高中化学单元测试——第2章微粒间相互作用与物质性质（适中版02）

高中化学单元测试 —— 第2章 微粒间相互作用与物质性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中σ键和π键的数目比为的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．C2H4分子四个碳氢σ键、1个碳碳σ键和1个π键，则σ键和π键数目比为5：1，故A不选； B．分子2个碳氢σ键、1个碳碳σ键和2个π键，则σ键和π键数目比为3：2，故B不选； C．HCN的结构为H-C≡N，分子中含有一个单键和一个三键，则σ键和π键数目比为1：1，故C选； D．N2的结构式为N≡N，分子中含有一个三键，则σ键和π键数目比为1：2，故D不选； 答案选C。 2．（本题3分）下列关于共价键的说法正确的是 A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 【答案】D 【详解】A．共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误； B．两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误； C．两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误； D．通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D正确； 故答案选D。 3．（本题3分）下列有关分子中所含化学键数目的说法正确的是 A．3个键、3个π键 B．4个键、3个π键 C．6个键、2个π键 D．6个键、3个π键 【答案】D 【详解】对于，共价单键均为σ键，双键含1个σ键和1个π键，三键含1个σ键和2个π键，经计算该分子共含6个σ键、3个π键，故选D。 4．（本题3分）邻氨基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体。下列有关该物质及其组成元素的说法错误的是 A．键长：C-H键N-H键 B．羧基中C原子采取杂化 C．第一电离能的大小顺序： D．该分子所含元素均处于元素周期表的p区 【答案】D 【详解】A．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，C的原子半径大于N，故键键长大于键，A正确； B．羧基中C原子形成3个键，无孤电子对，价层电子对数为3，采取杂化，B正确； C．同周期主族元素第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，故第一电离能顺序为，C正确； D．该分子含C、H、O、N四种元素，其中H元素处于元素周期表s区，并非所有元素都在p区，D错误； 故选D。 5．（本题3分）在潮湿的环境中三氟化氮(NF3)能发生反应：。下列说法正确的是 A．的结构示意图均可表示为 B．NF3的电子式： C．水分子的空间结构模型： D．基态N原子的价层电子的轨道表示式： 【答案】A 【详解】 A．、的质子数均为8，核外电子数均为10，结构示意图均为，故A正确； B．中N原子最外层有5个电子，F原子最外层有7个电子，其电子式应为，故B错误； C．水分子中O原子的价层电子对数为，含有2对孤电子对，空间结构为V形，而题目中所给模型不是V形，故C错误； D．N原子的价层电子排布式为，根据洪特规则，2p轨道上的3个电子应分占不同轨道且自旋状态相同，其轨道表示式应为，故D错误； 故选A。 6．（本题3分）通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 A．和是等电子体，键角相同 B．和是等电子体，均为平面三角形结构 C．和是等电子体，均为三角锥形结构 D．已知和苯是等电子体，分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 【答案】B 【详解】A．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，N和P的电负性不同，故键角不相同，A错误； B．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，的N和中的S均为sp2杂化，故均为平面三角形结构，B正确； C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错误； D．已知和苯是等电子体，苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故分子中也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D错误； 故选B。 7．（本题3分）下列有关金属键的叙述错误的是 A．金属键没有饱和性和方向性 B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 C．金属键中的自由电子属于整块固态金属 D．金属的部分性质与金属键有关 【答案】B 【详解】A．金属键不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，因此没有方向性和饱和性，故A正确； B．金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强烈的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子所共用，其本质是电性作用，包括静电吸引和静电排斥，故B错误； C．由于在金属中电子是离域的，即不属于任何一个原子而属于金属整体，故C正确； D．金属的性质与金属键的强弱有关，故D正确； 故选B。 8．（本题3分）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．配合物的外界为 B．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道 C．配合物的配体为和 D．配合物中的化合价为 【答案】A 【详解】A.  配合物[Ag(NH3)2]OH的外界为，A正确； B.  在[Cu(NH3)4]2+离子中,提供空轨道，分子中的N原子提供孤对电子，B错误； C.  配合物[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O的配体为，C错误； D.  配合物K3[Fe(CN)6]中,为+1价，为-1价，则的化合价为+3，D错误。 答案为：A。 9．（本题3分）下列叙述正确的是 A．干冰中存在分子间作用力和共价键，汽化时破坏了共价键 B．的相对分子质量比的大，其沸点比水的高 C．单质的熔点依次升高，与原子半径大小有关 D．硫酸能形成分子间氢键 【答案】D 【详解】A．干冰中存在分子间作用力和共价键，汽化时破坏了分子间作用力，故A错误； B．分子间存在氢键，的相对分子质量比的大，但沸点比水的低，故B错误； C．单质的熔点依次升高，与相对分子质量依次增大、分子间作用力逐渐增大有关，与原子半径大小无关，故C错误； D．硫酸分子中含有O-H键，所以硫酸能形成分子间氢键，故D正确； 选D。 10．（本题3分）在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互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。下列分子中含有3个手性碳原子的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 A 由信息可知分子内有1个手性碳原子：，A错误； B．分子内有1个手性碳原子：，B错误； C．分子内有3个手性碳原子，如图所示：，C正确； D．分子内连有-Br的两个碳原子均为手性碳原子，D错误； 综上所述，答案是C。 11．（本题3分）硼酸晶体是层状结构（层内结构如下图所示）。其晶体具有滑腻感，微溶于冷水，易溶于热水。下列说法不正确的是 A．硼酸的酸性比碳酸的弱 B．的键角为 C．层内每个硼酸分子周围有三个紧邻的硼酸分子 D．温度升高，硼酸分子间氢键部分被破坏，利于其在水中的溶解 【答案】B 【详解】A．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：B＜C，硼酸的酸性比碳酸的弱，A正确； B．硼酸晶体是层状结构，则中心原子B的价层电子对数为3，孤电子对数为0，是sp2杂化，的键角为，B错误； C．根据图示，层内每个硼酸分子周围有三个紧邻的硼酸分子，C正确； D．由于硼酸分子间形成氢键，故其溶于冷水时，与水分子形成的氢键数少，因此硼酸在冷水中的溶解度小，而加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，有利于硼酸分子与水分子形成氢键，硼酸溶解度增大，D正确； 故选B。 12．（本题3分）下列叙述中，事实与对应解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能： 依据洪特规则核外电子排布处于半充满状态较稳定 B 热稳定性： 水分子间存在氢键作用 C 酸性： 是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 D 在中的溶解度： 为极性分子，和均为非极性分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．N原子的核外电子排布为，2p轨道处于半充满的稳定状态，因此第一电离能，A不符合题意； B．的热稳定性大于，是因为键的键能大于键，与水分子间的氢键无关，B符合题意； C．是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小，因此酸性，C不符合题意； D．根据“相似相溶”原理，为极性分子，和均为非极性分子，因此在中的溶解度，D不符合题意； 故选B。 13．（本题3分）氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是。 A．1个氰气分子中含有2个σ键和4个π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长 C．分子中既有极性键，又有非极性键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 【答案】C 【详解】A．氰气结构式为 ，单键为键，每个三键含1个键、2个键，因此1个氰气分子共含3个键和4个键，A错误； B．N≡C键是三键，C-C键是单键，碳氮三键中原子轨道的重叠程度比碳碳单键更大，且氮原子半径小于碳原子，因此 键的键长小于键，B错误； C． 是不同非金属原子形成的极性键，是相同非金属原子形成的非极性键，分子中两种键都存在，C正确； D．氰气性质与卤素单质相似，卤素单质可与氢氧化钠溶液反应，因此氰气也能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选C。 14．（本题3分）某物质以其高低温性能优异、工作温限宽、热稳定性好的优势，已成为最有希望取代的电解质盐。其结构如图所示，其中、、、是原子半径依次减小的同一短周期非金属主族元素。下列说法错误的是 A．该阴离子中、Y、Z、W原子均达到8电子稳定结构 B．该阴离子空间结构为平面结构 C．、、的简单氢化物的沸点：Z＞W＞Y D．同周期元素中元素的电负性最大 【答案】B 【分析】根据物质结构示意图中各原子成键情况和、，，是原子半径依次减小的同一短周期主族元素分析X、Y可能是硼、铝、碳或硅，Z可能是氧或硫，W可能是氟或氯，四种元素均为非金属元素，位于元素周期表第二周期，故X为硼、Y为碳、Z为氧、W为氟； 【详解】A．该阴离子中各原子均达到8电子稳定结构，A正确； B．该阴离子中原子为杂化，空间结构为四面体，因此该阴离子的空间结构不会是平面结构，B错误； C．、、沸点顺序为，C正确； D．同周期元素中氟元素的电负性最大，D正确； 答案选B。 二、解答题 15．（本题14分）非金属元素及其化合物的多样性和独特性，使其在自然界的物质循环、人类的工业生产以及环境保护等方面都发挥着不可或缺的作用。回答下列问题： (1)溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠()，已知空间结构与相同。 ①中心原子价层孤电子对数目为___________(填字母)。 A．3    B．2    C．1    D．0 ②短周期元素形成的各粒子中(除外)，与空间结构相同的粒子有___________(任写一种)。 (2)用共价键知识解释分子比分子稳定的原因：___________。 (3)卤族元素可与N或P形成多种稳定卤化物，其中的VSEPR模型为___________；属于(填“极性”或“非极性”)___________分子。 (4)的分子结构如图所示，P原子的杂化方式为___________，分子中键与键的数目之比为___________；分子中P原子___________(填“能”或“不能”)满足8电子结构。 【答案】(1) D 、、、(任写一种，其他合理答案均可) (2)O、N属于同周期元素，O原子半径小于N，H-O键的键能大于H-N键的键能 (3) 四面体形 极性 (4) 4：1 不能 【详解】（1）①中心原子的价电子数为，带个单位负电荷，则中心原子的孤电子对数； ②中心原子的价层电子数为，空间结构为正四面体，中心原子采取杂化且无孤电子对，符合条件的短周期粒子有：、、、等（任写一种即可）； （2）与同周期，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径小于原子半径；原子半径越小，与原子形成的共价键键长越短，键能越大，因此键的键能大于键的键能；键能越大，分子越稳定，故分子比分子更稳定； （3）中中心原子的价层电子对数为，因此VSEPR模型为四面体形；的空间结构为三角锥形，分子中正、负电中心不重合，因此属于极性分子； （4）①中每个原子形成个键，无孤电子对，价层电子对数为，因此杂化方式为杂化； ②的结构中每个原子与个原子形成键，个共形成个键；每个双键中含个键和个键，共个键，因此键总数为；键总数为，键总数为，故键与键的数目之比为； ③每个P原子周围有3个单键和1个双键，价层电子数为个，因此原子不能满足电子结构。 16．（本题14分）已知 和可以形成 和 两种化合物，试根据有关信息完成下列问题： (1)水是维持生命活动所必需的一种物质。 ①内的 水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________； ②用球棍模型表示的水分子结构是         ； A． B．    C．    D． ③可与 形成 中的 键角比 的键角___________。(填“大”或“小”) (2)已知 分子的结构如图所示：分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角 ，而两个 键与 键的夹角均为 。 请回答下列问题： ①分子的电子式是___________，结构式是___________。 ②分子是含有___________键和___________键的___________(填“极性”或“非极性”)分子。 ③能与水混溶，却不溶于 试剂，请予以解释：___________。 【答案】(1) O—H>氢键>范德华力 B 大 (2) H—O—O—H 极性 非极性 极性 H2O2和H2O都是极性分子，而CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，H2O2能与水混溶，却不溶于 CCl4试剂，且H2O2与水分子间能形成氢键，进一步增大了溶解度 【详解】（1）①氢键是较强的分子间作用力，共价键的键能大于氢键的作用力，氢键的作用力还大于范德华力，故H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O—H>氢键>范德华力； ②水分子中中心元素氧是sp3杂化，两对孤对电子对，所以水分子的空间构型是V形，其球棍模型为：B； ③H3O+和H2O的中心原子均采取sp3杂化，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，孤电子对数越多，键角越小，水合氢离子中氧原子只有一对孤电子对、水分子中氧原子含有两对孤电子对，所以H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大； （2）①一对共用电子对用一个短线来表示，则H2O2分子的电子式是：，其结构式为：H—O—O—H； ②双氧水中氢与氧形成的是极性键，氧与氧形成的是非极性键，由题中所给结构知，形成的是极性分子； ③而且H2O2和H2O都为极性分子，CCl4为非极性分子，根据相似相溶的原理，所以H2O2与水混溶，却不溶于CCl4，且H2O2与水分子间能形成氢键，进一步增大了溶解度。 17．（本题15分）过渡元素铜的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。回答下列问题： (1)科学家推测胆矾()的结构可用下图简单表示。 用配合物的形式表示胆矾的化学式为_______；中硫原子的轨道杂化方式为_______。 (2)将白色粉末溶解于水中得到硫酸铜溶液，溶液呈蓝色，是因为生成了一种配离子。内存在的化学键类型有_______；设为阿伏加德罗常数的值，则中含有键的数目为_______。 (3)向硫酸铜溶液中继续滴加氨水，先有蓝色沉淀生成，继续滴加浓氨水后沉淀溶解，可制得深蓝色的铜氨溶液。该过程中涉及的两个反应的离子方程式分别为_______、_______。 (4)为进一步探究铜的配合物的形成与转化，某同学设计了如下实验： 下列说法错误的是_______(填选项字母)。 A．②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 B．②中现象说明配体与结合的能力： C．④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中的溶解度小 D．若向⑤中加入稀硫酸，同样可以得到黄绿色溶液 【答案】(1) (2) 离子键、(极性)共价键(配位键) 或 (3) (4)D 【详解】（1）题图中虚线代表氢键，从氢键处断裂，可得、、，故用配合物的形式表示胆矾的化学式为；中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，则硫原子杂化方式为； （2）蓝色溶液中的配离子为，与之间存在配位键，内部的键为（极性）共价键，配离子和间形成离子键；1mol该阳离子中所含键的数目为； （3）向溶液中逐滴滴入氨水，生成蓝色沉淀，继续滴加浓氨水后沉淀溶解，溶液变为深蓝色，生成配离子，该过程中涉及的两个反应的离子方程式为、； （4）A．该实验过程中，相关物质转化关系如下：。②中沉淀为，④中沉淀为，二者不是同一物质，A正确； B．①中为硫酸铜溶液，存在[Cu(H2O)4]2+，加入氨水得到②中Cu(OH)2蓝色中沉淀，加入过量氨水得到，说明与结合能力大于H2O，B正确； C．为离子化合物，属于强极性物质，向的水溶液中加入极性相对较低的乙醇，使得在水溶液中析出，即在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，C正确； D．⑥中溶液呈黄绿色是由于含有，因此向⑤中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液，D错误； 故选D。 18．（本题15分）NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点，NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。 (1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用的催化剂。 ①基态Fe原子的电子排布式为_____。 ②我国科学家开发出Fe-LiH等双中心催化剂，在合成NH3中显示出高催化活性。第一电离能(I1)：I1(H)>I1(Li)>I1(Na)，原因是_____。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ①1体积水可溶解1体积CO2，1体积水可溶解约700体积NH3，NH3极易溶于水的原因是_____。 ②NaHCO3分解得Na2CO3.，空间结构为_____。 (3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 元素 H B N F 电负性 2.1 2.0 3.0 4.0 ①NH3的中心原子的杂化轨道类型为_____。 ②比较熔点：NH3BH3_____CH3CH3(填“>”或“<”)。 (4)NF3的结构与NH3类似，但是性质差异较大。 ①NF3的空间结构名称为_____。 ②NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性。原因是_____。 【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d64s2 原子半径H＜Li＜Na，核电荷数依次增大，原子半径增大的影响大于核电荷增大的影响，导致原子核对最外层电子的吸引能力H＞Li＞Na (2) 能与水形成分子间氢键，且两个都是极性分子 平面三角形 (3) sp3 ＞ (4) 三角锥形 NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合 【详解】（1）①Fe原子核外有26个电子，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 ②原子半径H＜Li＜Na，核电荷数依次增大，原子半径增大的影响大于核电荷增大的影响，导致原子核对最外层电子的吸引能力H＞Li＞Na，故第一电离能(I1)：I1(H) ＞I1(Li) ＞I1(Na)。 （2）①由于NH3能与水形成分子间氢键，且NH3和H2O都是极性分子，故NH3极易溶于水。 ②中中心C原子上的孤电子对数为×(4+2-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，故的空间结构为平面三角形。 （3）①NH3中中心N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，N原子采取sp3杂化。 ②NH3BH3与CH3CH3互为等电子体，由于NH3BH3分子中N原子的电负性较大，分子间会形成氢键，故熔点：NH3BH3＞CH3CH3。 （4）①NF3中中心N的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，略去1对孤电子对，NF3的空间结构为三角锥形。 ②NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合，故NH3具有碱性(可与H+结合)而NF3没有碱性。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $