高中化学单元测试——第二章分子结构与性质（适中版02）

高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中含有π键的是 A．H2 B．C2H4 C．HBr D．F2 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 3．（本题3分）石灰氮()是一种氮肥，与土壤中的反应生成氰胺()，氰胺可进一步转化为尿素[]。下列有关说法正确的是 A．的电子式为： B．属于共价化合物 C．分子中含3个键 D．中子数为20的钙原子可表示为 4．（本题3分）下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态Si原子的价层电子轨道表示式： B．NaCl的电子式： C．的结构示意图： D．的VSEPR模型： 5．（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 6．（本题3分）由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体。等电子体的空间结构相似。根据上述原理，下列各组粒子中，空间结构不相似的是 A．和 B．和 C．和 D．和 7．（本题3分）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为。下列说法正确的是 A．基态S原子价层电子的轨道表示式为 B．的价层电子对互斥模型为 C．分子中键与键的个数比为1∶1 D．分子的电子式为 8．（本题3分）结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 A．事实：热稳定性：HCl > HI；解释：键能：H-Cl > H-I B．事实：水中溶解度：O3 > O2；解释：O3是非极性分子 C．事实：沸点：H2O > H2S；解释：水分子之间存在氢键 D．事实：碘易溶于四氯化碳；解释：相似相溶 9．（本题3分）通过原子力显微镜观测铜单晶表面的8-羟基喹啉分子，可清晰观察到分子间存在的氢键作用，为化学界争论近百年的“氢键的本质”问题提供了新的实验证据。下列说法正确的是 A．成像图片中的微粒由5个8-羟基喹啉分子缔合而成 B．8-羟基喹啉中存在分子内氢键，因此其熔沸点相对较高 C．8-羟基喹啉分子比较稳定的原因是形成了分子内氢键 D．8-羟基喹啉分子的取向不同，其间的氢键数目和强弱可能发生改变 10．（本题3分）纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示。下列说法不正确的是 A．化合物乙为手性分子 B．乙分子可形成分子间氢键 C．化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12∶1 D．该转化反应前后有一个原子的杂化方式改变 11．（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 12．（本题3分）室温下，下列实验方案不能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 验证CHCl3是极性分子 用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CHCl3液流，液流方向改变 B 除去氯气中的HCl杂质 气体通过装有饱和NaCl溶液的洗气瓶 C 验证非金属性： 分别测定等浓度的溶液和溶液的pH D 探究键的极性对羧酸酸性的影响 用pH计分别测定等浓度的溶液和溶液的pH A．A B．B C．C D．D 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 14．（本题3分）南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示。下列说法错误的是 A．1mol该物质中有15molσ键 B．全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同 C．中所有的氮原子在同一平面内 D．的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大 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。 16．（本题14分）中国科学家首次在月球上发现新矿物，将其命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”中包含了等多种元素。回答下列问题： (1)基态原子的电子在核外有_____________种空间运动状态，最高能级的电子云轮廓图的形状为_____________。 (2)在周期表中的位置为_____________，属于_____________区元素。 (3)基态原子的价电子排布式为_____________，的核外电子排布式为_____________，基态原子价层电子的轨道表示式为_____________。 (4)是一种无色剧毒气体，与相比，沸点高的是_____________（填化学式），原因是_____________。下列有关的说法中正确的是_____________（填字母序号）。 分子呈三角锥形 分子是极性分子 分子的热稳定性低于分子，因为键的键能高 (5)已知元素电负性：，但是元素的第一电离能比元素低，原因是_____________。 (6)元素形成的两种含氧酸根和的键角：_____________（填“”、“”、“”），原因是_____________。 17．（本题15分）回答下列问题： (1)硅烷()的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_______。 (2)如图所示，每条折线表示元素周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素简单氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。b的沸点比HF高的原因是_______。 (3)①的沸点比的沸点低，原因是_______。 ②分子属于_______分子(填“极性”或“非极性”)，在水中的溶解度小于在中的溶解度，原因是：_______。 (4)关于化合物，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 a．分子间可形成氢键 b．分子中既有极性键又有非极性键 c．一个分子中含有7个σ键和1个π键 d．该分子在水中的溶解度大于 18．（本题15分）回答下列问题 (1)写出BF3的VSEPR模型名称___________；的中心原子上的孤电子对数分别是___________、___________。 (2)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___________；根据电负性大小，抗坏血酸中显+1价的碳原子有_______个。 (3)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构如图：，富马酸分子中键与键的数目比为___________。    (4)分子空间结构为___________，与反应生成，结构为 ，是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 (5)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 ①氯吡苯脲分子___________(填“是”或“不是”)手性分子。 ②氯吡苯脲分子中存在的作用力包括___________(填字母)。 A．离子键  　B．极性键　C．非极性键　D．键　E．配位键 (6)H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角___________(填“大”或“小”)，原因为______________________________________。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（适中版02）》参考答案 1．B 【详解】A．H2结构式为H-H，不含有π键，故A错误； B．C2H4的结构简式为CH2=CH2，含有一个π键，故B正确； C．HBr结构式为H-Br，不含π键，故C错误； D．F2结构式为F-F，不含有π键，故D错误； 故选B。 2．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．B 【详解】A．为中性基团，原子最外层共有7个电子，选项给出的是带负电的的电子式，A错误； B．中所有原子间均以共价键结合，不存在离子键，属于共价化合物，B正确； C．单键全部为键，三键中含有1个键，分子中共有4个键，C错误； D．的质子数为20，中子数为20的钙原子质量数为，正确表示为，D错误； 故选B。 4．C 【详解】 A．硅为14号元素，基态原子的价层电子排布式：，价层轨道表示式应遵循洪特规则：，A错误； B．NaCl是离子化合物，电子式为，B错误； C．的核电荷数是13，核外电子数是10，C正确； D．的中心原子价层电子对数为，孤电子对数为1，则其VSEPR模型：，D错误； 故选C。 5．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。 6．C 【详解】A．−和原子数均为2，价电子数之和均为10，属于等电子体，结构均为直线形，空间结构相似；A不符合题意； B．CH4和原子数均为5，价电子数之和均为8，属于等电子体，结构均为正四面体型，空间结构相似；B不符合题意； C．CCl4原子数为5，原子数为4，原子数不同，不满足等电子体条件，CCl4为正四面体，为平面三角形，空间结构不相似；C符合题意； D．CS2和N2O原子数均为3，最外层电子数之和均为16，属于等电子体，结构均为直线型，空间结构相似；D不符合题意； 答案选C。 7．C 【详解】A．基态S原子价电子排布为，根据洪特规则，3p轨道的4个电子应优先分占不同等价轨道，即1个p轨道填充2个电子，另外2个p轨道各填充1个单电子，选项中的轨道表示式违反洪特规则，正确的轨道表示式为，A错误； B．中心N原子的价层电子对数为，无孤电子对，价层电子对互斥模型为平面三角形：，B错误； C．的结构式为，每个双键包含1个键和1个键，分子中共2个键、2个键，二者个数比为，C正确； D．分子的电子式应为，孤电子对应分布在两个N原子的外侧，选项电子式书写错误，D错误； 故选C。 8．B 【详解】A．和的热稳定性由分子内共价键键能决定，原子半径小于，键长更短，键能，因此热稳定性，A正确； B．为V形极性分子，为非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性分子在水中溶解度大于非极性分子，选项解释中“是非极性分子”的表述错误，B错误； C．分子间存在强于范德华力的氢键，分子间仅存在范德华力，因此沸点，C正确； D．和四氯化碳均为非极性分子，根据相似相溶原理，碘易溶于四氯化碳，D正确； 故选B。 9．D 【详解】A．根据图示，成像图片中的微粒由4个8-羟基喹啉分子缔合而成，A错误；    B．8-羟基喹啉中存在分子内氢键（-OH的H和N原子之间），会导致其熔沸点相对较低，B错误；   C．分子的稳定性主要由其化学键（共价键）决定，氢键主要影响物质的物理性质（如熔沸点、溶解度等），而不是分子的稳定性，C错误； D．氢键具有方向性，根据图示，8-羟基喹啉分子的取向不同，其间的氢键数目、形成氢键的原子间的距离不同，即氢键数目和强弱不一样，D正确； 故选D。 10．C 【详解】A．手性碳原子必须是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团，化合物乙中与氨基相连的碳原子连有、、、四种不同基团，为手性碳原子，故乙为手性分子，A不符合题意； B．乙分子含有，存在键，可形成分子间氢键，B不符合题意； C．化合物甲中单键均为键，双键中含1个键和1个键，经计算甲中键共13个，键共1个，二者数目比为，不是，C符合题意； D．反应前甲中羰基碳原子为杂化，反应后该碳原子连接四个单键，为杂化，其余碳原子杂化方式均不变，故有1个原子杂化方式改变，D不符合题意； 故选C。 11．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。 12．C 【详解】A．CHCl3为四面体结构，由于H和Cl电负性不同，分子不对称，是极性分子；用带电橡胶棒靠近液流时，极性分子受电场力作用发生偏转，液流方向改变，可验证其极性。该方案能达到实验目的，A正确； B．饱和NaCl溶液可吸收HCl（HCl易溶于水），而Cl2在其中溶解度较小，从而有效除去Cl2中的HCl杂质。该方案能达到实验目的，B正确； C．验证非金属性S＞C应比较最高价含氧酸酸性（H2SO4和H2CO3），或测定等浓度的Na2SO4和Na2CO3溶液的pH，测定等浓度的Na2SO3和Na2CO3溶液的pH，不能达到实验目的。C错误； D．ClCH2COOH中Cl原子电负性大，通过吸电子诱导效应增强羧基极性，使其酸性强于CH3COOH；测定等浓度溶液的pH可比较酸性差异，从而探究键的极性对酸性的影响。该方案能达到实验目的，D正确； 故选C。 13．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．D 【详解】A．单键构成σ键，1mol该物质中有15molσ键，故A正确； B．全氮阴离子盐两种阳离子为：H3O+和NH，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型为：sp3杂化，故B正确； C．氮原子之间除了形成σ键之外，还形成大π键，所以所有的氮原子在同一平面内，故C正确； D．H2O分子内含有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致H2O分子的键角小于H3O+和NH，故D错误； 故选：D。 15．(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．(1) 8 哑铃形 (2) 第四周期第族 (3) 或 (4) 分子之间存在氢键而分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高 (5)根据的价层电子排布式和的价层电子排布式可知，的轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 (6) 和中的原子均为杂化，但是中的一条杂化轨道被孤对电子占据。因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大 【详解】（1）Si为14号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，基态Si原子占据1s、2s、2p、3s、3p（两个轨道），所以基态Si原子占据8个轨道，其核外空间运动状态是8种；最高能级为3p，其电子云轮廓图形状为哑铃形； （2）Cr在周期表中的位置为第四周期第ⅥB族，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素； （3） Ti为22号元素，其价层电子排布式为3d24s2；Fe为26号元素，Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；Cu为29号元素，其价层电子排布式为3d104s1，则价层电子轨道表示式为； （4）PH3是一种无色剧毒气体，与NH3相比，沸点高的是NH3，原因是NH3分子之间存在氢键而PH3分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高；PH3中心原子价层电子对数，有一个孤电子对，其空间构型为三角锥形，a正确；PH3分子结构是三角锥型，正负电荷重心不重合，为极性分子，b正确；P原子半径大于N原子，P-H键长大于N-H键长，则P-H键键能比N-H键键能低，故N-H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，c正确； （5）O元素的第一电离能比N元素低，原因是：N的价层电子排布式式2s22p3、O的价层电子排布式为2s22p4，N的2p轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能； （6）中心N原子价层电子对数，无孤电子对，采取sp2杂化；中心N原子价层电子对数，有一对孤电子，采取sp2杂化；因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大。 17．(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案） (2)水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多 (3) 对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高 极性 分子属于极性分子，但其极性较小，因此在水中的溶解度比在四氯化碳中的溶解度小 (4)bd 【详解】（1）硅烷都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高； （2）第二周期IVA~VIIA族元素的氢化物依次为CH4、NH3、H2O、HF，NH3、H2O、HF分子间都存在氢键，氢键的强度：NH3分子间氢键H2O分子间氢键HF分子间氢键，水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多，沸点：CH4NH3HFH2O（H2O的沸点为100℃），b点代表H2O。H2O比HF沸点高的原因是：水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多。 （3）①对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高； ②分子为V形，属于极性分子，但其极性较小，因此在水中的溶解度比在四氯化碳中的溶解度小。 （4）a．分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子，所以不存在分子间氢键，a错误； b．分子中碳碳单键、碳碳双键是非极性键，碳氢键、碳氧双键是极性键，b正确； c．分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键，2个碳氧π键和1个碳碳π键，共有9个σ键和3个π键，c错误； d．由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键，增大了其在水中的溶解度，d正确； 故答案为：bd。 18．(1) 平面三角形 0 1 (2) 、 2 (3)11:3 (4) 三角锥形 非极性 (5) 不是 BCD (6) 大 的中心氧原子有1对孤电子对，而的中心氧原子有2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，孤电子对越多，键角越小 【详解】（1）分子中中心原子B的价层电子对数为，无孤电子对，故其VSEPR模型名称为平面三角形；中心原子C的孤电子对数为；中心原子S的孤电子对数为； （2）观察抗坏血酸的分子结构，分子中含有碳碳双键和羰基，这些双键上的碳原子均形成3个键且无孤电子对，采用杂化，分子中还含有饱和碳原子，形成4个键且无孤电子对，采用杂化；根据电负性大小，碳原子与氧原子成键时表现正价，与氢原子成键时表现负价，同种原子成键化合价为0，环上两个连有羟基的双键碳原子，各连有1个O、1个C、1个C，故这两个碳原子均显+1价；其余碳原子经计算均不显+1价（羰基碳为+2价，环上饱和碳为0价，侧链次甲基碳为0价，侧链亚甲基碳为-1价），因此显+1价的碳原子有2个； （3）1个单键就是1个键，1个双键中含有1个键和1个键，富马酸（）分子中含有2个键、2个键、2个键、2个键、1个键和2个键，因此，键的总数为；键存在于2个键和1个键中，总数为；故键与键的数目比为11:3； （4）分子中中心原子P的价层电子对数为，含有1对孤电子对，故其空间结构为三角锥形；的空间结构为三角双锥形，结构高度对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子； （5）①连有四个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子，观察氯吡苯脲的结构简式，分子中不存在手性碳原子，不是手性分子； ②氯吡苯脲分子中含有、、、、等不同非金属原子之间形成的极性共价键，故B正确；含有苯环和吡啶环上的键，属于同种非金属原子之间形成的非极性共价键，故C正确；分子中的苯环、吡啶环以及羰基中均存在键，故D正确；分子中不存在离子键和配位键，故A、E错误；因此选BCD； （6）的中心氧原子的价层电子对数为，含有1对孤电子对，的中心氧原子的价层电子对数为，含有2对孤电子对，由于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，孤电子对数目越多，对成键电子对的挤压程度越大，导致键角越小，因此的键角比大。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中含有π键的是 A．H2 B．C2H4 C．HBr D．F2 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 3．（本题3分）石灰氮()是一种氮肥，与土壤中的反应生成氰胺()，氰胺可进一步转化为尿素[]。下列有关说法正确的是 A．的电子式为： B．属于共价化合物 C．分子中含3个键 D．中子数为20的钙原子可表示为 4．（本题3分）下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态Si原子的价层电子轨道表示式： B．NaCl的电子式： C．的结构示意图： D．的VSEPR模型： 5．（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 6．（本题3分）由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体。等电子体的空间结构相似。根据上述原理，下列各组粒子中，空间结构不相似的是 A．和 B．和 C．和 D．和 7．（本题3分）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为。下列说法正确的是 A．基态S原子价层电子的轨道表示式为 B．的价层电子对互斥模型为 C．分子中键与键的个数比为1∶1 D．分子的电子式为 8．（本题3分）结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 A．事实：热稳定性：HCl > HI；解释：键能：H-Cl > H-I B．事实：水中溶解度：O3 > O2；解释：O3是非极性分子 C．事实：沸点：H2O > H2S；解释：水分子之间存在氢键 D．事实：碘易溶于四氯化碳；解释：相似相溶 9．（本题3分）通过原子力显微镜观测铜单晶表面的8-羟基喹啉分子，可清晰观察到分子间存在的氢键作用，为化学界争论近百年的“氢键的本质”问题提供了新的实验证据。下列说法正确的是 A．成像图片中的微粒由5个8-羟基喹啉分子缔合而成 B．8-羟基喹啉中存在分子内氢键，因此其熔沸点相对较高 C．8-羟基喹啉分子比较稳定的原因是形成了分子内氢键 D．8-羟基喹啉分子的取向不同，其间的氢键数目和强弱可能发生改变 10．（本题3分）纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示。下列说法不正确的是 A．化合物乙为手性分子 B．乙分子可形成分子间氢键 C．化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12∶1 D．该转化反应前后有一个原子的杂化方式改变 11．（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 12．（本题3分）室温下，下列实验方案不能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 验证CHCl3是极性分子 用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CHCl3液流，液流方向改变 B 除去氯气中的HCl杂质 气体通过装有饱和NaCl溶液的洗气瓶 C 验证非金属性： 分别测定等浓度的溶液和溶液的pH D 探究键的极性对羧酸酸性的影响 用pH计分别测定等浓度的溶液和溶液的pH A．A B．B C．C D．D 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 14．（本题3分）南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示。下列说法错误的是 A．1mol该物质中有15molσ键 B．全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同 C．中所有的氮原子在同一平面内 D．的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大 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。 16．（本题14分）中国科学家首次在月球上发现新矿物，将其命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”中包含了等多种元素。回答下列问题： (1)基态原子的电子在核外有_____________种空间运动状态，最高能级的电子云轮廓图的形状为_____________。 (2)在周期表中的位置为_____________，属于_____________区元素。 (3)基态原子的价电子排布式为_____________，的核外电子排布式为_____________，基态原子价层电子的轨道表示式为_____________。 (4)是一种无色剧毒气体，与相比，沸点高的是_____________（填化学式），原因是_____________。下列有关的说法中正确的是_____________（填字母序号）。 分子呈三角锥形 分子是极性分子 分子的热稳定性低于分子，因为键的键能高 (5)已知元素电负性：，但是元素的第一电离能比元素低，原因是_____________。 (6)元素形成的两种含氧酸根和的键角：_____________（填“”、“”、“”），原因是_____________。 17．（本题15分）回答下列问题： (1)硅烷()的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_______。 (2)如图所示，每条折线表示元素周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素简单氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。b的沸点比HF高的原因是_______。 (3)①的沸点比的沸点低，原因是_______。 ②分子属于_______分子(填“极性”或“非极性”)，在水中的溶解度小于在中的溶解度，原因是：_______。 (4)关于化合物，下列说法正确的有_______(填选项字母)。 a．分子间可形成氢键 b．分子中既有极性键又有非极性键 c．一个分子中含有7个σ键和1个π键 d．该分子在水中的溶解度大于 18．（本题15分）回答下列问题 (1)写出BF3的VSEPR模型名称___________；的中心原子上的孤电子对数分别是___________、___________。 (2)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___________；根据电负性大小，抗坏血酸中显+1价的碳原子有_______个。 (3)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构如图：，富马酸分子中键与键的数目比为___________。    (4)分子空间结构为___________，与反应生成，结构为 ，是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 (5)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 ①氯吡苯脲分子___________(填“是”或“不是”)手性分子。 ②氯吡苯脲分子中存在的作用力包括___________(填字母)。 A．离子键  　B．极性键　C．非极性键　D．键　E．配位键 (6)H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角___________(填“大”或“小”)，原因为______________________________________。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（适中版02）》参考答案 1．B 【详解】A．H2结构式为H-H，不含有π键，故A错误； B．C2H4的结构简式为CH2=CH2，含有一个π键，故B正确； C．HBr结构式为H-Br，不含π键，故C错误； D．F2结构式为F-F，不含有π键，故D错误； 故选B。 2．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．B 【详解】A．为中性基团，原子最外层共有7个电子，选项给出的是带负电的的电子式，A错误； B．中所有原子间均以共价键结合，不存在离子键，属于共价化合物，B正确； C．单键全部为键，三键中含有1个键，分子中共有4个键，C错误； D．的质子数为20，中子数为20的钙原子质量数为，正确表示为，D错误； 故选B。 4．C 【详解】 A．硅为14号元素，基态原子的价层电子排布式：，价层轨道表示式应遵循洪特规则：，A错误； B．NaCl是离子化合物，电子式为，B错误； C．的核电荷数是13，核外电子数是10，C正确； D．的中心原子价层电子对数为，孤电子对数为1，则其VSEPR模型：，D错误； 故选C。 5．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。 6．C 【详解】A．−和原子数均为2，价电子数之和均为10，属于等电子体，结构均为直线形，空间结构相似；A不符合题意； B．CH4和原子数均为5，价电子数之和均为8，属于等电子体，结构均为正四面体型，空间结构相似；B不符合题意； C．CCl4原子数为5，原子数为4，原子数不同，不满足等电子体条件，CCl4为正四面体，为平面三角形，空间结构不相似；C符合题意； D．CS2和N2O原子数均为3，最外层电子数之和均为16，属于等电子体，结构均为直线型，空间结构相似；D不符合题意； 答案选C。 7．C 【详解】A．基态S原子价电子排布为，根据洪特规则，3p轨道的4个电子应优先分占不同等价轨道，即1个p轨道填充2个电子，另外2个p轨道各填充1个单电子，选项中的轨道表示式违反洪特规则，正确的轨道表示式为，A错误； B．中心N原子的价层电子对数为，无孤电子对，价层电子对互斥模型为平面三角形：，B错误； C．的结构式为，每个双键包含1个键和1个键，分子中共2个键、2个键，二者个数比为，C正确； D．分子的电子式应为，孤电子对应分布在两个N原子的外侧，选项电子式书写错误，D错误； 故选C。 8．B 【详解】A．和的热稳定性由分子内共价键键能决定，原子半径小于，键长更短，键能，因此热稳定性，A正确； B．为V形极性分子，为非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，极性分子在水中溶解度大于非极性分子，选项解释中“是非极性分子”的表述错误，B错误； C．分子间存在强于范德华力的氢键，分子间仅存在范德华力，因此沸点，C正确； D．和四氯化碳均为非极性分子，根据相似相溶原理，碘易溶于四氯化碳，D正确； 故选B。 9．D 【详解】A．根据图示，成像图片中的微粒由4个8-羟基喹啉分子缔合而成，A错误；    B．8-羟基喹啉中存在分子内氢键（-OH的H和N原子之间），会导致其熔沸点相对较低，B错误；   C．分子的稳定性主要由其化学键（共价键）决定，氢键主要影响物质的物理性质（如熔沸点、溶解度等），而不是分子的稳定性，C错误； D．氢键具有方向性，根据图示，8-羟基喹啉分子的取向不同，其间的氢键数目、形成氢键的原子间的距离不同，即氢键数目和强弱不一样，D正确； 故选D。 10．C 【详解】A．手性碳原子必须是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团，化合物乙中与氨基相连的碳原子连有、、、四种不同基团，为手性碳原子，故乙为手性分子，A不符合题意； B．乙分子含有，存在键，可形成分子间氢键，B不符合题意； C．化合物甲中单键均为键，双键中含1个键和1个键，经计算甲中键共13个，键共1个，二者数目比为，不是，C符合题意； D．反应前甲中羰基碳原子为杂化，反应后该碳原子连接四个单键，为杂化，其余碳原子杂化方式均不变，故有1个原子杂化方式改变，D不符合题意； 故选C。 11．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。 12．C 【详解】A．CHCl3为四面体结构，由于H和Cl电负性不同，分子不对称，是极性分子；用带电橡胶棒靠近液流时，极性分子受电场力作用发生偏转，液流方向改变，可验证其极性。该方案能达到实验目的，A正确； B．饱和NaCl溶液可吸收HCl（HCl易溶于水），而Cl2在其中溶解度较小，从而有效除去Cl2中的HCl杂质。该方案能达到实验目的，B正确； C．验证非金属性S＞C应比较最高价含氧酸酸性（H2SO4和H2CO3），或测定等浓度的Na2SO4和Na2CO3溶液的pH，测定等浓度的Na2SO3和Na2CO3溶液的pH，不能达到实验目的。C错误； D．ClCH2COOH中Cl原子电负性大，通过吸电子诱导效应增强羧基极性，使其酸性强于CH3COOH；测定等浓度溶液的pH可比较酸性差异，从而探究键的极性对酸性的影响。该方案能达到实验目的，D正确； 故选C。 13．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．D 【详解】A．单键构成σ键，1mol该物质中有15molσ键，故A正确； B．全氮阴离子盐两种阳离子为：H3O+和NH，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型为：sp3杂化，故B正确； C．氮原子之间除了形成σ键之外，还形成大π键，所以所有的氮原子在同一平面内，故C正确； D．H2O分子内含有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致H2O分子的键角小于H3O+和NH，故D错误； 故选：D。 15．(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．(1) 8 哑铃形 (2) 第四周期第族 (3) 或 (4) 分子之间存在氢键而分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高 (5)根据的价层电子排布式和的价层电子排布式可知，的轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 (6) 和中的原子均为杂化，但是中的一条杂化轨道被孤对电子占据。因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大 【详解】（1）Si为14号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，基态Si原子占据1s、2s、2p、3s、3p（两个轨道），所以基态Si原子占据8个轨道，其核外空间运动状态是8种；最高能级为3p，其电子云轮廓图形状为哑铃形； （2）Cr在周期表中的位置为第四周期第ⅥB族，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素； （3） Ti为22号元素，其价层电子排布式为3d24s2；Fe为26号元素，Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；Cu为29号元素，其价层电子排布式为3d104s1，则价层电子轨道表示式为； （4）PH3是一种无色剧毒气体，与NH3相比，沸点高的是NH3，原因是NH3分子之间存在氢键而PH3分子之间不存在氢键，氢键的形成使分子间作用力增大，沸点升高；PH3中心原子价层电子对数，有一个孤电子对，其空间构型为三角锥形，a正确；PH3分子结构是三角锥型，正负电荷重心不重合，为极性分子，b正确；P原子半径大于N原子，P-H键长大于N-H键长，则P-H键键能比N-H键键能低，故N-H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，c正确； （5）O元素的第一电离能比N元素低，原因是：N的价层电子排布式式2s22p3、O的价层电子排布式为2s22p4，N的2p轨道中电子半满，为较稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能； （6）中心N原子价层电子对数，无孤电子对，采取sp2杂化；中心N原子价层电子对数，有一对孤电子，采取sp2杂化；因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大，所以中的键角比中的大。 17．(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案） (2)水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多 (3) 对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高 极性 分子属于极性分子，但其极性较小，因此在水中的溶解度比在四氯化碳中的溶解度小 (4)bd 【详解】（1）硅烷都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高； （2）第二周期IVA~VIIA族元素的氢化物依次为CH4、NH3、H2O、HF，NH3、H2O、HF分子间都存在氢键，氢键的强度：NH3分子间氢键H2O分子间氢键HF分子间氢键，水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多，沸点：CH4NH3HFH2O（H2O的沸点为100℃），b点代表H2O。H2O比HF沸点高的原因是：水分子间形成的氢键的数目比HF分子间形成氢键数目多。 （3）①对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高； ②分子为V形，属于极性分子，但其极性较小，因此在水中的溶解度比在四氯化碳中的溶解度小。 （4）a．分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子，所以不存在分子间氢键，a错误； b．分子中碳碳单键、碳碳双键是非极性键，碳氢键、碳氧双键是极性键，b正确； c．分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键，2个碳氧π键和1个碳碳π键，共有9个σ键和3个π键，c错误； d．由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键，增大了其在水中的溶解度，d正确； 故答案为：bd。 18．(1) 平面三角形 0 1 (2) 、 2 (3)11:3 (4) 三角锥形 非极性 (5) 不是 BCD (6) 大 的中心氧原子有1对孤电子对，而的中心氧原子有2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，孤电子对越多，键角越小 【详解】（1）分子中中心原子B的价层电子对数为，无孤电子对，故其VSEPR模型名称为平面三角形；中心原子C的孤电子对数为；中心原子S的孤电子对数为； （2）观察抗坏血酸的分子结构，分子中含有碳碳双键和羰基，这些双键上的碳原子均形成3个键且无孤电子对，采用杂化，分子中还含有饱和碳原子，形成4个键且无孤电子对，采用杂化；根据电负性大小，碳原子与氧原子成键时表现正价，与氢原子成键时表现负价，同种原子成键化合价为0，环上两个连有羟基的双键碳原子，各连有1个O、1个C、1个C，故这两个碳原子均显+1价；其余碳原子经计算均不显+1价（羰基碳为+2价，环上饱和碳为0价，侧链次甲基碳为0价，侧链亚甲基碳为-1价），因此显+1价的碳原子有2个； （3）1个单键就是1个键，1个双键中含有1个键和1个键，富马酸（）分子中含有2个键、2个键、2个键、2个键、1个键和2个键，因此，键的总数为；键存在于2个键和1个键中，总数为；故键与键的数目比为11:3； （4）分子中中心原子P的价层电子对数为，含有1对孤电子对，故其空间结构为三角锥形；的空间结构为三角双锥形，结构高度对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子； （5）①连有四个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子，观察氯吡苯脲的结构简式，分子中不存在手性碳原子，不是手性分子； ②氯吡苯脲分子中含有、、、、等不同非金属原子之间形成的极性共价键，故B正确；含有苯环和吡啶环上的键，属于同种非金属原子之间形成的非极性共价键，故C正确；分子中的苯环、吡啶环以及羰基中均存在键，故D正确；分子中不存在离子键和配位键，故A、E错误；因此选BCD； （6）的中心氧原子的价层电子对数为，含有1对孤电子对，的中心氧原子的价层电子对数为，含有2对孤电子对，由于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，孤电子对数目越多，对成键电子对的挤压程度越大，导致键角越小，因此的键角比大。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $