内容正文:
2025-2026学年高二化学单元检测卷
(人教版2019选择性必修2)
第二章 分子结构与性质·提升卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列属于极性分子的是( )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
2.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl
3.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A.CH4、CS2、BF3 B.CO2、H2O、NH3
C.C2H4、C2H2、C6H6 D.CCl4、BeCl2、PH3
4.下列羧酸的酸性比较错误的是( )
A.甲酸>乙酸>丙酸 B.氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
C.氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D.二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
5.下列事实不能用氢键解释的是( )
A.稳定性:HF>H2O B.沸点:H2O>H2S
C.溶解性(水中):NH3>CH4 D.密度:H2O(l)>H2O(s)
6.下列化学用语表述不正确的是( )
A.Ca2+和Cl-的价层电子排布图均为:
B.PH3和H2S的电子式分别为:和
C.Cl2分子中键的形成:
D.SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
7.下列分子或离子的空间结构相同的是( )
A.BeCl2和SO2 B.BF3和PCl3 C.SO42-和NH4+ D.SO3和ClO3-
8.结构决定性质,对下列物质性质解释不正确的是( )
选项
性质
解释
A
稳定性:H2O>H2S
H-O的键能大于H-S的键能
B
水中溶解性:HCl>CO2
HCl是极性分子,CO2是非极性分子
C
熔点: F2<Cl2<Br2<I2
F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,范德华力逐渐增大
D
沸点:邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成分子间氢键,对羟基苯甲酸形成分子内氢键
9.反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.CO2和H2O均为三原子分子,二者空间结构相同
B.CaCO3中阴离子的VSEPR模型为四面体
C.键角由大到小的顺序为CO2>CO32->H2O
D.根据VSEPR模型可知,CaCl2的空间结构为直线形
10.确定CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构,判断下列说法中正确的是( )
A.CS2、PH3、PH4+的键电子对数分别为2、3、4
B.PH3、PH4+的中心原子上的价层电子对数均为4,所以空间结构均为正四面体
C.CS2分子的键角为120°
D.CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构相同
11.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是( )
A.NO2、HI都是直线形的分子 B.NO3-的空间结构为平面三角形
C.BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.NCl3是三角锥形的分子
12.氨基乙酸钠(H2N—CH2COONa)用于有机产品的合成,也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C.1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D.氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
13.纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是( )
A.化合物甲、乙均为手性分子
B.化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12:1
C.化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D.化合物甲、乙均存在分子间氢键
14.短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,Y与X同主族,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是( )
A.XW4为非极性分子
B.Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W
C.X、Y的氢化物由固态转化为气态时,克服相同的作用力
D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)回答下列问题
(1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下,三种物质在水中的溶解性:CF4<NF3<N2H4,原因是 。
(2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚,原因是 。
(3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多,其原因是 。
(4)与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是 。
(5)已知:有机羧酸的酸性与羧基中O—H极性密切相关,一般情况下,O—H的极性越强,羧酸的酸性越强。比较F3CCOOH与Cl3CCOOH的酸性强弱,并说明理由: 。
(6)比较H2S和C2H5SH酸性强弱,并从结构的角度说明理由: 。
16.(16分)回答下列问题:
(1)两种有机物的相关数据如表:
物质
HCON(CH3)2
HCONH2
相对分子质量
73
45
沸点/℃
153
220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为 。
(4)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是 。
(5)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。主要原因是 。
(6)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95℃)、沸点(110.6℃),原因是 。
(7)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
20.(14分)X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子的M层中只有两对成对电子,Y原子的L层上的电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与E的核电荷数之和,E在元素周期表中电负性最大。回答下列问题:
(1)Y、Z、Q三种元素可形成一种分子式为QYZ3的化合物。
①基态Q原子核外有___________种空间运动状态不同的电子。
②QYZ3分子中的阴离子的空间构型为_______________。
③X、Y两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是___________(填化学式)。
(2)将足量的XZ2充入含有YZ3n-的溶液中,发生反应的离子方程式为________。
(3)X的单质的常见形式为X8,其环状结构如图所示,则X的原子采用的轨道杂化方式是_______。
(4)YX2分子中,共价键的成键形式有_____,属于______(填“极性分子”或“非极性分子”),写出与YX2具有相同空间构型和键合形式的分子:_______(写一条即可)。
18.(16分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析,第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是:I1(Fe)________(填“>”“<”或“=”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图:
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中,沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是________________________________。
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2025-2026学年高二化学单元检测卷
(人教版2019选择性必修2)
第二章 分子结构与性质·提升卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列属于极性分子的是( )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
【答案】A
【解析】A项,HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A符合题意;B项,N2是非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B不符合题意;C项,He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C不符合题意;D项,CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不符合题意;故选A。
2.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl
【答案】C
【解析】A项,Na2O2中既有离子键又有O—O共价键,不正确;B项,CaF2中只有离子键,不正确;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键。
3.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A.CH4、CS2、BF3 B.CO2、H2O、NH3
C.C2H4、C2H2、C6H6 D.CCl4、BeCl2、PH3
【答案】C
【解析】题中的CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,C6H6为平面正六边形分子,这些分子都是平面形结构。
4.下列羧酸的酸性比较错误的是( )
A.甲酸>乙酸>丙酸 B.氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
C.氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D.二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
【答案】C
【解析】A项,乙酸中存在甲基,甲基使得羧基中羟基的极性减弱,不容易电离出氢离子,同理碳原子数越多,极性越弱,酸性越弱,故甲酸>乙酸>丙酸,A正确;B项,电负性F>Cl>Br,电负性越强,使得羧基中羟基的极性增强,容易电离出氢离子,酸性增强,故氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸,B正确;C项,随氯原子增加,吸引力增强,导致羧基中羟基的极性增大,酸性越来越强,故氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸,C错误;D项,同B分析,卤原子使得羧基中羟基的极性增强,容易电离出氢离子,酸性增强,故二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸,D正确;故选C。
5.下列事实不能用氢键解释的是( )
A.稳定性:HF>H2O B.沸点:H2O>H2S
C.溶解性(水中):NH3>CH4 D.密度:H2O(l)>H2O(s)
【答案】A
【解析】A项,原子半径:F<O,键长:H-F<H-O,键能:H-F>H-O,所以稳定性:HF>H2O,与氢键无关,A符合题意;B项,水分子间可形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,所以沸点:H2O>H2S,B不符合题意;C项,氨分子与水分子间可形成氢键,增大溶解性;甲烷分子与水分子间不能形成氢键,所以溶解性(水中):NH3>CH4,C不符合题意;D项,水分子间存在氢键,氢键具有方向性,导致水结冰时存在较大空隙,密度比液态水小,D不符合题意;故选A。
6.下列化学用语表述不正确的是( )
A.Ca2+和Cl-的价层电子排布图均为:
B.PH3和H2S的电子式分别为:和
C.Cl2分子中键的形成:
D.SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】B
【解析】A项,Ca2+和Cl-的核外电子排布是一样的,价层电子排布式均为3s23p6,则价层电子排布图均为,A正确;B项,PH3的电子式为,B错误;C项,在Cl2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项,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;故选B。
7.下列分子或离子的空间结构相同的是( )
A.BeCl2和SO2 B.BF3和PCl3 C.SO42-和NH4+ D.SO3和ClO3-
【答案】C
【解析】A项,BeCl2分子中中心原子σ键数为2,孤电子对数为,空间结构为直线形,SO2分子中中心原子σ键数为2,孤电子对数为,空间结构为V形,故A错误;B项,BF3分子中中心原子σ键数为3,孤电子对数为,空间结构为平面三角形,PCl3分子中中心原子σ键数为3,孤电子对数为,空间结构为三角锥形,故B错误;C项,SO42-中中心原子原子σ键数为4,孤电子对数为,空间结构为正四面体形,NH4+中中心原子σ键数为4,孤电子对数为,空间结构为正四面体形,故C正确;D项,SO3分子中中心原子σ键数为3,孤电子对数为,空间结构为平面三角形,ClO3-中中心原子σ键数为3,孤电子对数为,空间结构为三角锥形,故D错误;故选C。
8.结构决定性质,对下列物质性质解释不正确的是( )
选项
性质
解释
A
稳定性:H2O>H2S
H-O的键能大于H-S的键能
B
水中溶解性:HCl>CO2
HCl是极性分子,CO2是非极性分子
C
熔点: F2<Cl2<Br2<I2
F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,范德华力逐渐增大
D
沸点:邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成分子间氢键,对羟基苯甲酸形成分子内氢键
【答案】D
【解析】A项,原子半径:O<S,键能:H-O>H-S,稳定性:H2O>H2S,故A正确;B项,H2O为极性分子,HCl是极性分子,CO2是非极性分子,根据相似相溶原理可知水中溶解性:HCl>CO2,故B正确;C项,F2、Cl2、Br2、I2均是由分子组成,它们的组成和结构相似,相对分子质量逐渐增大范德华力逐渐增大,熔沸点逐渐升高,故C正确;D项,邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,使沸点降低;对羟基苯甲酸形成分子间氢键,使沸点升高,沸点:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸沸点,故D错误;故选D。
9.反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.CO2和H2O均为三原子分子,二者空间结构相同
B.CaCO3中阴离子的VSEPR模型为四面体
C.键角由大到小的顺序为CO2>CO32->H2O
D.根据VSEPR模型可知,CaCl2的空间结构为直线形
【答案】C
【解析】A项,二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形,水分子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,二者空间结构不同,故A错误;B项,碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3,分子的VSEPR模型为平面三角形,故B错误;C项,二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形,键角为180°,碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3,分子的VSEPR模型为平面三角形,键角为120°,水分子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,键角约为105°,则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小,故C正确;D项,氯化钙为离子化合物,不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构,故D错误;故选C。
10.确定CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构,判断下列说法中正确的是( )
A.CS2、PH3、PH4+的键电子对数分别为2、3、4
B.PH3、PH4+的中心原子上的价层电子对数均为4,所以空间结构均为正四面体
C.CS2分子的键角为120°
D.CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构相同
【答案】A
【解析】CS2分子中C原子的价层电子对数为,不含孤电子对,所以是直线形结构;PH3分子中P原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;PH4+的中心原子P原子的价层电子对数为,不含孤电子对,所以是正四面体形。A项,CS2、PH3、PH4+分别形成2、3、4个共价键,σ键电子对数分别为2、3、4,故A正确;B项,CS2为直线形(键角为180°)、PH4+为正四面体形(键角为109°28′);PH3由于中心原子上存在1个孤电子对,为三角锥形,故B错误;C项,CS2为直线形,键角为180°,故C错误;D项,CS2、PH3、PH4+的中心原子上的孤电子对数分别为0、1、0,CS2与PH4+的VSEPR模型与空间结构相同,分别为直线形、正四面体形;PH3由于中心原子上存在1个孤电子对,VSEPR模型是四面体形,PH3的空间结构为三角锥形,故D错误;故选A。
11.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是( )
A.NO2、HI都是直线形的分子 B.NO3-的空间结构为平面三角形
C.BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.NCl3是三角锥形的分子
【答案】A
【解析】NO2分子中孤电子对数为×(5-2×2)=0.5,孤电子对数不是整数,这时应当作1来处理,因为单电子也要占据一个轨道,价层电子对数=2+1=3,NO2的VSEPR模型为平面三角形,NO2的空间构型为V形,HI的空间构型为直线形,A错误; NO3-中N原子的价层电子对数=3+×(5+1-2×3)=3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;BF3、SO3中中心原子价层电子对数都是3且不含孤电子对,所以这两种分子都是平面三角形结构,C正确;NCl3中价层电子对数=3+×(5-3×1)=4,且含有1个孤电子对,所以NCl3为三角锥形结构,D正确。
12.氨基乙酸钠(H2N—CH2COONa)用于有机产品的合成,也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C.1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D.氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
【答案】B
【解析】氨基乙酸钠中氮原子采取sp3杂化,而碳原子采取sp3、sp2杂化,A错误;氨基乙酸钠中N原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,则N原子的价层电子对数为4,B正确;1 mol氨基乙酸钠分子中有8 mol σ键,C错误;由于氮原子为sp3杂化,与其成键的另外三个原子不可能共平面,D错误。
13.纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是( )
A.化合物甲、乙均为手性分子
B.化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12:1
C.化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D.化合物甲、乙均存在分子间氢键
【答案】C
【解析】A项,手性碳原子必须含是饱和碳原子,且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团,化合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,不可能是手性分子,故A错误;B项,单键都是σ键,双键中含有1个σ键与π键,所以化合物甲分子中σ键与π键数目之比为13:1,故B错误;C项,化合物乙中碳原子均是饱和碳原子,由于O原子的接了两条共价键的单键,故其成键电子对数为2,此时孤电子对数为2,因此其价层电子对数为4,N原子的接了三条共价键的单键,故其成键电子对数为3,此时孤电子对数为1,因此其价层电子对数为4,N、C、O均是sp3杂化,故C正确;D项,化合物甲不存在分子间氢键,化合物乙中含有氨基可以形成分子间氢键,故D错误;故选C。
14.短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,Y与X同主族,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是( )
A.XW4为非极性分子
B.Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W
C.X、Y的氢化物由固态转化为气态时,克服相同的作用力
D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
【答案】D
【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,则X是C元素,Y与X同主族,则Y是Si元素,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1,且二者原子序数都大于Y,则Z是S元素、W是Cl元素。CCl4为正四面体结构,正负电荷重心重合,为非极性分子, A正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Si<S<Cl元素,所以Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W, B正确; X、Y的氢化物分别是CH4、SiH4,二者都是分子晶体,所以由固态转化为气态时,克服相同的作用力,都是分子间作用力, C正确; CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子价层电子对个数都是4,所以均为sp3杂化,D错误。
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)回答下列问题
(1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下,三种物质在水中的溶解性:CF4<NF3<N2H4,原因是 。
(2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚,原因是 。
(3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多,其原因是 。
(4)与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是 。
(5)已知:有机羧酸的酸性与羧基中O—H极性密切相关,一般情况下,O—H的极性越强,羧酸的酸性越强。比较F3CCOOH与Cl3CCOOH的酸性强弱,并说明理由: 。
(6)比较H2S和C2H5SH酸性强弱,并从结构的角度说明理由: 。
【答案】(1)CF4是非极性分子,NF3和N2H4是极性分子,但N2H4易与水形成分子间氢键(2分)
(2)对苯二酚分子中羟基比苯酚多一个,与水形成的分子间氢键更多(2分)
(3)易形成离子型内盐,熔点升高;易形成分子内氢键,熔点降低(2分)
(4)能形成分子间氢键,而邻二甲苯不能形成分子间氢键(2分)
(5)酸性:F3CCOOH>Cl3CCOOH。由于电负性:F>Cl,使得羧酸中O—H的共用电子对更偏向于氧,O—H的极性更强,更易电离出H+,故F3CCOOH的酸性更强(2分)
(6)酸性:H2S>C2H5SH。—C2H5是推电子基团,使C2H5SH中H—S的极性降低,电离出H+的能力减弱(2分)
【解析】(1)CF4是非极性分子,NF3、N2H4均为极性分子,根据相似相溶原理可知,CF4的溶解性最小,N2H4能与水分子间形成氢键,使的溶解性最大,则常温下,三种物质在水中的溶解性大小顺序为CF4<NF3<N2H4;(2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚,这是由于羟基是亲水基,对苯二酚分子中羟基比苯酚多一个,与水分子形成的分子间氢键更多,因此水溶性更大;(3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多,其原因是易形成离子型内盐,熔点升高;易形成分子内氢键,熔点降低;(4)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高,与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是能形成分子间氢键,而邻二甲苯不能形成分子间氢键;(5)一般情况下,O-H的极性越强,羧酸的酸性越强,由于电负性:F>Cl,使得羧酸中O—H的共用电子对更偏向于氧,O—H的极性更强,更易电离出H+,故F3CCOOH的酸性更强,酸性:F3CCOOH>Cl3CCOOH;(6)—C2H5是推电子基团,使C2H5SH中H—S的极性降低,电离出H+的能力减弱,故酸性:H2S>C2H5SH。
16.(16分)回答下列问题:
(1)两种有机物的相关数据如表:
物质
HCON(CH3)2
HCONH2
相对分子质量
73
45
沸点/℃
153
220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为 。
(4)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是 。
(5)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。主要原因是 。
(6)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95℃)、沸点(110.6℃),原因是 。
(7)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
【答案】(1)HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力,HCONH2分子间存在氢键,破坏一般的分子间作用力更容易,所以沸点低(2分)
(2)H2O>H2S>CH4(2分)
(3) NH3、AsH3、PH3 (2分) NH3、PH3、AsH3(2分)
(4)乙醇分子与水分子之间形成氢键,而氯乙烷分子与水分子之间不能形成氢键(2分)
(5)甲醇分子之间存在氢键(2分)
(6)苯胺分子之间存在氢键(2分)
(7)易溶于水(2分)
【解析】(1)可形成分子间氢键的物质(有机物含-OH、-COOH、-NH2等官能团)熔沸点较高;(2)H2O分子间存在氢键,沸点较高,分子间的范德华力随相对分子质量的增大而增大,则沸点 H2S>CH4,因此沸点由高到低的顺序为)H2O>H2S>CH4;(3)NH3分子间存在氢键,而PH3、AsH3均不能形成分子间氢键,导致NH3的沸点比PH3、AsH3的沸点要高,影响PH3、AsH3沸点的因素为范德华力,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点由高到低的顺序为NH3、PH3、AsH3;同主族元素,随着原子序数的递增,电负性逐渐减小,则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子,致使成键电子对的排斥力减小,键角逐渐减小,故键角由大到小的顺序是NH3、PH3、AsH3;(4)影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、是否能与水分子形成氢键、能否与水发生化学反应等;乙醇、氯乙烷、水均为极性分子,但乙醇与水分子之间能形成氢键,而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键,因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷;(5)甲醇(CH3OH)和甲醛(HCHO)(的相对分子质量相近,但甲醇的沸点高于甲醛,原因是甲醇分子之间能形成氢键;(6)苯胺中有-NH2,分子间可形成氢键,而甲苯分子间不能形成氢键,分子间氢键可明显地提高物质的熔、沸点;(7)1个抗坏血酸分子中含有4个-OH,其可以与H2O形成分子间氢键,所以抗坏血酸易溶于水。
20.(14分)X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子的M层中只有两对成对电子,Y原子的L层上的电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与E的核电荷数之和,E在元素周期表中电负性最大。回答下列问题:
(1)Y、Z、Q三种元素可形成一种分子式为QYZ3的化合物。
①基态Q原子核外有___________种空间运动状态不同的电子。
②QYZ3分子中的阴离子的空间构型为_______________。
③X、Y两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是___________(填化学式)。
(2)将足量的XZ2充入含有YZ3n-的溶液中,发生反应的离子方程式为________。
(3)X的单质的常见形式为X8,其环状结构如图所示,则X的原子采用的轨道杂化方式是_______。
(4)YX2分子中,共价键的成键形式有_____,属于______(填“极性分子”或“非极性分子”),写出与YX2具有相同空间构型和键合形式的分子:_______(写一条即可)。
【答案】(1)①15(2分) ②平面三角形(2分) ③H2SO4 (2分)
(2)2SO2+CO32-+H2O=CO2+2HSO3-(2分)
(3)sp3(2分)
(4)σ键和π键(2分) 非极性分子(1分) CO2(1分)
【解析】X原子核外的M层中只有两对成对电子,核外电子排布应为1s22s22p63s23p4,则X为S元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Y有2个电子层,最外层电子数为4,故Y为C元素;Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,则Z为O元素;E在元素周期表的各元素中电负性最大,则E为F元素;Q的核电荷数是X与E的核电荷数之和,其核电荷数为25,故Q为Mn元素。(1)①基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,有15种空间运动状态不同的电子;②QYZ3分子中的阴离子为CO32-,中心碳原子采取sp2杂化方式与O成键,所有原子都在同一平面上,空间构型为平面三角形;③X、Y两种元素的最高价氧化物对应水化物为H2SO4、H2CO3,酸性较强的是H2SO4;(2)将足量的SO2充入含有CO32-的溶液中,生成CO2和HSO3-,发生反应的离子方程式为:2SO2+CO32-+H2O=CO2+2HSO3-;(3)由图可知,每个S原子含有2个键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化; (4)YX2为CS2,分子中共价键的成键形式有σ键和π键,直线型结构,属于非极性分子,与CO2结构相似。
18.(16分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析,第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是:I1(Fe)________(填“>”“<”或“=”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图:
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中,沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是________________________________。
【答案】(1)3d104s1(2分) (2)>(2分)
(3)①sp2(2分) ②10NA(2分) Π(2分) ③CH4<NH3<H2O(2分)
(4)V形(2分) SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为+6,S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S,使羧基中O、H间的共用电子对更易偏向O原子,羟基更容易电离出H+(2分)
【解析】(1)Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。(2)Cu原子失去1个电子后,3d10为全充满状态,结构稳定,所以铜原子易失去1个电子,第一电离能较小;而铁原子价电子排布式为3d64s2,失去1个电子后,不是稳定结构,所以,铁原子不易失去1个电子,第一电离能较大,所以I1(Fe)>I1(Cu)。(3)①已知吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内且为平面三角形,则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2。②根据分子结构可知1 mol吡咯分子中有8 mol单键、2 mol 双键,所以所含的σ键总数为10NA;吡咯环分子中形成大π键的原子数为5个;氮原子中未参与成键的电子为1对,碳碳原子间除了形成σ键外,还有4个碳分别提供1个电子形成π键,共有电子数为6,所以吡咯环中的大π键应表示为Π。③CH4分子间无氢键,沸点最低,而NH3、H2O分子间均含氢键,由于氧原子的电负性大于氮原子,所以H2O分子间氢键较强,水的沸点最高;因此,三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4<NH3<H2O。(4)SO2中S原子的价层电子对数=2+(6-2×2)=3,孤电子对数为1,则SO2的空间构型为V形;SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为+6,S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S,使羟基中O、H间的共用电子对更易偏向O原子,羟基更容易电离出H+,故酸性H2SO4强于H2SO3。
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2025-2026学年高二化学单元检测卷
(人教版2019选择性必修2)
第二章 分子结构与性质·提升卷(参考答案)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
C
C
C
A
B
C
D
C
A
A
B
C
D
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)
(1)CF4是非极性分子,NF3和N2H4是极性分子,但N2H4易与水形成分子间氢键(2分)
(2)对苯二酚分子中羟基比苯酚多一个,与水形成的分子间氢键更多(2分)
(3)易形成离子型内盐,熔点升高;易形成分子内氢键,熔点降低(2分)
(4)能形成分子间氢键,而邻二甲苯不能形成分子间氢键(2分)
(5)酸性:F3CCOOH>Cl3CCOOH。由于电负性:F>Cl,使得羧酸中O—H的共用电子对更偏向于氧,O—H的极性更强,更易电离出H+,故F3CCOOH的酸性更强(2分)
(6)酸性:H2S>C2H5SH。—C2H5是推电子基团,使C2H5SH中H—S的极性降低,电离出H+的能力减弱(2分)
16.(16分)
(1)HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力,HCONH2分子间存在氢键,破坏一般的分子间作用力更容易,所以沸点低(2分)
(2)H2O>H2S>CH4(2分)
(3) NH3、AsH3、PH3 (2分) NH3、PH3、AsH3(2分)
(4)乙醇分子与水分子之间形成氢键,而氯乙烷分子与水分子之间不能形成氢键(2分)
(5)甲醇分子之间存在氢键(2分)
(6)苯胺分子之间存在氢键(2分)
(7)易溶于水(2分)
20.(14分)
(1)①15(2分) ②平面三角形(2分) ③H2SO4 (2分)
(2)2SO2+CO32-+H2O=CO2+2HSO3-(2分)
(3)sp3(2分)
(4)σ键和π键(2分) 非极性分子(1分) CO2(1分)
18.(16分)
(1)3d104s1(2分) (2)>(2分)
(3)①sp2(2分) ②10NA(2分) Π(2分) ③CH4<NH3<H2O(2分)
(4)V形(2分) SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为+6,S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S,使羧基中O、H间的共用电子对更易偏向O原子,羟基更容易电离出H+(2分)
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2025-2026学年高二化学单元检测卷
(人教版2019选择性必修2)
第二章 分子结构与性质·提升卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列属于极性分子的是( )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
2.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl
3.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A.CH4、CS2、BF3 B.CO2、H2O、NH3
C.C2H4、C2H2、C6H6 D.CCl4、BeCl2、PH3
4.下列羧酸的酸性比较错误的是( )
A.甲酸>乙酸>丙酸 B.氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
C.氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D.二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
5.下列事实不能用氢键解释的是( )
A.稳定性:HF>H2O B.沸点:H2O>H2S
C.溶解性(水中):NH3>CH4 D.密度:H2O(l)>H2O(s)
6.下列化学用语表述不正确的是( )
A.Ca2+和Cl-的价层电子排布图均为:
B.PH3和H2S的电子式分别为:和
C.Cl2分子中键的形成:
D.SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
7.下列分子或离子的空间结构相同的是( )
A.BeCl2和SO2 B.BF3和PCl3 C.SO42-和NH4+ D.SO3和ClO3-
8.结构决定性质,对下列物质性质解释不正确的是( )
选项
性质
解释
A
稳定性:H2O>H2S
H-O的键能大于H-S的键能
B
水中溶解性:HCl>CO2
HCl是极性分子,CO2是非极性分子
C
熔点: F2<Cl2<Br2<I2
F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,范德华力逐渐增大
D
沸点:邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成分子间氢键,对羟基苯甲酸形成分子内氢键
9.反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.CO2和H2O均为三原子分子,二者空间结构相同
B.CaCO3中阴离子的VSEPR模型为四面体
C.键角由大到小的顺序为CO2>CO32->H2O
D.根据VSEPR模型可知,CaCl2的空间结构为直线形
10.确定CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构,判断下列说法中正确的是( )
A.CS2、PH3、PH4+的键电子对数分别为2、3、4
B.PH3、PH4+的中心原子上的价层电子对数均为4,所以空间结构均为正四面体
C.CS2分子的键角为120°
D.CS2、PH3、PH4+的VSEPR模型与空间结构相同
11.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是( )
A.NO2、HI都是直线形的分子 B.NO3-的空间结构为平面三角形
C.BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.NCl3是三角锥形的分子
12.氨基乙酸钠(H2N—CH2COONa)用于有机产品的合成,也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C.1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D.氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
13.纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是( )
A.化合物甲、乙均为手性分子
B.化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12:1
C.化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D.化合物甲、乙均存在分子间氢键
14.短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,Y与X同主族,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是( )
A.XW4为非极性分子
B.Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y<Z<W
C.X、Y的氢化物由固态转化为气态时,克服相同的作用力
D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)回答下列问题
(1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下,三种物质在水中的溶解性:CF4<NF3<N2H4,原因是 。
(2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚,原因是 。
(3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多,其原因是 。
(4)与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是 。
(5)已知:有机羧酸的酸性与羧基中O—H极性密切相关,一般情况下,O—H的极性越强,羧酸的酸性越强。比较F3CCOOH与Cl3CCOOH的酸性强弱,并说明理由: 。
(6)比较H2S和C2H5SH酸性强弱,并从结构的角度说明理由: 。
16.(16分)回答下列问题:
(1)两种有机物的相关数据如表:
物质
HCON(CH3)2
HCONH2
相对分子质量
73
45
沸点/℃
153
220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为 。
(4)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是 。
(5)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。主要原因是 。
(6)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95℃)、沸点(110.6℃),原因是 。
(7)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
20.(14分)X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子的M层中只有两对成对电子,Y原子的L层上的电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与E的核电荷数之和,E在元素周期表中电负性最大。回答下列问题:
(1)Y、Z、Q三种元素可形成一种分子式为QYZ3的化合物。
①基态Q原子核外有___________种空间运动状态不同的电子。
②QYZ3分子中的阴离子的空间构型为_______________。
③X、Y两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是___________(填化学式)。
(2)将足量的XZ2充入含有YZ3n-的溶液中,发生反应的离子方程式为________。
(3)X的单质的常见形式为X8,其环状结构如图所示,则X的原子采用的轨道杂化方式是_______。
(4)YX2分子中,共价键的成键形式有_____,属于______(填“极性分子”或“非极性分子”),写出与YX2具有相同空间构型和键合形式的分子:_______(写一条即可)。
18.(16分)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析,第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是:I1(Fe)________(填“>”“<”或“=”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图:
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中,沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是________________________________。
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