资源简介

(共42张PPT)
核心素养测评卷(二)　分子结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
高中化学 选择性必修2 物质结构与性质
一、 选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. (2024·丽水中学高二检测)《中华本草》中记载了炉甘石
(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述中，正确的
是 (　　)
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性：Zn＞C＞O
B
【解析】 锌元素的原子序数为30，基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，A错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，离子的空间结构为平面正三角形，B正确；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，C错误；三种元素的电负性大小顺序为O＞C＞Zn，D错误。
2. 下列化合物中，含有手性碳原子的是 (　　)
D
A. CCl2F2 B.
C. CH3CH2OH D.
3. (2024·鄞州中学高二检测)物质的组成与结构决定了物质的
性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法中，
错误的是 (　　)
A. 碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释
B. 共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4
C. 只含极性键的分子，可能为非极性分子
D. 凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109° 28'
D
【解析】 碘是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，故碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释，A正确；电负性：F＞O＞N＞C，故共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4，B正确；只含极性键的分子，可能为非极性分子，如CH4，C正确；中心原子采取sp3杂化的分子的键角不一定为109°28'，如NH3的键角为107°，D错误。
4. 下列说法中，正确的是 (　　)
A. NH3的VSEPR模型为四面体形，属于极性分子
B. C2H4中σ键类型为“头碰头”形式形成的s－p σ键和p－p σ键
C. N2H4空间结构呈平面形
D. Li＋、N3－、Na＋的离子半径依次增大
A
【解析】 NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋＝4，N原子采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，孤电子对数为1，属于极性分子，A正确；C2H4中每个C都是sp2杂化，有两个与氢原子的1s轨道“头碰头”形成σ键(C—H)，两个C剩余的sp2杂化轨道“头碰头”形成σ键，这是碳碳双键中的一个键，另一个则是C原子没有杂化的p轨道“肩并肩”形成的p－p π键，B错误；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，C错误；一般能层数越多半径越大，能层数相同时，核电荷数越大，半径越小，Li＋、Na＋、N3－的离子半径依次增大，D错误。
5. (2024·衢州二中高二检测)羰基硫(COS)的结构与CO2类似，
可作粮食熏蒸剂，防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法中，
错误的是 (　　)
A. COS属于极性分子
B. COS的沸点高于CO2的沸点
C. COS空间结构为直线形
D. COS的热稳定性大于CO2
D
【解析】 COS的中心原子C上的孤电子对数为×(4－2－2)＝0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形，由于没有孤电子对，COS的空间结构为直线形，分子中正、负电荷中心不重合，COS属于极性分子，A、C正确；COS、CO2结构相似，COS的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，COS分子间范德华力大于CO2分子间范德华力，COS的沸点高于CO2的沸点，B正确；COS的结构式为O==C==S，CO2的结构式为O==C==O，键长：C==S＞C==O，键能：C==S＜C==O，故COS的热稳定性小于CO2，D错误。
6. 下列关于氧和硫及其化合物的说法，正确的是 (　　)
A. H2O和H2S均为V形分子，键角：H2O＞H2S
B. OF2和SF6中，O与S的杂化方式相同
C. H2S与H2O2相对分子质量相等，由于键能：H—S＜H—O，故沸点：H2S＜H2O2
D. SO2和SO3均为极性分子
A
【解析】 H2O和H2S分子中中心原子价层电子对数均为4，发生sp3杂化，均为V形分子，由于O电负性大，所以H2O分子中共用电子对间斥力更大，键角：H2O＞H2S，A正确；OF2中O的成键电子对数和孤电子对数之和为4，SF6中S的成键电子对数为6，杂化方式不同，B错误；沸点：H2S＜H2O2的原因是H2O2存在分子间氢键，C错误；SO2是sp2杂化，分子空间结构呈V形，为极性分子，SO3分子空间结构呈平面三角形，S位于中心，没有孤电子对，为非极性分子，D错误。
7. BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体的形式存在，三者结构依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为 (　　)
A. sp3、sp2、sp B. sp2、sp、sp3
C. sp2、sp3、sp D. sp、sp2、sp3
D
【解析】 Cl—Be—Cl中Be原子形成2个Be—Cl，没有孤电子对，
杂化轨道数目为2，杂化轨道类型为sp杂化；
中，Be原子形成3个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目
为3，杂化轨道类型为sp2杂化；
中，Be
原子形成4个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3杂化。
8. (2024·诸暨中学高二检测)随
着温度的升高，水先从固态熔化
成液态，再蒸发成气态，最终分
解成氢气和氧气，如图所示的变
化过程中，物质主要克服的作用
力依次是 (　　)
A. 范德华力　范德华力、氢键　
极性共价键
B. 氢键　氢键、范德华力　极性共价键
C. 范德华力　范德华力、氢键　非极性共价键
D. 氢键　氢键、范德华力　非极性共价键
B
【解析】 由题图可知，水从固态熔化成液态时，部分氢键被破坏，再蒸发成气态时剩余的氢键被破坏并克服范德华力，
2 000 ℃分解成氢气和氧气时破坏极性共价键。
9. 最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体的一
种非必需氨基酸。下列说法中，错误的是 (　　)
A. 1个分子中σ键与π键数目比为8∶1
B. 碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C. 分子间可以形成不止3种类型的氢键
D. 易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
A
【解析】 1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，A错误；碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化，碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，采取sp2杂化，B正确；氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，C正确。
10. (2024·奉化中学高二检测)下列关于物质的结构或性质以及解释的说法，正确的是 (　　)
D
选项 物质的结构或性质 解释
A. 键角：H2O＞NH3 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B. 热稳定性：NH3＞PH3 NH3分子间氢键强于PH3分子间范德华力
C. 熔点：晶体硅＞碳化硅 Si—Si的键能大于C—Si的键能
D. 电子云半径：3s＞1s 3s电子能量高，在离核更远的区域出现的概率大
【解析】 H2O和NH3的中心原子价层电子对数分别为2＋＝4、3＋＝4，O原子上存在2个孤电子对，N原子上存在1个孤电子对，因此键角：NH3＞H2O，A错误；热稳定性与氢键强度无关，B错误；原子半径：Si＞C，因此键长：Si—Si＞C—Si，键长越短，键能越大，因此熔点：SiC＞Si，C错误；核外电子离核越远，能量越高，电子出现的概率越大，因此电子云半径：3s＞1s，D正确。
11. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结
构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，
Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法中，
错误的是 (　　)
A. 通常状况下，甲分子间能形成氢键使甲呈固态
B. (YZ)2为直线形分子，分子中存在极性键和非极性键
C. 甲分子中Z的杂化方式为sp3
D. 简单离子半径：Z＞W，第一电离能：Y＞Z＞W
D
【解析】 Y、Z、W的原子序数依次增大，但是原子半径逐渐减小，说明Y、Z、W位于同一周期，该结构表示的是有机物，有机物中一定含有C，为达到稳定结构，C形成4个共价键，可知Y为C，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，且与C位于同一周期，则Z、W分别是N和O，X只能形成1个共价键，且原子序数小于C，则X为H。 甲为CO(NH2)2，分子中含有—NH2，分子间可以形成氢键，使得沸点升高，常温下呈固态，A正确；(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，2个C原子均采取sp杂化，为
直线形分子，含极性键和非极性键，B正确；该物质中N原子的价层电子对数为3＋＝4，采取sp3杂化，C正确；N3－和O2－的核外电子结构相同，核电荷数越大，半径越小，则简单离子半径：N3－(Z)＞O2－(W)，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是N的价层电子排布式为2s22p3，2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：N(Z)＞O(W)＞C(Y)，D错误。
12. (2024·学军中学高二检测)磷元素可组成多种物质。白磷的化学性质活泼，需要放在水中保存，图a为白磷分子的结构示意图。黑磷在微电子和光探测领域有独特的应用价值，其晶体是与石墨类似的层状结构(已知石墨层与层之间的作用力是范德华力)，图b为黑磷相邻两层的结构示意图。
图a　　　
图b
下列说法中，错误的是 (　　)
A. 1 mol白磷中有6NA个非极性键
B. 白磷不溶于水与分子极性有关
C. 黑磷结构中层与层之间的作用力是共价键
D. 白磷与黑磷结构不同造成性质不同
【解析】 白磷为正四面体形结构，有6条棱，1 mol白磷中有6NA个非极性键，A正确；白磷是非极性分子，水是极性分子，白磷不溶于水与分子极性有关，B正确；黑磷结构中层与层之间的作用力是范德华力，C错误；物质的结构决定物质的性质，白磷与黑磷结构不同造成性质不同，D正确。
C
13. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一。下列说法
中，错误的是 (　　)
A. 四种元素中，W的电负性最小，Y的第一电离能最大
B. ZX2的中心原子为sp2杂化
C. W2X的稳定性高于W2Z，是因为W2X分子间存在氢键
D. Z的最高价氧化物的空间结构为平面三角形
C
【解析】 由题意可知，短周期元素W、X、Y和Z分别为H、O、F和S。同周期主族元素从左往右电负性依次增大，同主族从上往下电负性依次减小，四种元素中电负性最小的是H；同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能依次减小，F的第一电离能最大，A正确；SO2中S原子的价层电子对数为2＋＝3，中心原子为sp2杂化，B正确；Z的最高价氧化物为SO3，S原子的价层电子对数为3＋＝3，中心原子为sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，D正确。
14. (2024·知临中学高二检测)B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。
图1　 图2
下列说法中，错误的是 (　　)
A. 1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键
B. 硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C. B2O3和H3BO3分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
D. H3BO3分子的稳定性与氢键无关
A
【解析】 由图中信息可知，每个硼酸分子中含有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键，A错误；B原子最外层含有3个电子，在图1中，每个B原子形成2个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp杂化；在图2中，每个B原子形成3个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp2杂化，C正确；H3BO3分子的稳定性与分子内的B—O、H—O共价键有关，与氢键无关，D正确。
15. (2024·温州中学高二检测)LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图所示，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数。下列说法中，正确的是(　　)
A. 同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B. 简单氢化物的还原性：X＜Y
C. W、Z形成的化合物分子是含有极性键
的非极性分子
D. 四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
C
【解析】 根据结构分析Y有两个价键，X有四个价键，Z有一个价键，该阴离子得到一个电子，则只可能是W得到一个电子，又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则Y为O，X为C，Z为F，W为B。同周期元素第一电离能小于Y(O)的有Li、Be、B、C共4种，A错误；同一周期元素原子从左向右，非金属性逐渐增大，简单氢化物的还原性逐渐减弱，故简单氢化物的还原性：X(CH4)＞Y(H2O)，B错误；BF3是含有极性键的非极性分子，C正确；四种元素形成的简单氢化物中Z(HF)的最稳定，D错误。
二、 非选择题(本大题共3小题，共55分)
16. (17分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布式为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Z2＋的核外电子排布式是___________________________。
1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙。下列判断
中，正确的是__________(填字母)。
a. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＞乙
b. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＜乙
c. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＜乙
d. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＞乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为______________(用元素符号表示)。
b
Si＜C＜N
(4)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为__________，该氢化物为__________(填“极性”或“非极性”)分子。
3∶2
非极性
【解析】 Z的原子序数为29，则Z是Cu。Y原子价层电子排布式为msnmpn，则n为2，Y是第ⅣA族短周期元素，且Q、R、X、Y、Z原子序数依次递增，由③④知R、Q在第二周期，Q为C，X在第ⅥA族，原子序数X＜Y，则X为O，Y为Si，R为N。(1)Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性：CH4＞SiH4，因为C的非金属性比Si的强；沸点：SiH4＞CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越大，其沸点越高，故选b。(3)C、N、Si中N的非金属性最强，其第一电离能最大。(4)C的一种相对分子质量为26的氢化物是C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键，碳原子与氢原子间形成两个σ键，则乙炔分子中σ键与π键的个数之比是3∶2。
17. (18分)(2024·丽水中学高二检测)(1)SO2和N的中心原子的杂化轨道类型分别为____________，试判断SO2和N的键角大小关系并说明原因：_______________________________
________________________________________________________________________________________________________。
sp2、sp2
SO2的键角小于N的键角，因为
SO2中的S存在1个孤电子对，N中的N不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
(2)成语“信口雌黄”中的雌黄的化学式为As2S3，分子结构如图所示，As原子的杂化方式为__________，雌黄和SnCl2在盐
酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分
子的空间结构为____________。
sp3
正四面体形
(3)某绿色农药的结构简式如图所示，回答下列问题：
分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空
间结构为__________；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，
试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角：________________
____________(按由大到小的顺序排列)。
四面体形
CSe2＞ CCl4
＞ H2Se
18. (20分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体状氧化物。请回答下列问题：
(1)写出下列元素的名称：X__________，Y__________，
Z__________。
碳
氮
硫
(2)X—H和Y—H属于极性共价键，其中极性较强的是_______
(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的__________(填
“大”或“小”)。
(3)由X和Z形成的化合物XZ2在常温下为液体，则该液体微粒间
的作用力是__________。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为__________。
(5)由X、Y和氢元素形成的化合物HXY的空间结构为________。
N—H
小
范德华力
3d64s2
直线形
【解析】 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数为12－6＝6，故X为碳元素；Y是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，与X不同族，则Z基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则Z为硫元素；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体氧化物，则W为铁元素。核心素养测评卷(二)　分子结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
一、 选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. (2024·丽水中学高二检测)《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述中，正确的是 (　B　)
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性：Zn＞C＞O
【解析】 锌元素的原子序数为30，基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，A错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，离子的空间结构为平面正三角形，B正确；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，C错误；三种元素的电负性大小顺序为O＞C＞Zn，D错误。
2. 下列化合物中，含有手性碳原子的是 (　D　)
A. CCl2F2 B.
C. CH3CH2OH D.
3. (2024·鄞州中学高二检测)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法中，错误的是 (　D　)
A. 碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释
B. 共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4
C. 只含极性键的分子，可能为非极性分子
D. 凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109° 28'
【解析】 碘是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，故碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释，A正确；电负性：F＞O＞N＞C，故共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4，B正确；只含极性键的分子，可能为非极性分子，如CH4，C正确；中心原子采取sp3杂化的分子的键角不一定为109°28'，如NH3的键角为107°，D错误。
4. 下列说法中，正确的是 (　A　)
A. NH3的VSEPR模型为四面体形，属于极性分子
B. C2H4中σ键类型为“头碰头”形式形成的s－p σ键和p－p σ键
C. N2H4空间结构呈平面形
D. Li＋、N3－、Na＋的离子半径依次增大
【解析】 NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋＝4，N原子采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，孤电子对数为1，属于极性分子，A正确；C2H4中每个C都是sp2杂化，有两个与氢原子的1s轨道“头碰头”形成σ键(C—H)，两个C剩余的sp2杂化轨道“头碰头”形成σ键，这是碳碳双键中的一个键，另一个则是C原子没有杂化的p轨道“肩并肩”形成的p－p π键，B错误；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，C错误；一般能层数越多半径越大，能层数相同时，核电荷数越大，半径越小，Li＋、Na＋、N3－的离子半径依次增大，D错误。
5. (2024·衢州二中高二检测)羰基硫(COS)的结构与CO2类似，可作粮食熏蒸剂，防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法中，错误的是 (　D　)
A. COS属于极性分子 B. COS的沸点高于CO2的沸点
C. COS空间结构为直线形 D. COS的热稳定性大于CO2
【解析】 COS的中心原子C上的孤电子对数为×(4－2－2)＝0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形，由于没有孤电子对，COS的空间结构为直线形，分子中正、负电荷中心不重合，COS属于极性分子，A、C正确；COS、CO2结构相似，COS的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，COS分子间范德华力大于CO2分子间范德华力，COS的沸点高于CO2的沸点，B正确；COS的结构式为O==C==S，CO2的结构式为O==C==O，键长：C==S＞C==O，键能：C==S＜C==O，故COS的热稳定性小于CO2，D错误。
6. 下列关于氧和硫及其化合物的说法，正确的是 (　A　)
A. H2O和H2S均为V形分子，键角：H2O＞H2S
B. OF2和SF6中，O与S的杂化方式相同
C. H2S与H2O2相对分子质量相等，由于键能：H—S＜H—O，故沸点：H2S＜H2O2
D. SO2和SO3均为极性分子
【解析】 H2O和H2S分子中中心原子价层电子对数均为4，发生sp3杂化，均为V形分子，由于O电负性大，所以H2O分子中共用电子对间斥力更大，键角：H2O＞H2S，A正确；OF2中O的成键电子对数和孤电子对数之和为4，SF6中S的成键电子对数为6，杂化方式不同，B错误；沸点：H2S＜H2O2的原因是H2O2存在分子间氢键，C错误；SO2是sp2杂化，分子空间结构呈V形，为极性分子，SO3分子空间结构呈平面三角形，S位于中心，没有孤电子对，为非极性分子，D错误。
7. BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体的形式存在，三者结构依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为 (　D　)
A. sp3、sp2、sp B. sp2、sp、sp3
C. sp2、sp3、sp D. sp、sp2、sp3
【解析】 Cl—Be—Cl中Be原子形成2个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为2，杂化轨道类型为sp杂化；中，Be原子形成3个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，杂化轨道类型为sp2杂化；中，Be原子形成4个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3杂化。
8. (2024·诸暨中学高二检测)随着温度的升高，水先从固态熔化成液态，再蒸发成气态，最终分解成氢气和氧气，如图所示的变化过程中，物质主要克服的作用力依次是 (　B　)
A. 范德华力　范德华力、氢键　极性共价键
B. 氢键　氢键、范德华力　极性共价键
C. 范德华力　范德华力、氢键　非极性共价键
D. 氢键　氢键、范德华力　非极性共价键
【解析】 由题图可知，水从固态熔化成液态时，部分氢键被破坏，再蒸发成气态时剩余的氢键被破坏并克服范德华力，2 000 ℃分解成氢气和氧气时破坏极性共价键。
9. 最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体的一种非必需氨基酸。下列说法中，错误的是 (　A　)
A. 1个分子中σ键与π键数目比为8∶1
B. 碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C. 分子间可以形成不止3种类型的氢键
D. 易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
【解析】 1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，A错误；碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化，碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，采取sp2杂化，B正确；氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，C正确。
10. (2024·奉化中学高二检测)下列关于物质的结构或性质以及解释的说法，正确的是 (　D　)
选项 物质的结构或性质 解释
A. 键角：H2O＞NH3 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B. 热稳定性：NH3＞PH3 NH3分子间氢键强于PH3分子间范德华力
C. 熔点：晶体硅＞碳化硅 Si—Si的键能大于C—Si的键能
D. 电子云半径：3s＞1s 3s电子能量高，在离核更远的区域出现的概率大
【解析】 H2O和NH3的中心原子价层电子对数分别为2＋＝4、3＋＝4，O原子上存在2个孤电子对，N原子上存在1个孤电子对，因此键角：NH3＞H2O，A错误；热稳定性与氢键强度无关，B错误；原子半径：Si＞C，因此键长：Si—Si＞C—Si，键长越短，键能越大，因此熔点：SiC＞Si，C错误；核外电子离核越远，能量越高，电子出现的概率越大，因此电子云半径：3s＞1s，D正确。
11. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法中，错误的是 (　D　)
A. 通常状况下，甲分子间能形成氢键使甲呈固态
B. (YZ)2为直线形分子，分子中存在极性键和非极性键
C. 甲分子中Z的杂化方式为sp3
D. 简单离子半径：Z＞W，第一电离能：Y＞Z＞W
【解析】 Y、Z、W的原子序数依次增大，但是原子半径逐渐减小，说明Y、Z、W位于同一周期，该结构表示的是有机物，有机物中一定含有C，为达到稳定结构，C形成4个共价键，可知Y为C，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，且与C位于同一周期，则Z、W分别是N和O，X只能形成1个共价键，且原子序数小于C，则X为H。 甲为CO(NH2)2，分子中含有—NH2，分子间可以形成氢键，使得沸点升高，常温下呈固态，A正确；(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，2个C原子均采取sp杂化，为直线形分子，含极性键和非极性键，B正确；该物质中N原子的价层电子对数为3＋＝4，采取sp3杂化，C正确；N3－和O2－的核外电子结构相同，核电荷数越大，半径越小，则简单离子半径：N3－(Z)＞O2－(W)，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是N的价层电子排布式为2s22p3，2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：N(Z)＞O(W)＞C(Y)，D错误。
12. (2024·学军中学高二检测)磷元素可组成多种物质。白磷的化学性质活泼，需要放在水中保存，图a为白磷分子的结构示意图。黑磷在微电子和光探测领域有独特的应用价值，其晶体是与石墨类似的层状结构(已知石墨层与层之间的作用力是范德华力)，图b为黑磷相邻两层的结构示意图。
图a　　　 图b
下列说法中，错误的是 (　C　)
A. 1 mol白磷中有6NA个非极性键
B. 白磷不溶于水与分子极性有关
C. 黑磷结构中层与层之间的作用力是共价键
D. 白磷与黑磷结构不同造成性质不同
【解析】 白磷为正四面体形结构，有6条棱，1 mol白磷中有6NA个非极性键，A正确；白磷是非极性分子，水是极性分子，白磷不溶于水与分子极性有关，B正确；黑磷结构中层与层之间的作用力是范德华力，C错误；物质的结构决定物质的性质，白磷与黑磷结构不同造成性质不同，D正确。
13. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一。下列说法中，错误的是 (　C　)
A. 四种元素中，W的电负性最小，Y的第一电离能最大
B. ZX2的中心原子为sp2杂化
C. W2X的稳定性高于W2Z，是因为W2X分子间存在氢键
D. Z的最高价氧化物的空间结构为平面三角形
【解析】 由题意可知，短周期元素W、X、Y和Z分别为H、O、F和S。同周期主族元素从左往右电负性依次增大，同主族从上往下电负性依次减小，四种元素中电负性最小的是H；同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能依次减小，F的第一电离能最大，A正确；SO2中S原子的价层电子对数为2＋＝3，中心原子为sp2杂化，B正确；Z的最高价氧化物为SO3，S原子的价层电子对数为3＋＝3，中心原子为sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，D正确。
14. (2024·知临中学高二检测)B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法中，错误的是 (　A　)
图1　 图2
A. 1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键
B. 硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C. B2O3和H3BO3分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
D. H3BO3分子的稳定性与氢键无关
【解析】 由图中信息可知，每个硼酸分子中含有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键，A错误；B原子最外层含有3个电子，在图1中，每个B原子形成2个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp杂化；在图2中，每个B原子形成3个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp2杂化，C正确；H3BO3分子的稳定性与分子内的B—O、H—O共价键有关，与氢键无关，D正确。
15. (2024·温州中学高二检测)LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图所示，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数。下列说法中，正确的是(　C　)
A. 同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B. 简单氢化物的还原性：X＜Y
C. W、Z形成的化合物分子是含有极性键的非极性分子
D. 四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
【解析】 根据结构分析Y有两个价键，X有四个价键，Z有一个价键，该阴离子得到一个电子，则只可能是W得到一个电子，又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则Y为O，X为C，Z为F，W为B。同周期元素第一电离能小于Y(O)的有Li、Be、B、C共4种，A错误；同一周期元素原子从左向右，非金属性逐渐增大，简单氢化物的还原性逐渐减弱，故简单氢化物的还原性：X(CH4)＞Y(H2O)，B错误；BF3是含有极性键的非极性分子，C正确；四种元素形成的简单氢化物中Z(HF)的最稳定，D错误。
二、 非选择题(本大题共3小题，共55分)
16. (17分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布式为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Z2＋的核外电子排布式是　1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　。
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙。下列判断中，正确的是　b　(填字母)。
a. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＞乙 b. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＜乙
c. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＜乙 d. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＞乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　Si＜C＜N　(用元素符号表示)。
(4)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为　3∶2　，该氢化物为　非极性　(填“极性”或“非极性”)分子。
【解析】 Z的原子序数为29，则Z是Cu。Y原子价层电子排布式为msnmpn，则n为2，Y是第ⅣA族短周期元素，且Q、R、X、Y、Z原子序数依次递增，由③④知R、Q在第二周期，Q为C，X在第ⅥA族，原子序数X＜Y，则X为O，Y为Si，R为N。(1)Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性：CH4＞SiH4，因为C的非金属性比Si的强；沸点：SiH4＞CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越大，其沸点越高，故选b。(3)C、N、Si中N的非金属性最强，其第一电离能最大。(4)C的一种相对分子质量为26的氢化物是C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键，碳原子与氢原子间形成两个σ键，则乙炔分子中σ键与π键的个数之比是3∶2。
17. (18分)(2024·丽水中学高二检测)(1)SO2和N的中心原子的杂化轨道类型分别为　sp2、sp2　，试判断SO2和N的键角大小关系并说明原因：　SO2的键角小于N的键角，因为SO2中的S存在1个孤电子对，N中的N不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力　。
(2)成语“信口雌黄”中的雌黄的化学式为As2S3，分子结构如图所示，As原子的杂化方式为　sp3　，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为　正四面体形　。
(3)某绿色农药的结构简式如图所示，回答下列问题：
分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为　四面体形　；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角：　CSe2＞ CCl4＞ H2Se　(按由大到小的顺序排列)。
18. (20分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体状氧化物。请回答下列问题：
(1)写出下列元素的名称：X　碳　，Y　氮　，Z　硫　。
(2)X—H和Y—H属于极性共价键，其中极性较强的是　N—H　(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的　小　(填“大”或“小”)。
(3)由X和Z形成的化合物XZ2在常温下为液体，则该液体微粒间的作用力是　范德华力　。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为　3d64s2　。
(5)由X、Y和氢元素形成的化合物HXY的空间结构为　直线形　。
【解析】 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数为12－6＝6，故X为碳元素；Y是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，与X不同族，则Z基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则Z为硫元素；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体氧化物，则W为铁元素。核心素养测评卷(二)　分子结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
一、 选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. (2024·丽水中学高二检测)《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述中，正确的是 ( )
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性：Zn＞C＞O
2. 下列化合物中，含有手性碳原子的是 ( )
A. CCl2F2 B.
C. CH3CH2OH D.
3. (2024·鄞州中学高二检测)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法中，错误的是 ( )
A. 碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释
B. 共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4
C. 只含极性键的分子，可能为非极性分子
D. 凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109° 28'
4. 下列说法中，正确的是 ( )
A. NH3的VSEPR模型为四面体形，属于极性分子
B. C2H4中σ键类型为“头碰头”形式形成的s－p σ键和p－p σ键
C. N2H4空间结构呈平面形
D. Li＋、N3－、Na＋的离子半径依次增大
5. (2024·衢州二中高二检测)羰基硫(COS)的结构与CO2类似，可作粮食熏蒸剂，防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法中，错误的是 ( )
A. COS属于极性分子 B. COS的沸点高于CO2的沸点
C. COS空间结构为直线形 D. COS的热稳定性大于CO2
6. 下列关于氧和硫及其化合物的说法，正确的是 ( )
A. H2O和H2S均为V形分子，键角：H2O＞H2S
B. OF2和SF6中，O与S的杂化方式相同
C. H2S与H2O2相对分子质量相等，由于键能：H—S＜H—O，故沸点：H2S＜H2O2
D. SO2和SO3均为极性分子
7. BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体的形式存在，三者结构依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为 ( )
A. sp3、sp2、sp B. sp2、sp、sp3
C. sp2、sp3、sp D. sp、sp2、sp3
8. (2024·诸暨中学高二检测)随着温度的升高，水先从固态熔化成液态，再蒸发成气态，最终分解成氢气和氧气，如图所示的变化过程中，物质主要克服的作用力依次是 ( )
A. 范德华力　范德华力、氢键　极性共价键
B. 氢键　氢键、范德华力　极性共价键
C. 范德华力　范德华力、氢键　非极性共价键
D. 氢键　氢键、范德华力　非极性共价键
9. 最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体的一种非必需氨基酸。下列说法中，错误的是 ( )
A. 1个分子中σ键与π键数目比为8∶1
B. 碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C. 分子间可以形成不止3种类型的氢键
D. 易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
10. (2024·奉化中学高二检测)下列关于物质的结构或性质以及解释的说法，正确的是 ( )
选项 物质的结构或性质 解释
A. 键角：H2O＞NH3 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B. 热稳定性：NH3＞PH3 NH3分子间氢键强于PH3分子间范德华力
C. 熔点：晶体硅＞碳化硅 Si—Si的键能大于C—Si的键能
D. 电子云半径：3s＞1s 3s电子能量高，在离核更远的区域出现的概率大
11. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法中，错误的是 ( )
A. 通常状况下，甲分子间能形成氢键使甲呈固态
B. (YZ)2为直线形分子，分子中存在极性键和非极性键
C. 甲分子中Z的杂化方式为sp3
D. 简单离子半径：Z＞W，第一电离能：Y＞Z＞W
12. (2024·学军中学高二检测)磷元素可组成多种物质。白磷的化学性质活泼，需要放在水中保存，图a为白磷分子的结构示意图。黑磷在微电子和光探测领域有独特的应用价值，其晶体是与石墨类似的层状结构(已知石墨层与层之间的作用力是范德华力)，图b为黑磷相邻两层的结构示意图。
图a　　　 图b
下列说法中，错误的是 ( )
A. 1 mol白磷中有6NA个非极性键
B. 白磷不溶于水与分子极性有关
C. 黑磷结构中层与层之间的作用力是共价键
D. 白磷与黑磷结构不同造成性质不同
13. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一。下列说法中，错误的是 ( )
A. 四种元素中，W的电负性最小，Y的第一电离能最大
B. ZX2的中心原子为sp2杂化
C. W2X的稳定性高于W2Z，是因为W2X分子间存在氢键
D. Z的最高价氧化物的空间结构为平面三角形
14. (2024·知临中学高二检测)B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法中，错误的是 ( )
图1　 图2
A. 1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键
B. 硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C. B2O3和H3BO3分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
D. H3BO3分子的稳定性与氢键无关
15. (2024·温州中学高二检测)LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图所示，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数。下列说法中，正确的是( )
A. 同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B. 简单氢化物的还原性：X＜Y
C. W、Z形成的化合物分子是含有极性键的非极性分子
D. 四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
二、 非选择题(本大题共3小题，共55分)
16. (17分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布式为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Z2＋的核外电子排布式是 。
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙。下列判断中，正确的是 (填字母)。
a. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＞乙 b. 稳定性：甲＞乙，沸点：甲＜乙
c. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＜乙 d. 稳定性：甲＜乙，沸点：甲＞乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为 ，该氢化物为 (填“极性”或“非极性”)分子。
17. (18分)(2024·丽水中学高二检测)(1)SO2和N的中心原子的杂化轨道类型分别为 ，试判断SO2和N的键角大小关系并说明原因： 。
(2)成语“信口雌黄”中的雌黄的化学式为As2S3，分子结构如图所示，As原子的杂化方式为 ，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为 。
(3)某绿色农药的结构简式如图所示，回答下列问题：
分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为 ；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角： (按由大到小的顺序排列)。
18. (20分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成一种具有磁性的黑色晶体状氧化物。请回答下列问题：
(1)写出下列元素的名称：X ，Y ，Z 。
(2)X—H和Y—H属于极性共价键，其中极性较强的是 (X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的 (填“大”或“小”)。
(3)由X和Z形成的化合物XZ2在常温下为液体，则该液体微粒间的作用力是 。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为 。
(5)由X、Y和氢元素形成的化合物HXY的空间结构为 。

展开更多......

收起↑