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第二章 分子结构与性质
提升卷
（时间：75 分钟，满分：100 分）
一、选择题（本题共 18 小题，每小题 3 分，共 54 分）
1 ．下列化学键是通过电子云“肩并肩”重叠形成的是
A .
B .
C .
D .
2 ．下列有机物分子中的碳原子既有 sp3 杂化又有 sp 杂化的是
A ．CH3CH2CH3 B ．CH3—C CH C ．CH3CHO D ．CH CH
3 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．H2O 和 H2O2 分子内的共价键均是 s-pσ键
B ．N2 分子内的共价键电子云形状均是镜面对称 C ．H2 、Cl2 、HCl 分子内的σ 键均无方向性
D ．共价化合物一定含σ 键，可能含 π 键
4 ．下列物质中，既含有离子键又含有极性共价键的是
A ．NaCl B ．NaOH C ．MgCl2 D ．HCl
5 ．碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是
A ．CO2 、SO2 、NH3 都是直线形分子
B ．CO2 、NH3 、H2S 的键角依次减小
C ．H2O2 、N2H4 分子的中心原子都是sp3 化
D ．C 、N 、F 元素的电负性依次增大
6 ．下列分子或离子的 VSEPR 模型与其空间结构不一致的是
A ．CO2 B ．SO2 C ．CO3 (2)- D ．CH4
7 ．用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确 的是
A ．CS2 是 V 形分子 B ．PH3 键角大于NH3
C ．BF3 是三角锥形分子 D ．NH 4 (+)和CH4 的空间结构相同
8 ．下列关于水合氢离子(H3O+ ) 的说法错误的是
A ．含有极性键
B ．空间构型为三角锥形
C ．键角：H3O+ < H2O
D ．H3O+ 和H2O 中氧原子均为sp3 杂化
9 ．化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
①基态硫原子的轨道表示式：
②H2S 的电子式：H : S :H
③SO3 的 VSEPR 模型：
④SO2 的分子的空间结构模型
A.①② B.③④ C.③ D.①④
10 ．下列有关杂化轨道的说法错误的是
A ．IA 族元素成键时不可能有杂化轨道
B ．杂化轨道既可以形成 σ 键也可以形成 π 键
C ．混杂时保持轨道数目不变，杂化后得到能量相同，方向不同的新轨道
D ．s 轨道和 p 轨道不可能有 sp4 出现
11 ．下列分子中，中心原子采取 sp3 杂化并形成正四面体空间结构的是
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2 ⑦CH2Cl2
A.①②③⑥ B.①③④ C.②④⑤⑦ D.①③⑤
12 ．SO3 及其三聚体环状结构如图所示。下列说法不正确的是
A ．SO3 与CO3 (2)- 、NO3- 互为等电子体，空间结构都为平面三角形
B ．SO3 为非极性分子，中心原子杂化类型sp3
C ．三聚体环状结构中 S 与 O 形成的共价键的键长有 a 、b 两类
D ．该三聚体环状结构中含有 12 个 σ 键
13 ．下列关于 HF 的性质，与氢键无关的是
A ．HF 的酸性小于 HCl B ．HF 的沸点大于 HCl
C ．HF 易溶于水 D ．常温常压下，HF 以缔合分子形式存在
14 ．NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A ．24 g 石墨中含有3NA 个 σ 键
B ．1 mol 金刚石中含有4NA 个 σ 键
C ．62 g 白磷(P4 )中含有2NA 个非极性键
D ．0.5 mol 雄黄(As4S4 ，结构为)含有2NA 个As - S 键
15 ．已知 33As 与 15P 位于同一主族。下列说法正确的是
A ．酸性：H3AsO4 < H3PO4 < H2SO4
B ．第一电离能：As < P < S
C ．As 在元素周期表中位于第五周期 VA 族
D ．沸点：AsH3 > PH3 > NH3
16 ．下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A ．键角：H3O+ > H2O ，是由于 H3O+ 中 O 上孤电子对数比 H2O 分中O 上的少
B ．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 C ．溶解度：O3 在水中溶解度比在 CCl4 中溶解度更大，是由于 O3 是弱极性分子
D ．酸性：CH2ClCOOH>CH3COOH ，是由于CH2ClCOOH 的羧基中羟基极性更小
17 ．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理正确的是
A ．CH4 的熔沸点也低于 SiH4，则 NH3 的熔沸点也低于 PH3
B ．CO2 是非极性分子，在水中的溶解度不大，则 CS2 在水中的溶解度也很小
C ．N≡N 的键能大，N2 的性质稳定；则 C≡C 的键能也大，C2H2 的性质也很稳定
D ．NH4 (+)和 P4 都是正四面体形，NH4 (+) 中键角为 109°28′，则 P4 中键角也为 109°28′
18．X、Y 、Z 、W 是短周期主族元素，工业上通过液化空气再分离获得 X 元素的单质 X2；Y 元素基态原子 最外电子层的 s、p 能级上电子数相等；Z 元素的+2 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W 元素原 子的 M 层有 1 个未成对的 p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A ．X 元素的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形
B ．Y 元素最高价氧化物的晶体类型为共价晶体 C ．Z 元素的离子半径小于 W 元素的离子半径
D ．Z 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应
二、非选择题（本题共 4 小题，共 46 分）
19 ．（12 分）回答下列问题：
(1)1 mol CO2 中含有的 σ 键数目为 ，π 键数目为 。
(2)已知 CO 和 CN-与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为 。CH2=CHCN 分子中 σ 键与 π 键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火 箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1.若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有 mol。
(4)CH4 、NH3 、H2O 、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
20 ．（12 分）X 、Y 、Z 、W 、Q 五种元素，它们在周期表中的相对位置如下表所示(虚线部分表示省略了部
分族)，回答下列问题：
(1)已知元素的第一电离能 X>Y，则 X 原子最高能级电子云轮廓图是 形状；Y 的简单氢化物中，Y 原子 的杂化轨道类型为 。
(2)W 核外电子有 15 种空间运动状态且电子运动状态数目最少，则 W 原子价层电子排布图为 ；五种元 素中，第一电离能最小的是元素 (填元素名称) ，X 、Y 、Q 三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元 素符号表示)。
(3)Q 形成的氢化物分子的空间结构为 ，Z2Y2 中化学键类型为 。
21 ．（12 分）A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、W 是原子序数依次增大的 8 种元素，A 元素原子的 2p 原子轨道上 有 2 个未成对的电子，B 元素在同周期中原子半径最大，与 A 可形成原子个数比为 1:1 和 2:1 的两种化合物， C 单质是一种常见的半导体材料，F 有 9 个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道，G 的单质是一 种常见金属，其+2 价离子 G2+有 4 个未成对电子，W 能形成红色(或砖红色)的 W2A 和黑色的 WA 两种化合 物。
(1)C 元素在元素周期表中的位置 ，W 位于元素周期表 区，W 的简化电子排布式 。
(2)EF2 中心原子杂化轨道类型 ，EA 3 (2)- 的 VSEPR 模型 ，EA 4 (2)- 的空间构型 。
(3)D 、E 、F 三元素第一电离能从大到小的顺序是 (用元素符号及“ > ”表示)。
(4)A 、B 、C 、D 四元素电负性由大到小顺序 (用元素符号及“ > ”表示)。
(5)G3+ 比 G2+稳定，原因是 。
22 ．（10 分）回答下列问题：
(1)NH3 在水中的溶解度是常见气体中最大的。
①下列因素与 NH3 的水溶性没有关系的是 (填字母，下同)。
a ．NH3 和 H2O 都是极性分子
b ．NH3 在水中易形成氢键
c ．NH3 溶于水建立了以下平衡：NH3 + H2O NH3 . H2O NH4 (+) + OH-
d ．NH3 是一种易液化的气体
②NH3 溶于水时，大部分 NH3 与 H2O 通过氢键结合形成NH3 . H2O 。根据氨水的性质推知NH3 . H2O 的结构 式为 。
a ． b ． c ． d .
(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，呈正四面体结构。Ni(CO)4 易溶于下 列 。
a ．水 b ．CCl4 c ．C6H6(苯) d ．NiSO4 溶液
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释 其原因： 。第二章 分子结构与性质
提升卷
（时间：75 分钟，满分：100 分）
一、选择题（本题共 18 小题，每小题 3 分，共 54 分）
1 ．下列化学键是通过电子云“肩并肩”重叠形成的是
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】A ．HCl 分子中H 原子的 s 电子与 Cl 原子的 p 电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的，A 不符合题 意；
B ．Cl2 中 2 个 Cl 原子的 p 轨道的电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的，B 不符合题意；
C ．图示是两个原子的 p 轨道电子通过电子云“肩并肩”重叠形成的，C 符合题意；
D ．H2 中 2 个 H 原子的s 轨道的电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的，D 不符合题意； 故合理选项是 C。
2 ．下列有机物分子中的碳原子既有 sp3 杂化又有 sp 杂化的是
A ．CH3CH2CH3 B ．CH3—C = CH C ．CH3CHO D ．CH = CH
【答案】B
【解析】A ．CH3CH2CH3 碳原子只有 sp3 杂化，A 错误；
B ．CH3—C ≡ CH 中三键碳为 sp、单键碳为 sp3 ，B 正确； C ．CH3CHO 中醛基碳为 sp2、单键碳为 sp3 杂化，C 错误；
D ．CH ≡ CH 中碳原子只有 sp 杂化，D 错误； 故选 B。
3 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．H2O 和 H2O2 分子内的共价键均是 s-pσ键
B ．N2 分子内的共价键电子云形状均是镜面对称 C ．H2 、Cl2 、HCl 分子内的σ 键均无方向性
D ．共价化合物一定含σ 键，可能含 π 键
【答案】D
【解析】A ．H2O2 分子内的共价键还有 p-p σ键，故 A 错误；
B ．N2 分子内的共价键包括 σ 键和 π 键，所以其电子云形状既有镜面对称也有轴对称，故 B 错误；
C ．Cl2 、HCl 分子内的 σ 键均有方向性，故 C 错误；
D ．共价化合物一定含σ 键，可能含 π 键，比如氢气只有含σ 键，而氧气、氮气含有σ 键，也含有 π 键，故
D 正确。
综上所述，答案为 D。
4 ．下列物质中，既含有离子键又含有极性共价键的是
A ．NaCl B ．NaOH C ．MgCl2 D ．HCl
【答案】B
【解析】A ．NaCl 是离子化合物，只含有离子键，故 A 不选；
B ．NaOH 是离子化合物，含有离子键，另外 OH-中O-H 键属于极性共价键，故 B 选；
C ．MgCl2 是离子化合物，只含有离子键，故 C 不选；
D ．HCl 是共价化合物，不含离子键，故 D 不选； 故选 B。
5 ．碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是
A ．CO2 、SO2 、NH3 都是直线形分子
B ．CO2 、NH3 、H2S 的键角依次减小
C ．H2O2 、N2H4 分子的中心原子都是sp3 化
D ．C 、N 、F 元素的电负性依次增大
【答案】A
【解析】A ．CO2 是直线形分子，SO2 是 V 形分子，NH3 是三角锥形分子，故 A 错误；
B ．CO2 是直线形分子，NH3 是三角锥形，有一对孤对电子，H2S 是“V”形分子，有两对孤对电子，且孤对 电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力，因此三者的键角依次减小，故 B 正确；
C ．H2O2 分子的中心原子价层电子对数为 2+2=4 ，N2H4 分子的中心原子价层电子对数为 3+1=4，中心原子 都是sp3 化，故 C 正确；
D ．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，则 C 、N 、F 元素的电负性依次增大，故 D 正确。 综上所述，答案为 A。
6 ．下列分子或离子的 VSEPR 模型与其空间结构不一致的是
A ．CO2 B ．SO2 C ．CO3 (2)- D ．CH4
【答案】B
【解析】A．CO2 分子中价层电子对数 不含孤电子对，VSEPR 模型是直线形，空间构型是直线形，
故 A 不选；
B ．SO2 中 S 原子价层电子对数 = 3 ，含 1 对孤电子对，VSEPR 模型是平面三角形，空间构型是 V 形，
故 B 选；
C ． CO3 (2)- 中 C 的价层电子对数 且不含孤电子对，VSEPR 模型、空间构型都是平面三角形， 故
C 不选；
D ．CH4 分子中 N 原子的价层电子对数是 不含孤电子对，则 VSEPR 模型、空间结构均为
正四面体形，故 D 不选； 故选：B。
7 ．用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确 的是
A ．CS2 是 V 形分子 B ．PH3 键角大于NH3
C ．BF3 是三角锥形分子 D ．NH 4 (+)和CH4 的空间结构相同
【答案】D
【解析】A ．CS2 中中心原子 C 上的孤电子对数为 =0 ，σ 键电子对数为 2，价层电子对数为
0+2=2 ，VSEPR 模型为直线形，C 上没有孤电子对，CS2 是直线形分子，A 项错误；
B ．PH3 、NH3 中心原子均为 sp3 杂化，由于氮的电负性更大，对成键电子对的吸引能更强，成键电子对离 中心原子更近，成键电子对之间距离更小、斥力更大，导致键角更大，故PH3 键角小于NH3 ，B 项错误；
C．BF3 中中心原子 B 上的孤电子对数为=0，σ 键电子对数为 3，价层电子对数为 0+3=3，VSEPR
模型为平面三角形，B 上没有孤电子对，BF3 是平面三角形分子，C 项错误；
D ．NH 4 (+) 中中心原子 N 上的孤电子对数为=0，σ 键电子对数为 4，价层电子对数为 0+4=4 ， N 上没有孤电子对，NH 4 (+)为正四面体形； CH4 中中心原子 C 上的孤电子对数为 =0 ，σ 键电子对
数为 4，价层电子对数为 0+4=4 ， C 上没有孤电子对，CH4 为正四面体形，D 项正确；
故选 D。
8 ．下列关于水合氢离子(H3O+ ) 的说法错误的是
A ．含有极性键
B ．空间构型为三角锥形 C ．键角：H3O+ < H2O
D ．H3O+ 和H2O 中氧原子均为sp3 杂化
【答案】C
【解析】A ．水合氢离子中含有氢氧键，是极性键，A 正确；
B ．水合氢离子中的氧原子为 sp3 杂化，含有一个孤电子对，故为三角锥形，B 正确；
C ．水中的孤电子对的数目大于水合氢离子，孤电子对数目越多键角越小，故键角：H3O+ >H2O ，C 错误；
D ．H3O+ 和H2O 中氧原子均为sp3 杂化，D 正确； 故选 C。
9 ．化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
①基态硫原子的轨道表示式：
②H2S 的电子式：H: S :H
③SO3 的 VSEPR 模型：
④SO2 的分子的空间结构模型
A.①② B.③④ C.③ D.①④
【答案】C
【解析】①硫原子的核外电子总数为 16 ，基态硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4 ，基态 S 原子的轨道
表示式为，故①错误；
②H2S 为共价化合物，S 原子未达到 8 电子稳定结构，电子式为，故②错误；
③SO3 分子中 S 原子的价层电子对数为 无孤电子对，其 VSEPR 模型为，故③
正确；
④SO2 的价层电子对数=3 ，故其 VSEPR 模型为平面三角形 ，SO2 分子的空间结构
为 V 形，其模型：，故④错误；
正确的是③,故选： C。
10 ．下列有关杂化轨道的说法错误的是
A ．IA 族元素成键时不可能有杂化轨道
B ．杂化轨道既可以形成 σ 键也可以形成 π 键
C ．混杂时保持轨道数目不变，杂化后得到能量相同，方向不同的新轨道
D ．s 轨道和 p 轨道不可能有 sp4 出现
【答案】B
【解析】A ．IA 族元素的价电子排布式为 ns1，最外层只有一个 ns 电子，不可能形成杂化轨道，A 正确；
B ．杂化轨道只用于形成 σ 键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B 错误；
C ．混杂时轨道数目不变，杂化后的得到的新轨道能量相同，方向不同，C 正确；
D ．由于 np 能级只有 3 个原子轨道，s 轨道和 p 轨道杂化只有 sp 、sp2 、sp3 三种，D 正确； 故选 B。
11 ．下列分子中，中心原子采取 sp3 杂化并形成正四面体空间结构的是
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2 ⑦CH2Cl2
A.①②③⑥ B.①③④ C.②④⑤⑦ D.①③⑤
【答案】B
【解析】中心原子价层电子对数=σ 键数+孤电子对数，当中心原子价层电子对数为 4 时，中心原子采取 sp3 杂化，对应的空间结构为正四面体则说明中心原子没有孤对电子且形成的 σ 键种类相同。
CH4 中心原子 C 形成了 4 个 σ 键，没有孤对电子，价层电子对数为 4，中心原子采取 sp3 杂化，空间结构为 正四面体，①符合题意；
NH3 中心原子 N 形成了 3 个 N-H σ键，且有一对孤对电子，②不符合题意；
CF4 中心原子 C 形成了 4 个 C-F σ键，没有孤对电子，价层电子对数为 4，中心原子采取 sp3 杂化，空间结 构为正四面体，③符合题意；
C 和 Si 属于同一主族的元素，最外层电子数相同，SiH4 和 CH4 一样中心原子采取 sp3 杂化，空间结构为正 四面体，④符合题意；
C2H4 的结构简式为 CH2=CH2，每个 C 原子只形成了 3 个 σ 键，⑤不符合题意；CO2 的结构式为 O=C=O， 中心原子 C 只形成了 2 个 σ 键，⑥不符合题意；
CH2Cl2 中心原子 C 形成了2 个 C-H 和 2 个 C- Cl 共 4 个 σ 键，没有孤对电子，价层电子对数为 4，中心原
子采取 sp3 杂化，但空间结构不是正四面体，⑦不符合题意； 故选 B。
12 ．SO3 及其三聚体环状结构如图所示。下列说法不正确的是
A ．SO3 与CO3 (2)- 、NO3- 互为等电子体，空间结构都为平面三角形
B ．SO3 为非极性分子，中心原子杂化类型sp3
C ．三聚体环状结构中 S 与 O 形成的共价键的键长有 a 、b 两类
D ．该三聚体环状结构中含有 12 个 σ 键
【答案】B
【解析】A ．具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子是等电子体，则SO3 与CO3 (2)- 、NO3- 互为等电子体， 等电子体具有相同的结构特征，它们的中心原子孤电子对数=0、价层电子对数=3+0=3，故为 sp2 杂化、空间 结构都为平面三角形，A 正确；
B ． 结合选项 A 可知SO3 中心原子杂化类型 sp2 ，B 不正确；
C ． 由图知：三聚体环状结构中 S 与 O 形成的共价键的键长有 a 、b 两类，C 正确；
D ． 该三聚体环状结构中每个 S 原子形成 4 个 σ 键，则分子内含有 12 个 σ 键，D 正确； 答案选 B。
13 ．下列关于 HF 的性质，与氢键无关的是
A ．HF 的酸性小于 HCl B ．HF 的沸点大于 HCl
C ．HF 易溶于水 D ．常温常压下，HF 以缔合分子形式存在
【答案】A
【解析】A ．氢键是分子间的作用力，影响物质的物理性质，不影响化学性质，酸性大小与氢键无关，选项 A 符合；
B．HF 与 HC|结构相似，都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，但在 HF 分子之间还存在氢键， 增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点: HF > HCl，选项 B 不符合题意；
C ．HF 、H2O 中均存在氢键，根据相似相溶，HF 易溶于水，与氢键有关，选项 C 不符合；
D ．HF 由于分子间氢键而具有缔合性质，以缔合分子(HF)n 形式存在，与氢键有关，选项 D 不符合； 答案选 A。
14 ．NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A ．24 g 石墨中含有3NA 个 σ 键
B ．1 mol 金刚石中含有4NA 个 σ 键
C ．62 g 白磷(P4 )中含有2NA 个非极性键
D ．0.5 mol 雄黄(As4S4 ，结构为)含有2NA 个As - S 键
【答案】A
【解析】A ．24g 石墨的物质的量为=2mol ，在石墨晶体中一个碳原子形成 3 个 C-C 键，每
个 C-C 键由 2 个碳原子构成，因此 24g 石墨中含有 C-C 键的物质的量为 2mol×3 × =3mol ，故 1mol 石墨中 含 3NA 个 σ 键，选项 A 正确；
B．在金刚石中每个 C 原子形成四个共价键，但每个共价键为两个 C 原子共用，即一个碳原子含有 2 个 C-C 键，所以 1mol 金刚石含 2NA 个 σ 键，选项 B 错误；
C ．在白磷(P4)分子中，每个 P 原子与相邻的 3 个 P 原子形成 P-P 共价键，每个共价键为相邻的 2 个 P 原子 形成，则在 1 个 P4 中含有的 P-P 键数目为 6 个，所以在 62 g 白磷(P4 )，即 0.5mol 白磷(P4)中含有 P-P 非极 性键数目是 3NA 个，选项 C 错误；
D ．根据雄黄分子结构可知，在 1 个雄黄分子中含 As-S 键数目是 8 个，在 1mol 雄黄分子中含 As-S 键数目
是 8NA 个，则在 0.5mol 雄黄分子中含 As-S 键数目是 4NA 个，选项 D 错误； 答案选 A。
15 ．已知 33As 与 15P 位于同一主族。下列说法正确的是
A ．酸性：H3AsO4 < H3PO4 < H2SO4
B ．第一电离能：As < P < S
C ．As 在元素周期表中位于第五周期 VA 族
D ．沸点：AsH3 > PH3 > NH3
【答案】A
【解析】A ．由于非金属性：S>P>As,故最高价氧化物对应水化物酸性：H3AsO4 B ．同周期从左到右第一电离能逐渐增大，第五主族最外层半充满结构，比较稳定，第一电离能出现反常， 则 P >S，同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，则 P>As，即第一电离能：As < S < P ，B 项错误；
C ．As 在元素周期表中位于第四周期 VA 族，C 项错误；
D ．NH3 含有氢键，沸点最高，AsH3 ,PH3 都不含氢键，相对分子质量越大，沸点越高，故沸点： NH3 >AsH3 >PH3 ，D 项错误；
答案选 A。
16 ．下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A ．键角：H3O+ > H2O ，是由于 H3O+ 中 O 上孤电子对数比 H2O 分中O 上的少
B ．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 C ．溶解度：O3 在水中溶解度比在 CCl4 中溶解度更大，是由于 O3 是弱极性分子
D ．酸性：CH2ClCOOH>CH3COOH ，是由于CH2ClCOOH 的羧基中羟基极性更小
【答案】A
【解析】A ．随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O 的孤电
子对数==2 ，H3O+ 的孤电子对数==1，所以键角大小为H3O+ > H2O ，A 正确；
B ．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内 氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，B 错误；
C ．臭氧是 V 型结构，极性分子，根据相似相溶原理，臭氧在水中溶解度比在 CCl4 中溶解度更小，C 错误； D ．Cl 的电负性大于 H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，C - Cl 的极性大于C - H 的极性，导 致CH2ClCOOH 的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性CH2ClCOOH>CH3COOH ，D 错误；
故选 A。
17 ．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理正确的是
A ．CH4 的熔沸点也低于 SiH4，则 NH3 的熔沸点也低于 PH3
B ．CO2 是非极性分子，在水中的溶解度不大，则 CS2 在水中的溶解度也很小
C ．N≡N 的键能大，N2 的性质稳定；则 C≡C 的键能也大，C2H2 的性质也很稳定
D ．NH4 (+)和 P4 都是正四面体形，NH4 (+) 中键角为 109°28′，则 P4 中键角也为 109°28′
【答案】B
【解析】A ．甲烷不存在氢键，甲烷的相对分子质量小于硅烷，范德华力小，熔沸点低，因此CH4 的熔沸点 低于SiH4 ，而NH3 分子间存在氢键，故熔沸点高于PH3 ，故 A 错误；
B ．CO2 是非极性分子，在水中的溶解度不大， CS2 也是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理， CS2 在水中的溶解度也很小，故 B 正确；
C．氮气中因N N 键能大，破坏它需要很大的能量，结构稳定，而 C≡C 键中π 键易断裂，结构不稳定，不 能类推，故 C 错误；
D ．NH4 (+)为正四面体形，键角为109°28 , P4 中，磷最外层有 5 个电子，而在 P4 正四面体结构中，每个磷原
子形成 3 个共价键，键角为 60°,故 D 错误； 综上所述，答案为 B。
18．X、Y 、Z 、W 是短周期主族元素，工业上通过液化空气再分离获得 X 元素的单质 X2；Y 元素基态原子 最外电子层的 s、p 能级上电子数相等；Z 元素的+2 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W 元素原子的 M 层有 1 个未成对的 p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A ．X 元素的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形
B ．Y 元素最高价氧化物的晶体类型为共价晶体 C ．Z 元素的离子半径小于 W 元素的离子半径
D ．Z 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应
【答案】D
【解析】工业上通过分离液态空气获得 X2 单质，则 X 是 N 或 O 。Y 元素原子最外电子层上 s 、p 电子数相 等，Y 是 C 或 Si 。Z 元素+2 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，Z 是 Mg 。W 元素原子的 M 层有 1 个 未成对的 p 电子，W 是 Al 或 Cl。
A ．X 元素的最简单氢化物可能是 NH3 或 H2O，分子空间构型可能是三角锥形或 V 形，A 不正确；
B ．Y 元素最高价氧化物为 CO2 或 SiO2，晶体类型可能是分子晶体或共价晶体，B 不正确；
C ．若 W 是氯元素，则氯离子电子层数比镁离子多，所以离子半径大于镁离子半径，C 不正确；
D ．镁既能和氮气反应生成氮化镁，也能和氧气反应生成氧化镁，D 正确； 答案选 D。
二、非选择题（本题共 4 小题，共 46 分）
19 ．（12 分）回答下列问题：
(1)1 mol CO2 中含有的 σ 键数目为 ，π 键数目为 。
(2)已知 CO 和 CN-与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为 。CH2=CHCN 分子中 σ 键与 π 键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火 箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1.若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有 mol。
(4)CH4 、NH3 、H2O 、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1) 2NA 2NA
(2) 1 ∶2 2 ∶ 1 (3)3
(4)HF 、H2O 、NH3 、CH4
【解析】（1）CO2 的结构式是 O=C=O ，1 个二氧化碳分子中有 2 个碳氧双键，每个双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键，1 mol CO2 中含有的 σ 键数目为 2NA ，π 键数目为 2NA。
（2）N2 的结构式是 N N，每个三键中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键，已知 CO 和 CN-与 N2 结构相似，则 CO 分 子内存在 C O 键，σ 键与 π 键个数之比为 1 ∶2；CH2=CHCN 分子的结构式是，分子中有
6 个 σ 键和 3 个 π 键，σ 键与 π 键数目之比为 2 ∶ 1。
（3）N2 的结构式是 NN，每个三键中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键，产物中只有 N2 含有 π 键；肼(N2H4)分子中含 有 4 个 N—H 键。燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1，若该反 应中有 4 mol N—H 键断裂，则消耗 1 mol N2H4，生成 1.5 mol N2，形成的 π 键有 3 mol。
（4）同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子能力增强，所以 CH4 、NH3 、H2O 、HF 分子中共价键 的极性由强到弱的顺序是 HF 、H2O 、NH3 、CH4。
20 ．（12 分）X 、Y 、Z 、W 、Q 五种元素，它们在周期表中的相对位置如下表所示(虚线部分表示省略了部
分族)，回答下列问题：
(1)已知元素的第一电离能 X>Y，则 X 原子最高能级电子云轮廓图是 形状；Y 的简单氢化物中，Y 原子 的杂化轨道类型为 。
(2)W 核外电子有 15 种空间运动状态且电子运动状态数目最少，则 W 原子价层电子排布图为 ；五种元 素中，第一电离能最小的是元素 (填元素名称) ，X 、Y 、Q 三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元 素符号表示)。
(3)Q 形成的氢化物分子的空间结构为 ，Z2Y2 中化学键类型为 。
【答案】(1)哑铃形 sp3
(2)
钠 O>N>As
(3)三角锥形 共价键(或非极性共价键)、离子键
【解析】Z 是第三周期第ⅠA 族元素，Z 是 Na 元素；X 、Y 是第二周期的元素，同周期元素从左到右第一电 离能有增大趋势，N 原子 2p 能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能 X>Y， 则 X 是 N、Y 是 O 元素；Q 与 N 同主族，Q 是 As 元素；W 核外电子有 15 种空间运动状态且电子运动状态 数目最少，说明有 15 个原子轨道，且有 6 个未成对电子，则 W 是 Cr 元素。
（1）X 是 N、Y 是 O 元素，N 原子最高能级是 2p，电子云轮廓图是哑铃形；O 的简单氢化物是 H2O，O 原 子价电子对数为 4，杂化轨道类型为 sp3。
（2）W 是 Cr 元素，Cr 原子价层电子排布图为 ；金属性越强，第一 电离能越小，五种元素中，第一电离能最小的是元素钠；同周期元素从左到右电负性增大，同主族从上到 下电负性减小， N 、O 、As 三种元素电负性由大到小的顺序为O>N>As；
（3）Q 是 As 元素，形成的氢化物是 AsH3 ，As 原子价电子对数为 4，有 1 个孤电子对，空间结构为三角锥 形，Na2O2 由 Na+ 、O2 (2)- 构成，化学键类型为离子键、共价键。
21 ．（12 分）A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、W 是原子序数依次增大的 8 种元素，A 元素原子的 2p 原子轨道上 有 2 个未成对的电子，B 元素在同周期中原子半径最大，与 A 可形成原子个数比为 1:1 和 2:1 的两种化合物， C 单质是一种常见的半导体材料，F 有 9 个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道，G 的单质是一 种常见金属，其+2 价离子 G2+有 4 个未成对电子，W 能形成红色(或砖红色)的 W2A 和黑色的 WA 两种化合 物。
(1)C 元素在元素周期表中的位置 ，W 位于元素周期表 区，W 的简化电子排布式 。
(2)EF2 中心原子杂化轨道类型 ，EA 3 (2)- 的 VSEPR 模型 ，EA 4 (2)- 的空间构型 。
(3)D 、E 、F 三元素第一电离能从大到小的顺序是 (用元素符号及“ > ”表示)。
(4)A 、B 、C 、D 四元素电负性由大到小顺序 (用元素符号及“ > ”表示)。
(5)G3+ 比 G2+稳定，原因是 。
【答案】(1)第三周期第ⅣA 族 ds [Ar]3d104s1
(2)sp3 四面体形 正四面体形
(3)Cl＞P＞S
(4)O＞P＞Si＞Na
(5)Fe3+ 的 3 的能层处于半充满状态
【解析】A 元素 2p 轨道上有 2 个为成对电子，则 A 的电子排布式为 1s22s22p2 或 1s22s22p4 ，A 可能为 C 元
素也可能为 O 元素；B 在同周期中原子半径最大则 B 为 Na 元素，Na 可以与 A 形成 1:1 和 2:1 的化合物，
因此 A 为 O 元素；C 是一种常见的半导体材料，C 为 Si 元素；F 有 9 个原子轨道，且只有 1 个为成对电子， 则 F 的电子排布式为 1s22s22p63s23p5 ，F 为 Cl 元素，因为 A 到 W 原子序数依次增大，则 D 为 P 元素，E
为 S 元素；G2+ 中有 4 个未成对电子，则 G 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1 或 1s22s22p63s23p63d64s2，G 可能为 Cr 或 Fe，但 Cr 并不是一种常见的金属，则G 为 Fe 元素；W 能形成红色(或砖红色)的 W2A 和黑色 的 WA 两种化合物，则 W 为 Cu 元素，据此答题。
(1)Si 在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA 族；Cu 位于元素周期表的 ds 区；Cu 的简化电子排布式为
[Ar]3d104s1；
(2)EF2 为 SCl2，根据价层电子对互斥理论计算中心原子 S 的孤电子对数=2 ，说明 S 存在 2 对孤
电子对，S 又存在两个共价键，则 S 原子的杂化轨道类型为 sp3 杂化；SO 3 (2)- 中中心原子 S
×(6+2-3×2)=1，说明 S 存在一对孤电子对，其还有 3 个用于成键的共价键，因此 SO 3 (2)- 的 VSEPR 模型为四面
体形；SO 4 (2)- 中中心原子 S 的孤电子对数=0 ，说明 S 不存在对孤电子对，S 存在有 4 个用于成
键的共价键，因此 SO 4 (2)- 的空间构型为正四面体形；
(3) 、同一周期从左向右第一电离能的趋势是逐渐增大的，但由于第Ⅱ 、ⅤA 族电子排布的特殊性，其第一 电离能较相邻两个族的电离能大，因此 P 、S 、Cl 三种元素的第一电离能从大到小为Cl＞P＞S；
(4)同一周期原子的电负性从左向右依次增大，同一主族原子的电负性从上到下依次减小，因此，O 、Na、 Si 、P 的电负性从大到小为 O＞P＞Si＞Na；
(5)Fe3+ 的电子排布式为[Ar]3d5 ，Fe2+ 的电子排布式为[Ar]3d6 ，Fe3+ 的 3d 能层处于半充满状态，因此 Fe3+ 比 Fe2+稳定。
22 ．（10 分）回答下列问题：
(1)NH3 在水中的溶解度是常见气体中最大的。
①下列因素与 NH3 的水溶性没有关系的是 (填字母，下同)。
a ．NH3 和 H2O 都是极性分子
b ．NH3 在水中易形成氢键
c ．NH3 溶于水建立了以下平衡：NH3 + H2O NH3 . H2O NH4 (+) + OH-
d ．NH3 是一种易液化的气体
②NH3 溶于水时，大部分 NH3 与 H2O 通过氢键结合形成NH3 . H2O 。根据氨水的性质推知NH3 . H2O 的结构 式为 。
a ． b ． c ． d .
(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，呈正四面体结构。Ni(CO)4 易溶于下 列 。
a ．水 b ．CCl4 c ．C6H6(苯) d ．NiSO4 溶液
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释 其原因： 。
【答案】(1)① d ②b
(2)非极性
(3)bc
(4)甲醛、甲醇和甲酸都是极性分子，且都能与水分子形成分子间氢键，而甲烷是非极性分子难溶于水、甲 酸甲酯与水不会形成氢键
【解析】（1）①a.NH3 和 H2O 都是极性分子，根据相似相溶原理可知，极性分子易溶于极性分子，a 不合题 意；b. NH3 溶于水易与水形成氢键，增大水溶性，b 不合题意；c.NH3 溶于水建立了如下平衡：
NH3 + H2O NH3 . H2O NH4 (+) + OH- 跟水溶性大有关系，c 不合题意；d. NH3 是一种易液化的气体，
这只是说 NH3 容易变为液体，跟水溶性没关系，d 符合题意；故答案为d；
②氢键应形成于 X…H-Y 形式当中，X 、Y 必须是 N 、O 、F 元素之一，这样就有两种可能：（1）
H3N H-O-H；（2）H2N-H OH2，由于一水合氨可电离出NH4 (+)和 OH-，所以（1）结构是合理的，如果是 （2）则应电离出 NH2- 和 H3O+，只有 b 符合，故答案为 b；
（2）已知 CCl4 和 CS2 均为非极性分子组成的有机溶剂，CrO2Cl2 常温下为深红色液体，能与 CCl4 和 CS2 等 互溶，结合相似相溶原理可判断 CrO2Cl2 是非极性分子，故答案为：非极性；
（3）Ni (CO )4 呈正四面体空间结构，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，四氯化碳、苯都是 非极性分子，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，所以 Ni(CO)4 易溶于 CCl4 和 C6H6(苯)，故 bc 正 确；故答案为：bc；
（4）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸都是极性分子且都能和水形成分子间氢键而导致其 易溶于水，而甲烷是非极性分子难溶于水、甲酸甲酯与水不会形成氢键，故答案为：甲醛、甲醇和甲酸都 是极性分子，且都能与水分子形成分子间氢键，而甲烷是非极性分子难溶于水、甲酸甲酯与水不会形成氢 键。

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