新教材高中化第二章分子結構與性質測評含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGEPAGE13第二章測評(時間:90分鐘滿分:100分)可能用到的相對原子質量:H1C12N14O16Cl35.5Br80I127一、選擇題(本題包括10個小題,每小題只有一個選項符合題意。每小題2分,共20分)1.下列模型或示意圖正確的是()答案D解析CO2分子中3個原子共線,為直線形分子,故A項錯誤;B項是p-pπ鍵電子云模型,故錯誤;砷原子結構示意圖應為,故C項錯誤。2.下列描述正確的是()A.CS2為V形極性分子B.SiF4與S的中心原子均為sp3雜化C.C2H2分子中σ鍵與π鍵的數目比為1∶1D.水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵答案B解析CS2為直線形非極性分子;SiF4與S的中心原子的價層電子對數均為4,因此中心原子均為sp3雜化;C2H2分子中σ鍵與π鍵的數目比為3∶2;水加熱到很高溫度都難分解是因O—H的鍵能較大。3.下列各組分子中心原子雜化軌道類型相同的是()A.CO2與C6H6 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H2與C2H4答案B解析CO2分子中C原子采取sp雜化,苯分子中C原子采取sp2雜化;CH4和NH3分子中的C、N原子都是采取sp3雜化;BeCl2分子中Be原子采取sp雜化而BF3分子中的B原子采取sp2雜化;C2H2分子中C原子采取sp雜化而C2H4分子中C原子采取sp2雜化。4.下列說法正確的是()A.HF、HCl、HBr、HI的沸點依次升高B.H2O的熔、沸點高于H2S,是由于H2O分子之間可以形成氫鍵C.乙醇分子與水分子之間只存在范德華力D.氯的各種含氧酸酸性由強到弱的順序為HClO>HClO2>HClO3>HClO4答案B解析HF分子間可以形成氫鍵,沸點最高,沸點高低順序應為HF>HI>HBr>HCl,A錯誤;O元素的電負性較大,水分子間可以形成氫鍵,故H2O的熔、沸點高于H2S,B正確;乙醇分子與水分子之間可以形成氫鍵,C錯誤;Cl元素的化合價越高,對應氧化物的水化物酸性越強,酸性由弱到強的順序應為HClO<HClO2<HClO3<HClO4,D錯誤。5.徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了許多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說法正確的是()A.H2O2分子的空間結構為直線形B.CO2分子為非極性分子C.BF3分子中B原子為sp3雜化,分子為三角錐形D.CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化答案B解析H2O2分子不是直線形的,兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上,A錯誤;CO2分子為直線形分子,分子內正、負電荷中心重合,為非極性分子,B正確;BF3分子中B原子為sp2雜化,分子為平面三角形,C錯誤;CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3雜化,羧基C原子采取sp2雜化,D錯誤。6.下列說法中正確的是()A.互為手性異構體的分子互為鏡像,且分子組成相同,性質也相同B.由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOHC.共價鍵都具有飽和性和方向性,都可以繞鍵軸旋轉D.除HF外,其他鹵化氫沸點隨著相對分子質量的增大而升高,是因為氫鍵的鍵能逐漸增大答案B解析互為手性異構體的分子性質有所不同,A錯;由提示可知,B項中F原子的存在使得酸性增強,故同族元素的Cl也有類似的作用,B正確;s軌道與s軌道發(fā)生電子云重疊形成的共價鍵沒有方向性,σ鍵可以繞鍵軸旋轉,π鍵不能旋轉,故C錯;在鹵素氫化物中,只有HF分子間能形成氫鍵,D錯。7.下列有關共價鍵的鍵參數的說法不正確的是()A.CH4、C2H4、CO2分子中的鍵角依次增大B.HF、HCl、HBr分子中的鍵長依次增長C.H2O、H2S、H2Se分子中的鍵能依次減小D.分子中共價鍵的鍵能越大,分子的熔、沸點越高答案D解析三者的鍵角分別為109°28'、120°、180°,依次增大,A選項正確;因為F、Cl、Br的原子半徑依次增大,故與H形成共價鍵的鍵長依次增長,B選項正確;O、S、Se的原子半徑依次增大,故與H形成共價鍵的鍵長依次增長,鍵能依次減小,C選項正確;分子的熔、沸點與分子間作用力有關,與共價鍵的鍵能無關,D選項錯誤。8.下列描述正確的是()A.NH3為非極性分子B.Cl的空間結構為平面三角形C.N中有4個完全相同的共價鍵D.SiF4的中心原子為sp3雜化,S的中心原子為sp2雜化答案C解析NH3空間結構為三角錐形,屬于極性分子,A錯誤;Cl中氯原子為sp3雜化,Cl的空間結構為三角錐形結構,B錯誤;N中N原子采取sp3雜化,空間結構為正四面體形,4個共價鍵完全相同,C正確;SiF4、S中心原子均為sp3雜化,D錯誤。9.圖中每條折線表示元素周期表第ⅣA族~第ⅦA族中的某一族元素氫化物的沸點變化,每個小黑點代表一種氫化物,其中P點代表的是()A.H2S B.HCl C.PH3 D.SiH4答案D解析因為第二周期的非金屬元素的氫化物中,NH3、H2O、HF分子之間可以形成氫鍵,它們的沸點高于同族其他元素氫化物的沸點,A、B、C不符合題意,而CH4分子間不能形成氫鍵,所以P點代表的是SiH4。10.PH3是一種無色劇毒氣體,其分子結構和NH3相似,但P—H鍵能比N—H鍵能小。下列判斷錯誤的是()A.PH3分子呈三角錐形B.PH3分子是極性分子C.PH3沸點低于NH3的沸點,因為P—H鍵能小D.PH3穩(wěn)定性低于NH3,因為N—H鍵能大于P—H鍵答案C解析PH3與NH3空間結構相同,因中心原子上有1對孤電子對,均為三角錐形,屬于極性分子,故A、B項正確;PH3的沸點低于NH3,是因為NH3分子間可以形成氫鍵,C項錯誤;PH3的穩(wěn)定性弱于NH3,是因為N—H鍵能大于P—H,D項正確。二、選擇題(本題包括5個小題,每小題有1~2個選項符合題意。每小題4分,共20分)11.下列說法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐形,這是因為磷原子是sp2雜化的結果B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的4個sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體形D.AB3型的分子空間結構必為平面三角形答案C解析PCl3分子的價層電子對數為4,因此PCl3分子中磷原子為sp3雜化,A項錯誤;sp3雜化軌道是由原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道重新形成的能量相等、成分相同的4個軌道,B項錯誤;sp3雜化所得到的VSEPR模型為四面體形,C項正確;PCl3分子中1對孤電子對占據了一個雜化軌道,因此PCl3分子是三角錐形,D項錯誤。12.X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,基態(tài)X原子的價層電子排布式為2s2,Y的基態(tài)原子核外有5種運動狀態(tài)不同的電子,Z元素的某同位素原子常用于測定文物的年代,Q是元素周期表中電負性最大的元素,E的陽離子通常存在于硝石、明礬和草木灰中,M的原子序數比E大1。下列說法正確的是()A.EYQ4中陰離子中心原子的雜化方式為sp3雜化B.X、Y元素的第一電離能大小關系:X<YC.Z的空間結構為平面三角形D.MZ2僅含離子鍵,可用于制備乙炔答案AC解析基態(tài)原子價層電子排布式為2s2的元素X是Be;Y基態(tài)原子有5種運動狀態(tài)不同的電子,則Y為B元素;14C通常用于測定文物的年代,Z是碳元素;元素周期表中電負性最大的元素是F;硝石、明礬和草木灰中均含有的陽離子是K+,則E、M分別是K、Ca。B離子中B原子有4對價層電子,所以B是sp3雜化,A項正確;Be的2s軌道為全充滿,故其第一電離能大于B,B項錯誤;C中碳原子的價層電子對數是3,碳原子為sp2雜化,空間結構是平面三角形,C項正確;CaC2中含有離子鍵和共價鍵,D項錯誤。13.如表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關R、W、X、Y、Z五種元素的敘述正確的是()A.W、R元素單質分子內都存在非極性鍵B.X、Z元素都能形成雙原子分子C.最簡單氫化物的熔、沸點:WH3<XH3D.鍵長:X—H<W—H,鍵能:X—H<W—H答案BC解析由元素在元素周期表中的位置可知,X為N元素、W為P元素、Y為S元素、R為Ar元素、Z為Br元素。白磷單質中存在非極性鍵,但稀有氣體分子為單原子分子,分子中沒有化學鍵,A錯誤;氮氣、溴單質都是雙原子分子,B正確;NH3分子間存在氫鍵,C正確;原子半徑:W>X,故鍵長:W—H>X—H,鍵長越短,鍵能越大,故鍵能W—H<X—H,D錯誤。14.下面兩表分別列出了CO和N2的某些性質及相關鍵能,有關說法不正確的是()表1分子熔點/℃沸點/℃常溫時在水中的溶解度CO-205.05-191.492.3mLN2-210.00-195.811.6mL表2化學鍵C—OCOC≡O鍵能/(kJ·mol-1)3517451071.9化學鍵N—NNNN≡N鍵能/(kJ·mol-1)193418946A.CO與N2的價層電子總數相等B.由表2可知,CO的活潑性不及N2C.由表1可知,CO的熔、沸點高于N2,這是因為CO分子間作用力小于N2D.由表1可知,室溫時,CO在水中的溶解性大于N2,是因為CO分子有弱極性答案BC解析CO與N2的價層電子總數均為14,A正確;CO與N2分子結構相似,一個CO分子中含有2個π鍵,根據表中鍵能知,CO中第一個π鍵的鍵能約為1071.9kJ·mol-1-745kJ·mol-1=326.9kJ·mol-1,N2中第一個π鍵的鍵能約為946kJ·mol-1-418kJ·mol-1=528kJ·mol-1,CO中第一個π鍵的鍵能較小,所以CO的第一個π鍵比N2中第一個π鍵更容易斷裂,所以一氧化碳比氮氣活潑,B錯誤;由表1可知,CO的熔、沸點高于N2,說明CO分子間作用力大于N2,C錯誤;水是極性溶劑,氮氣為非極性分子,一氧化碳為極性分子,由表1可知,室溫時,CO在水中的溶解性大于N2,是因為CO分子有弱極性,D正確。15.根據雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷,下列分子或者離子的空間結構的相關描述正確的是()選項分子式中心原子雜化方式價層電子對互斥模型分子或離子的空間結構ASO2sp直線形直線形BHCHOsp2平面三角形三角錐形CNF3sp2四面體形平面三角形DNsp3正四面體形正四面體形答案D解析SO2分子中的中心原子雜化方式為sp2雜化,價層電子對互斥模型呈平面三角形,分子的空間結構為V形,A項錯誤;HCHO分子中的中心原子雜化方式為sp2雜化,價層電子對互斥模型呈平面三角形,分子的空間結構為平面三角形,B項錯誤;NF3分子中的中心原子雜化方式為sp3雜化,價層電子對互斥模型呈四面體形,分子的空間結構為三角錐形,C項錯誤。三、非選擇題(本題包括5個小題,共60分)16.(11分)數十億年來,地球上的物質不斷變化,大氣的成分也發(fā)生了很大的變化。下表是目前空氣和原始大氣的主要成分:目前空氣的主要成分N2、O2、CO2、水蒸氣及稀有氣體(如He、Ne等)原始大氣的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表所涉及的分子填寫下列空白:(1)含有10個電子的分子有(填化學式,下同)。

(2)由極性鍵構成的非極性分子有。

(3)分子間可以形成氫鍵的有。

(4)沸點最高的物質是,其沸點最高的原因是

(5)不含孤電子對的分子(稀有氣體除外)有,它的空間結構為。

(6)極易溶于水且水溶液呈堿性的物質是,極易溶于水的原因是。

答案(除有標注的外,每空1分)(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2分)(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O水分子間存在氫鍵,使分子間作用力增大,沸點升高(2分)(5)CH4正四面體形(6)NH3氨分子與水分子間形成氫鍵解析(1)含10電子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。(2)題表中N2、O2、CH4、CO2為非極性分子,其中由極性鍵構成的非極性分子只有CH4和CO2。(3)水分子間,氨分子間均存在氫鍵。(4)表中所涉及的物質都是由分子構成的。沸點的高低主要看范德華力的強弱,但水分子間還有氫鍵的作用,分子間氫鍵的存在使水的沸點最高。(5)碳原子最外層有4個電子,在甲烷分子中形成了4個共價鍵,不存在孤電子對,最外層電子都參與成鍵,空間結構為正四面體形。(6)極易溶于水且水溶液呈堿性的物質只有氨氣。它極易溶于水,是因為氨分子與水分子間形成氫鍵,增大了氨氣的溶解性。17.(14分)已知A、B、C、D都是元素周期表中前36號的元素,它們的原子序數依次增大。A與其他3種元素既不在同一周期又不在同一主族。B原子的L層p能級中有5個電子;C是周期表1~18列中的第14列元素;D原子的L層電子數與最外層電子數之比為4∶1,其d能級中有1對成對電子。請回答:(1)A與C形成的簡單共價化合物的分子式是,中心原子雜化類型是,分子的空間結構是,是分子(填“極性”或“非極性”)。

(2)B與C比較,電負性較小的是(填元素符號)。

(3)D位于元素周期表中第族,D2+的結構示意圖是,D元素的+3價離子的電子排布式為。

(4)A與B形成的化合物極易溶于水,其原因是

。

答案(1)SiH4(1分)sp3(1分)正四面體(1分)非極性(1分)(2)Si(2分)(3)Ⅷ(2分)(2分)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2分)(4)HF與H2O都是極性分子,且HF與H2O可形成分子間氫鍵(2分)解析B原子的L層p能級中有5個電子,則B為F元素;D原子的L層電子數與最外層電子數之比為4∶1,其d能級中有1對成對電子,D為26號元素Fe;C是元素周期表1~18列中的第14列元素,原子序數在9~26,所以C為Si元素;A與其他3種元素既不在同一周期又不在同一主族,所以A為H元素。(1)H與Si形成的簡單共價化合物的分子式是SiH4;價層電子對數為4,中心原子雜化類型是sp3;無孤電子對,分子的空間結構是正四面體形,是非極性分子。(2)元素的非金屬性越強,電負性越大,F與Si比較,電負性較小的是Si。(4)H與F形成的化合物極易溶于水,其原因是HF與H2O都是極性分子,且HF與H2O可形成分子間氫鍵。18.(12分)X、Y、Z、M、Q是中學化學常見的五種元素,原子序數依次增大,其相關結構或性質信息如下表所示。元素結構或性質信息X其原子最外層電子數是內層電子數的2倍Y基態(tài)原子最外層電子排布為nsnnpn+1Z非金屬元素,其單質為固體,在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰M單質在常溫、常壓下是氣體,基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子Q其與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料(1)Q元素基態(tài)原子的電子排布式是。

(2)比較Y元素與氧元素的第一電離能:>(填元素符號);X和Z形成的化合物XZ2為一種液體溶劑,其分子中的σ鍵和π鍵數目之比為,該化合物溶于水(填“易”或“難”)。

(3)Y的最簡單氫化物分子中含有共價鍵(填“極性”或“非極性”,下同),是分子,該氫化物易液化,其原因是。

(4)M的氣態(tài)氫化物和氟化氫相比(填寫化學式,并從微粒間作用力的角度分析原因),穩(wěn)定性強的是,其原因是;沸點高的是,其原因是。

答案(除有標注的外,每空1分)(1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)NO(兩空共1分)1∶1(2分)難(3)極性極性氨分子間可以形成氫鍵(4)HFH—F的鍵能大于H—ClHFHF分子間可以形成氫鍵解析根據題意推知X、Y、Z、M、Q分別是C、N、S、Cl、Fe元素。(1)鐵原子核外有26個電子,基態(tài)原子的電子排布式是[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能級是半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,因此第一電離能:N>O。X和Z形成的化合物XZ2為CS2,根據結構式SCS可知,分子中σ鍵和π鍵數目之比為1∶1,且為非極性分子;根據“相似相溶”規(guī)律可判斷CS2難溶于水。(3)Y的最簡單氫化物為NH3,N—H是極性共價鍵,分子結構呈三角錐形,結構不對稱,為極性分子;氨氣易液化的原因是氨分子間可以形成氫鍵。(4)由于H—F的鍵能大于H—Cl,故氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl;由于HF分子間可以形成氫鍵,故其沸點比HCl的高。19.(12分)鹵族元素形成的單質和化合物有很多,我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們。(1)鹵族元素位于元素周期表的區(qū);溴的價層電子排布式為。

(2)在一定濃度的溶液中,氫氟酸是以二分子締合(HF)2形式存在的,使氫氟酸分子締合的作用力是。

(3)請根據下表提供的第一電離能數據判斷,還原性最強的鹵素原子是(寫出名稱)。

元素氟氯溴碘第一電離能/(kJ·mol-1)1681125111401008(4)已知下列5種羧酸:①CF3COOH②CH3COOH③CH2FCOOH④CH2ClCOOH⑤CH3CH2COOH其酸性由強到弱的順序為(填序號)。

(5)硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構的白色晶體,層內的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖)。則1molH3BO3形成的晶體中有mol氫鍵。

硼酸溶于水生成弱電解質一水合硼酸B(OH)3·H2O,它電離生成少量[B(OH)4]-和H+,則[B(OH)4]-的空間結構為,其中B原子的雜化方式是。

答案[(1)(2)(3)每空1分,(4)(5)每空2分](1)p4s24p5(2)氫鍵(3)碘(4)①>③>④>②>⑤(5)3正四面體形sp3解析(3)由表中數據可知,碘的第一電離能最小,即碘失去電子能力最強,其還原性最強。(4)F原