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专题4《分子空间结构与物质性质》单元检测题
一、单选题（共13题）
1．下列说法正确的是
A．N元素的电负性比P元素的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高
C．食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
D．干冰晶体中CO2的配位数为8
2．实验室用检验的离子方程式为。下列有关说法错误的是
A．中铁离子的配位数为6
B．再失去1个电子比更难
C．形成配位键时，中碳原子提供孤电子对
D．1 mol含12 mol 键
3．下列有关物质性质的说法错误的是
A．酸性：HClO4＞H2SO4 B．沸点：NH3＞PH3
C．范德华力：HBr＞HCl D．水中的溶解性：I2＞NH3
4．生活中处处有化学，下列叙述错误的是
A．荷兰物理学家范德华首先研究出了分子间作用力，因此这种力也称为范德华力
B．“蛟龙”号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素
C．元代青花瓷“萧何月下追韩信”梅瓶属于硅酸盐制品
D．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
5．一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A．的空间结构为正四面体形
B．流程中所涉及元素的基态原子未成对电子数最多的是P
C．过程I、II、III中发生的均为氧化还原反应
D．过程I中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6：5
6．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．酸性：
B．碱性：
C．挥发性：
D．非金属性：F>Cl
7．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的种药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
B．该有机物的分子式是C5H4O2N3F
C．该分子中所有N原子都为sp3杂化
D．该分子中σ键与Π键数目之比为15：4
8．配合物是一种具有较好疗效的抗癌药物，其中心离子为。已知X、Y、Z是分处于不同短周期的元素，原子半径依次增大，X、Z的原子核外都有一个未成对电子，Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，A分子是由X、Y元素组成的四原子分子。下列有关叙述正确的是
A．配合物中的配位数为2
B．Y和Z的氧化物对应的水化物都是强酸
C．A分子的VSEPR模型是四面体形，A分子中的键角为
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是离子化合物，也可以是共价化合物
9．在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是
A．、 B．、 C．、 D．、
10．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
11．有机化合物X的结构简式如图所示，下列说法正确的是
A．X的分子式为，1个分子中采取杂化的原子数为4
B．化合物X最多能与2mol NaOH反应
C．在酸性条件下水解，水解产物含有2个手性碳原子
D．分子中所有碳原子可能共平面
12．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B．34g呋喃( )中含有的极性键数目为3NA
C．8gCH4含有中子数为3NA
D．1mol[Cu(NH3)4]2+中共价键的个数为16NA
13．下列有关说法不正确的是
A．、、分子中的键角依次增大
B．、、分子中的键长依次增大
C．、、分子中的键能依次减小
D．、、分子的稳定性依次减弱
二、非选择题（共10题）
14．回答下列问题
(1)已知Ge、Cl两元素电负性分别为1.8和3.0，试判断的最高价氯化物中的化学键为___________(填“共价键”或“离子键”)。
(2)N≡N的键能为946kJ/mol，N-N单键的键能为193kJ/mol，计算说明N2中的σ键比π键___________(填“稳定”或“不稳定”)。
(3)氮容易形成三键，但与氮同主族的砷却难以形成三键的原因是___________。
(4)由和构成，的空间结构是___________；根据化合价判断，中心原子B的电负性___________H原子(填“>”、“<”或“=”)，结合等电子体的知识判断离子的空间构型为___________。
(5)成键原子中的孤电子对对键能有影响，第2周期元素A与氢形成的化合物中键的键能(单位：)如下： 346； 247； 207，试分析上述化合物中键的键能依次下降的原因___________。
15．甲、乙、丙三种有机物的结构如下：
甲： 乙：COCl2() 丙：
(1)甲分子中有___________个键，___________个键，___________(填“有”或“没有”)非极性键。
(2)乙分子中碳原子形成___________个键，___________个键。
(3)丙分子中键与键的数目之比为___________。
三、实验题
16．二氯化二硫可作硫、碘和某些有机物及金属化合物的溶剂，也可作橡胶硫化剂。一种由氯气与熔化的硫反应制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示：
已知：①和S反应生成，同时有少量及其他氯化物生成；
②常温下，是一种浅黄色的油状液体，极易水解；
③的沸点为138℃，的沸点为59.6℃，硫的熔点为112.8℃、沸点444.6℃。
(1)分子结构与相似，则其结构式为_______，装置B中盛放的试剂是_______。
(2)A装置中发生的离子反应方程式为_______。
(3)装置D中冷凝管的进水口是_______(填“a”或“b”)。
(4)要得到纯净的，需要进行的操作是将粗品_______。F中碱石灰的作用是_______。
(5)取约于试管中，滴入少量水，试管口放湿润的品红试纸，发现试管口有白雾，品红试纸褪色，试管中有淡黄色固体生成，该反应的化学方程式为_______。
17．邻乙酰水杨酰氯()是制备贝诺酯(一种非甾体抗风湿解热镇痛药)的中间产物。实验室制备邻乙酰水杨酰氯的装置如下图所示：
步骤1：取18.0g阿司匹林()置于三颈烧瓶中，加入2~3滴DMF；
步骤2：向三颈烧瓶中滴加氯化亚砜(SOCl2)；
步骤3：70℃下充分反应后，除去过量的SOCl2，经一系列操作即可得到邻乙酰水杨酰氯。
已知：①反应原理为+SOCl2+SO2↑+HCl↑
②有关物质的沸点如下表所示：
物质 SOCl2 阿司匹林 邻乙酰水杨酰氯
沸点/℃ 79 321 107~110
③氯化亚砜和邻乙酰水杨酰氯均易水解。
回答下列问题：
(1)仪器M的名称是_____，在本实验中使用它的原因是______。
(2)三颈烧瓶宜采用水浴加热，该加热方式的优点是_____。
(3)实验中选用球形冷凝管而不选用直形冷凝管的原因是_____；干燥管中的无水CaCl2若更换为_____试剂，则可省去尾气吸收的NaOH溶液及其装置。
(4)反应物SOCl2的空间结构名称是______。
(5)阿司匹林的沸点高于邻乙酰水杨酰氯的原因可能是______。
(6)反应温度适宜选取70℃的原因是___；除去过量SOCl2宜采用____方法。
四、计算题
18．铁、钴、镍的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
钴的一种化合物晶胞结构如下图所示。
①已知a点的原子坐标参数为(0，0，0)，b点为(，，0)，c点为(1，，)，则d点的原子坐标参数为___________。
②已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞参数a=___________nm(用含ρ、NA的代数式表示)。
19．(1)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_______g·cm-3(列出计算式)。
(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_______g·cm-3；晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_______nm。
20．钒是人体不可缺少的元素，Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后，钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在，各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V)， 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明，钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应，写出该反应的离子方程式__________。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的，画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的，指出产生手性的原因__________。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体，在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶，需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 mol，用0.01 mol dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由__________。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30moldm-3以下__________。
配离子
[Fe(edta)]2-[Fe(edta)]- [Fe(phen)3]2+ [Fe(phen)3]3+ 2.1×10141.7×1024 2.0×1021 1.3×1014
沉淀 Ksp
Fe(OH)2Fe(OH)3 8.0×10-164.0×10-38
21．已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中短周期元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y与X形成的分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，试推断：
(1)Z元素位于元素周期表中的_______区，其核外电子所占据的原子轨道的形状有_______种、空间伸展方向有_______种。
(2)由以上元素两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物的空间构型为_______；含有离子键和共价键的化合物的电子式为_______。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是_______(写化学式)，该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为_______。X与W形成的化合物与水反应时，水是_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)用电子式表示W与Z形成化合物的过程：_______。
(5)Q与Z同主族，位于第4周期，其原子的价电子轨道表示式为_______。
22．A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的P能级中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。
(1)当n=2时，AB2属于_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)当n=3时，A与B形成的晶体属于_______晶体。
(3)若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(4)已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。该络合物中作为配位体之一的NH3分子的空间构型为_______。H2O分子中心原子的杂化方式为_______。
(5)金属铜晶体的堆积方式为_______。
23．A、B、C、D、E、F均为中学里常见的物质，一定条件下存在如图所示转化。已知：A是不含结晶水的酸或盐，气件D在标准状况下的密度为2.857，溶液E的焰色星黄色。
(1)第一步反应中用到的硅酸盐仪器中除酒精灯还有______。
(2)足量A溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为______。
(3)D和足量次氯酸钠溶液反应的离子方程式为______。
(4)C的分子构型为______，A到F中属于电解质的是______(填字母)。
(5)B的化学式为______。
参考答案：
1．C 2．B 3．D 4．D 5．C 6．C 7．C 8．D 9．C 10．D 11．A 12．A 13．A
14．(1)共价键
(2)不稳定
(3)砷原子半径较大，原子间形成的σ键的键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不能重叠，难以形成π键，也就难以形成三键
(4) 正四面体形 < 直线型
(5)孤电子对的存在对成键电子的排斥作用增强，导致原子轨道重叠程度减小，成键能力下降
15．(1) 8 2 有
(2) 3 1
(3)2∶1
16．(1) 浓硫酸
(2)
(3)a
(4) 蒸馏，收集138℃的馏分 吸收剩余的，防止污染；防止空气中的水蒸气进入E中使水解
(5)
17．(1) 恒压滴液漏斗 平衡气压，使液体能够顺利流下；防止氯化亚砜接触到空气中的水蒸气发生水解
(2)受热均匀，便于控制温度
(3) 球形冷凝管与冷却水的接触面积大，冷却效率高，利于冷凝回流 碱石灰(或CaO或固体NaOH)
(4)三角锥形
(5)阿司匹林分子间存在氢键
(6) 温度较低，反应速率较慢；温度较高，SOCl2易挥发 蒸馏
18． (，1，)
19．
20． VO 、H2VO 、VO2(H2O) 和V2O Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O 分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O、V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O、Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1)如果在弱酸性条件下，采取沉淀法除铁，则有以下问题：
A．Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B． Fe (OH)3具有胶体的性质，过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解，Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。@采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。 采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+ = 1.3 ×1014 y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014 3.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
21．(1) p 2 4
(2) 三角锥形
(3) NH4NO3 NH＋OH-NH3↑＋H2O 氧化剂
(4)
(5)
22． 非极性 原子 P>S>Si 三角锥形(或四面体形) sp3 面心立方最密堆积
23．(1)玻璃棒、泥三角和坩埚
(2)Ca2++2OH-+2HSO=CaSO3↓+2H2O+SO
(3)SO2+3ClO-+H2O=SO+Cl-+2HClO
(4) V形 A、B、C、F
(5)Na2S2O5

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