点升高，常温下呈固态，A正确；(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,2个C原子均采取sp杂化，为直线形分子，B正确；该物质中N原子的价层电子对数为3＋＝4，采取sp3杂化，C正确；N3－和O2－的核外电子结构相同，核电荷数越大，半径越小，则简单离子半径：N3－(Z)＞O2－(W)，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是N的价层电子排布为2s22p3,2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：N(Z)＞O(W)＞C(Y)，D错误。 5．联氨(N2H4)又称肼，是无色油状液体，具有腐蚀性和强还原性。下列关于氮的化合物的说法不正确的是(　　) A．NH3与N2H4中氮原子的杂化方式分别为sp3、sp2 B．氯化铵溶液显酸性，可用作除锈剂 C．肼的沸点为113.5 ℃，说明肼分子间可能存在氢键 D．水合肼的第一步电离方程式：N2H4·H2ON2H＋OH－ 答案　A 解析　NH3与N2H4中氮原子的价层电子对数都是4，杂化方式都是sp3，故A错误；氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液显酸性，可用作除锈剂，故B正确；肼的沸点为113.5 ℃，分子间作用力较大，说明肼分子间可能存在氢键，故C正确；根据一水合氨的电离方程式，水合肼的第一步电离方程式为N2H4·H2ON2H＋OH－，故D正确。 6．(2022·湖南益阳平高学校高二期末)一种含有Se元素的有机物结构如图所示，关于该物质的描述正确的是(　　) A．该分子中所有的原子一定共平面 B．分子中Se原子的杂化方式为sp2 C．Se原子最外层电子排布式为4s24p4 D．该分子为极性分子，易溶于水 答案　C 解析　苯环为平面结构，与Se原子之间通过单键相连，单键可以旋转，所有原子不一定共平面，A错误；Se与O元素同主族，形成2个共价键，还有2个孤电子对，故杂化方式为sp3杂化，B错误；该分子正、负电中心重合，为非极性分子，难溶于水，D错误。 7．(2022·洛阳高二期末)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法不正确的是(　　) A．碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释 B．共价键的极性：HF>H2O>NH3>CH4 C．只含极性键的分子，可能为非极性分子 D．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109° 28′ 答案　D 解析　碘是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，故碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释，A项正确；电负性：F>O>N>C，故共价键的极性：HF>H2O>NH3>CH4，B项正确；只含极性键的分子，可能为非极性分子，如CH4，C项正确；中心原子采取sp3杂化的分子键角不一定为109°28′，如NH3的键角为107°，D项错误。 8．(2022·河北邢台高二期末)磷元素可组成多种物质。白磷化学性质活泼，需要放在水中保存，图a为白磷分子的结构示意图。黑磷在微电子和光探测领域有独特的应用价值，其晶体是与石墨类似的层状结构(已知石墨层与层之间的作用力是范德华力)，图b为相邻两层的结构示意图。 下列说法不正确的是(　　) A．1 mol白磷中有6NA个非极性键 B．白磷不溶于水与分子极性有关 C．黑磷结构中层与层之间的作用力是共价键 D．白磷与黑磷结构不同造成性质不同 答案　C 解析　白磷为正四面体形结构，有6条棱，1 mol白磷中有6NA个非极性键，故A正确；白磷是非极性分子，水是极性分子，白磷不溶于水与分子极性有关，故B正确；黑磷结构中层与层之间的作用力是分子间作用力，故C错误；物质的结构决定物质的性质，白磷与黑磷结构不同造成性质不同，故D正确。 9．下列对分子性质的解释中，不正确的是(　　) A．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 B．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 C．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键 D．青蒿素的分子式为C15H22O5，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子 答案　C 解析　碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，A正确；过氧化氢中含有极性键O—H和非极性键O—O，其正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，B正确；水很稳定是因为H2O中含有的H—O非常稳定，与分子间氢键无关，C错误；手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图，D正确。 10．(2022·山东淄博高二期末)关于S2Cl2、SCl2、SCl4和SOCl2的结构与性质。下列说法正确的是(　　) A．键角：SCl2>Cl2O B．S2Cl2为非极性分子，SCl2和SOCl2为极性分子 C．S2Cl2、SCl2、SCl4、SOCl2中S原子的杂化方式均为sp3 D．S2Cl2、SCl2、SCl4、SOCl2与水反应均能产生HCl 答案　D 解析　Cl2O和SCl2均呈V形结构，O原子半径小，电负性较大，键角：Cl2O >SCl2，A错误；S2Cl2分子中电荷的分布是不对称的，所以是极性分子，B错误；S2Cl2中每个S原子含有2个共价键、2个孤电子对，所以S原子价层电子对数是4，杂化类型为sp3，SCl2中S原子形成2个σ键，孤电子对数为＝2，则为sp3杂化，SCl4中S原子形成4个σ键，孤电子对数为＝1，S原子价层电子对数是5，杂化类型不是sp3，SOCl2中心原子S的价层电子对数为3＋＝4，杂化方式为sp3，C错误；S2Cl2与水反应可能生成HCl、SO2和S，化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，S2Cl2、SCl2、SCl4、SOCl2与水反应均能产生HCl，D正确。 二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11．下列说法不正确的是(　　) A．的σ键和π键个数之比为4∶1 B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋ C．Na、Cl、P的电负性依次增大 D．CH3CH(OH)COOH分子中有手性碳原子 答案　AC 解析　分子中σ键和π键的个数分别为18、2，个数之比为9∶1，A错误；根据题给数据可知，I2与I3差距较大，则其最外层有2个电子，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋，B正确；Na、P、Cl为同一周期元素，原子序数依次增大，则电负性依次增大，C错误。 12．(2022·河南南阳高二期末)最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是(　　) A．1个分子中σ键与π键数目比为8∶1 B．碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2 C．分子间可以形成不止3种类型的氢键 D．易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂 答案　A 解析　1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，故A错误；碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化，碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，采取sp2杂化，故B正确；氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，故C正确。 13．(2022·山东德州高二检测)羰基硫(COS)的结构与CO2类似，可作粮食熏蒸剂，防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法错误的是(　　) A．COS属于极性分子 B．CO2沸点高于COS的沸点 C．COS空间结构为直线形 D．COS热稳定性大于CO2 答案　BD 解析　COS中中心原子C上的孤电子对数为×(4－2－2)＝0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形，由于没有孤电子对，COS的空间结构为直线形，分子中正、负电中心不重合，COS属于极性分子，A、C项正确；COS、CO2结构相似，COS的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，COS分子间范德华力大于CO2分子间范德华力，COS的沸点高于CO2的沸点，B项错误；COS的结构式为O==C==S，CO2的结构式为O==C==O，键长：C==S＞C==O，键能：C==S＜C==O，故COS的热稳定性小于CO2，D项错误。 14．(2022·湖北华中师大附中检测)下列关于氧和硫及其化合物的说法正确的是(　　) A．H2O和H2S均为V形分子，键角：H2O>H2S B．OF2和SF6中，O与S的杂化方式不相同 C．H2S与H2O2相对分子质量相等，由于键能：H—S＜H—O，故沸点：H2S<H2O2 D．SO2和SO3均为极性分子 答案　AB 解析　H2O和H2S分子中中心原子价层电子对数均为4，发生sp3杂化，均为V形分子，由于O电负性大，所以H2O分子中共用电子对间斥力更大，键角：H2O>H2S，A选项正确；OF2中O的成键电子对数和孤电子对数之和为4，SF6中S的成键电子对数为6，杂化方式不同，B选项正确；沸点H2S<H2O2的原因是H2O2存在分子间氢键，C选项错误；SO2是sp3杂化，分子空间结构呈V形，为极性分子，SO3分子空间结构呈平面三角形，S位于中心，没有孤电子对，为非极性分子，D选项错误。 15．(2023·湖北恩施高二校联考期末)下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是(　　) 选项 物质的结构或性质 解释 A 键角：H2O>NH3 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多 B 热稳定性：NH3>PH3 NH3分子间氢键强于PH3分子间作用力 C 熔点：晶体硅＞碳化硅 Si—Si的键能大于C—Si的键能 D 电子云半径：3s>1s 3s电子能量高，在离核更远的区域出现的概率大 答案　D 解析　H2O和NH3的中心原子价层电子对数分别为2＋＝4、3＋＝4，O原子上存在2个孤电子对，N原子上存在1个孤电子对，因此键角：NH3>H2O，故A错误；热稳定性与氢键强度无关，故B错误；由于原子半径：Si>C，因此键长：Si—Si>C—Si，键长越短，键能越大，因此熔点：SiC>Si，故C错误；核外电子离核越远，能量越高，电子出现的概率越大，因此电子云半径：3s>1s，故D正确。 三、非选择题(本题共5个小题，共60分) 16．(10分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题： (1)Z2＋的核外电子排布式是_________________________________________________。 (2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________(填字母)。 a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙 c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙 (3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。 (4)Q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　(2)b　(3)Si<C<N　(4)3∶2 解析　Z的原子序数为29，则Z是Cu。Y原子价层电子排布为msnmpn，则n为2，Y是第ⅣA族短周期元素，且Q、R、X、Y、Z原子序数依次递增，由③知R、Q在第二周期，由④知Q为C，X在第ⅥA族，原子序数X<Y，则X为O，Y为Si，R为N。 (1)Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性是CH4>SiH4，因为C的非金属性比Si的强；沸点是SiH4>CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越强，其沸点越高，故选b。(3)C、N、Si元素中N的非金属性最强，其第一电离能数值最大。(4)C的一种相对分子质量为26的氢化物是C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键，碳原子与氢原子间形成两个σ键，则乙炔分子中σ键与π键的个数之比是3∶2。 17．(12分)按要求回答下列问题。 (1)H2O和SO的中心原子的杂化轨道类型分别为________，试判断H2O和SO的键角大小关系并说明原因：________________________________________________________________。 (2)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为________________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为________________。 (3)某绿色农药结构简式如图，回答下列问题： 分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为________；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角________(按由大到小顺序排列)。 答案　(1)sp3、sp3　H2O分子键角小于SO的键角，因为H2O中的O存在2个孤电子对，SO中的S不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 (2)sp3　正四面体形 (3)四面体形　CSe2> CCl4> H2Se 18．(12分)芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中，________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有____种。 (3)H2S和H2Se的参数对比见下表。 化学式 键长/nm 键角 沸点/℃ H2S 1.34 92.3° －60.75 H2Se 1.47 91.0° －41.50 ①H2Se含有的共价键类型为________。 ②H2S的键角大于H2Se的键角的原因可能为________________________________________。 (4)已知钼(Mo)位于第五周期第ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示： 编号 I5/(kJ·mol－1) I6/(kJ·mol－1) I7/(kJ·mol－1) I8/(kJ·mol－1) A 6 990 9 220 11 500 18 770 B 6 702 8 745 15 455 17 820 C 5 257 6 641 12 125 13 860 A是__________(填元素符号)，B的价层电子排布式为____________________________。 答案　(1)氮　(2)2　(3)①极性键　②S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大，H2S的键角大 (4)Mn　3d54s1 解析　(1)组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子。(2)碳原子全形成单键为sp3杂化，有1个双键的为sp2杂化，故有2种杂化方式。(3)①不同种元素形成的共价键为极性键。(4)钼、铬、锰价层电子数分别为6、6、7，根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价层电子，相同级别的电离能B大于C，所以B为铬，A为锰；铬的价层电子排布式为3d54s1。 19．(13分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体氧化物。 (1)写出下列元素的名称： X__________，Y__________，Z__________。 (2)X—H和Y—H属于极性共价键，其中极性较强的是________(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的________(填“大”或“小”)。 (3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：____________ _______________________________________________________________________________。 (4)W的基态原子的价层电子排布式为______________________________________________。 (5)Y元素的核外电子轨道表示式为________________________________________________。 答案　(1)碳　氮　硫　(2)N—H　小　(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(4)3d64s2　(5) 解析　X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数为12－6＝6，故X为碳元素；Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，且与X不同族，则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则Z为S元素；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体氧化物，则W为Fe元素。 20．(13分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答： (1)X元素的基态原子的电子排布式：_______________________________________________， Y元素基态原子的价层电子的轨道表示式：________________________________________。 (2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。 (3)该化合物的空间结构为________形，中心原子的轨道杂化类型为________，分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。 (4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是________。 (5)该化合物的沸点与SiCl4比较：________(填化学式)的高，原因是____________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)　 (2)共价键　(3)正四面体　sp3杂化　非极性分子 (4)范德华力　(5)GeCl4　组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高 解析　X元素与碳元素同主族且位于元素周期表中的第一个长周期，X为Ge元素，Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3，Y为Cl元素，化合物XY4为GeCl4。 学科网（北京）股份有限公司 $$