2023春新教材高中化學第2章分子結構與性質(zhì)檢測卷新人教版選擇性必修2

第二章分子結構與性質(zhì)班級：__________姓名：__________學號：__________成績：__________可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12O16Na23S32Cl35.5K39一、選擇題：本大題共16小題，共44分。第1～10小題，每小題2分；第11～16小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列示意圖或圖示正確的是() A B C D【答案】D【解析】CO2分子中3個原子共線，為直線形，A錯誤；圖中為電子云肩并肩，是ppπ鍵電子云模型，B錯誤；砷原子結構示意圖應為，C錯誤。2．下列描述正確的是()A．CS2為V形極性分子B．SiF4與SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化C．C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)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SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的價層電子對數(shù)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(shù)目比為3∶2；水加熱到很高溫度都難分解是因O—H鍵的鍵能較大。3．下列反應能說明σ鍵比π鍵牢固的是()A．CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl B．CH2CH2＋Br2→CH2BrCH2BrC．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O D．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl【答案】B【解析】碳碳雙鍵由1個σ鍵和1個π鍵鍵成，CH2=CH2發(fā)生加成反應時π鍵斷裂，說明σ鍵比π鍵牢固。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，酸性強弱順序應為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，A錯誤；CO2分子為直線形分子，分子內(nèi)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(zhì)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(zhuǎn)D．除HF外，其他鹵化氫沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高，是因為氫鍵的鍵能逐漸增大所致【答案】B【解析】互為手性異構體的分子其結構不同，性質(zhì)也有所不同，A錯誤；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(zhuǎn)，π鍵不能旋轉(zhuǎn)，C錯誤；在鹵素氫化物中，只有HF分子間能形成氫鍵，D錯誤。7．二甘醇可用作溶劑、紡織助劑等，一旦進入人體會導致急性腎衰竭，危及生命。二甘醇的結構簡式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有關二甘醇的敘述正確的是()A．符合通式CnH2nO3 B．分子間能形成氫鍵C．分子間不存在范德華力 D．能溶于水，不溶于乙醇【答案】B【解析】二甘醇的分子式為C4H10O3，它符合通式CnH2n＋2O3；二甘醇分子之間能形成O—H…O氫鍵，也存在范德華力；由“相似相溶”規(guī)律可知，二甘醇能溶于水和乙醇。8．下列化合物中，含有3個手性碳原子的是()A． B．C． D．【答案】A【解析】含有3個手性碳原子，A正確；含有1個手性碳原子，B錯誤；含有2個手性碳原子，C錯誤；含有1個手性碳原子，D錯誤。9．三氯化硼(BCl3)的熔點為－107℃，沸點為12.5℃，在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°，它能與水反應。下列有關敘述中正確的是()A．三氯化硼分子呈正三角形，屬極性分子B．將三氯化硼加到水中會使溶液的pH降低C．三氯化硼分子為三角錐形D．三氯化硼晶體中硼原子以sp雜化【答案】B【解析】三氯化硼水解生成的HCl在空氣中形成白霧，溶液的pH降低，故B正確；三氯化硼中的硼為sp2雜化，無孤電子對，分子中鍵與鍵之間的夾角為120°，是平面三角形結構，分子中正負電荷中心重疊，為非極性分子，故A、C、D均錯誤。10．法匹拉韋是治療新冠肺炎的一種藥物，其結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該分子中N、O、F的第一電離能由大到小的順序為F>N>OB．該分子中C—H鍵的鍵能大于C—F鍵的鍵能C．該分子中所有N原子都為sp3雜化D．該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為15∶4【答案】C【解析】同周期元素的第一電離能從左到右有增大的趨勢，但ⅡA族和ⅤA族的元素達到全滿或半滿狀態(tài)，所以N、O、F的第一電離能由大到小的順序為F>N>O，A正確；分子中C－H鍵的鍵能與C－F鍵的鍵能比較，可以根據(jù)鍵長的大小來判斷，具體來說就是根據(jù)相結合的兩個原子的半徑來比較，半徑越小鍵能越大，兩個化學鍵都含有C原子，F(xiàn)原子的半徑大于H原子的半徑，所以C—H鍵的鍵能大于C－F鍵的鍵能，B正確；該分子中雙鍵的成鍵N原子為sp2雜化，C錯誤；該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為15∶4，D正確。11．下列有關分子空間構型的說法中正確的是()A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結構B．P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．分子中鍵角的大小：BeCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4D．BeF2分子中，中心原子Be的價層電子對數(shù)等于2，其空間排布為直線，成鍵電子對數(shù)等于2，沒有孤電子對【答案】D【解析】HClO中的H和BF3中的B都未達到8電子穩(wěn)定結構，A錯誤。P4和CH4都是正四面體結構，但是P4的P－P是該四面體的邊，所以鍵角為60°；CH4的C－H鍵在正四面體的內(nèi)部，鍵角為109°28′，B錯誤。BeCl2的空間結構為直線形，鍵角為180°；SnCl2呈V型，分子中含有一對孤電子對，由于該孤電子對的存在，鍵角小于120°；SO3的空間結構為平面正三角形，鍵角為120°；NH3的空間結構為三角錐形，鍵角為107°；CCl4的空間結構為正四面體，鍵角為109°28′；故分子中鍵角的大?。築eCl2>SO3>SnCl2>CCl4>NH3，C錯誤。BeF2分子中，中心原子Be的價層電子對數(shù)等于2，即成鍵電子對數(shù)等于2，由于沒有孤電子對，故其空間排布為直線形，D正確。12．用價層電子對互斥模型(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間構型，有時也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是()A．H2S、CS2、HI都是直線形的分子B．COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子C．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°D．PCl3、NH3、PCl5的VSEPR構型相同【答案】C【解析】H—S—H鍵角為92.1°，即H2S為V形分子，CS2、HI都是直線形的分子，A錯誤。SO2中價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6－2×2))＝3，且中心原子含有1對孤電子對，所以SO2為V形結構；BF3中價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3－3×1))＝3，所以BF3是鍵角為120°的平面三角形結構，COCl2中價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(4－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1×2＋2×1))))＝3，為平面三角形分子，B錯誤。由B項可知BF3鍵角為120°，SnBr2中價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4－2×1))＝3，且含有1對孤電子對，為V形結構，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，所以SnBr2鍵角小于120°，C正確。NH3、PCl3中價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5－3×1))＝4，且中心原子含有1對孤電子對，所以PCl3、NH3為三角錐形結構；PCl5中價層電子對數(shù)＝5＋eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5－5×1))＝5，且不含孤電子對，為三角雙錐結構，D錯誤。13．一種由短周期主族元素組成的化合物是重要的儲氫材料，其結構如圖所示。已知原子序數(shù)依次增大的四種元素W、X、Y、Z，其原子中電子數(shù)總和為24，且僅X、Y在同一周期。下列有關敘述錯誤的是()A．該化合物中存在非極性共價鍵、離子鍵B．簡單離子半徑：Y＞ZC．XCl3中原子均為8電子穩(wěn)定結構D．YW3分子中Y原子采用sp3雜化【答案】C【解析】W、X、Y、Z都為短周期主族元素且原子序數(shù)依次增大，電子數(shù)總和為24，W只形成1個共價鍵，則W為H元素；Z為＋1價陽離子，則Z為Na元素；Y形成3個共價鍵，則Y為N元素，X的原子序數(shù)為24－1－11－7＝5，則X為B元素，據(jù)此解答。根據(jù)圖示，該化合物為離子化合物，含有離子鍵，N原子間形成的是非極性共價鍵，A正確；Y為N元素，Z為Na元素，二者形成的簡單離子核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則離子半徑：Y＞Z，B正確；X為B元素，BCl3中B原子最外層只有6個電子，達不到8電子穩(wěn)定結構，C錯誤；Y為N元素，W為H元素，YW3分子為NH3，中心原子N的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，則N原子采用sp3雜化，D正確。14．第VA族元素的原子R與Cl原子結合形成RCl3氣態(tài)分子，其立體結構呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時，分子結構如圖所示，下列關于RCl5分子的說法中正確的是()A．每個原子都達到8電子穩(wěn)定結構B．鍵角(Cl－R－Cl)有90°、120°、180°三種C．RCl5受熱后會分解生成分子結構呈平面三角形的RCl3D．分子中5個R－Cl鍵鍵能均相同【答案】B【解析】R為第VA族元素，該原子最外層有5個電子，據(jù)圖可知RCl5中R原子與每個Cl原子共用一對電子，所以R原子的最外層有5＋5＝10個電子，A錯誤；根據(jù)圖知，上下兩個頂點與中心R原子形成的鍵角為180°，中間為平面三角形，構成三角形的鍵角為120°，頂點與平面形成的鍵角為90°，B正確；RCl5eq\o(=,\s\up7(△))RCl3＋Cl2↑，則RCl5受熱后會分解生成分子結構呈三角錐形的RCl3，C錯誤；鍵長越短，鍵能越大，據(jù)圖可知鍵長不是都相同，所以鍵能也不是都相同，D錯誤。15．沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結構，DNA分子的兩條鏈之間通過氫鍵結合，DNA分子復制前首先將雙鏈解開。以下有關DNA分子的說法中正確的是()A．DNA分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵B．DNA分子中的化學鍵主要有共價鍵和氫鍵C．DNA分子的雙鏈解開的過程既有物理變化又有化學變化D．DNA的兩條鏈之間通過共價鍵結合【答案】A【解析】在DNA分子中，C—C鍵是非極性鍵，另外分子中還含有C—H鍵等極性鍵，A正確；氫鍵是分子間作用力，不屬于化學鍵，B錯誤；DNA雙鏈在解開的過程中僅破壞了氫鍵，故屬于物理變化，C錯誤；DNA兩條鏈之間通過氫鍵結合，D錯誤。16．As2O3(砒霜)是兩性氧化物(分子結構如圖所示)，溶于鹽酸生成AsCl3，用LiAlH4還原AsCl3生成AlH3。下列說法不正確的是()A．As2O3分子中As原子的雜化方式為sp3B．LiAlH4為共價化合物C．AsCl3空間結構為三角錐形D．AlH3分子鍵角大于109°28′【答案】B【解析】As2O3中每個As原子價層電子對數(shù)是4，且含有一對孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥模型判斷As原子雜化方式為sp3，A正確；只含共價鍵的化合物為共價化合物，含有離子鍵的化合物為離子化合物，該物質(zhì)是由Li＋和AlHeq\o\al(－,4)構成的，為離子化合物，B錯誤；AsCl3中As原子價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有一對孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥模型判斷其空間結構為三角錐形，C正確；AlH3中Al原子價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(3－3×1,2)＝3，且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥模型判斷其空間結構為平面三角形，所以其鍵角為120°，大于109°28′，D正確。二、非選擇題：本大題共4小題，共56分。17．(12分)O3能吸附有害紫外線，臭氧層是人類賴以生存的保護傘。O3分子的結構如圖所示。呈V形，鍵角116.5°。3個O原子以1個O原子為中心，與另外2個O原子分別構成1個非極性共價鍵：中間O原子提供2個電子，旁邊2個O原子各提供1個電子，構成1個特殊的化學鍵(3個O原子均等地享有這4個電子)。請回答：(1)題中所述非極性共價鍵是______(填“σ”或“π”，下同)鍵，特殊的化學鍵是______鍵。(2)1919年，化學家提出等電子體的概念：由短周期元素組成的粒子，只要其原子數(shù)相等，各原子最外層電子數(shù)之和相等，可互稱為等電子體，等電子體的結構相似，物理性質(zhì)相近。根據(jù)等電子原理，下列物質(zhì)的分子與O3分子的結構最相似的是______(填字母)。A．H2O B．CO2C．SO2 D．BeCl2(3)原子中沒有與其他原子共用的電子對叫孤電子對，那么O3分子有______對孤電子對。(4)下列有關說法正確的是________(填字母)。A．臭氧和氧氣互為同素異形體，它們在水中的溶解度相同B．臭氧和氧氣的相互轉(zhuǎn)化能保持大氣中臭氧的含量基本穩(wěn)定C．臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣和氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧均需要吸收能量D．向大氣中排放氮的氧化物和氟氯代烴均能加快臭氧的分解(5)S的常見單質(zhì)S8的結構為，S原子的雜化軌道類型是________?！敬鸢浮?12分，每空2分)(1)σπ(2)C(3)5(4)BD(5)sp3【解析】(1)特殊的化學鍵為π鍵，而相鄰的氧原子之間的非極性共價鍵為σ鍵。(2)O3、SO2分子是均由3個原子構成、價層電子數(shù)均為18的等電子體。(3)根據(jù)圖示，在O3分子中形成共價鍵的電子共有8個，所以孤電子對數(shù)為5對。(4)O2與O3互為同素異形體，O2為非極性分子，O3為弱極性分子，O3在水中的溶解度較大，A錯誤；O3轉(zhuǎn)化為O2釋放能量，O2轉(zhuǎn)化為O3吸收能量，C錯誤。(5)根據(jù)結構，每個S原子有2個σ鍵，2對孤電子對，即價層電子對數(shù)為4，S原子的雜化類型為sp3。18．(16分)氯吡苯脲是一種常用的膨大劑，其結構簡式為，它是經(jīng)國家批準使用的植物生長調(diào)節(jié)劑。(1)氯元素基態(tài)原子核外電子的未成對電子數(shù)為______。(2)氯吡苯脲晶體中，氮原子的雜化軌道類型為__________，羰基碳原子的雜化軌道類型為______。(3)查文獻可知，可用2氯4氨基吡啶與異氰酸苯酯反應，生成氯吡苯脲：設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。反應過程中，每生成1mol氯吡苯脲，斷裂________個σ鍵，斷裂________個π鍵。(4)膨大劑能在動物體內(nèi)代謝，其產(chǎn)物較復雜，有H2O、NH3、CO2等。①請用共價鍵知識解釋H2O分子比NH3分子穩(wěn)定的原因：____________________。②H2O、NH3、CO2分子的空間結構分別是________________________________________，中心原子的雜化軌道類型分別是______________________?！敬鸢浮?16分，每空2分)(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能②V形、三角錐形、直線形sp3、sp3、sp【解析】(1)根據(jù)構造原理可知，氯元素基態(tài)原子電子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成對電子數(shù)為1。(2)根據(jù)氯吡苯脲的結構簡式可知，有2個氮原子均形成3個單鍵，孤電子對數(shù)均為1，屬于sp3雜化；剩余的1個氮原子形成1個雙鍵和1個單鍵，孤電子對數(shù)為1，是sp2雜化；羰基碳原子形成2個單鍵和1個雙鍵，為sp2雜化。(3)一般地，σ鍵比π鍵更穩(wěn)定，根據(jù)反應方程式可以看出，斷裂的化學鍵為異氰酸苯酯分子中NC鍵中的π鍵和2氯4氨基吡啶分子中的N—H鍵。(4)①O、N屬于同周期元素，O的非金屬性大于N，原子半徑：O<N，H—O鍵的鍵長小于H—N鍵的鍵長，H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能，所以H2O分子比NH3分子穩(wěn)定。②H2O分子中O原子的價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，孤電子對數(shù)為2，所以為V形結構，O原子為sp3雜化；NH3分子中N原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，孤電子對數(shù)為1，所以為三角錐形結構，N原子為sp3雜化；CO2分子中C原子的價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(4－2×2,2)＝2，不含孤電子對，所以是直線形結構，C原子為sp雜化。19．(12分)己二酸在化工生產(chǎn)、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用，其制備反應為(1)有機反應物中所有的碳原子________處于同一平面(填“能”或“不能”)。(2)己二酸中所含化學鍵的類型為____________(填字母)。a．σ鍵b．π鍵c．極性共價鍵d．非極性共價鍵e．離子鍵f．氫鍵(3)該反應方程式中所涉及元素的電負性從大到小的順序為_____________________(用元素符號表示，下同)，第一電離能最大的是________。(4)反應物硝酸可脫水生成N2O5，固態(tài)N2O5由NOeq\o\al(－,3)和一種一價陽離子構成，則其中陰、陽離子的空間構型依次為________________、__________________?！敬鸢浮?12分，每空2分)(1)不能(2)abcd(3)O>N>C>HN(4)平面三角形直線形【解析】(1)所有的碳原子均為sp3雜化，碳原子不能處于同一平面；(2)己二酸含有CC、CH、C=O、CO、HO鍵，則含有σ鍵、π鍵、極性共價鍵、非極性共價鍵，答案為abcd；(3)方程式中所涉及的元素為C、H、O、N，元素的非金屬性越強，電負性越大，則電負性從大到小的順序為O＞N＞C＞H；(4)已知固態(tài)N2O5由NOeq\o\al(－,3)和一種一價陽離子構成，根據(jù)原子及電荷守恒，則陽離子為NOeq\o\al(＋,2)，NOeq\o\al(－,3)中N原子含有的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(5＋1－3×2)＝0，含有3條共價單鍵，則為sp2雜化，為平面三角形；NOeq\o\al(＋,2)中N原子孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(5－1－2×2)＝0，含有2條共價單鍵，則為sp雜化，為直線形。20．(16分)a、b、c、d是四種由短周期元素構成的中性粒子，它們都有14個電子，且都是通過共價鍵形成的物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)a是單核粒子，a單質(zhì)可用作半導體材料，a粒子的電子排布式為_______________________。(2)