第二章 分子结构与性质 单元检测-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案word（不定项版）

化学　选择性必修2 RJ(不定项) 第二章　单元检测 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．近年我国在“中国芯”(主要成分为单质硅)自主研发方面再获突破。工业上通过反应①Si＋3HClSiHCl3＋H2和反应②SiHCl3＋H2Si＋3HCl，由粗硅制得高纯硅。下列说法正确的是(　　) A．反应①和反应②互为可逆反应 B．HCl中的σ键的电子云呈镜面对称 C．SiHCl3中各原子最外层均达到8电子稳定结构 D．用原子轨道描述H2分子中化学键的形成： 答案：D 2．下列有关共价键和键参数的说法不正确的是(　　) A．一个乙烯(C2H4)分子中含有5个σ键和1个π键 B．C—H键比Si—H键键长短，故CH4比SiH4稳定 C．由于孤电子对的存在，H2O分子的键角小于109°28′ D．碳碳双键比碳碳单键键能大，故碳碳双键更稳定 答案：D 解析：碳碳双键比碳碳单键键能大，但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，碳碳单键只含有σ键，碳碳双键中的π键易断裂，所以碳碳单键更稳定，D错误。 3．下列关于丙烯(CH3—CH==CH2)的说法正确的是(　　) A．1个丙烯分子有2个σ键，1个π键 B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C．丙烯分子中存在非极性键 D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上 答案：C 解析：1个丙烯分子有8个σ键，1个π键，A错误；甲基中的C原子为sp3杂化，C===C中的C原子为sp2杂化，则丙烯分子中1个碳原子是sp3杂化，2个碳原子是sp2杂化，B错误；同种非金属元素原子之间形成非极性键，则丙烯中存在非极性共价键，C正确；由乙烯的结构可推知丙烯分子中3个碳原子不在同一直线上，D错误。 4．下列分子中的中心原子杂化轨道类型相同的是(　　) A．CO2与SO2 B．CH4与HCHO C．BeCl2与BF3 D．C2H4与苯(C6H6) 答案：D 解析：CO2中碳原子为sp杂化，SO2中硫原子为sp2杂化，二者不相同；CH4中碳原子为sp3杂化，HCHO中碳原子为sp2杂化，二者不相同；BeCl2中铍原子为sp杂化，BF3中硼原子为sp2杂化，二者不相同；C2H4中碳原子为sp2杂化，苯中碳原子为sp2杂化，二者相同。 5．(湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是(　　) A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能：B<C<N C．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 答案：A 解析：由所给分子结构图可知，P和Q分子都为对称结构，正负电荷中心重合，都是非极性分子，A错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，B正确；由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都含156个电子，故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等，C正确；由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确。 6．物质的结构决定物质的性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是(　　) 选项 性质差异 结构因素 A 水溶性：HI>I2 分子极性 B 稳定性：HCl>HBr 共价键的键能 C 键角：CH4(109°28′)>NH3(107°) 中心原子的杂化方式 D 常温下状态：CO2(气体)，CS2(液体) 分子间作用力 答案：C 解析：甲烷和氨的中心原子的杂化方式均为sp3，其键角差异是因为氨的中心N原子上有1个孤电子对，根据价层电子对互斥模型，孤电子对与σ键电子对的斥力大于σ键电子对之间的斥力，因此氨的键角小于109°28′，C错误。 7．研究发现C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相似。C3O2分子的结构为 O==C==C==C==O，下列说法错误的是(　　) A．元素的电负性和第一电离能：O>C B．CO分子中σ键和π键的个数比为1∶2 C．C3O2分子中C原子的杂化方式为sp D．C3O2是一个具有极性共价键和非极性共价键的极性分子 答案：D 解析：C3O2分子的空间结构为直线形，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子，D错误。 8．关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是(　　) A．CH3OH为极性分子 B．N2H4空间结构为平面形 C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同 答案：B 解析：甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点较N2H4的低，C正确；CH3OH与(CH3)2NNH2分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。 9．下列实验事实不能用氢键来解释的是(　　) A．冰的密度比水小，能浮在水面上 B．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 C．液态HF的化学式有时写成(HF)n的形式 D．H2O比H2S稳定 答案：D 解析：D项，H2O比H2S稳定是因为H—O键的键能大于H—S键的键能，与氢键无关。 二、选择题(每小题有1或2个选项符合题意) 10．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是形成酸雨的主要物质之一。下列说法错误的是(　　) A．四种元素中，W的电负性最小，Y的第一电离能最大 B．ZX2的中心原子为sp2杂化 C．W2X的稳定性高于W2Z是因为W2X分子间存在氢键 D．Z的最高价氧化物的空间结构为平面三角形 答案：C 解析：由题意可知，短周期元素W、X、Y和Z分别为H、O、F和S。 11．SF6可用作高压发电系统的绝缘气体。分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是(　　) A．是非极性分子 B．键角∠FSF都等于90° C．S与F之间共用电子对偏向F D．S原子满足8电子稳定结构 答案：AC 解析：SF6分子结构对称、正负电中心重合，为非极性分子，A正确；由SF6的结构图可知，相邻S—F键的键角为90°或180°，B错误；共用电子对偏向非金属性较强的元素，F的非金属性强于S，故共用电子对偏向F，C正确；该化合物中S原子形成6个键，不是8电子稳定结构，D错误。 12．As2O3(砒霜，分子结构如图所示)在医药、电子等领域有重要应用，溶于盐酸可生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原可生成AsH3。下列说法不正确的是(　　) A．As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2 B．LiAlH4为离子化合物 C．AsCl3的空间结构为三角锥形 D．AsH3与AlH3的键角均小于109°28′ 答案：AD 解析：As2O3中As原子形成3个σ键，还有1个孤电子对，价层电子对数是4，故其杂化方式为sp3，A错误；AsH3中As原子上的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，其空间结构为三角锥形，所以其键角小于109°28′，AlH3中Al原子上的价层电子对数为3＋＝3，无孤电子对，其空间结构为平面三角形，则其键角为120°，D错误。 13．离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质，应用广泛。1­乙基­3­甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的结构如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．该离子液体中C原子的杂化方式为sp2、sp3 B．阴离子呈正四面体形 C．阳离子中σ键数目是π键数目的10倍 D．该离子液体与水能够形成氢键 答案：C 14．吡咯和卟吩都是平面分子。已知处于同一平面的多原子分子中如有相互平行的p轨道，p轨道电子在多个原子间运动形成不局限在两个原子之间的π型化学键，称为离域π键，表示为Π，m是成键原子数，n是成键电子数。下列说法错误的是(　　) A．卟吩和吡咯都是极性分子 B．吡咯和卟吩中N原子的杂化方式都为sp2杂化 C．吡咯中存在离域π键，表示为Π D．肼(H2N—NH2)分子中也存在离域π键 答案：D 解析：吡咯和卟吩正、负电荷中心均不重合，都是极性分子，A正确；根据吡咯和卟吩都是平面分子可知，吡咯中N原子形成3个σ键，还有2个未参与杂化的电子用于形成离域π键，价层电子对数为3，为sp2杂化；卟吩中，每个N原子上的价层电子对数也为3，为sp2杂化，B正确；吡咯分子中环上每个碳原子提供1个电子、N原子提供2个电子形成离域π键，该离域π键表示为Π，C正确；H2N—NH2分子中只存在σ键，不存在π键，D错误。 三、非选择题 15．水是自然界中普遍存在的一种物质，也是维持生命活动所必需的一种物质。请回答下列问题： (1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为ds­s，p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为dp­p，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为________。 (2)如图为冰的结构。若一定量的冰中含有4 mol氢键，则冰的物质的量为________。 (3)已知2H2OH3O＋＋OH－，H3O＋的空间结构为________。 (4)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。 ①一定实验条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，称为“热冰”，其计算机模拟图如下： 采用“弱电场”的条件可使水结成“热冰”，说明水分子是________(填“极性”或“非极性”)分子。 ②用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子H2O＋。产生的阳离子H2O＋具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式：__________________________________。 (5)水的分解温度高于其沸点的原因是__________________________________________ ______________________________。 答案：(1)ds­sp3　(2)2 mol　(3)三角锥形　 (4)①极性　②2H2O＋＋SO2===4H＋＋SO (5)水分解需要破坏分子内部的共价键，水的汽化只需破坏分子间作用力，而通常共价键比分子间作用力强得多 解析：(1)H原子核外只有1个电子，且占据s轨道，H2O分子中O原子通过杂化形成4个sp3杂化轨道，其中两个杂化轨道上已有成对电子，另外两个杂化轨道上的未成对电子分别与H原子的s电子配对形成共价键，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为ds­sp3。 (2)每个水分子与相邻的4个水分子形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共有，则1 mol冰中含有2 mol氢键，2 mol冰中含有4 mol氢键。 16．已知PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色固体，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色固体，在水中的溶解度较大。请回答下列问题。 (1)PtCl2(NH3)2是平面四边形结构还是四面体形结构：____________。 (2)请在下面方框内画出这两种固体分子的空间结构。 淡黄色固体： 黄绿色固体： (3)淡黄色固体物质由____________(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)组成，黄绿色固体物质由____________组成。 (4)黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体在水中的溶解度大，其原因是______________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)平面四边形 (2) (3)非极性分子　极性分子 (4)黄绿色固体是由极性分子组成的，而淡黄色固体是由非极性分子组成的，根据“相似相溶”规律可知前者在水中的溶解度大于后者 解析：根据PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，即其有两种同分异构体，可知其结构应为平面四边形结构，若为四面体结构则无同分异构体。PtCl2(NH3)2的两种同分异构体的结构分别为①，②。黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大，根据“相似相溶”规律可知，黄绿色固体是由极性分子组成的，其结构为②；淡黄色固体是由非极性分子组成的，其结构为①。 17．X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大，只有X、Y、Z为短周期元素，相关信息如表： 元素 相关信息 X 基态原子核外有3个能级，且各能级电子数目相等 Y 常见化合价只有0、－1、－2 Z 单质为黄绿色有毒气体 M 第四周期d区元素，基态原子的核外有6个未成对电子 R 第五周期元素，与X处于同一主族 (1)元素X、Y电负性较大的是________(用元素符号表示)。 (2)XYZ2分子中所有原子均满足8电子结构，分子中σ键与π键的数目比为________。 (3)元素Y可形成一种氢化物的空间结构如图所示，中心原子Y的杂化方式是________，该分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。 (4)元素M基态原子的价层电子排布式为________，MO5中M的化合价为＋6，则该分子中含有过氧键的数目为________。 (5)元素R与Z可形成化合物RZ2，用价层电子对互斥模型推断该分子的空间结构：________，分子中Z—R—Z的键角____(填“>”“＝”或“<”)120°。 答案：(1)O　(2)3∶1　(3)sp3　极性 (4)3d54s1　2　(5)V形　< 解析：X的基态原子核外有3个能级，且各能级电子数目相等，则其核外电子排布式为1s22s22p2，X为C元素；Y的常见化合价只有0、－1、－2，则Y为O元素；Z单质为黄绿色有毒气体，则Z为Cl元素；M为第四周期d区元素，其基态原子的核外有6个未成对电子，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，M为Cr元素；R位于第五周期，与X处于同一主族，则R为Sn元素。 (2)XYZ2为COCl2，COCl2分子中所有原子均满足8电子结构，每个COCl2分子中含有1个C===O键和2个C—Cl键，每个碳氧双键中含有1个σ键和1个π键，则COCl2分子中σ键与π键数目之比为(1＋2)∶1＝3∶1。 (3)Y为O元素，根据图示可知该氢化物为H2O2，其分子中含有的H—O键为极性键，且分子结构不对称，属于极性分子；H2O2中O原子采取sp3杂化。 (4)Cr元素的化合价为＋6，设过氧键的数目为x，由化合物中正、负化合价代数和为0可知，x×(－2)＋(5－2x)×(－2)＋6＝0，解得x＝2。 (5)SnCl2分子中Sn原子上的价层电子对数为2＋＝3且含有一个孤电子对，则Sn原子是sp2杂化，SnCl2分子的空间结构为V形；由于孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，所以Cl—Sn—Cl的键角<120°。 18．生产生活中处处有化学，结合物质与结构的相关知识，回答下列问题： (1)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用，该物质的结构简式如图所示。 ①维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有________。 a．离子键、共价键 b．离子键、氢键、共价键 c．氢键、范德华力 d．离子键、氢键、范德华力 ②维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质，这些物质中属于非极性分子的化合物有________。 (2)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)，甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“>”“<”或“＝”)甲醛分子内的O—C—H键角。 (3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJ·mol－1，F—F键的键能为159 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol－1。ClF3的熔、沸点比BrF3的____(填“高”或“低”)。 (4)TiCl4稳定性比CCl4差，极易水解，试从结构角度分析其原因__________________________ ____________________。 (5)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________(填“>”或“<”)Ka(苯酚)，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)铁能与三氮唑(Bipy，结构为)形成多种化合物。 1 mol Bipy中含有σ键____mol, Bipy中碳原子杂化方式为________。 答案：(1)①d　②CO2　(2)sp3　< (3)172　低　 (4)Ti—Cl键的键长比C—Cl键的长、键能低，易断裂 (5)<　 中形成分子内氢键，使—OH更难电离出H＋ (6)8　sp2 解析：(1)①维生素B1晶体溶于水的过程会电离出Cl－等，故需要克服离子键，维生素B1分子间存在氢键、范德华力，d正确。②N2为单质，另外五种化合物中属于非极性分子的是CO2。 (2)甲醇分子中碳原子形成四个σ键，为sp3杂化，甲醇分子内O—C—H的键角接近109°28′，甲醛分子中碳原子形成三个σ键，为sp2杂化，O—C—H的键角接近120°。 (3)破坏化学键吸收的能量为242 kJ·mol－1＋3×159 kJ·mol－1＝719 kJ·mol－1，设Cl—F的键能为x kJ·mol－1，形成化学键时所放出的能量为6x kJ·mol－1，则有719 kJ·mol－1－6x kJ·mol－1＝－313 kJ·mol－1，所以x＝172；ClF3和BrF3的熔、沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比BrF3低。 9 学科网（北京）股份有限公司 $