第二章 分子结构与性质 单元测试 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2
2026-09-19
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摘要:
**基本信息**
聚焦“分子结构与性质”单元,以化学观念和科学思维为导向,覆盖杂化方式、键参数、分子构型等核心知识,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|16题|杂化方式(第1题)、键能键角(第2题)、氢键(第3题)、元素周期律(第4题)|基础巩固,结合具体分子实例考查微观结构|
|非选择题|4题|空间构型(17题)、杂化类型(18题)、实际应用(可燃冰置换,18题)、物质性质比较(19题)|综合应用,融入科技情境(可燃冰)和实际问题(农药),体现科学探究与实践|
内容正文:
第二章 分子结构与性质(单元卷)解析版
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.有机物 中标有“•”的碳原子的杂化方式依次为
A.sp、sp2、sp3 B.sp3、sp2、sp
C.sp2、sp、sp3 D.sp3、sp、sp2
【参考答案】B
【解析】甲基上C原子采取sp3杂化;碳碳双键上碳原子采取sp2杂化;碳碳三键的C原子采取sp杂化。
2.下列比较中,正确的是
A.键能: B.键角:
C.键长: D.模型:和相同
【参考答案】D
【解析】A.键能比较:(H-N > H-P > H-As),随原子半径增大导致键长增长、键能降低。H-N、H-P、H-As键能随原子序数增加而减小
,键能H−N>H−P>H−As,故 A错误;
B.SiF4 、 NH3 、 H2O中心原子价电子对数均为4,SiF4中Si原子无孤电子对,NH3中N原子有1个孤电子对,H2O中O原子有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以键角SiF4>NH3>H2O,故B错误;
C.键长:C-C> C=C > C≡C,故C错误;
D.CS2和BeCl2的中心原子均采用sp杂化,VSEPR模型相同,故D正确;
选D。
3.下列说法正确的是
A.NH2OH分子间氢键的强弱:O-H…O>N-H…N
B.键角:H2O>CH4
C.酸性:CH3COOH>HCOOH
D.共价键的极性:H-Cl>H-F
【参考答案】A
【解析】A.氢键强弱和形成氢键的元素电负性正相关,的电负性大于,键极性更强,因此氢键强于,A正确;
B.为正四面体结构,键角为,中中心原子存在2对孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥作用更强,键角约为,因此键角,B错误;
C.甲基为推电子基团,会降低羧基中键的极性,使更难电离出,因此酸性,C错误;
D.共价键极性与成键原子电负性差值正相关,的电负性大于,的电负性差值更大,因此极性,D错误;
故选A。
4.W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子中电子只有1种自旋状态,X与Y同周期且相邻,Y元素原子的价层电子排布为nsnnp2n,Z元素原子最外层只有1个电子。下列说法不正确的是
A.电负性:Y>X>W>Z B.简单离子半径:X>Y>Z
C.简单氢化物的沸点:X<Y D.W、X、Y形成的单质均为非极性分子
【参考答案】D
【分析】W元素原子中电子只有1种自旋状态,W为;Y元素原子的价层电子排布为nsnnp2n,s能级电子最多填充2个,,所以Y为;X与Y同周期且相邻,原子序数小于Y,X为;Z元素原子最外层只有1个电子,原子序数大于Y且属于短周期主族元素, Z为。
【解析】A.同周期主族元素电负性从左到右递增,电负性大于,电负性大于活泼金属,故电负性,A正确;
B.、、电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故简单离子半径,B正确;
C.的简单氢化物为,的为,常温下为液态、为气态,且分子间氢键强于,故沸点,C正确;
D.的单质存在,为极性分子,因此三种元素形成的单质不都是非极性分子,D错误;
故选D。
5.(砒霜)是两性氧化物,其二聚分子结构如图所示。溶于盐酸生成用还原生成。下列说法正确的是
A.分子中原子的价层电子对数是
B.为共价化合物
C.的价层电子对互斥模型是正四面体形
D.的空间结构为平面三角形
【参考答案】C
【解析】A.由三氧化二砷二聚分子结构图可知中原子形成3个键,孤电子对数为,价层电子对数为,A错误;
B.由和构成,含有离子键,属于离子化合物,B错误;
C.中中心铝原子上孤电子对数为,无孤电子对,键数为4,价层电子对数为4,无孤电子对,价层电子对互斥模型为正四面体形,C正确;
D.中的孤电子对数为,有1个孤电子对,键数为3,价层电子对数为4,价层电子对互斥模型为四面体形,空间结构为三角锥形,D错误;
答案选C。
6.下列说法正确的是
①分子中,键是键,电子云轮廓图为
②一元酸的酸性:三氟乙酸<三氯乙酸
③违背了泡利原理
④键能、,因此的沸点大于的沸点
⑤的价层电子对互斥模型:
⑥原子结构示意图:
⑦邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
A.①④⑦ B.②③④ C.③⑤⑥ D.①⑤⑥
【参考答案】D
【解析】①分子中,Cl的3p轨道头碰头重叠形成p-p σ键,电子云轮廓图是两侧哑铃沿键轴相连,①正确;
②电负性:F>Cl,吸电子能力更强,羧基更容易电离出H+,酸性:三氟乙酸>三氯乙酸,②错误;
③洪特规则:电子填入等价轨道时,优先分占不同轨道,自旋方向相同,图中是前两个轨道自旋向上,第三个轨道自旋向下,违背洪特规则,不是泡利原理;泡利原理是:一个轨道最多容纳2个自旋相反电子,这个图没有同一轨道放两个同向电子,不违反泡利原理,③错误;
④沸点属于分子间作用力,和键能(分子内共价键)无关;N2H4能形成分子间氢键,沸点更高,因果关系错误,④错误;
⑤H2O价层电子对数,价层电子对互斥模型为四面体形(2成键+2孤电子对),图为四面体,⑤正确;
⑥,22 号元素,电子排布 2、8、10、2,原子结构示意图正确,⑥正确;
⑦邻羟基苯甲醛分子内氢键:是O-H...O,氢键在羟基H和醛基O之间,图里画错了,⑦错误;
正确的有①⑤⑥,故选D。
7.是重要的化工原料,易溶于氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.的空间结构是正四面体形
C.键角: D.基态As原子有33种能量不同的电子
【参考答案】C
【解析】A.N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期的O,O的非金属性远强于S,且S电子层数更多,第一电离能小于O,则第一电离能:,A项错误;
B.的中心As原子的价层电子对数为,杂化方式为杂化,有一个孤电子对,空间结构是三角锥形,B项错误;
C.的中心原子N、P、As的价层电子对数均为,杂化方式均为杂化,均有一个孤电子对,空间结构均为三角锥形,N、P、As处于同一主族,原子序数依次增大,非金属性依次减小,电负性依次减小,成键电子对离中心原子越来越远,成键电子对之间的排斥力依次减弱,键角逐渐减小,故键角:,C项正确;
D.同一原子中同一能级的电子能量相同,基态As原子的核外电子排布为,包含8种不同能级,则有8种能量不同的电子,D项错误;
故选C。
8.中心原子为Cl,中心原子为O,二者均为V形结构,但中存在大键()。已知:。下列说法正确的是
A.是非极性分子
B.Cl—O键的键长:
C.键角:
D.HClO分子中Cl的价电子层有2对孤电子对
【参考答案】B
【解析】A.为V形结构,结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.中存在大π键,Cl−O键的键级大于1(大于单键);而中Cl−O为普通单键,键级为1。键键级大于中的单键,键级越大键长越短,故中键长更短,B正确;
C.中心为杂化,中心为杂化,且中心Cl原子仅1个单电子和1对孤电子,Cl2O中心O原子含对孤电子,孤对斥力更大,故孤对越少,斥力更小,键角更大,故键角,C错误;
D.结构式为,Cl只与O形成1个单键,Cl价电子共7个,成键消耗1个,剩余6个即对孤电子对,D错误;
故选B。
9.吡咯、呋喃及噻吩均是杂环化合物,它们都是平面形分子,结构简式见下表
物质
吡咯
呋喃
噻吩
结构简式
下列说法错误的是
A.电负性
B.噻吩中S的杂化方式为
C.同周期元素中第一电离能比O大的有3种
D.三种分子中均存在大π键
【参考答案】B
【解析】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,A正确;
B.题干明确三种分子均为平面形分子,若噻吩中为杂化,分子应为空间四面体结构,与平面结构矛盾,因此为杂化,B错误;
C.第二周期元素中,第一电离能比大的有(2p轨道半充满稳定)、、共3种,C正确;
D.三种分子均为平面五元环,环上5个原子均为杂化,共提供6个p电子,形成离域大π键,符合休克尔规则,D正确;
故本题选B。
10.下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A.()分子中共价键数目与孤电子对数目之比为
B.白磷()是正四面体结构,键角是
C.呋喃()所有原子共平面,则呋喃中含大键
D.氨水中最主要的氢键存在形式:
【参考答案】C
【解析】A.()分子中共价键数目为8,分子中每个S采用杂化,每个S的孤电子对数目为,分子含有的孤电子对数目为,故分子中共价键数目与孤电子对数目之比为,A错误;
B.白磷()是正四面体结构,P原子处于正四面体的顶点位置,故键角是60°,B错误;
C.呋喃()的结构为含氧五元杂环,所有原子共平面,故所有原子均为杂化;O原子未杂化的p轨道提供2个电子,4个C原子各提供1个p电子,总共6个电子,形成5中心6电子的离域大π键;即,C正确;
D.氨水中,电负性、半径:O>N,所以O的氢键给质子能力更强,故氨水中最主要的氢键是(即水分子的O-H与NH3分子中的N之间),D错误;
故选C。
11.伏诺拉生是目前临床常用的新型抑酸药物。有机物Z(如图所示)可用于合成该物质,Z分子内两个环均为平面结构,下列说法正确的是
A.该分子具有手性
B.该分子不可能存在分子内氢键
C.该分子中所有碳原子与氮原子的杂化方式均相同
D.已知醛基吸引电子能力较强,该分子中N-H键比中的N-H键极性小
【参考答案】C
【解析】A.该分子不具有饱和碳原子,因此没有手性碳原子,不具有手性,A错误;
B.该分子中氨基上的H原子可以和苯环上的F原子形成分子内氢键,B错误;
C.Z分子内两个环均为平面结构,该分子中所有碳原子均形成3个σ键,存在π键,均为杂化;吡咯环中的N原子为了形成共轭大π键,也为杂化,杂化方式相同,C正确;
D.醛基吸引电子能力较强,使得中N-H键极性增强,比中的N-H键极性大,D错误;
答案选C。
12.硫酰氟()是一种低温高效杀虫剂,分子呈四面体形,结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.硫原子的杂化方式是 B.分子结构呈中心对称,是非极性分子
C.是手性分子 D.键角大小:
【参考答案】A
【解析】A.硫原子价电子有6个,S形成两个硫氧双键,两个单键,共4个σ键,无孤对电子,故硫原子的杂化方式为,A正确;
B.四面体结构中氧原子和氟原子电负性不同,化学键极性不等,该分子正负电荷中心不重合,是极性分子,B错误;
C.该分子结构不对称,与中心S原子相连的原子只有两种,不是手性分子,C错误;
D.双键间的排斥力比单键间的更强,所以键角大小:,D错误;
故选A。
13.下列对分子性质的解释中,不正确的是
A.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子,则NH3·H2O的结构式如图1
B.和的中心原子杂化方式不同,前者是后者是
C.、、的VSEPR模型相同
D.由如图2可知酸性,因为分子中有1个非羟基氧原子
【参考答案】B
【解析】
A.NH3与H2O以氢键(用“……”表示)结合形成NH3•H2O分子,氨气中N和水中H形成氢键,则NH3•H2O的结构式为,A正确;
B.NF3中N原子价层电子对数=3+,BF3分子中B原子价层电子对数=3+,中心原子杂化类型:前者为sp3、后者为sp2,B错误;
C.HCHO中C原子价层电子对数=3+且不含孤电子对,中C原子价层电子对数=3+且不含孤电子对,SO3分子中S原子价层电子对数=3+且不含孤电子对,这三种微粒空间构型都是平面三角形,C正确;
D.H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸,D正确;
故答案选B。
14.下列物质的性质比较,其中正确的是
A.沸点:CH3CH2CH2CH3>CH3CH2OH>CH3OH
B.酸性:HCOOH> >CH3COOH
C.碱性:NH3>CH3NH2>
D.氧化性:FeCl3>Cl2>Br2
【参考答案】B
【解析】A.CH3CH2OH与CH3OH分子间存在氢键,沸点比CH3CH2CH2CH3的高,A错误;
B.甲基均为推电子基,推电子基会使羧基氧原子上的电子云密度增大,从而使氢离子更难电子,酸性减弱。此外苯环与羧基相连时,使羧基上的电子云向苯环转移,羧基的电子云密度降低,从而削弱了羟基中的氢氧键,使羟基氢较易电离出来,显出较强的酸性。但是,苯环的大π键能降低羧基的电子云密度,其吸电子的能力是有限的。所以作用的总效应使苯甲酸的酸性只能比乙酸强,但比甲酸弱,B正确;
C.碱性强弱是看中心原子的给电子对的能力,给电子能力强,则碱性会强,相反碱性变弱。若氮原子上连接的烷基为推电子基,则烷基越多,其碱性越强。碱性:CH3NH2>NH3,C错误;
D.因铁与氯气反应生成的是氯化铁,所以氧化性:Cl2>FeCl3,D错误;
故选B。
15.类比是学习化学的重要方法。下列类比错误的是
A.由SiCl4是非极性分子,类比推理:SF4是非极性分子
B.由BF3的空间结构为平面三角形,类比推理:BBr3的空间结构为平面三角形
C.由键角NH3>PH3,类比推理:键角H2S>H2Se
D.由酸性CF3COOH>CCl3COOH,类比推理:酸性ClCH2COOH>BrCH2COOH
【参考答案】A
【解析】A.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,为正四面体结构,正负电荷中心重合,是非极性分子;中心原子价层电子对数为,有1对孤电子对,正负电荷中心不重合,是极性分子,该类比错误,A符合题意;
B.和中心原子均为,价层电子对数均为,无孤电子对,空间结构均为平面三角形,类比正确,B不符合题意;
C.同主族元素从上到下电负性减小,电负性大于,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对斥力更大,键角;同理电负性大于,中成键电子对斥力更大,键角,类比正确,C不符合题意;
D.电负性,的吸电子效应强于,使中键极性更强,酸性;同理电负性,吸电子效应强于,酸性,类比正确,D不符合题意;
故选A。
16.三分子磷酸()间可脱水形成环状三聚磷酸(),已知:磷的含氧酸中,双键氧占总氧原子的比例越大,酸性越强。下列说法不正确的是
A.环状三聚磷酸的结构式:
B.环状三聚磷酸为三元酸
C.环状三聚磷酸分子中的为杂化
D.常温下:磷酸大于环状三聚磷酸
【参考答案】D
【解析】A.三分子磷酸脱水形成环状三聚磷酸,共脱去3分子,总组成为,每个P原子连1个双键氧、1个可电离羟基,通过2个桥氧和另外两个P连接成六元环,结构式符合组成,A不符合题意;
B.环状三聚磷酸分子中含有3个可电离出的羟基,因此属于三元酸,B不符合题意;
C.每个P原子形成4个键,价层电子对数为4,无孤电子对,因此P为杂化,C不符合题意;
D.双键氧占总氧原子的比例越大,酸性越强,一级电离常数越大,磷酸中双键氧占比为,环状三聚磷酸中双键氧占比为,,因此环状三聚磷酸酸性更强,磷酸的小于环状三聚磷酸,D符合题意;
故选D。
二、非选择题
17.(1)磷酸根离子的空间构型为_______,其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(2)乙二胺()是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。
(3)元素与N同族。预测的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_______。
(4)中,电负性最高的元素是_______;P的_______杂化轨道与O的轨道形成_______键。
(5)的空间构型为_______(用文字描述);抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_______;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
【参考答案】 正四面体 4 三角锥形 低 分子间存在氢键 O 正四面体形 易溶于水
【解析】(1)中中心P原子的价层电子对数为,不含孤电子对,因此其空间构型为正四面体,P原子采取杂化方式,形成4个杂化轨道,故答案为:正四面体;4;;
(2)乙二胺中N原子形成3个键,有1个孤电子对,杂化轨道数为4,采取杂化,C原子形成4个键,杂化轨道数为4,采取杂化,故答案为:;;
(3)元素与N位于同主族,的氢化物()分子的立体结构与N的氢化物()分子的立体结构相同,均为三角锥形;的沸点比的沸点低,是因为分子间存在氢键,故答案为:三角锥形;低;分子间存在氢键;
(4)同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:;同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,则电负性:;中H元素显正价,P元素显负价,则电负性:,由此可得电负性:,故中,电负性最高的是氧(O),P与O原子形成4个键,且无孤电子对,则P采用杂化,P的杂化轨道与O的轨道形成键,故答案为:O;;;
(5)的中心S原子最外层有6个电子,按照模型,价层电子对数为4,故中的S原子为杂化,空间构型为正四面体形,形成双键的碳原子为杂化,四个键均为单键的碳原子为杂化;抗坏血酸分子中有四个羟基,羟基为亲水性基团,则抗坏血酸易溶于水,故答案为:正四面体形; ;易溶于水。
18.2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功,这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成如图所示的笼状结构(表面的小球是水分子,内部的大球是CH4分子或CO2分子;“可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物),其相关参数见表。
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E/kJ·mol-1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
(1)CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2,理由是_______。
(2)为开采海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是_______。
(3)“可燃冰”中分子间存在的作用力是氢键和_______,图中最小的环中连接的原子总数是_______。
【参考答案】 二氧化碳为非极性分子,二氧化硫和水均为极性分子,根据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂中 二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且二氧化碳与水的结合能高于甲烷 范德华力 10
【分析】由题意,二氧化碳的分子直径大于水分子直径,且小于笼状结构的空腔直径,又二氧化碳与水的结合能高于甲烷的结合能,故可以用二氧化碳置换可燃冰中的甲烷。
【解析】(1)二氧化碳为非极性分子,二氧化硫和水均为极性分子,根据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂中,故二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳,故填sp杂化、二氧化碳为非极性分子,二氧化硫和水均为极性分子,根据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂中;
(2)由表中数据可知二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且二氧化碳与水的结合能高于甲烷,故填二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,且二氧化碳与水的结合能高于甲烷;
(3)可燃冰分子为共价化合物存在共价键,其中H与O相连,分之间易形成氢键,除此之外还存在范德华力;根据图1结构,最小的环为五元环,一个小球代表一个水分子,每个水分子之间形成氢键,相当于每个球含两个原子,则原子总数为2×5=10,故填范德华力;10。
19.氧族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)与按物质的量之比2:1发生化合反应生成A,测得A有2种微粒构成,其中阴离子结构式为该阴离子中键角______的键角(填“>”“<”或“=”);阳离子化学式为______,其中心原子轨道杂化方式为______。
(2)乳酸分子结构如图,含有手性碳原子______个,已知能形成如图所示大π键(),则乳酸中键长最大的碳氧键为______(填标号)。乳酸酸性强于丙酸,原因是____________。乳酸的熔点远大于丙酸,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是____________。
【参考答案】(1) < sp (2) 1 ① 羟基是吸电子基,使羧基中键极性增强,更易电离出 乳酸分子间可形成更多的氢键
【解析】(1)分子中S原子的价层电子对数为,无孤电子对,采用杂化,空间结构为平面三角形,键角为;而在阴离子中,S原子形成4个键且无孤电子对,采用杂化,空间结构为四面体形,键角约为,故阴离子中键角小于的键角。根据原子守恒,反应物总组成为,减去阴离子,剩余部分即为阳离子。中心N原子的价层电子对数为,无孤电子对,故其轨道杂化方式为杂化。
(2)手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子,乳酸分子中只有同时与醇羟基和甲基相连的饱和碳原子是手性碳原子,故含有1个手性碳原子。由于羧基中存在大键,使得羧基中的碳氧单键(③)具有部分双键性质,键长变短,而醇羟基的碳氧键(①)为纯单键,故键长最大的是①。乳酸分子中的具有吸电子作用,使得羧基中键极性增强,更容易电离出,因此酸性强于丙酸。乳酸分子比丙酸多一个羟基,分子间能形成更多的氢键,分子间作用力更强,从而使其熔点远大于丙酸。
20.通常农药所含有的氮、氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置相互靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。回答下列问题:
(1)农药波尔多液的有效杀菌成分是Cu2(OH)2SO4(碱式硫酸铜),的空间结构为_______。
(2)雌黄的分子式为As2S3,其分子结构为,As原子的杂化轨道类型为________。
(3)甲硫醇(CH3SH)具有一定的酸性,是合成农药、医药的重要中间体,工业上可通过H2S与CO在催化剂作用下反应制备,CH3SH的酸性______H2S的酸性(填“强于”或“弱于”)。
(4)“敌敌畏”是一种含磷杀虫剂,施用在农作物上容易有残留。科学家改进出“敌百虫”,通过水洗可以顺利洗去杀虫剂残留。两种杀虫剂的结构简式如图所示。
①P所在周期中,第一电离能比它小的非金属元素有________(填元素符号)。
②“敌百虫”属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。从分子间作用力的角度,分析“敌百虫”比“敌敌畏”能更好地避免杀虫剂残留的原因:_________。
【参考答案】(1)正四面体形 (2)sp3 (3)弱于 (4)Si、S 极性 “敌百虫”中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,水溶性增强,更易水洗除去残留
【解析】(1)元素的非金属性越强,电负性越大,由化学式可知,碱式硫酸铜中非金属元素为氢元素、硫元素和氧元素,元素非金属性强弱顺序为:O >S >H,则元素的电负性大小顺序为:O >S >H;硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为:4+(6-2×4+2) ×=4,孤对电子对数为:(6-2×4+2) ×=0,所以离子的空间结构为正四面体形;
(2)由图可知,雌黄分子中砷原子形成3个σ键,含有的孤对电子对数为1,则砷原子的杂化方式为sp3杂化;
(3)甲基为推电子基团,会使甲硫醇分子中氢硫键的极性减弱,电离出氢离子的能力减弱,所以甲硫醇的酸性弱于氢硫酸;
(4)①同周期元素,从左至右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道处于较稳定的半充满状态,第一电离能大于相邻元素,所以第一电离能小于磷元素的非金属元素为硅元素、硫元素;
②由结构简式可知,“敌百虫”分子结构不对称,是正负电荷中心不重合的极性分子;“敌百虫”分子中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,而“敌敌畏”分子不能与水分子形成分子间氢键,所以“敌百虫”更易溶于水,能更好地避免杀虫剂残留。
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第二章 分子结构与性质(单元卷)原卷版
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一、单选题
1.有机物 中标有“•”的碳原子的杂化方式依次为
A.sp、sp2、sp3 B.sp3、sp2、sp
C.sp2、sp、sp3 D.sp3、sp、sp2
2.下列比较中,正确的是
A.键能: B.键角:
C.键长: D.模型:和相同
3.下列说法正确的是
A.NH2OH分子间氢键的强弱:O-H…O>N-H…N
B.键角:H2O>CH4
C.酸性:CH3COOH>HCOOH
D.共价键的极性:H-Cl>H-F
4.W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子中电子只有1种自旋状态,X与Y同周期且相邻,Y元素原子的价层电子排布为nsnnp2n,Z元素原子最外层只有1个电子。下列说法不正确的是
A.电负性:Y>X>W>Z B.简单离子半径:X>Y>Z
C.简单氢化物的沸点:X<Y D.W、X、Y形成的单质均为非极性分子
5.(砒霜)是两性氧化物,其二聚分子结构如图所示。溶于盐酸生成用还原生成。下列说法正确的是
A.分子中原子的价层电子对数是
B.为共价化合物
C.的价层电子对互斥模型是正四面体形
D.的空间结构为平面三角形
6.下列说法正确的是
①分子中,键是键,电子云轮廓图为
②一元酸的酸性:三氟乙酸<三氯乙酸
③违背了泡利原理
④键能、,因此的沸点大于的沸点
⑤的价层电子对互斥模型:
⑥原子结构示意图:
⑦邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
A.①④⑦ B.②③④ C.③⑤⑥ D.①⑤⑥
7.是重要的化工原料,易溶于氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.的空间结构是正四面体形
C.键角: D.基态As原子有33种能量不同的电子
8.中心原子为Cl,中心原子为O,二者均为V形结构,但中存在大键()。已知:。下列说法正确的是
A.是非极性分子
B.Cl—O键的键长:
C.键角:
D.HClO分子中Cl的价电子层有2对孤电子对
9.吡咯、呋喃及噻吩均是杂环化合物,它们都是平面形分子,结构简式见下表
物质
吡咯
呋喃
噻吩
结构简式
下列说法错误的是
A.电负性
B.噻吩中S的杂化方式为
C.同周期元素中第一电离能比O大的有3种
D.三种分子中均存在大π键
10.下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A.()分子中共价键数目与孤电子对数目之比为
B.白磷()是正四面体结构,键角是
C.呋喃()所有原子共平面,则呋喃中含大键
D.氨水中最主要的氢键存在形式:
11.伏诺拉生是目前临床常用的新型抑酸药物。有机物Z(如图所示)可用于合成该物质,Z分子内两个环均为平面结构,下列说法正确的是
A.该分子具有手性
B.该分子不可能存在分子内氢键
C.该分子中所有碳原子与氮原子的杂化方式均相同
D.已知醛基吸引电子能力较强,该分子中N-H键比中的N-H键极性小
12.硫酰氟()是一种低温高效杀虫剂,分子呈四面体形,结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.硫原子的杂化方式是 B.分子结构呈中心对称,是非极性分子
C.是手性分子 D.键角大小:
13.下列对分子性质的解释中,不正确的是
A.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子,则NH3·H2O的结构式如图1
B.和的中心原子杂化方式不同,前者是后者是
C.、、的VSEPR模型相同
D.由如图2可知酸性,因为分子中有1个非羟基氧原子
14.下列物质的性质比较,其中正确的是
A.沸点:CH3CH2CH2CH3>CH3CH2OH>CH3OH
B.酸性:HCOOH> >CH3COOH
C.碱性:NH3>CH3NH2>
D.氧化性:FeCl3>Cl2>Br2
15.类比是学习化学的重要方法。下列类比错误的是
A.由SiCl4是非极性分子,类比推理:SF4是非极性分子
B.由BF3的空间结构为平面三角形,类比推理:BBr3的空间结构为平面三角形
C.由键角NH3>PH3,类比推理:键角H2S>H2Se
D.由酸性CF3COOH>CCl3COOH,类比推理:酸性ClCH2COOH>BrCH2COOH
16.三分子磷酸()间可脱水形成环状三聚磷酸(),已知:磷的含氧酸中,双键氧占总氧原子的比例越大,酸性越强。下列说法不正确的是
A.环状三聚磷酸的结构式:
B.环状三聚磷酸为三元酸
C.环状三聚磷酸分子中的为杂化
D.常温下:磷酸大于环状三聚磷酸
二、非选择题
17.(1)磷酸根离子的空间构型为_______,其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(2)乙二胺()是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。
(3)元素与N同族。预测的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_______。
(4)中,电负性最高的元素是_______;P的_______杂化轨道与O的轨道形成_______键。
(5)的空间构型为_______(用文字描述);抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_______;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
18.2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功,这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成如图所示的笼状结构(表面的小球是水分子,内部的大球是CH4分子或CO2分子;“可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物),其相关参数见表。
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E/kJ·mol-1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
(1)CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2,理由是_______。
(2)为开采海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是_______。
(3)“可燃冰”中分子间存在的作用力是氢键和_______,图中最小的环中连接的原子总数是_______。
19.氧族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)与按物质的量之比2:1发生化合反应生成A,测得A有2种微粒构成,其中阴离子结构式为该阴离子中键角______的键角(填“>”“<”或“=”);阳离子化学式为______,其中心原子轨道杂化方式为______。
(2)乳酸分子结构如图,含有手性碳原子______个,已知能形成如图所示大π键(),则乳酸中键长最大的碳氧键为______(填标号)。乳酸酸性强于丙酸,原因是____________。乳酸的熔点远大于丙酸,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是____________。
20.通常农药所含有的氮、氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置相互靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。回答下列问题:
(1)农药波尔多液的有效杀菌成分是Cu2(OH)2SO4(碱式硫酸铜),的空间结构为_______。
(2)雌黄的分子式为As2S3,其分子结构为,As原子的杂化轨道类型为________。
(3)甲硫醇(CH3SH)具有一定的酸性,是合成农药、医药的重要中间体,工业上可通过H2S与CO在催化剂作用下反应制备,CH3SH的酸性______H2S的酸性(填“强于”或“弱于”)。
(4)“敌敌畏”是一种含磷杀虫剂,施用在农作物上容易有残留。科学家改进出“敌百虫”,通过水洗可以顺利洗去杀虫剂残留。两种杀虫剂的结构简式如图所示。
①P所在周期中,第一电离能比它小的非金属元素有________(填元素符号)。
②“敌百虫”属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。从分子间作用力的角度,分析“敌百虫”比“敌敌畏”能更好地避免杀虫剂残留的原因:_________。
试卷第1页(共3页)
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