高中化学单元测试——第2章微粒间相互作用与物质性质（较难版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）下列说法不正确的是 A．一个分子中有1个键，2个键 B．键是原子轨道“头碰头”重叠，键是原子轨道“肩并肩”重叠 C．键一般比键原子轨道重叠程度小，形成的共价键弱 D．的结构式：，分子中键与键个数之比为 【答案】C 【详解】A．分子中存在，共价三键包含1个键，2个键，A正确； B．键的成键特征为原子轨道“头碰头”重叠，键的成键特征为原子轨道“肩并肩”重叠，符合共价键分类的基本概念，B正确； C．键原子轨道“头碰头”的重叠程度比键“肩并肩”的重叠程度大，因此键形成的共价键更强、更稳定，选项说法相反，C错误； D．的结构式为，每个碳氧双键包含1个键，1个键，分子中共有2个键，2个键，二者个数比为，D正确； 故答案选C。 2．（本题3分）下列说法正确的是 A．所有分子中都存在化学键 B．共价键的成键原子只能是非金属元素原子 C．任何情况下，σ键的强度比π键的大 D．σ键能单独存在，而π键一定不能单独存在 【答案】D 【详解】A．稀有气体分子是单原子分子，没有化学键，A项错误； B．共价键也存在于金属元素原子和非金属元素原子之间，如、等，B项错误； C．大多数分子中，σ键的强度都比π键的大，但有少数例外，如，C项错误； D．分子中单键中只含σ键，双键和三键中含π键和σ键，所以σ键能单独存在，而π键一定不能单独存在，D项正确； 答案选D。 3．（本题3分）工业上用S8(分子结构：)与CH4为原料制备CS2，发生反应：S8+2CH4=2CS2+4H2S。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．S8既是氧化剂，又是还原剂 B．生成17gH2S，断开S−S键数为NA C．消耗1gCH4转移电子数为NA D．CS2中σ键与π键数量之比为2：1 【答案】B 【详解】A．反应中C元素化合价由CH4中-4价升至CS2中+4价，CH4做还原剂，S元素化合价由0价降至-2价，S8做氧化剂，A错误； B．1 molS8中含有8molS-S键，每生成0.5 molH2S消耗0.125 molS8，断裂1molS-S键，B正确； C．每消耗1 molCH4，反应转移8 mol电子，故消耗1 gCH4，转移电子数mol，C错误； D．1 molCS2中含有2 molσ键与2 molπ键，因此σ键与π键数量比为1:1，D错误； 答案选B。 4．（本题3分）下列含碳粒子的中心原子上的孤电子对数、杂化轨道类型和空间结构均正确的是 选项 粒子 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 空间结构 A 2 直线形 B 0 正四面体形 C (甲醛) 1 平面三角形 D 0 sp V形 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．中心原子碳的孤电子对数应为0（无孤电子对），不是2；杂化轨道类型应为sp（有两个σ键），不是sp2；空间结构直线形正确，但其他错误，故A错误； B．中心原子碳的孤电子对数为0（无孤电子对），杂化轨道类型为sp3（有四个σ键），空间结构为正四面体形，均正确，故B正确； C．（甲醛）中心原子碳的孤电子对数应为0（无孤电子对），不是1；杂化轨道类型sp2（有三个σ键）正确；空间结构平面三角形正确，但孤电子对数错误，故C错误； D．中心原子碳的孤电子对数为0（无孤电子对）正确；杂化轨道类型应为sp2（有三个σ键），不是sp；空间结构应为平面三角形，不是V形，故D错误； 故选B。 5．（本题3分）下列化学用语或表述错误的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．NaCl固体溶解形成的水合离子： C．的结构式为，属于非极性分子 D．分子的VSEPR模型： 【答案】C 【详解】A．HCl为共价化合物，由氢原子和氯原子通过共用电子对形成，给出的电子式形成过程书写正确，A正确； B．NaCl溶于水时，带负电的吸引水分子中显正电性的氢原子，带正电的吸引水分子中显负电性的氧原子，图示水合离子结构正确，B正确； C．的结构式为，但其空间结构为不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，不是非极性分子，C错误； D．分子中中心S原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，图示正确，D正确； 故选C。 6．（本题3分）氯的含氧酸根离子有ClO-、、、等，关于它们的说法中不正确的是 A．ClO-中Cl显＋1价 B．的空间结构为直线形 C．的空间结构为三角锥形 D．是的等电子体 【答案】B 【详解】A．ClO⁻中O为-2价，原子团电荷为-1，Cl的化合价为+1，A正确； B．中Cl的价层电子对数为4（2对成键，2对孤对），空间构型为V形，而非直线形，B错误； C．中Cl的价层电子对数为4（3对成键，1对孤对），空间构型为三角锥形，C正确； D．与原子数均为5，价电子总数均为32，是等电子体，D正确； 答案选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）已知反应：2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O，下列说法错误的是 A．NH3和H2O的配位能力：NH3 > H2O B．键角的大小：NH3 > H2O C．1mol [Co(NH3)6]3+配离子中，含有σ键数目为18NA D．[Co(NH3)6]3+的中心离子为Co3+，配位数为6 【答案】C 【详解】A．反应中可将配离子中的取代生成，说明配位能力，A不符合题意； B．和中心原子价层电子对数均为4，含1对孤电子对，含2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对排斥作用越强，键角越小，故键角，B不符合题意； C．1个中，每个含3个键，6个共含18个键，另外中心离子与6个之间的6个配位键也属于键，故1mol该配离子含键数目为，C符合题意； D．的中心离子为，配体为，配位数为6，D不符合题意； 故答案选C。 9．（本题3分）“可燃冰”是与形成的水合物，一定条件下，能与形成如图1所示的笼状结构(表面的小球是水分子，内部的大球是分子)。受此启发，科学家设想用结构相似的与合成一种类似工艺品“套球”(如图2所示)的球型碳硅化合物，外层球壳原子与里层球壳原子通过共价键结合。下列说法正确的是 A．、都属于含极性键的极性化合物 B．中外层球壳为，内层球壳为 C．“可燃冰”中分子间存在的作用力只有范德华力 D．“可燃冰”中最小的环中连接的原子总数是10 【答案】D 【详解】A．、中均含有极性键，但是非极性分子，故A错误； B．硅的原子半径比碳大，则碳硅化合物外层球壳为，内层球壳为，故B错误； C．“可燃冰”是与形成的水合物，分子之间存在范德华力，水分子间存在氢键，故C错误； D．“可燃冰”中最小的环含5个水分子，水分子间存在氢键，结构为，相当于一个小球()含有两个原子，则一个环中含有的原子总数为10，故D正确； 选D。 10．（本题3分）右丙氧芬与左丙氧芬结构如图所示，前者具有镇痛作用，后者具有止咳作用。下列说法正确的是。    说明：左图中，实线表示处于纸平面内的键，实楔形线()表示伸向纸平面前方的键，虚楔形线()表示伸向纸平面后方的键。 A．右丙氧芬和左丙氧芬分子中都只含有1个手性碳原子 B．右丙氧芬与左丙氧芬互为对映异构体 C．右丙氧芬分子中氮碳键之间的夹角与中氮氢键之间的夹角相同 D．右丙氧芬和左丙氧芬均易溶于水 【答案】B 【详解】A．手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子，右丙氧芬和左丙氧芬分子中各含有2个手性碳原子（实楔形线处），A错误； B．右丙氧芬与左丙氧芬分子式相同，原子连接顺序也相同，但在空间的排列不同，不能重叠、互为镜像，互为对映异构体，B正确； C．右丙氧芬分子中氮原子形成了3个N-C键，中氮原子成了3个N-H键，成键电子对不同，之间的斥力也不同，故右丙氧芬分子中氮碳键之间的夹角与中氮氢键之间的夹角不同，C错误； D．二者结构中含苯环、烃基、酯基等憎水性基团而不含羟基、羧基等亲水性基团，故均难溶于水，D错误； 故选B。 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）化合物A是一种常见的食品添加剂，被广泛应用于酱油等调味品中，A的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法错误的是 A．简单氢化物沸点：Q>Y B．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y C．键角大小： D．XYZ和的空间结构均为V形 【答案】D 【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q的最外层电子数是电子层数的3倍，短周期中只有O（2层电子，最外层6电子）符合，故Q为O；W+为+1价阳离子且原子序数大于O，故W为Na；X形成单键且原子序数最小，为H；Y、Z原子序数介于H和O之间，结合结构中Y形成4个键（含双键）、Z形成3个单键，推知Y=C、Z=N。综上：X=H，Y=C，Z=N，Q=O，W=Na。 【详解】A．Q的简单氢化物为H2O，Y的为CH4，常温下，H2O为液体，CH4为气体，沸点H2O>CH4，A正确； B．由分析知，Z的最高价氧化物对应的水化物为HNO3（强酸），Y最高价氧化物对应的水化物为H2CO3（弱酸），酸性HNO3>H2CO3，B正确； C．由分析知，ZX3为NH3，N原子的价层电子对数为=4，孤对电子数为1，X2Q为H2O，O原子的价层电子对数为=4，孤对电子数为2，故NH3和H2O均为杂化，但孤对电子数H2O> NH3，孤对电子数越多，键角越小，故键角NH3>H2O，C正确； D．由分析知，XYZ为HCN，中心原子C的价层电子对数为=2，空间构型为直线形，为，中心N原子的价层电子对数为，有1个孤电子对，空间构型为V形， D错误； 故答案选D。 二、解答题 15．（本题14分）Ⅰ.铁()、镍()的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态原子核外价电子排布式为__________________________，Ni原子的核外电子空间运动状态有___________种。 (2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度分析，易被氧化成的原因是____________________________________________。 Ⅱ.回答下列问题： (3)分子中所有原子均满足8电子构型，分子中键和键的个数比为___________，中心原子的杂化方式为___________，中心原子的VSEPR模型为___________，分子的空间构型为___________。 (4)的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为___________。 (5)中，Al原子的轨道杂化方式为___________；列举与空间构型相同的一种离子和一种分子：___________(填化学式)。 (6)用价层电子对互斥理论推断分子中，Sn原子的轨道杂化方式为___________，分子中Br—Sn—Br的键角___________120°(填“>”、“＜”或“=”)。 【答案】(1) 15 (2)的半满状态更稳定 (3) 3:1 平面三角形 平面三角形 (4) (5) 、 (6) ＜ 【详解】（1）Fe是26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为，失去3个电子形成，其价电子排布式为；Ni是28号元素，基态Ni原子的核外电子排布式为，占据的轨道数为，核外电子空间运动状态数等于占据的轨道数，故有15种。 （2）的价电子排布为，的价电子排布为，由于处于半充满状态，能量更低、结构更稳定，因此易被氧化成。 （3）分子中C原子与O原子形成双键，与两个Cl原子形成单键，双键中含有1个键和1个键，单键均为键，故键和键的个数比为3:1；中心C原子的价层电子对数为，无孤电子对，故杂化方式为，VSEPR模型和分子的空间构型均为平面三角形。 （4）由的分子结构可知，每个As原子形成3个键，且As为第VA族元素，最外层有5个电子，成键后还有1对孤电子对，价层电子对数为，故As原子的杂化方式为。 （5）中，中心Al原子的价层电子对数为，无孤电子对，杂化方式为，空间构型为正四面体形；与其空间构型相同的离子有等，分子有等。 （6）分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，杂化方式为；由于含有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，故的键角小于。 16．（本题14分）硼元素在地壳中的含量仅为0.001%，但它却有着种类繁多的化合物。 (1)基态B原子的核外电子空间运动状态有____________种。 (2)根据的解离反应：，，可判断是__________酸，离子的VSEPR模型名称为_________，离子中含有__________mol键。 (3)分子式为的化合物的结构如图，其中B原子的杂化类型是____________，B-B-B键的键角____________Cl-B-Cl的键角(填“”“”或“”)。 (4)在、、和三种分子中，属于极性分子的是____________，多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，上述三种分子中存在“离域π键”的是____________。 【答案】(1)3 (2) 一元弱 正四面体形 8 (3) 和 < (4) 【详解】（1）量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态B原子的电子排布式为，核外电子占据的原子轨道数为1+1+1=3，所以基态B原子的核外电子空间运动状态有3种； （2）根据的解离反应：，，可判断是一元弱酸； 中心原子B形成4个键，孤电子对数为，价层电子对数为4，且B无孤电子对，所以的VSEPR模型为正四面体形；离子中化学键均为σ键，其中含4 mol B-O键，4 mol O-H键，所以1 mol 离子中含有4 mol+4 mol=8 mol σ键； （3）从其结构图示，可以看出：中心B原子参与形成4个σ键，其杂化类型是，而另外3个B原子形成3个σ键，其杂化类型是；从结构图示可知，最中间的B原子为杂化，其B-B-B键角接近109.5°，而与Cl原子相连的B原子为杂化，其Cl-B-Cl键角接近120°，因此，B-B-B键的键角小于Cl-B-Cl键的键角； （4）在 、和三种分子中， 分子中B的价层电子对数为，为平面三角形，非极性分子；分子中C的价层电子对数为， 为正四面体形，非极性分子； 分子中N的价层电子对数为，有1对孤电子对，为三角锥形，极性分子；形成“离域π键”的要求是多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，三种分子里只有为平面三角形，所以存在“离域π键”的是。 17．（本题15分）一水合甘氨酸锌配合物，微溶于水，主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率更好，其结构简式如图： (1)写出在元素周期表中的位置_________。 (2)基态O原子电子排布式为_________。图中的配位数为_________。 (3)甘氨酸中第2周期的元素按第一电离能从小到大的顺序为_________________。该配合物中氮原子的杂化方式有_____________。 (4)甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为_____________________________。 (5)以氧化锌矿物为原料，氨法溶浸(氯化铵溶液、氨水浸取)生成，其反应的离子方程式为：_________________________________________________________。化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，具有相同的化学键类型和空间结构，下列分子或者离子与互为等电子体的是_________。 A．    B．    C．    D． (6)中含σ键数目为_____________。以下关于说法正确的是_____________。 A．配体是氮原子        B．提供孤电子对 C．键角：    D．配离子中存在离子键 【答案】(1)第四周期第IIB族 (2) 5 (3) C<O<N (4)甘氨酸分子中含，均能与水分子形成氢键 (5) (反应物写氨水，产物3mol水，也对) B (6) 16NA C 【详解】（1）Zn的核外电子排布式为：，根据核外电子排布式可知在第四周期第IIB族。 （2）O为8号元素，核外电子排布式为； 由一水合甘氨酸锌配合物图示可知中心离子为，配体有两种为甘氨酸和水，有5个配位键，配位数为5。 （3）甘氨酸中第2周期的元素为C、N、O，N的2p轨道半充满，第一电离能反常高于O，故第一电离能顺序为C<O<N； 与配位的N有4个键无孤电子对，故为杂化。 （4）甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为：甘氨酸分子中含，均能与水分子形成氢键，因此在水中溶解度较大。 （5）属于型，价电子总数 A．，型，价电子总数，不符合题意，A错误； B．，型，价电子总数4+4=8，符合题意，B正确； C．，型，价电子总数，C错误； D．不属于型的，不符合题意，D错误； 故选B。 （6）每个含3个σ键，4个共12个，和4个形成4个配位σ键，总σ键数为，即； A. 配体是，氮是配位原子，A错误； B. 提供空轨道，提供孤电子对，B错误； C. 中N原子有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，配位后孤对电子转化为成键电子对，斥力减小，键角增大，因此键角，C正确； D. 配离子中只存在配位键和共价键，不存在离子键，D错误； 故选C。 18．（本题15分）硼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)氨硼烷()是目前最具潜力的储氢材料之一、氨硼烷分子中与N原子相连的H原子呈正电性，与B原子相连的H原子呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。 ①H、N、B元素的电负性由大到小的顺序是_______。 ②下列物质之间可能形成双氢键的是_______(填标号)。 a．和     b．和     c．和     d．和HCN (2)含硼阴离子的结构如图所示，其中硼原子的杂化方式有_______种，该结构中共有_______种不同化学环境的氧原子。 (3)三氟化硼()是一种无色气体，用于制造火箭的高能燃料。 ①水解生成和另一种一元无氧酸甲，甲中B原子的杂化方式是，则甲的化学式是_____。 ②已知：中存在大π键()，中B-F键的键能是646 ，而中N-F的键能是280 ，中B-F键的键能大于中N-F键键能的原因是_______。 (4)已知分子中各原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应。 ①的结构式为_______。 ②上述反应中配位能力：_______Cl(填“强于”、“弱于”)，原因是_______。 【答案】(1) N＞H＞B ad (2) 2 4 (3) HBF4 BF3分子中存在大π键，而NF3分子中不存在大π键 (4) 强于 NH3分子中N原子提供孤对电子的能力强于Cl 【详解】（1）①元素的非金属性越强，电负性越大，由题意可知，元素的非金属性强弱顺序为N＞H＞B，则电负性大小顺序为N＞H＞B，故答案为：N＞H＞B； ②a．由分子式可知，三氯硅烷分子中氢元素为-1价、三氯甲烷分子中氢元素为+1价，由题给信息可知，三氯硅烷与三氯甲烷能形成双氢键，故正确； b．由分子式可知，由分子式可知，联氨和过氧化氢分子中氢元素的化合价都为+1价，由题给信息可知，联氨和过氧化氢不能形成双氢键，故错误； c．C2H6和C3H6分子中氢元素的化合价都为+1价，由题给信息可知，乙烷和丙烯不能形成双氢键，故错误； d．B2H6分子中氢元素为—1价、HCN分子中氢元素为+1价，由题给信息可知，乙硼烷和氢氰酸能形成双氢键，故正确； 故选ad； （2） 由图可知，分子中编号为1的硼原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化、编号为2的硼原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，则分子中硼原子的杂化方式共有2种；由图可知，分子中含有如图数字编号所示的4种不同化学环境的氧原子：，故答案为：2；4； （3）①由一元无氧酸甲中硼原子的杂化方式为sp3杂化可知，三氟化硼发生水解反应生成硼酸和HBF4，则甲为HBF4，故答案为：HBF4； ②由题给信息可知，三氟化硼分子中B-F键的键能大于三氟化氮分子中N-F键键能的原因是BF3分子中含有存在大π键，而NF3分子中不含有存在大π键，故答案为：BF3分子中含有存在大π键，而NF3分子中不含有存在大π键； （4） ①由二聚体Al2Cl6分子中各原子均满足8电子稳定结构可知，二聚体分子中存在极性键和配位键，结构式为，故答案为：； ②由方程式可知，氨分子中氮原子的供电子能力强于氯原子，所以氨分子与铝离子形成配位键的能力强于氯原子，故答案为：强于；NH3分子中N原子提供孤对电子的能力强于Cl。 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 $