专题4 分子空间结构与物质性质 专题达标检测（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版）江苏专版

(时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1．为实现碳达峰、碳中和目标，可将CO2催化加氢制甲醇，反应的化学方程式为CO2＋3H2CH3OH＋H2O，下列有关说法错误的是(　　) A．两个H结合形成H2，体现了共价键的饱和性 B．H2O是极性分子 C．CH3OH中心原子杂化为sp3杂化 D．CO2分子中σ键与π键的个数比为2∶1 解析　共价键具有饱和性、方向性，两个H结合形成H2，体现了共价键的饱和性，故A正确；H2O中O原子价电子对数为4，有2个孤电子对，所以H2O是极性分子，故B正确；CH3OH中心C原子形成4个σ键，C原子杂化方式为sp3杂化，故C正确；CO2分子的结构式为O===C===O，双键中有1个σ键和1个π键，σ键与π键的个数比为1∶1，故D错误。 答案　D 2．下列图示或化学用语表示不正确的是(　　) A．乙炔的空间结构模型 B．SO2的VSEPR模型 C．基态Cr的价层电子的轨道表示式 D．p轨道的电子云轮廓图 解析　乙炔为直线结构，且C原子半径大于H，空间填充模型正确，故A正确；SO2中心S原子价层电子对数为3，有1对孤电子对，VSEPR模型符合二氧化硫的结构，故B正确；基态Cr的价层电子的轨道表示式为，故C错误；p轨道为哑铃型，电子云轮廓正确，故D正确。 答案　C 3．用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传授给学生，下列示意图或图示正确的是(　　) 解析　砷原子的核外各层电子数为2、8、18、5，A错误；B项中配位键应表示为F→B，B错误；F—H…F中的实线是共价键，虚线是氢键，C错误；丙氨酸的手性异构体互为镜像而不能重叠，D正确。 答案　D 4．下列分子中键角最大的是(　　) A．H2S B．H2O C．CCl4 D．NH3 解析　题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4，CCl4中不存在孤电子对，键角为109.5°；NH3中存在1个孤电子对，H2S和H2O中存在2个孤电子对，由于孤电子对的排斥作用，导致NH3、H2S和H2O的键角小于109.5°。 答案　C 5．下列三种有机物：①苯酚，②花生油，③木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]，它们在常温下的水溶性大小顺序正确的是(　　) A．①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 解析　苯酚以及木糖醇都含有羟基，可形成氢键，含有羟基数目越多，越易溶于水，溶解性③>①，花生油为酯类物质，难溶于水，溶解性最小。 答案　B 6．在分子结构中，当a、b、x、y为彼此不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是(　　) A．苹果酸 B．丙氨酸 C．葡萄糖 D．甘油醛 解析　手性碳原子是指连有四个各不相同的原子或基团的碳原子，判断手性碳原子时抓住以下两点：手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个原子或基团是不相同的。 答案　A 7．(2025·黑吉辽内蒙古卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　) A．反应中各分子的σ键均为p-p σ键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C．Cl—O键长小于H—O键长 D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 解析　反应中各分子的σ键不全是p-p σ键。例如，H2O中的H—O键是s-sp3 σ键，而非p-p σ键，A错误；根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；Cl的原子半径大于H，Cl—O键长应大于H—O键长，C错误；HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3个孤电子对，D错误。 答案　B 8．NF3分子中的中心原子采取sp3杂化，下列有关叙述正确的是(　　) A．NF3分子的空间结构呈三角锥形 B．NF3分子的空间结构呈平面三角形 C．NF3分子中的N—F键间的夹角与CH4分子中的C—H键间的夹角相等 D．NF3分子不能与其他粒子形成配位键 解析　氮原子采取sp3杂化，形成4个杂化轨道，其中1个轨道已填入孤电子对，另外3个则与F的2p轨道重叠形成共价键，所以NF3呈三角锥形；由于孤电子对对成键电子对的排斥作用，导致N—F键间的夹角小于CH4分子中的C—H键间的夹角；由于NF3中有孤电子对，所以NF3能与具有空轨道的原子或离子形成配位键。 答案　A 9．下列叙述不正确的是(　　) A. [Ag(NH3)2]＋的空间结构是直线形，其中Ag＋采取sp杂化 B．[Ni(CN)4]2－和[Zn(NH3)4]2＋的配位数都是4，它们的空间结构都为正四面体形 C．Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式异构体，其中顺式为极性分子，反式为非极性分子 D．用BaCl2溶液可区别[Cu(NH3)4]SO4溶液和[Cu(NH3)4](NO3)2溶液 解析　[Ni(CN)4]2－的空间结构为平面正方形。 答案　B 10．(2025·甘肃卷)物质的结构决定性质，下列事实与结构因素无关的是(　　) 选项 事实 结构因素 A K与Na产生的焰色不同 能量量子化 B SiH4的沸点高于CH4 分子间作用力 C 金属有良好的延展性 离子键 D 刚玉(Al2O3)的硬度大，熔点高 共价晶体 解析　焰色试验的本质是电子跃迁释放特定波长的光，不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异，结构因素正确，A不符合题意；SiH4和CH4均为分子晶体，沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定，结构因素正确，B不符合题意；金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动)，而离子键对应离子晶体(延展性差)，结构因素“离子键”错误，C符合题意；四大晶体类型只是理想的模型，共价晶体与离子晶体没有明显的边界，二者间存在过渡区域，Al2O3的化学键中共价键百分数多，属于偏向共价晶体的过渡晶体，性质和共价晶体接近，故Al2O3的硬度大，熔点高，结构因素正确，D不符合题意。 答案　C 11．(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[ZW6X6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　) A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3 C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于NH4Cl溶液 D．Y3[ZW6X6]2中WX－提供电子对与Z3＋形成配位键 解析　W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元素；X、Y的第一电离能都比左右相邻元素的高，则X、Y为第ⅡA族或第ⅤA族的元素，W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素，则X为N元素，Y为Mg元素；Z的M层未成对电子数为4，根据构造原理知，Z的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Z为Fe元素。W、X、Y、Z四种元素可分别形成的单质有金刚石、氮气、单质镁、单质铁，其中金刚石为共价晶体，熔点最高，A项错误；NH3的中心N原子的价层电子对数为3＋×(5－3×1)＝4，轨道杂化类型为sp3，B项正确；Mg(OH)2难溶于NaCl溶液，由于NH4Cl为强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，故Mg(OH)2能与NH4Cl溶液反应：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O，C项正确；Mg3[Fe(CN)6]2中Fe3＋有空轨道，CN－提供孤电子对可以与Fe3＋形成配位键，D项正确。 答案　A 12．冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6结构如下图A所示，图D是18-冠-6与钾离子形成的超分子结构。下列说法不正确的是(　　) A．18-冠-6中碳原子核外电子有5种不同的空间运动状态 B．18-冠-6在水相和油相中均有一定的溶解度，能表示其在油相中的结构应是图C C．18-冠-6与K＋作用，不与Li＋或Na＋作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征 D．图D的超分子与二甲醚相比，该超分子中“C—O—C”键角更大 解析　18-冠-6中碳原子参与sp3杂化，核外电子占用5个原子轨道，有5种不同的空间运动状态，故A正确；烃基亲油、O原子亲水，能表示其在油相中的结构应是图B，故B错误；18-冠-6与K＋作用，不与Li＋或Na＋作用，冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子，这反映了超分子的“分子识别”的特征，故C正确；图D的超分子中O原子有1个孤电子对，二甲醚中O原子有2个孤电子对，与二甲醚相比，该超分子中“C—O—C”键角更大，故D正确。 答案　B 13．(2025·江苏卷)探究含铜化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ　取一定量5%CuSO4溶液，加入适量浓氨水，产生蓝色沉淀。 步骤Ⅱ　将沉淀分成两等份，分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸，沉淀均完全溶解，溶液分别呈现深蓝色、蓝色。 步骤Ⅲ　向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 下列说法正确的是(　　) A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为SO4 B．步骤Ⅱ的两份溶液中：c深蓝色(Cu2＋)<c蓝色(Cu2＋) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋＋4NH3↑ 解析　步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2，而非[Cu(NH3)4]SO4。因为适量浓氨水与CuSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀，过量氨水才会溶解沉淀形成络合物，A错误；步骤Ⅱ中，深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2＋因形成[Cu(NH3)4]2＋络离子而浓度降低，而蓝色溶液(加入稀盐酸)中Cu2＋可以自由移动，浓度较高，因此c深蓝色(Cu2＋) < c蓝色(Cu2＋)，B正确；步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化，且后续加入盐酸后有反应发生，说明铁未钝化。真正原因是络合物中Cu2＋浓度过低，无法被Fe置换，C错误；步骤Ⅲ中加入盐酸后，H＋与NH3结合生成NH，导致配合物释放Cu2＋，随后Fe与H＋反应生成H2(气泡)，并与Cu2＋发生置换反应生成Cu，D的反应式未体现H＋的作用，与实际反应原理不符，D错误。 答案　B 二、非选择题：共4小题，共61分。 14．(14分)臭氧(O3)能吸收紫外线，保护人类赖以生存的环境。O3分子的结构如图所示，呈V形，键角为116.5°，中间的一个氧原子与另外两个氧原子分别构成一个非极性共价键。中间氧原子提供2个电子，旁边两个氧原子各提供一个电子，构成一个特殊的化学键(虚线内部分)，分子中三个氧原子共用这4个电子。请回答： (1)O3中的非极性共价键是________(填“σ”或“π”，下同)键，特殊的化学键是________键。 (2)分子中的大π键可用符号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(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则O3中的大π键应表示为________。 (3)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是________(填字母)。 A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2 (4)分子中某一原子上没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对，O3分子中有________对孤电子对。 解析　(1)由题意可知，中间的氧原子以2个σ键和1个π键与旁边的2个氧原子连接。(3)H2O分子中氧原子采用sp3杂化；CO2中碳原子采用sp杂化；BeCl2中Be原子采用sp杂化；SO2中硫原子采用sp2杂化，为V形结构，所以SO2和O3的结构类似。 答案　(1)σ　π　(2)Π　(3)C　(4)5 15．(15分)(1)在化学中，常用一条短线表示一个化学键，如下图所示的物质结构中，虚线表示化学键或分子间作用力的是________(填字母)。 (2)已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题： ①PH3的电子式为________。 ②空间结构为________。 ③中心原子采取________杂化。 ④PH3分子中的化学键________(填“有”或“无”)极性，其分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。 ⑤PH3与NH3的热稳定性：________更强。 解析　(1)A选项中的虚线表示石墨结构中层与层之间存在的范德华力；C选项中的实线表示CCl4分子中实际存在的C—Cl共价键，虚线表示四个成键的氯原子相连时在空间形成了正四面体；B、D两项中的虚线表示共价键。(2)氮元素的非金属性比磷元素强，故热稳定性：NH3＞PH3。 答案　(1)ABD (2)①　②三角锥形　③sp3　④有　极性　⑤NH3 16．(16分)(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为________，中心原子的杂化方式为_____________。 (2)As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为________。 (3)AlH中，Al原子的轨道杂化方式为__________；列举与AlH空间结构相同的一种离子和一种分子：________、________(填化学式)。 (4)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为______________，SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。 解析　(1)COCl2分子中有1个C—O键和2个C—Cl键，其中σ键的数目为3，π键数目为1，二者个数比为3∶1，COCl2的价层电子对数为3，无孤电子对，采用sp2杂化。(2)根据结构示意图，As的价电子对数＝3＋1＝4，采用sp3杂化。(3)AlH中，Al的价电子对数＝4＋×(3＋1－1×4)＝4，所以Al原子为sp3杂化；等电子体的结构相似，所以与AlH空间结构相同的离子有NH、BH等，分子有CH4等。(4)由价层电子对互斥理论可知，SnBr2分子中Sn原子的价电子对数＝2＋×(4－1×2)＝3，Sn原子的轨道杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，空间结构为V形，孤对电子的斥力使SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角减小，小于120°。 答案　(1)3∶1　sp2　(2)sp3 (3)sp3　NH　CH4　(4)sp2　＜ 17．(16分)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道；D与E同族，请回答下列问题： (1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为________，其中心原子的杂化方式为________，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，任意写出三种)。 (2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是________(填化学式，下同)；酸根离子呈三角锥形结构的是________。 (3)BA4分子的空间结构为________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为________。 (4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中σ键和π键的数目之比为________。 解析　由“A的核外电子总数与其周期数相同”可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道”可知B是C元素；由“A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其中心原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3，H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4、C2H4等。(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是NO、NO、CO；酸根离子呈三角锥形结构的是SO。(3)CH4分子的空间结构为正四面体形；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为σ键。(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，该氢化物的分子式为C2H2，结构式为H—C≡C—H，其分子中σ键和π键的数目之比为3∶2。 答案　(1)NH3　sp3　H2O2、N2H4、C2H4 (2)NO、NO、CO　SO (3)正四面体形　σ键　(4)3∶2 学科网（北京）股份有限公司 $