资源简介 第二章 分子结构与性质 测试题一、选择题1.M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲,其结构式如图所示,1mol甲含58mol电子。下列说法正确的是A.Q是五种元素中原子半径最大的 B.水中溶解性:MQ<YZ2C.XQ3中所有原子均达到8e-稳定结构 D.甲中X、Y、Z均为sp3杂化2.下列关于分子极性及分子的空间构型的判断错误的是选项 A B C D化学式 CS2 SO2 CH4分子极性 极性 非极性 极性 非极性空间构型 平面三角形 直线形 V形 正四面体形A.A B.B C.C D.D3.下列叙述正确的是A.P4和NO2都是共价化合物B.CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子C.在CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子D.甲烷是对称平面结构,是非极性分子4.用NaClO可除去水体中过量氨氮(以表示),以防止水体富营养化,其原理如图所示。下列有关叙述正确的是A.反应②有极性键的断裂和极性键、非极性键的形成B.基态氯原子价层电子的轨道表示式为C.、、所含的质子数和电子数均相等D.的键角大于的键角5.类比法是一种学习化学的重要方法,下列类比法结论错误的是A.Na在空气中受热生成Na2O2,则Li在空气中受热也生成Li2O2B.Cl2可与H2反应生成HCl,则F2也可与H2反应生成HFC.NF3的空间结构为三角锥形,则PCl3的空间结构也为三角锥形D.CCl3COOH酸性强于CH3COOH,则CF3COOH酸性也强于CH3COOH6.已知为阿伏伽德罗常数。下列有关叙述正确的是A.标准状况下中含键数为B.与反应生成的分子数为C.中含有的质子数为D.室温下,的醋酸溶液中醋酸分子数为7.含共价键的强电解质是A. B.苯酚钠 C. D.8.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.甲醛中键总数为B.标准状况下,中所含键的数目为C.室温下,的溶液中的数目为D.和足量反应转移电子数为9.茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献,茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法不正确的是A.咖啡因的分子式为C8H10N4O2B.咖啡因分子中sp2与sp3杂化C个数比为5:3C.咖啡内分子中N原子的杂化方式有两种,O原子只有一种杂化方式D.咖啡因分子间存在氢键10.下列有关化学用语表示正确的是A.中子数为18的氯原子: B.的结构示意图:C.的VSEPR模型: D.C原子的一种激发态:11.联氨和羟氨是氨分子的两种重要衍生物。下列说法错误的是A.氮原子均为杂化 B.空间结构与乙烯相同C.羟氨是极性分子 D.联氨沸点比氨气高12.下列关于HCHO及构成微粒的化学用语或图示表达不正确的是A.O的原子结构示意图: B.基态C原子的轨道表示式:C.C原子杂化轨道示意图: D.HCHO的分子结构模型:13.用NaClO氧化NH3可制备火箭推进剂的燃料N2H4。下列说法正确的是A.NH3是非极性分子 B.NaClO仅含离子键C.N2H4中N元素的化合价为-2 D.中子数为8的氮原子可表示为14.催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是A.图1所示热化学方程式为B.图2所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成,也有非极性共价键的断裂和形成C.图2所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1D.脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变15.工业上制备保险粉的反应为。下列有关说法不正确的是A.的结构示意图为B.基态原子核外价电子的轨道表达式为C.中含有σ键和π键的数目之比为3:1D.的电子式为二、填空题16.(1)NH3在水中的溶解度很大。下列说法与NH3的水溶性无关的是______(填标号)。a.NH3和H2O都是极性分子b.NH3在水中易形成氢键c.NH3溶于水建立了平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-d.NH3是一种易液化的气体(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是______(填“极性”或“非极性”)分子。(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)4,Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的______(填标号)。a.水 b.CCl4 c.苯 d.NiSO4溶液(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是______。17.物质变化的判断(1)同位素原子间的相互转化_______(填“属于”或“不属于”,下同)化学变化,因为化学变化中原子核不发生变化;同素异形体间的相互转化_______化学变化,因为有旧键的断裂和新键的形成。(2)存在化学键断裂的变化_______(填“一定”或“不一定”)是化学变化,如溶于水,熔融氯化钠的电离等是物理变化。(3)金属导电、吸附、胶体聚沉等属于_______变化,煤的气化、液化等属于_______变化。18.氧与氮可形成正离子NO,其立体构型为_______;碳与氢也可形成正离子CH,该离子中,碳原子的杂化方式为_______。19.按要求回答下列问题(1)中心原子采用____杂化,其键角比中键角______(填“大”或“小”),原因是:________________________。(2)有如下分子:①②③④⑤⑥⑦HCl⑧⑨⑩①上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是______(填序号)。②分子中σ键和π键个数之比为____________。③含有极性键的极性分子有______(填序号)。④空间结构为三角锥形的分子是______(填序号)。(3)某有机物结构如图所示,下列说法正确的是______(填序号)。①分子中σ键和π键之比为9∶3 ②该物质中既有极性键也有非极性键③分子中C原子的杂化方式为杂化 ④该分子是非极性分子20.sp2杂化轨道——BF3分子的形成sp2杂化轨道是由___________轨道和___________轨道杂化而得。sp2杂化轨道间的夹角为___________,呈___________形(如BF3)。sp2杂化后,未参与杂化的一个np轨道可以用于形成___________,如乙烯分子中___________的形成。21.20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥理论(简称VSEPR模型),用于预测简单分子空间结构。其要点可以概括:I.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成,A为中心原子,X为与中心原子相结合的原子,E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对),(n+m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥,均匀地分布在中心原子周围的空间;II.分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布,不包括中心原子未成键的孤电子对;III.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为:i.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力;ii.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力;iii.X原子得电子能力越弱,A—X形成的共用电子对之间的斥力越强;iv.其他。请仔细阅读上述材料,回答下列问题:(1)根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型,请填写下表:n+m 2 ______VSEPR理想模型 ____ 正四面体形价层电子对之间的理想键角 _____ 109°28′(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因:___________。(3)H2O分子的空间构型为______,请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因:______。(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子,S与O之间以双键结合,S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构:____,SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl____(选填“<”“>”或“=”)SO2F2分子中∠F—S—F。22.完成下表中的空白:粒子 中心原子孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 空间结构BF3 ______ ______ ______H2S ______ ______ ______PCl3 ______ ______ ____________ ______ ______三、元素或物质推断题23.已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的主族元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。(1)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为___。(2)A的氢化物(H2A)在乙醇中的溶解度大于H2D,其原因是___。(3)A与D可形成。①的空间构型为___(用文字描述)。②写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__。(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是__(写元素符号)。(5)F的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为__。【参考答案】一、选择题1.D【分析】M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。M的原子序数最小,且在化合物甲中形成一个共价键,则M为H;X、Y、Z、Q为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化学键的个数可知,X为B(形成了一个配位键),Y为C,Z为O(和B形成一个配位键),Q为F,符合1mol甲含58mol电子。解析:A.F位于第二周期第ⅦA族,是第二周期元素原子半径最小的(除了稀有气体),故A错误;B.HF能和水形成氢键,而CO2不能和水形成氢键,所以HF在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度,故B错误;C.BF3中B原子没有达到8电子稳定结构,B最外层只有6个电子,故C错误;D.C和B的价层电子对数都是4,且没有孤电子对,均为sp3杂化;O形成了三个σ键,还有一孤电子对,价层电子对数也是4,也是sp3杂化,故D正确;故选D。2.A解析:A.PCl3中心P原子价层电子对数=3+=4,由于含有1对孤电子对,故PCl3空间构型为三角锥形,属于极性分子,A错误;B.CS2中心C原子价层电子对数=2+=2,故CS2空间构型为直线形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B正确;C.SO2中心S原子价层电子对数=2+=3,由于含有1对孤电子对,故SO2空间构型为V形,属于极性分子,C正确;D.CH4中心C原子价层电子对数=4+=4,故CH4空间构型为正四面体形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D正确;故答案选A。3.C解析:A.白磷是单质不属于化合物,A不正确;B.四氯化碳是含有极性键的非极性分子,B不正确;C.氧化钙和二氧化硅分别是离子晶体和原子晶体,都不存在单个小分子,C正确;D.甲烷是正四面体结构而不是平面结构,D不正确;答案选C。4.A解析:A.反应②为,有极性键的断裂和极性键、非极性键的形成,A正确;B.基态氯原子价层电子的轨道表示式为,B错误;C.质子数为10,质子数为10,质子数为9,C错误;D.、中心原子的价层电子对数均为4,中心原子上孤电子对更多,孤电子对对成键电子对排斥力更强,孤电子对越多,键角越小,的键角小于的键角,D错误;故选A。5.A解析:A.Li在空气中受热也生成Li2O,故A错误;B.Cl2和F2都是卤族元素构成的单质,Cl2可与H2反应生成HCl,则F2也可与H2反应生成HF,故B正确;C.NF3和PCl3中心原子价层电子对数为4,且含有1个孤电子对,空间结构都是三角锥形,故C正确;D.F和Cl是电负性很高的元素,F和Cl原子的极强的吸电子能力以及羰基的诱导作用,使CF3COOH和CCl3COOH分子中羰基O原子的正电性增强,从而对H原子的吸引减弱而使其易于解离,所以CCl3COOH酸性强于CH3COOH,CF3COOH酸性也强于CH3COOH,故D正确;故选A。6.A解析:A.三键含有1个σ键和2个π键,故1 个N≡N分子含有2个π键,标准状况下中含键数为=,A正确;B.由于N2和H2反应生成NH3是一个可逆反应,故与反应生成的分子数小于,B错误;C.已知1个OH-中含有9个质子,故中含有的质子数为0.5mol×9×NAmol-1=,C错误;D.题干未告知醋酸溶液的体积,无法计算醋酸分子数目,D错误;故答案为:A。7.B解析:A.NaCl含有离子键,属于强电解质,A不符合题意;B.苯酚钠含有共价键和离子键,属于强电解质,B符合题意;C.HCOOH只含有共价键,C不符合题意;D.CO2只含有共价键,属于非电解质,D不符合题意;答案选B。8.C解析:A.甲醛的结构式为,则0.1mol甲醛中σ键总数为,A错误;B.标准状况下,是液态,不能计算5.6L CCl4的物质的量,B错误;C.的溶液中,c(H+)=0.1mol/L,则的数目为,C正确;D.的物质的量为1mol,其和足量反应,生成FeCl3,转移电子数为,D错误;故选C。9.D解析:A.从咖啡因的结构简式可知,其分子式为C8H10N4O2,A正确;B.sp2杂化C原子周围存在一个双键,sp3杂化C原子周围存在四个单键,从咖啡因的结构简式可知,咖啡因分子中sp2与 sp3杂化C个数比为5:3,B正确;C.咖啡内分子中,与甲基相连的N原子为sp3杂化,含有N=C的N原子为sp2杂化;O原子只有一种杂化方式sp2杂化,C正确;D.咖啡因分子内不存在O-H、N-H等可形成氢键的共价键,故其分子间不存在氢键,D错误;故选D。10.D解析:A.中子数为18的氯质量数为35,它表示为,A项错误;B.O2-最外层电子数为8, 该结构为O原子的结构示意图,B项错误;C.NH3的价层电子对数为=,VSEPR模型为四面体模型,C项错误;D.基态C原子的电子排布为1s22s22p2。而 该排布中低能级的2s未填充满,它是C的激发态原子,D项正确;故选D。11.B解析:A.联氨和羟氨中的N原子的成键电子对数为3,孤电子对数为1,则价层电子对数为4,氮原子均为杂化,A正确;B.由选项A分析可知,中N的杂化方式为杂化,则不是平面结构,而乙烯是平面结构,B错误;C.羟氨中的N是杂化,则羟胺的分子结构中正负电荷中心不重合,是极性分子,C正确;D.两者都是分子构成的物质,且联氨分子量大,则其沸点高,另外,联氨中含有更多的N—H键,分子间可以形成更多的氢键,故其沸点高,D正确;故选B。12.C解析:A.氧元素原子序数是8,O的原子结构示意图:,A正确;B.基态C原子的轨道表示式:,B正确;C.甲醛中C原子杂化方式是sp2杂化,C错误;D.HCHO的分子结构模型一般指球棍模型:,D正确;故选C。13.C解析:A.NH3中含有极性键,空间结构为三角锥形,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,选项A错误;B.NaClO含Cl-O共价键及离子键,选项B错误;C.设肼中氮元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价代数和为零可得:2x+(+1)×4=0,解得x=-2,选项C正确;D.中子数为8的氮原子,质量数为15,可表示为,选项D错误;答案选C。14.B解析:A.图1所示热化学方程式为 ,故A错误;B.图可知,该反应过程中断裂氮氢键、氮氧键、氧氧键,形成氮氮键、氧氢键,非极性共价键为氧氧键、氮氮键,故B正确;C.由图可知,该反应①方程式为NH3+Fe3+=Fe2++NH2+H+,氧化剂为Fe3+,还原剂为NH3,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,故C错误;D.催化剂不能改变反应的焓变,则脱硝过程中使用催化剂的目的不是改变反应的焓变,故D错误;故答案选B。15.B解析:A.钠原子的核电荷数为11,钠离子核外有10个电子,的结构示意图为,故A正确;B.基态原子核外电子排布1s22s22p63s23p4,基态原子核外价电子的排布式3s23p4,价电子的轨道表达式为,故B错误;C.甲酸的结构为,甲酸钠是由甲酸根离子和钠离子构成,所以甲酸钠中σ键和π键的数目之比为3:1,故C正确;D.为离子化合物,其电子式为,故D正确;故选B。二、填空题16. d 非极性 bc 它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键解析:(1)a.NH3和H2O都是极性分子,相似相溶,a有关;b.NH3极易溶于水,主要原因有NH3分子与H2O分子间形成氢键,b有关;c.NH3和H2O能发生化学反应,加速NH3的溶解,c有关;d.NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键,与其水溶性无关,d无关;故答案选d;(2)CCl4、CS2是非极性溶剂,根据“相似相溶”原理可知,CrO2Cl2是非极性分子;(3)由Ni(CO)4易挥发且其空间结构为正四面体形可知,Ni(CO)4为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知,Ni(CO)4易溶于CCl4和苯;(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键。17.(1) 不属于 属于(2)不一定(3) 物理 化学解析:(1)同位素原子之间的转化是中子数发生变化,不属于化学变化;同素异形体之间的变化,是同种元素不同单质之间的变化,是化学变化;(2)物质的熔化,电解质的电离的过程中都有化学键的断裂,但是不属于化学变化,所以存在化学键断裂的变化不一定属于化学变化;(3)金属导电、吸附、胶体聚沉都没有新的物质生成,都属于物理变化;煤的气化是煤炭在高温条件下和水蒸气反应生成和、液化是将煤炭经过化学加工生成液态可燃物,都属于化学变化。18. 直线形 sp2解析:NO中N原子的价层电子对数=2+=2,采取sp杂化,无孤电子对,其立体构型为直线形;CH中C原子的价层电子对数=3+=3,碳原子的杂化方式为sp2,故答案为:直线形;sp2。19.(1) sp3 大 、H2O中心O均为sp3杂化,H3O+中O有1对孤电子,H2O中O有2对孤电子,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,因而H3O+键角大(2) ②⑤⑥ 1:1 ②⑤⑦⑧ ②⑤(3)②③解析:(1)中心原子价层电子对数为3+=4,中心原子采用sp3杂化,其含有1个孤电子对,H2O中心原子价层电子对数为2+=4,中心原子采用sp3杂化,前者键角较大的原因:H2O中心O均为sp3杂化,H3O+中O有1对孤电子,H2O中O有2对孤电子,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键子对的排斥力,因而H3O+键角大。(2)①对于共价化合物元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8,则该元素原子满足8电子结构,则上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是②⑤⑥;②分子结构式为O=C=O,双键一个σ键,一个是π键,所以分子中含有2个σ键,2个π键,则σ键与π键数目比为1:1;③是对称的结构不是极性分子,、、HCl、中含有极性键且空间结构中正负电中心不重合,属于极性分子,则含有极性键的极性分子有②⑤⑦⑧;④中心原子价层电子对数为3+=4,中心原子采用sp3杂化,其含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形;同理的空间构型也为三角锥形。(3)①由结构可知,分子中σ键和π键之比为10∶3,①错误;②该物质中既有极性键C-O,也有非极性键C-C、C=C,②正确;③由结构可知,该有机物中含有碳氧双键和碳碳双键,C原子的杂化方式为杂化,③正确;④该分子结构不对称,正负电中心不重合,属于极性分子,④错误;故选②③。20. 一个ns 两个np 120° 呈平面三角形 π键 碳碳双键解析:略21.(1) 4 直线形 180°(2)CO2属于AX2E0,n+m=2,故为直线形(3) V形 水分子属于AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体形,价层电子对之间的夹角均为109°28′,根据III中的i,应有∠H—O—H<109°28′(4) 四面体形 >解析:(1)当VSEPR模型为四面体形,其键角是109°28′时,n+m=4,当n+m=2时,VSEPR模型为直线形,其键角是180°;故答案为:4;直线形;180°;(2)根据 CO2属AX2E0,n+m=2,故为直线形;故答案为:CO2属于AX2E0,n+m=2,故为直线形;(3)H2O属AX2E2,n+m=4,VSEPR模型为四面体形,但氧原子有2对孤电子对,所以分子的构型为V形;水分子属AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对之间的夹角均为109°28′,根据Ⅲ-i,应有∠H-O-H<109°28′,故答案为V形;水分子属于AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体形,价层电子对之间的夹角均为109°28′,根据III中的i,应有∠H—O—H<109°28′;(4)当n+m=4时,VSEPR模型为四面体形,硫原子无孤电子对,所以分子构型为四面体形,F原子的得电子能力大于氯原子,因为X原子得电子能力越弱,A-X形成的共用电子对之间的斥力越强,所以SO2Cl2分子中∠Cl-S-Cl>SO2F2分子中∠F-S-F;故答案为:四面体形;>;22.sp2 平面三角形 2 sp3 V形 1 sp3 三角锥形 0 sp2 平面三角形【分析】根据价层电子互斥理论,故ABx型的分子中,孤电子对数为=(其中a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子能够接受的电子数),中心原子的价层电子对数为孤电子对数和σ键之和,据此分析解题。解析:(1) BF3中心原子B孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+0=3,故中心原子的杂化轨道类型sp2,其空间结构为平面三角形,故答案为:0;sp2;平面三角形;(2) H2S中心原子S孤电子对数=,周围有2个σ键,故价层电子对数为2+2=4,故中心原子的杂化轨道类型sp3,其空间结构为V形,故答案为:2;sp3;V形;(3)PCl3中心原子P孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+1=4,故中心原子的杂化轨道类型sp3,其空间结构为三角锥形,故答案为:1;sp3;三角锥形;(4) 中心原子C孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+0=3,故中心原子的杂化轨道类型sp2,其空间结构为平面三角形,故答案为:0;sp2;平面三角形;三、元素或物质推断题23. sp3 水分子与乙醇分子之间形成氢键 正四面体形 CCl4或SiCl4 Cl>P>S>Na 16NA【分析】A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等,A是O;B是短周期中原子半径最大的主族元素,B是Na;C元素3p能级半充满,C是P;E是所在周期电负性最大的元素,E是Cl;D的原子序数介于C与E之间,D为S;F位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,F是Zn,A、B、C、D、E、F分别为:O、Na、P、S、Cl、Zn,由此分析。解析:(1)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,是过氧化氢,氧原子的价层电子对数为4对,过氧化氢中O原子的杂化轨道类型为sp3;(2)水分子与乙醇分子之间形成氢键,H2S和乙醇分子没有形成氢键,故水在乙醇中的溶解度大于H2S;(3)A与D可形成;①中硫的价层电子对数为4对,没有孤对电子,空间构型为正四面体形;②原子总数相同、价电子总数相等的粒子称为等电子体,的价电子总数为6×5+2=32,与互为等电子体的分子为CCl4或SiCl4;(4)同周期元素的第一电离能呈现增大的趋势,P 的3p能级排布为半充满状态,第一电离能大于S,故Na、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S>Na;(5)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1个氨分子中含有3个σ键,Zn2+与NH3之间形成4个配位键,配位键也属于σ键,1mol[Zn(NH3)4]Cl2中含有σ键16mol,数目为16NA。 展开更多...... 收起↑ 资源预览