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第2章《分子结构与性质》练习题
一、单选题
1．下列事实能用“键能”解释的是
A．常温常压下，氯气呈气态，溴呈液态
B．稀有气体一般与其它物质很难发生化学反应
C．N2参加反应时，多数需要“高温、高压、催化剂”等苛刻的条件
D．沸点高低为HF >HI >HBr >HCl
2．氯仿常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气：2CHCl3+O2 → 2HCl+2COCl2， 下列说法正确的是
A．CHCl3分子空间构型为四面体形，中心原子有4对价层电子对
B．COCl2分子是含极性键的非极性分子
C．Cl-C-Cl的键角：CHCl3>COCl2
D．向氯仿中加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验其氯元素的存在
3．理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种
C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定
4．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．CH4和CCl4 B．H2S和HCl C．CO2和CS2 D．NH3和CH4
5．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．CH4和CCl4 B．H2O和H2O2 C．PCl3和NF3 D．BeCl2和OF2
6．由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是
A．X分子中所有碳原子可处于同一平面
B．X、Z分子中均含有2个手性碳原子
C．1molZ最多只能与2mol发生反应
D．X、Y、Z均可与溶液发生反应
7．膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。以下关于PH3的叙述正确的是
A．PH3分子中无未成键的孤电子对 B．PH3是非极性分子
C．它的分子空间结构是三角锥形 D．磷原子采用sp2杂化
8．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是
A．CH4与CH2Cl2均为正四面体 B．BeCl2与SO2为直线形
C．BF3与PCl3为三角锥形 D．NO与CO为平面三角形
9．磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物NPO的电子式为
10．邻氨基吡啶()的铜配合物在有机合成中有重要作用。下列相关说法错误的是
A．Cu原子在元素周期表中位于ds区
B．基态碳原子的核外电子共占据3个能级
C．邻氨基吡啶分子中N原子的杂化类型为、
D．电负性由大到小的顺序为C>N>H
11．下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是
A．、 B．、
C．、 D．、
12．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是
A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3
B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键
C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键
D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷
13．物质III(2，二氢苯并呋喃)是一种重要的精细化工原料。其合成的部分流程如下：
下列叙述正确的是
A．III的核磁共振氢谱图显示有6种不同环境的氢原子，它是一种芳香烃，难溶于水
B．III与足量加成所得产物分子中有2个手性碳原子
C．I中所有原子可能位于同一平面内，氧原子为杂化，碳原子为杂化
D．II有弱酸性，但不能使紫色石蕊溶液变红，可与碳酸钠溶液反应，但没有气泡产生
二、填空题
14．回答下列问题
(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。
15．白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。云南镍白铜(铜镍合金)文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)的核外电子排布式为_______，3d能级上的未成对的电子数为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色的溶液。
①在中与之间形成的化学键称为_______，提供孤电子对的成键原子是_______(用元素符表示)。
②氨极易溶于，除因为它们都是极性分子外，还因为_______。
(3)单质铜及镍都是由_______键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：，，的原因是_______。
16．完成下列问题。
(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，1个该有机物分子中含有_______个手性碳原子，其中-NH2中N原子的杂化轨道类型是_______。
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如下图所示，则青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
17．回答下列问题：
(1)写出基态P原子的价电子排布式：_____。基态Fe2+与Fe3+化学性质相对稳定的是____(填离子符号)，解释原因：____。
(2)浓磷酸在常温下呈黏稠状，原因是____，浓磷酸在200～300℃时脱水生成焦磷酸(化学式：H4P2O7)，焦磷酸的结构简式为____，其中P的价电子对数为____，杂化轨道类型为____。
18．填空。
(1)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(，7.6℃)之间，其原因是_______。
(2)NH3的沸点比PH3的_______，原因是_______。
(3)、、的沸点由高到低顺序为_______。
19．回答下列问题
(1)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石()入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。中，阴离子空间构型为_________，C原子的杂化方式为_________。
(2)根据价层电子对互斥模型，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。
(3)分子为三角锥形，键角为，小于氨分子的键角，分子键角较小的原因是___________。
(4)亚砷酸()分子中，中心原子砷的模型是_________，砷原子杂化方式为_________。
20．按要求回答下列问题：
(1)有机物X的分子式为，其红外光谱如图所示：
则该有机物可能的结构为_______(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)有机物Y的结构可能有和两种，要用物理方法对其结构进行鉴定，可用_______。
①有机物Y若为，则红外光谱能检测出有_______(填官能团名称)；核磁共振氢谱中应有_______组峰。
②有机物Y若为，则红外光谱能检测出有_______(填官能团名称)；核磁共振氢谱中应有_______组峰。
参考答案：
1．C
【详解】A．氯气和溴单质都是分子晶体，氯气相对分子质量比溴单质小，溴单质分子间作用力大，单质溴的沸点高，A错误；
B．稀有气体原子核外最外层电子达到2电子或者8电子稳定结构，很难得失电子，一般难发生反应，B错误；
C．N2分子内有氮氮三键，键能大使得氮气的化学性质稳定，因此氮气参与反应，通常需要“高温、高压、催化剂”等苛刻的条件，C正确；
D．HF分子间有氢键，HI、HBr、HCl结构相似且均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，与键能无关，D错误；
故答案选C。
2．A
【详解】A．CHCl3分子中C原子价电子对数是，无孤电子对，空间构型为四面体形，故A正确；
B．COCl2分子结构式为，C原子价电子对数是3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷重心不重合，是含极性键的极性分子，故B错误；
C．CHCl3中C原子有四对价层电子对，空间构型为四面体形；COCl2中C原子有三对价层电子对，空间构型为平面三角形，Cl-C-Cl的键角：CHCl3D．CHCl3是非电解质，不能电离出氯离子，向氯仿中加入硝酸酸化的硝酸银溶液不反应，不能检验其氯元素的存在，故D错误；
选A。
3．B
【详解】A．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；
B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；
C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；
D．中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；
故答案选B。
4．B
【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故B符合题意；
C．CO2含有C=O极性键，正负电荷的中心重合，是非极性分子，CS2含有C=S极性键，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意；
D．NH3含有N-H极性键，分子构型为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故D不符合题意；
答案选B。
5．C
【详解】A．CH4和CCl4都是正四面体空间构型，则都是由极性键组成的非极性分子，A不合题意；
B．H2O是V型结构，是由极性键组成的极性分子， H2O2为极性键和非极性键组成的极性分子，B不合题意；
C．PCl3和NF3都是三角锥形空间构型，则都是极性键组成的极性分子，C符合题意；
D．BeCl2是直线形分子，为极性键组成的非极性分子，OF2是V性结构，其为极性键组成的极性分子，D不合题意；
故答案为：C。
6．B
【详解】A．X分子中六元素环不是苯环而含有烷基，根据甲烷的正四面体结构，X中所有碳原子不可能处于同一平面，选项A错误；
B．X（）、Z（ ）分子中均含有2个手性碳原子，选项B正确；
C．1molZ（）最多能与3molBr2发生反应，选项C错误；
D．X只含有碳碳双键和醇羟基，不能与NaOH稀溶液发生反应；Y、Z均含有酚羟基，Z含有羧基，可与NaOH稀溶液发生反应，选项D错误。
答案选B。
7．C
【详解】A．分子中除了用于形成共价键的键合电子外，还经常存在未用于形成共价键的非键合电子。这些未成键的价电子对叫做孤对电子，PH3的P原子最外层满足8电子结构，P上连有3个氢，有一对孤对电子，故A错误；
B．PH3分子中三个P-H键完全相同，所以键能、键长，键角都相等；分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角锥型结构，分子结构不对称，为极性分子，故B错误；
C．PH3分子中价层电子对个数=3+=4，所以磷原子采用sp3杂化，PH3分子中中心原子上有一对孤电子对，所以分子构型是三角锥形，故C正确；
D．PH3分子中价层电子对个数=3+=4，所以磷原子采用sp3杂化，故D错误；
故选：C。
8．D
【详解】A．CH4分子中价层电子对个数= ，采用sp3杂化，不含孤电子对，所以其空间构型为正四面体，CH2Cl2分子中价层电子对个数=，采用sp3杂化，不含孤电子对，有H和Cl，所以其空间构型为四面体，A错误；
B．BeCl2分子中价层电子对个数= ，采用sp杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为直线型结构，SO2分子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，含1个孤电子对，所以其空间构型为V形结构，B错误；
C．BF3分子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构，PCl3分子中价层电子对个数= ，采用sp3杂化，且含1个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形结构，C错误；
D． 离子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构， 离子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构，D正确；
故选D。
9．C
【详解】A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；
B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；
C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；
D．NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误；
故选C。
10．D
【详解】A．铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，故A正确；
B．碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p2，原子的核外电子共占据3个能级，故B正确；
C．由结构简式可知，邻氨基吡啶分子中单键氮原子的杂化方式为sp3杂化，双键氮原子的杂化方式为sp2杂化，故C正确；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，氮、碳、氢三种元素的非金属性依次减弱，电负性依次减小，故D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．中中心离子是Ag+，中心离子电荷数是1，CN－是配体，配位数是2；中中心离子是Cu2+，中心离子电荷数是2，NH3是配体，配位数是4，二者中心离子的电荷数和配位数均不相同，故A错误；
B．中中心离子是Ni2+，中心离子电荷数是2，NH3是配体，配位数是4，中中心离子是Ag+，中心离子电荷数是1，NH3是配体，配位数是2，二者中心离子的电荷数和配位数均不相同，故B错误；
C．中中心离子是Ag+，中心离子电荷数是1，NH3是配体，配位数是2；中中心离子是Cu2+，中心离子电荷数是2，NH3是配体，配位数是2，二者中心离子电荷数不同，故C错误；
D．中中心离子是Ni2+，中心离子电荷数是2，NH3是配体，配位数是4；中中心离子是Cu2+，中心离子电荷数是2，NH3是配体，配位数是4，二者中心离子电荷数及配位数相同，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．磷原子最外层有5个电子，能结合5个氯原子形成PCl5，选项A错误；
B．PCl3的电子式为，P-Cl键都是σ键，选项B错误；
C．PCl5分子中有5个P-Cl σ键， 选项C错误；
D．PCl5分子中有5个P-Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷，选项D正确；
答案选D。
13．B
【详解】A．III的结构不对称，III的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子，该分子中含有C、H、O三种元素且含有苯环，该分子不属于芳香烃，属于芳香族化合物，没有亲水基，只有憎水基，故不易溶于水，A错误；
B．III与足量的H2加成后产物的结构简式为：，两个环连接的碳原子为手性碳原子，共2个手性碳原子，B正确；
C．I中亚甲基具有甲烷结构特点，故所有原子不可能位于同一平面内，亚甲基上的碳原子、氧原子的价层电子对数均为4，则杂化方式均为sp3杂化，苯环上的碳原子杂化方式为sp2杂化，C错误；
D．II中含醇羟基，不含羧基和酚羟基，该物质无酸性，不能使紫色石蕊试液变红，不能与碳酸钠溶液反应，D错误；
故选B。
14．(1) ①②③④⑨⑩ ⑤⑥⑦⑧
(2)①>②>③
【详解】1)原子间的共价单键是键，若出现了双键或三键则必有键和键。在题中所给的物质中，()和()含有双键，()和()含有三键，故只有键的是①②③④⑨⑩，既含有键又含有键的是⑤⑥⑦⑧。
2)一般，键能越大，相应的键的键长越短，由键能可知碳碳键键长①>②>③。
15．(1) 或 2
(2) 配位键 N 氨分子与水分子之间能形成氢键
(3) 金属 的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道上的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍
【解析】（1）
Ni元素原子核外电子数为28，失去2个电子形成Ni2+，故Ni2+的核外电子排布式为或，其3d能级上的未成对的电子数为2；
（2）
①在中， Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；
②氨极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为NH3与H2O之间可形成分子间氢键；
（3）
单质铜及镍都是金属单质，由金属阳离子与自由电子之间以金属键结合形成金属晶体；
元素铜与镍的第二电离能分别为：，，这是由于Cu+电子排布呈半充满状态，比较稳定，失电子需要能量高，第二电离能数值大，故答案为：的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道上的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍。
16．(1) 2 sp3
(2)7
【解析】（1）
连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1个该有机物分子中含有2个手性碳原子，其中中原子的价层电子对数为4，采取杂化。
（2）
连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故青蒿素分子中手性碳原子标识如图：，共7个。
17．(1) 3s23p3 Fe3+ Fe3+的3d轨道为半满的稳定结构
(2) 磷酸分子间存在氢键 4 sp3
【解析】（1）
基态P原子的价层电子排布为：3s23p3；Fe3+更稳定，原因是：Fe3+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半满的稳定结构；
（2）
浓磷酸在常温下呈黏稠状，原因是：磷酸分子间存在氢键；两分子磷酸脱水形成焦磷酸分子，结构简式为：；其中P原子形成4个键，价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3杂化。
18．(1)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
(2) 高 NH3存在分子间氢键
(3)
【解析】（1）
水和甲醇均能形成分子间氢键，沸点较高，且能形成氢键，只能形成氢键，物质的量相等时，水比甲醇的氢键多，故水的沸点比甲醇高，甲硫醇不能形成分子间氢键，其沸点较低。
（2）
由于存在分子间氢键，故的沸点高于。
（3）
分子间有氢键，沸点最高，的相对分子质量大于，故沸点。
19．(1) 平面三角形
(2)
(3)砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小
(4) 四面体形
【解析】（1）
中阴离子为，依据价层电子对互斥理论模型，C为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为，所以的空间结构为
平面三角形，C原子的杂化方式为；
故答案为平面三角形；；
（2）
根据价层电子对互斥模型，中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为；中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为；中S为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为；即、、的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是4、3、3；所以，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是；
故答案为；
（3）
分子为三角锥形，键角为，小于氨分子的键角，分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小；
故答案为砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小；
（4）
亚砷酸()分子中，中心原子为As，依据价层电子对互斥理论模型，σ键电子对数为3，孤电子对数为，所以砷的模型是四面体形，砷原子杂化方式为；
故答案为四面体形；；
20．(1)AB
(2) 红外光谱法 羧基 2 酯基 2
【解析】（1）
A、B项都有两个-CH3，且不对称，都含有C=O、C-O-C，所以A、B项符合图示；C项只有一个-CH3，不会出现不对称的现象；D项中没有C-O-C键，且-CH3为对称结构。
（2）
常用的鉴定有机物结构式物理方法为红外光谱法；①中，红外光谱能检测出有羧基，化学键有O-H、C=O、C-O、C-C、C-H，所以共有5个振动吸收；分子中含有2种氢(-CH3、-OH)，所以核磁共振氢谱中应有2个峰；②|中，红外光谱能检测出有酯基，化学键有C=O、C-O-C、C-H，所以共有3个振动吸收；分子中含有2种氢(-CH3、H-C=O )，所以核磁共振氢谱中应有2个峰。
答案第1页，共2页

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