高中化学单元测试——第二章分子结构与性质（较难版01）

高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质 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 2．（本题3分）下列关于共价键的理解不正确的是 A．共价键都具有方向性和饱和性 B．键可以绕键轴旋转，而键不能绕键轴旋转 C．分子和分子中都含有5个键 D．键以“头碰头”方式重叠，键以“肩并肩”方式重叠 3．（本题3分）硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A．S2、S4、S6、S8互为同位素 B．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3 D．S2的摩尔质量为32 g/mol 4．（本题3分）下列化学用语或图示表示错误的是 A．的VSEPR模型： B．的空间填充模型： C．基态原子的价电子轨道表示式： D．的电子式： 5．（本题3分）由两种离子构成，则其阴离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为 A．平面三角形    杂化 B．形          杂化 C．三角锥形      杂化 D．平面三角形    杂化 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 7．（本题3分）化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达错误的是 A．电子云图： B．的模型： C．的基态原子简化电子排布式： D．分子中键的形成： 8．（本题3分）二氯化二硫()，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点-80℃，沸点135.6℃，对于二氯化二硫的叙述不正确的是 A．的电子式是 B．S采用杂化，键角是 C．分子中既有极性键又有非极性键 D．是极性分子 9．（本题3分）纯水电离产生H3O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在 、等微粒。图示为的结构，下列有关说法错误的是 A．键角：H3O+>H2O B．H3O+的VSEPR模型为三角锥形 C．中含1个氢键 D．中存在分子间作用力 10．（本题3分）味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。已知谷氨酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A．谷氨酸分子中C都采用sp3杂化 B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子 C．谷氨酸中N的第一电离能最大 D．谷氨酸单钠是有机物，难溶于水 11．（本题3分）下列说法正确的是 A．的沸点比高，所以比更稳定 B．和熔化克服的微粒间作用力类型相同 C．溶于水的过程只有离子键被破坏 D．中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构 12．（本题3分）下列物质的结构或性质及解释均正确且具有因果关系的是 选项 事实 解释 A 酸性： F的电负性很大，使得的极性增强而更容易断裂 B 将少量溶液加入溶液，未产生气泡。 酸性： C 乳酸分子()不是手性分子 乳酸分子中无手性碳原子 D 分解温度： 相对分子质量大，范德华力更大 A．A B．B C．C D．D 13．（本题3分）键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述错误的是 A．化学键的键长与键能是相关的 B．键长、键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 D．H—Cl键能为432 kJ·mol-1，即73 g HCl分解成H2和Cl2时，消耗的能量为2×432 kJ 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）元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，已成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)锗(Ge)可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式：___________。 (2)锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠：；二锗酸钠：等)，也能形成类似于烷烃的锗烷()。 ①中锗原子的杂化方式是___________。 ②推测1mol中含有的σ键的数目是___________(表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构式如图所示。 ①第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有___________种。 ②环硼氮六烷中硼、氮原子的杂化方式是___________。 (4)硅烷分子式为SiH₄，其中的氢元素显-1价，其原因是___________。 (5)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)推测；的VSEPR模型名称为___________；写出的空间结构：___________。 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）光伏材料又称太阳能材料，能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CdTe、CuInSe等。 (1)Si的价层电子排布式为_______；是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_______；气态分子的空间构型是_______。 (2)As元素的第一电离能_______(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能，原因是_______。 (3)N、P、As为同主族相邻元素，元素的电负性从大到小的顺序为_______；已知次磷酸比硝酸的酸性弱，由此可判断前者的H-O键极性_______(填“大”或“小”)。 (4)化合物HA、HB和HC的结构如图。 HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键()，按照氢键由强到弱对三种酸排序_______。 18．（本题15分）黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题： (1)基态Cu原子的价电子排布式为_______。 (2)从原子结构角度分析，第一电离能：_____(填“>”“<”或“=”)。 (3)血红素是吡咯()的重要衍生物，血红素(含)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图： ①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为_______。 ②1mol吡咯分子中所含的σ键总数为_______个。已知苯分子中所有原子在同一平面里，碳原子之间形成的化学键是介于单键和双键的一种特殊键，是因为六个碳原子之间形成了大键，分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，则吡咯环中的大键应表示为_______。 ③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为_______(填化学式)。 (4)如图为的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_______。 (5)黄铜矿冶炼铜时产生的可经过途径形成酸雨。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______形，依据形成共价键的原子轨道重叠方式，分子中共价键的类型有_______种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_______。 (6)常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质》参考答案 1．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．A 【详解】A．s轨道的电子云是球形对称，相互重叠时无方向性，A错误； B．σ键以“头碰头”方式重叠，为轴对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，故σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转，B正确； C．的结构式为，的结构式为，分子和分子中都含有5个σ键，C正确； D．σ键以“头碰头”方式重叠，为轴对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，D正确； 故答案选A。 3．B 【详解】A．S2、S4、S6、S8均为硫元素的不同单质，互为同素异形体，A错误； B．1个S8分子中含有的S-S键个数为8个，所以1molS8单质中含有的S-S键个数为8NA，B正确； C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO2，SO2在催化剂的条件下才能转化为SO3，C错误； D．S2的摩尔质量为64g/mol，D错误； 故答案选B。 4．A 【详解】A．NH3中N原子价层电子对数为，，VSEPR模型为四面体形，图示为三角锥形，是NH3的空间构型而非VSEPR模型，A错误； B．C2H2是直线形分子，碳原子半径大于氢原子，图示空间填充模型符合其结构特点，B正确； C．根据泡利原理和洪特规则，基态S原子价电子排布为3s23p4，3s轨道填充1对自旋相反的电子，3p轨道中1个轨道填充1对自旋相反的电子，剩余2个轨道各填充1个自旋相同的单电子，图示符合规则，C正确； D．NaOH是离子化合物，由Na+和OH−构成，OH−内O与H形成共价键，O最外层满足8电子稳定结构，图示电子式书写正确，D正确； 答案选择A。 5．D 【详解】由阳离子和阴离子构成，阴离子的空间构型： 中心原子的价层电子对数，无孤电子对，因此空间构型为平面三角形；阳离子中的杂化方式： 中心原子的价层电子对数，因此杂化方式为杂化； 故选D。 6．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．C 【详解】A．电子云沿z轴呈哑铃形分布：，A正确； B．中心N原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形：，B正确； C．Ge是32号元素，基态原子简化电子排布式应为，C错误； D．HCl分子中H的1s轨道与Cl的p轨道头碰头重叠形成s-p键，形成过程为：，D正确； 故选C。 8．B 【详解】 A．S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，电子式为，A正确； B．S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，有2个孤电子对，键角为小于，B错误； C．S2Cl2中Cl-S属于极性键，S-S键属于非极性键， C正确； D．分子的结构不对称，为极性分子，D正确； 故选B。 9．B 【详解】A．中原子价层电子对数为，孤电子对数为1，中原子价层电子对数为，孤电子对数为2，价层电子对数相同，孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大，键角越小，故键角，A正确； B．中心的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，B错误； C．可表示为，仅含有1个氢键，C正确； D．是与3个通过氢键结合形成的水合质子，氢键属于分子间作用力范畴，D正确； 故答案选B。 10．C 【详解】A．谷氨酸分子中羧基C原子采用sp2杂化，其余饱和C原子采用sp3方式杂化，A错误； B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在谷氨酸分子()中只有1个手性碳原子（用*标出)，B错误； C．由于N原子的2p电子处于半充满的稳定状态，导致第一电离能大于同一周期相邻的氧元素和碳元素，所以第一电离能：N＞O＞C，氢原子只有一个电子，第一电离能相对较低，所以第一电离能：N＞H，故谷氨酸中N的第一电离能最大，C正确； D．谷氨酸单钠属于钠盐，易溶于水，D错误； 故选C。 11．B 【详解】A．沸点属于物理性质，与分子间作用力有关，H2O沸点高是因为分子间存在氢键；稳定性属于化学性质，与共价键键能有关，二者无因果关系，A错误； B．Na2SO4和NaHSO4均为离子化合物，熔化时均只断裂阴、阳离子之间的离子键，酸式酸根内部的共价键在熔融状态下不会断裂，二者熔化时克服的微粒间作用力类型相同，B正确； C．Na2O溶于水发生反应Na2O+H2O=2NaOH，该过程中Na2O的离子键被破坏，水分子内的H-O共价键也被破坏，并非只有离子键被破坏，C错误； D．CH4中H原子最外层只有2个电子，不满足8电子稳定结构，D错误； 故选B。 12．A 【详解】A．氟原子电负性大，则吸电子能力强，使三氟乙酸中O-H键极性大更易断裂，故三氟乙酸比乙酸更易发生电离，所以三氟乙酸的酸性强于乙酸的酸性，A正确； B．将少量HA溶液加入Na2CO3溶液，未产生气泡，有可能是因为HA少量，和碳酸钠反应生成碳酸氢钠故没有气泡，无法判断酸性强弱，B错误； C．乳酸分子中，标注的碳原子以四根单键与不同原子或基团相连，是手性碳原子，乳酸分子也是手性分子，C错误； D．分解温度与共价键的断裂难易有关，不是从范德华力即分子间作用力的角度解释，碳的非金属性强于硅，则甲烷的稳定性强于硅烷，分解温度甲烷高于硅烷，D错误； 故本题选A。 13．D 【详解】A．一般键长越长，键能越小，即化学键的键长与键能是相关的，A正确； B．通过晶体的X射线衍射可以测定分子结构中的键长、键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，B正确； C．电子云的重叠只能按一定的方向进行，共价键有方向性，除去s轨道外其它原子轨道如p、d等轨道都有一定的伸展方向，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定，所有分子内两个共价键之间存在键角，C正确； D．73gHCl即=1molHCl，分解成气态2molH和气态2molO时消耗的能量为2×432kJ，再进一步形成氢气和氧气时，还会释放出一部分能量，D错误； 故选D。 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)或 (2) 301 (3) 3 (4)氢原子的电负性比硅原子的电负性大 (5) 四面体形 正四面体形 【详解】（1）Ge为32号元素，电子排布式为或。 （2）①Na2GeO3中锗原子的价层电子对数为：3+=3，VSEPR模型为平面三角形，则杂化方式为sp2，故答案为：sp2； ②GenH2n+2与烷烃结构类似，分子中的共价键均为σ键，n个Ge原子之间形成（n-1）个σ键，Ge与2n+2个H原子形成（2n+2）个σ键，所以1个分子中σ键的个数为（2n+2）+（n-1）=3n+1，1mol中含有的σ键的数目为301NA，故答案为：301； （3）①同周期从左往右随着原子序数增大，第一电离能有增大的趋势，ⅡA和ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻的元素，则第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O共3种，故答案为：3。 ②B、N原子都形成3个σ键，无孤对电子（N原子的孤对电子参与形成了大π键），故为sp2杂化。 （4）SiH4分子中氢和硅以共价键相连，H原子吸电子能力比Si原子强，即氢原子的电负性比硅原子的电负性大，则共用电子对偏向H原子，因此H显负价； （5）的价层电子对数为3+=4，故VSEPR模型名称为四面体形；的价层电子对数为4+=4，故空间结构为正四面体。 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) 正四面体形 (2) 大于 同周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素 (3) 小 (4)HC>HB>HA 【分析】同一周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以砷元素的第一电离能大于硒元素。同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。 【详解】（1）基态Si原子核外14个电子。价层电子排布式为；中Si的价层电子对数，Si采取的杂化类型为；孤电子对数为0，气态分子的空间构型是正四面体形； （2）砷、硒均为第四周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以砷元素的第一电离能大于硒元素； （3） 同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。N、P、As为同主族相邻元素，元素的电负性从大到小的顺序为；已知次磷酸比硝酸的酸性弱，电负性N>P，H-O键的共用电子对偏向氧的程度硝酸的强于次磷酸，由此可判断前者H-O键极性：次磷酸<硝酸。 （4）O、S、Se的原子半径逐渐增大，电负性逐渐减小，键的极性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA。 18．(1)3d104s1 (2)> (3) sp2 10NA CH4<NH3<H2O (4)二者都是分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多 (5) 平面三角形 2 sp3 (6)非极性 【详解】（1）Cu是29号元素，核外含有29个电子，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。 （2）P元素3p轨道半充满更加稳定，更难失去最外层第一个电子，第一电离能更大，则第一电离能与的关系是：>。 （3）①已知吡咯中的氮原子与其相连的原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2； ②单键是σ键，双键中含有1个σ键，根据分子结构可知1mol吡咯分子中有8mol单键、2mol双键，所以所含σ键总数为10NA；吡咯环分子中形成大π键的原子数为5；氮原子中未参与成键的电子为1对（2个电子），碳碳原子间除了形成σ键外，还有4个碳分别提供1个电子形成π键，共有电子数为6，所以吡咯环中的大π键应表示为； ③CH4分子间无氢键，沸点最低，而NH3、H2O分子间均含氢键，由于氧原子的电负性大于氮原子，所以H2O分子间氢键强度较大，水的沸点最高；因此，三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4<NH3<H2O。 （4）二者都是分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多。 （5） 三氧化硫中心原子价层电子对数为3+=3，且不含孤电子对，空间结构为平面三角形，三氧化硫的结构式为：，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中共价键的类型有2种，由题图可知三聚分子中每个S原子与4个O原子形成4个σ键，故其杂化轨道类型为sp3。 （6）由相似相溶原理可知，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，CCl4、CS2是非极性分子，CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，所以CrO2Cl2是非极性分子。 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 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 2．（本题3分）下列关于共价键的理解不正确的是 A．共价键都具有方向性和饱和性 B．键可以绕键轴旋转，而键不能绕键轴旋转 C．分子和分子中都含有5个键 D．键以“头碰头”方式重叠，键以“肩并肩”方式重叠 3．（本题3分）硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A．S2、S4、S6、S8互为同位素 B．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3 D．S2的摩尔质量为32 g/mol 4．（本题3分）下列化学用语或图示表示错误的是 A．的VSEPR模型： B．的空间填充模型： C．基态原子的价电子轨道表示式： D．的电子式： 5．（本题3分）由两种离子构成，则其阴离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为 A．平面三角形    杂化 B．形          杂化 C．三角锥形      杂化 D．平面三角形    杂化 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 7．（本题3分）化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达错误的是 A．电子云图： B．的模型： C．的基态原子简化电子排布式： D．分子中键的形成： 8．（本题3分）二氯化二硫()，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点-80℃，沸点135.6℃，对于二氯化二硫的叙述不正确的是 A．的电子式是 B．S采用杂化，键角是 C．分子中既有极性键又有非极性键 D．是极性分子 9．（本题3分）纯水电离产生H3O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在 、等微粒。图示为的结构，下列有关说法错误的是 A．键角：H3O+>H2O B．H3O+的VSEPR模型为三角锥形 C．中含1个氢键 D．中存在分子间作用力 10．（本题3分）味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。已知谷氨酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A．谷氨酸分子中C都采用sp3杂化 B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子 C．谷氨酸中N的第一电离能最大 D．谷氨酸单钠是有机物，难溶于水 11．（本题3分）下列说法正确的是 A．的沸点比高，所以比更稳定 B．和熔化克服的微粒间作用力类型相同 C．溶于水的过程只有离子键被破坏 D．中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构 12．（本题3分）下列物质的结构或性质及解释均正确且具有因果关系的是 选项 事实 解释 A 酸性： F的电负性很大，使得的极性增强而更容易断裂 B 将少量溶液加入溶液，未产生气泡。 酸性： C 乳酸分子()不是手性分子 乳酸分子中无手性碳原子 D 分解温度： 相对分子质量大，范德华力更大 A．A B．B C．C D．D 13．（本题3分）键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述错误的是 A．化学键的键长与键能是相关的 B．键长、键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性 D．H—Cl键能为432 kJ·mol-1，即73 g HCl分解成H2和Cl2时，消耗的能量为2×432 kJ 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）元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，已成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)锗(Ge)可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式：___________。 (2)锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠：；二锗酸钠：等)，也能形成类似于烷烃的锗烷()。 ①中锗原子的杂化方式是___________。 ②推测1mol中含有的σ键的数目是___________(表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构式如图所示。 ①第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有___________种。 ②环硼氮六烷中硼、氮原子的杂化方式是___________。 (4)硅烷分子式为SiH₄，其中的氢元素显-1价，其原因是___________。 (5)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)推测；的VSEPR模型名称为___________；写出的空间结构：___________。 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）光伏材料又称太阳能材料，能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CdTe、CuInSe等。 (1)Si的价层电子排布式为_______；是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_______；气态分子的空间构型是_______。 (2)As元素的第一电离能_______(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能，原因是_______。 (3)N、P、As为同主族相邻元素，元素的电负性从大到小的顺序为_______；已知次磷酸比硝酸的酸性弱，由此可判断前者的H-O键极性_______(填“大”或“小”)。 (4)化合物HA、HB和HC的结构如图。 HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键()，按照氢键由强到弱对三种酸排序_______。 18．（本题15分）黄铜矿(主要成分为)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题： (1)基态Cu原子的价电子排布式为_______。 (2)从原子结构角度分析，第一电离能：_____(填“>”“<”或“=”)。 (3)血红素是吡咯()的重要衍生物，血红素(含)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图： ①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为_______。 ②1mol吡咯分子中所含的σ键总数为_______个。已知苯分子中所有原子在同一平面里，碳原子之间形成的化学键是介于单键和双键的一种特殊键，是因为六个碳原子之间形成了大键，分子中的大π键可用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，则吡咯环中的大键应表示为_______。 ③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为_______(填化学式)。 (4)如图为的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_______。 (5)黄铜矿冶炼铜时产生的可经过途径形成酸雨。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______形，依据形成共价键的原子轨道重叠方式，分子中共价键的类型有_______种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_______。 (6)常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质》参考答案 1．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．A 【详解】A．s轨道的电子云是球形对称，相互重叠时无方向性，A错误； B．σ键以“头碰头”方式重叠，为轴对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，故σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转，B正确； C．的结构式为，的结构式为，分子和分子中都含有5个σ键，C正确； D．σ键以“头碰头”方式重叠，为轴对称，π键以“肩并肩”方式重叠，为镜面对称，D正确； 故答案选A。 3．B 【详解】A．S2、S4、S6、S8均为硫元素的不同单质，互为同素异形体，A错误； B．1个S8分子中含有的S-S键个数为8个，所以1molS8单质中含有的S-S键个数为8NA，B正确； C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO2，SO2在催化剂的条件下才能转化为SO3，C错误； D．S2的摩尔质量为64g/mol，D错误； 故答案选B。 4．A 【详解】A．NH3中N原子价层电子对数为，，VSEPR模型为四面体形，图示为三角锥形，是NH3的空间构型而非VSEPR模型，A错误； B．C2H2是直线形分子，碳原子半径大于氢原子，图示空间填充模型符合其结构特点，B正确； C．根据泡利原理和洪特规则，基态S原子价电子排布为3s23p4，3s轨道填充1对自旋相反的电子，3p轨道中1个轨道填充1对自旋相反的电子，剩余2个轨道各填充1个自旋相同的单电子，图示符合规则，C正确； D．NaOH是离子化合物，由Na+和OH−构成，OH−内O与H形成共价键，O最外层满足8电子稳定结构，图示电子式书写正确，D正确； 答案选择A。 5．D 【详解】由阳离子和阴离子构成，阴离子的空间构型： 中心原子的价层电子对数，无孤电子对，因此空间构型为平面三角形；阳离子中的杂化方式： 中心原子的价层电子对数，因此杂化方式为杂化； 故选D。 6．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．C 【详解】A．电子云沿z轴呈哑铃形分布：，A正确； B．中心N原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形：，B正确； C．Ge是32号元素，基态原子简化电子排布式应为，C错误； D．HCl分子中H的1s轨道与Cl的p轨道头碰头重叠形成s-p键，形成过程为：，D正确； 故选C。 8．B 【详解】 A．S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，电子式为，A正确； B．S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，有2个孤电子对，键角为小于，B错误； C．S2Cl2中Cl-S属于极性键，S-S键属于非极性键， C正确； D．分子的结构不对称，为极性分子，D正确； 故选B。 9．B 【详解】A．中原子价层电子对数为，孤电子对数为1，中原子价层电子对数为，孤电子对数为2，价层电子对数相同，孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大，键角越小，故键角，A正确； B．中心的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，B错误； C．可表示为，仅含有1个氢键，C正确； D．是与3个通过氢键结合形成的水合质子，氢键属于分子间作用力范畴，D正确； 故答案选B。 10．C 【详解】A．谷氨酸分子中羧基C原子采用sp2杂化，其余饱和C原子采用sp3方式杂化，A错误； B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在谷氨酸分子()中只有1个手性碳原子（用*标出)，B错误； C．由于N原子的2p电子处于半充满的稳定状态，导致第一电离能大于同一周期相邻的氧元素和碳元素，所以第一电离能：N＞O＞C，氢原子只有一个电子，第一电离能相对较低，所以第一电离能：N＞H，故谷氨酸中N的第一电离能最大，C正确； D．谷氨酸单钠属于钠盐，易溶于水，D错误； 故选C。 11．B 【详解】A．沸点属于物理性质，与分子间作用力有关，H2O沸点高是因为分子间存在氢键；稳定性属于化学性质，与共价键键能有关，二者无因果关系，A错误； B．Na2SO4和NaHSO4均为离子化合物，熔化时均只断裂阴、阳离子之间的离子键，酸式酸根内部的共价键在熔融状态下不会断裂，二者熔化时克服的微粒间作用力类型相同，B正确； C．Na2O溶于水发生反应Na2O+H2O=2NaOH，该过程中Na2O的离子键被破坏，水分子内的H-O共价键也被破坏，并非只有离子键被破坏，C错误； D．CH4中H原子最外层只有2个电子，不满足8电子稳定结构，D错误； 故选B。 12．A 【详解】A．氟原子电负性大，则吸电子能力强，使三氟乙酸中O-H键极性大更易断裂，故三氟乙酸比乙酸更易发生电离，所以三氟乙酸的酸性强于乙酸的酸性，A正确； B．将少量HA溶液加入Na2CO3溶液，未产生气泡，有可能是因为HA少量，和碳酸钠反应生成碳酸氢钠故没有气泡，无法判断酸性强弱，B错误； C．乳酸分子中，标注的碳原子以四根单键与不同原子或基团相连，是手性碳原子，乳酸分子也是手性分子，C错误； D．分解温度与共价键的断裂难易有关，不是从范德华力即分子间作用力的角度解释，碳的非金属性强于硅，则甲烷的稳定性强于硅烷，分解温度甲烷高于硅烷，D错误； 故本题选A。 13．D 【详解】A．一般键长越长，键能越小，即化学键的键长与键能是相关的，A正确； B．通过晶体的X射线衍射可以测定分子结构中的键长、键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，B正确； C．电子云的重叠只能按一定的方向进行，共价键有方向性，除去s轨道外其它原子轨道如p、d等轨道都有一定的伸展方向，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定，所有分子内两个共价键之间存在键角，C正确； D．73gHCl即=1molHCl，分解成气态2molH和气态2molO时消耗的能量为2×432kJ，再进一步形成氢气和氧气时，还会释放出一部分能量，D错误； 故选D。 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)或 (2) 301 (3) 3 (4)氢原子的电负性比硅原子的电负性大 (5) 四面体形 正四面体形 【详解】（1）Ge为32号元素，电子排布式为或。 （2）①Na2GeO3中锗原子的价层电子对数为：3+=3，VSEPR模型为平面三角形，则杂化方式为sp2，故答案为：sp2； ②GenH2n+2与烷烃结构类似，分子中的共价键均为σ键，n个Ge原子之间形成（n-1）个σ键，Ge与2n+2个H原子形成（2n+2）个σ键，所以1个分子中σ键的个数为（2n+2）+（n-1）=3n+1，1mol中含有的σ键的数目为301NA，故答案为：301； （3）①同周期从左往右随着原子序数增大，第一电离能有增大的趋势，ⅡA和ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻的元素，则第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O共3种，故答案为：3。 ②B、N原子都形成3个σ键，无孤对电子（N原子的孤对电子参与形成了大π键），故为sp2杂化。 （4）SiH4分子中氢和硅以共价键相连，H原子吸电子能力比Si原子强，即氢原子的电负性比硅原子的电负性大，则共用电子对偏向H原子，因此H显负价； （5）的价层电子对数为3+=4，故VSEPR模型名称为四面体形；的价层电子对数为4+=4，故空间结构为正四面体。 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) 正四面体形 (2) 大于 同周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素 (3) 小 (4)HC>HB>HA 【分析】同一周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以砷元素的第一电离能大于硒元素。同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。 【详解】（1）基态Si原子核外14个电子。价层电子排布式为；中Si的价层电子对数，Si采取的杂化类型为；孤电子对数为0，气态分子的空间构型是正四面体形； （2）砷、硒均为第四周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大的趋势，但砷原子4p能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以砷元素的第一电离能大于硒元素； （3） 同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。N、P、As为同主族相邻元素，元素的电负性从大到小的顺序为；已知次磷酸比硝酸的酸性弱，电负性N>P，H-O键的共用电子对偏向氧的程度硝酸的强于次磷酸，由此可判断前者H-O键极性：次磷酸<硝酸。 （4）O、S、Se的原子半径逐渐增大，电负性逐渐减小，键的极性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA。 18．(1)3d104s1 (2)> (3) sp2 10NA CH4<NH3<H2O (4)二者都是分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多 (5) 平面三角形 2 sp3 (6)非极性 【详解】（1）Cu是29号元素，核外含有29个电子，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。 （2）P元素3p轨道半充满更加稳定，更难失去最外层第一个电子，第一电离能更大，则第一电离能与的关系是：>。 （3）①已知吡咯中的氮原子与其相连的原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2； ②单键是σ键，双键中含有1个σ键，根据分子结构可知1mol吡咯分子中有8mol单键、2mol双键，所以所含σ键总数为10NA；吡咯环分子中形成大π键的原子数为5；氮原子中未参与成键的电子为1对（2个电子），碳碳原子间除了形成σ键外，还有4个碳分别提供1个电子形成π键，共有电子数为6，所以吡咯环中的大π键应表示为； ③CH4分子间无氢键，沸点最低，而NH3、H2O分子间均含氢键，由于氧原子的电负性大于氮原子，所以H2O分子间氢键强度较大，水的沸点最高；因此，三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4<NH3<H2O。 （4）二者都是分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多。 （5） 三氧化硫中心原子价层电子对数为3+=3，且不含孤电子对，空间结构为平面三角形，三氧化硫的结构式为：，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中共价键的类型有2种，由题图可知三聚分子中每个S原子与4个O原子形成4个σ键，故其杂化轨道类型为sp3。 （6）由相似相溶原理可知，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，CCl4、CS2是非极性分子，CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，所以CrO2Cl2是非极性分子。 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 $