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专题4《分子空间结构与物质性质》检测题
一、单选题
1．肼(N2H4)的沸点为113°C，燃烧热为642kJ·mol-1，可作为碱性燃料电池的燃料。下列说法中，正确的是
A．肼是由极性键和非极性键构成的非极性分子
B．由肼的沸点较高可推测肼分子间能形成氢键
C．肼碱性燃料电池中，正极的电极反应为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
D．肼燃烧的热化学方程式为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-642kJ·mol-1
2．当地时间2020年1月30日晚，世界卫生组织(WHO)宣布，将新型冠状病毒疫情列为国际关注的突发公共卫生事件，防疫专家表示，75%的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒，同时出行佩戴口罩能有效减少感染新冠的危险。下列有关说法正确的是
A．制作口罩的原料之一丙烯分子中存在和键
B．聚丙烯的性质类似于丙烯，能与溴水发生加成反应
C．次氯酸的电子式：
D．乙醇可以和水以任意比互溶的原因只是因为两者均为极性分子，相似相溶
3．和NaClO混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的、。下列说法正确的是
A．的空间构型为V形 B．中Cl元素的化合价为+5
C．NaClO电子式为 D．中子数为8的氮原子表示为
4．下列有关物质性质的比较，结论不正确的是
A．离子还原性：S2->Cl->Br->I- B．酸性：HClO4＞HClO3＞HClO
C．键角：SiH4＞PH3＞H2S D．结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl-
5．下列现象与氢键有关的是：
①HF的熔、沸点比HCl的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④HF、都极易溶于水
⑤接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式计算出来的相对分子质量大一些
⑥水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④ D．①②③
6．下列各组物质的性质的比较结论正确的是
A．分子的极性： B．常温下密度：NaC．物质的沸点：HF7．下列说法不正确的是
A．PCl3是极性键构成的极性分子
B．分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定
C．H+能与H2O以配位键形成H3O+
D．对固体进行X射线衍射测定是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法
8．下列分子中只存在σ键的是
A．CO2 B．C2H4 C．CH3OH D．C2H2
9．W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图。下列说法错误的是
A．气态氢化物的稳定性：W＞Y
B．原子半径：X＞Z＞Y＞W
C．该物质中含离子键和共价键
D．该物质中X原子不满足8电子稳定结构
10．下列关于物质的结构和性质的说法中错误的是
A．2-丁烯有顺反异构现象
B．[Fe(CN)6]3-的配体中更易提供孤对电子的是碳原子
C．酸性：三氟乙酸强于三氯乙酸
D．在乙醇中溶解度：H2NCH2COOH低于CH3CH2NO2
11．经过对嫦娥五号带回的月球土壤的研究，中国科学家发现月球土壤中含有一定量的水。下列说法正确的是
A．月球上的水比地球上的水稳定 B．水结冰时会形成更大规模的氢键
C．纯水的pH一定等于7 D．水是由极性键构成的非极性分子
二、填空题
12．的沸点低于，其原因是_______。硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。
13．有下列微粒：① ② ③ ④ ⑤ ⑥⑦⑧⑨，填下列空白(填序号)：
(1)呈正四面体的是_______。
(2)中心原子轨道为sp杂化的是_______，为杂化的是_______。
(3)只含有极性键的非极性分子为_______。
(4)VSEPR模型为平面三角形的有_______。
14．(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为__。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是___。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是___。
I1/kJ·mol-l
Li(520) Be(900) B(801)
Na(496) Mg(738) Al(578)
(3)磷酸根离子的空间构型为__，其中P的价层电子对数为__，杂化轨道类型为__。
15．紫外负型光刻胶常含有—N3，形成的阴离子N的等电子体是_______(填化学式，任写一种)，其空间构型为_______。
16．与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为__。(填分子式)
17．Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是___、中心原子的杂化形式为___LiAlH4中，存在___(填标号)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键
18．表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。
(2)写出元素⑧的基态原子的电子排布式__________________________。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为________对。
(4)元素④的氢化物的分子构型为________，中心原子的杂化形式为________。
(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图中的序号)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】略
2．A
【详解】A．中第一个C原子的价层电子对数为4，其杂化类型为杂化，第2、3个C原子的 价层电子对数均为3，均为 杂化，所以第1、2个C原子之间存在键，第2、3个C之间存在键，故A正确；
B．聚丙烯中没有碳碳双键，所以不能与溴水发生加成反应，故B错误；
C．次氯酸分子中氧原子需要两个电子达到稳定结构，所以应将氧原子放在中间，故C错误；
D. 乙醇与水均是极性分子，且乙醇与水之间存在氢键，所以乙醇可以和水以任意比互溶的原因是两者均为极性分子，而且能形成分子间氢键，故D错误；
故选：A。
3．A
【详解】A．SO2中心S的价层电子数3，孤对电子数为1，所以其空间构型为V形，A正确；
B．NaClO2中Na为+1价，O为-2，故Cl的化合价为+3价，B错误；
C．NaClO为离子型化合物，电子式为 ，C错误；
D．氮原子的质子数为7，中子数为8，质量数为15，中子数为8的氮原子表示为，D错误；
故答案为：A。
4．A
【详解】A．因为非金属性：，则离子的还原性，A错误；
B．含氧酸的通式可写成,成酸元素R相同都是,则n值越大,酸性越强,B正确；
C．均为杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小，C正确；
D．电离能力依次是 ，越容易电离出氢离子那么越不容易结合，D正确；
故选D。
5．B
【详解】①HF中分子之间存在氢键，则HF的熔、沸点比HCl的高，故①与氢键有关；
②小分子的醇、羧酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故②与氢键有关；
③冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故③与氢键有关；
④HF、氨气与水分子都是极性分子，HF、氨气与水分子间存在氢键，所以HF、氨气极易溶于水，故④与氢键有关；
⑤接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些，其主要原因是接近水的沸点的水蒸气中水分子间因氢键而形成了“缔合分子”，故⑤与氢键有关；
⑥水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑥与氢键无关；
故选：B。
6．A
【详解】A．BCl3空间构型为平面三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3B．常温下，钾的密度比钠小，B错误；
C．HCl分子之间只存在分子间作用力，而HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在分子间氢键，因此HF的沸点比HCl的高，C错误；
D．甲苯为苯的同系物，易溶于四氯化碳、乙醇等有机溶剂，微溶于水，因此甲苯的溶解度：，D错误；
答案选A。
7．B
【详解】A．PCl3分子构型与NH3相似，NH3分子构型是三角锥形的，所以PCl3分子构型也是三角锥形的，三角锥形分子的结构不对称，正负电荷中心不重叠，为极性分子，故A正确；
B．分子的稳定性与共价键有关，与分子间作用力无关，分子晶体中，共价键键能越大，分子越稳定，故B错误；
C．H+有空轨道，H2O中O原子存在孤电子对，所以H+能与H2O以配位键形成H3O+，故C正确；
D．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故D正确；
故选：B。
8．C
【分析】单键全是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，叁键中有1个σ键和2个π键，。
【详解】A．CO2中含有2个碳氧双键，所以CO2中有2个σ键和2个π键，故不选A；
B．C2H4分子中含有1个碳碳双键和4个C-H键，C2H4分子中5个σ键和1个π键，故不选B；
C．CH3OH分子中含有3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，CH3OH分子中只存在σ键，故选C；
D． C2H2分子中含有1个碳碳叁键和2个C-H键，C2H2分子中3个σ键和2个π键，故不选D；
选C。
9．D
【分析】W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，Y是O元素；W形成1个单键，W是F元素；Z形成4个键，Z是C元素；X形成3个单键，通过提供空轨道形成1个配位键，X是B元素。
【详解】A．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性：HF>H2O，故A正确；
B． 同周期元素从左到右，半径减小，原子半径：B>C>O>F，故B正确；
C． 该物质中Li+和之间是离子键，阴离子内原子之间例如C和O之间是共价键，故C正确；
D． X是B元素、形成3个单键、通过提供空轨道形成1个配位键，满足8电子稳定结构，故D错误；
选D。
10．D
【详解】A．2-丁烯为CH3CH=CHCH3 ，碳碳双键每个碳原子连接了两个不同原子或原子团，具有顺反异构，故A正确；
B．碳的电负性比N弱，配体CN-中提供孤对电子的原子是C，故B正确；
C．电负性F大于Cl，F对电子的吸引作用更强，-COOH中的羟基的极性更强，更易电离出氢离子，所以酸性：三氟乙酸强于三氯乙酸，故C正确；
D．在乙醇中，中和-COOH均能与乙醇形成分子间氢键，溶解度高于，故D错误；
故选：D。
11．B
【详解】A．月球上的水和地球上的水一样稳定，A错误；
B．在水结成冰时,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心.这样使分子间的空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大，B正确；
C．纯水的pH不一定等于7，与温度有关，温度越高，水的电离程度越大，C错误；
D．水是由极性键构成的极性分子，D错误。
12． 水分子之间可以形成氢键 >
【详解】由于分子之间可以形成氢键，故H2O的沸点高于H2Se；和可分别表示为和，中为价，而中为价，中的正电性高，导致中O的电子向偏移，更易电离出，故酸性。
13．(1)①⑤⑦
(2) ③⑧ ②⑥
(3)①⑥⑧
(4)②⑥
【分析】①中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，中心原子C为sp3杂化；VSEPR模型是四面体形，空间构型为正四面体形，含有碳氢极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；
②SO2中S原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+1=3，中心原子S为sp2杂化；VSEPR模型是平面三角形，有1对孤电子对，空间构型是V形，SO2含氧硫极性键，正负电荷中心不重合，为极性分子；
③中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+0=2，中心原子C为sp杂化，空间构型为直线形，分子中含有碳氢极性键，碳碳非极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；
④中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4，中心N采取sp3杂化，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间构型为三角锥形，NH3分子中含有氮氢极性键，电荷的分布是不均匀，为极性分子；
⑤中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，不含孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为正四面体形；
⑥中B原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，不含孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为平面三角形，BF3分子中含有硼氟极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；
⑦ 中P原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，P4是正四面体结构，P4分子中含有P-P非极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；
⑧中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+0=2，采用sp杂化，VSEPR模型为直线型，没有孤对电子对，分子的空间结构为直线型，二氧化碳正负电荷中心重合，是非极性分子；
⑨中O原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，H2O2的空间构型为二面角结构，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角，H2O2分子中含有氢氧极性键，氧氧极性键，电荷的分布是不均匀的，不对称，为极性分子。
(1)
由上述分析可知，呈正四面体的是①⑤⑦；
(2)
由上述分析可知，中心原子轨道为sp杂化的是③⑧；为sp2杂化的是②⑥；
(3)
由上述分析可知，只含有极性键的非极性分子为①⑥⑧；
(4)
由上述分析可知，VSEPR模型为平面三角形的有②⑥。
14． 4：5 Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能小于Li Li、Be、B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，故I1(B)＞I1(Li)，I1(Be)＞I1(Li)，但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能比相邻的B大 正四面体形 4 sp3
【详解】(1)Fe2+电子排布式为：[Ar]3d6，3d能级上有4个未成对电子，Fe3+电子排布式为：[Ar]3d5，3d能级上有5个未成对电子，故两者未成对电子数之比为4：5；
(2) 由于Na电子层为3层，最外层离原子核较远，原子核对最外层电子引力较弱，所以Na比Li更容易失去电子，故此处填：Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能小于Li；Li、Be、B为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，故I1(B)＞I1(Li)，I1(Be)＞I1(Li)，但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能比相邻的B大；
(3)中心P的价层电子对=σ电子对+孤电子对=4+=4，根据价层电子对互斥理论知空间构型为正四面体，价层电子对为4对，杂化类型为sp3杂化。
15． N2O、CO2、CS2 直线形
【详解】N的原子总数为3、价电子总数为3×5+1=16，其等电子体有N2O、CO2、CS2；CO2的空间构型为直线形，等电子体具有相同的空间构型，所以N的空间构型为直线形。
16．SO3
【详解】TiO的原子数为4，价电子数为24，主族元素构成的分子中SO3的原子数与价电子数与其相同，所以两者互为等电子体，故答案为：SO3。
17． 正四面体 sp3 AB
【详解】LiAlH4中的阴离子是，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；阴阳离子间存在离子键，Al与H之间还有共价单键，不存在双键和氢键，答案选AB。
18． ⑨ 1s22s22p63s23p64s2 1 三角锥形 sp3 Si 2
【分析】从表中元素所在的位置，可确定①~⑩号元素分别为H、Be、C、N、Al、S、Cl、Ca、Fe、Cu。在元素周期表中，ⅠA、ⅡA族元素为s区元素，ⅢA~0族元素为p区元素，ⅢB~Ⅷ族元素为d区元素，ⅠB~ⅡB族元素为ds区元素。
图中提供单质熔点高低的元素为第三周期8种元素，其中Na、Mg、Al形成金属晶体，Si形成原子晶体，P、S、Cl、Ar形成分子晶体。在8种晶体中，硅的熔点最高，Ar的熔点最低，氯气次之，但钠的熔点不一定比硫、磷的熔点高。
【详解】(1)表中属于d区的元素是位于元素周期表中ⅢB~Ⅷ族元素，是⑨。答案为：⑨；
(2)元素⑧为钙，它是20号元素，基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s2。答案为：1s22s22p63s23p64s2；
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，s轨道最多只能容纳2个电子，所以n=2，该元素原子的核外最外层电子排布为2s22p3，成对电子为1对。答案为：1；
(4)元素④的氢化物化学式为NH3，中心氮原子的价层电子对数为4，分子构型为三角锥形，中心原子的杂化形式为sp3。答案为：三角锥形；sp3；
(5)由以上分析知，第三周期8种元素按单质熔点最低的为Ar，次低的为Cl，熔点最高的为Si，所以序号“8”代表Si；其中电负性最大的是非金属性最强的氯元素，其熔点仅高于Ar，为图中的2。答案为：Si；2。
【点睛】金属晶体的熔点范围很宽，有的金属(如钨)熔点比很多原子晶体还高，有的晶体(如汞)熔点比呈固态的分子晶体还低。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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