高中化学鲁科版(2019)选择性必修2 第2章测试卷

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名称 高中化学鲁科版(2019)选择性必修2 第2章测试卷
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2021-04-30 11:23:55

文档简介

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高中化学鲁科版(2019)选择性必修2 第2章测试卷
一、单选题
1.(2020高三上·辽阳月考)下列比较错误的是(  )
A.离子半径:r(Li+)>r(H-)
B.键能:C—C >C—Si
C.键长:N—N >N=N
D.H2O与CH4分子中的键角:CH4>H2O
2.(2020高一下·大庆期末)下列说法正确的是(  )
①N2H4分子中既含极性键又含非极性键
②若R2-和M+的电子层结构相同,则离子半径:M+>R2-
③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构
⑤固体融化成液体的过程是物理变化,所以不会破坏化学键
⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性Cl>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI
A.②⑤⑦ B.①③④ C.①③⑥ D.①③⑤⑥
3.(2020高二下·辽源月考)下列说法正确的是:(  )
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键,乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键,Cl2分子中含π键
4.(2020 新高考I)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(  )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
5.(2020·虹口模拟)能用共价键键能大小解释的是(  )
A.熔点:I2>Cl2 B.熔点:NaCl>NaI
C.沸点:HI>HCl D.热稳定性:HCl>HI
6.(2020高一下·池州期中)下列说法正确的是(  )
①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键 ②离子化合物都属于强电解质
③非金属单质中不含离子键,一定只含有共价键 ④稳定性:H2O>H2S,沸点:H2O<H2S
⑤NaCl和HCl溶于水破坏相同的作用力
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A.①②⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①④⑤
7.(2020高一下·桂林期末)下列物质分子中,属于正四面体结构的是(  )
A.甲烷 B.乙烯 C.苯 D.乙醇
8.(2020高二下·乌鲁木齐期末)下列几组微粒互为等电子体的有(  )
①N2和CO ②NO+和CN- ③CO2和CS2 ④N2O和CO2 ⑤ BF3和SO3
A.① ② ③ B.④ ⑤
C.① ③④ D.① ② ③④ ⑤
9.(2020高一下·高昌区期末)下列物质中,只含有离子键,不含有共价键的是( )
A.CaCl2 B.NH4Cl C.KOH D.CO2
10.(2019高一下·南宁期中)下列说法正确是(  )
A.元素周期表中共有7个周期,18个族
B.Na2O2、H2SO4、(NH4)2SO4中均有离子键和共价键
C.酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
D.由于HF分子间存在氢键,所以稳定性:HF>HCl
11.金属键的形成是通过(  )
A.金属原子与自由电子之间的相互作用
B.金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C.自由电子之间的相互作用
D.金属离子之间的相互作用
二、填空题
12.(2020高二下·靖西开学考)写出(1)~(4)原子的电子排布式,用价层电子对互斥模型推测(5)~(8)分子的空间构型。
(1)Li    ;
(2)K    ;
(3)Mg    ;
(4)Cl    ;
(5)CO2   ;
(6)SO2   ;
(7)NH3   ;
(8)CH4   。
13.(2020·绍兴模拟)
(1)比较Br-与Fe2+还原性相对强弱:Br-   Fe2+(填“>”、“<”、“=”);用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱   。
(2)KSCN溶液是高中阶段常用试剂,其阴离子对应酸为HSCN(硫氰化氢),硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构。写出HSCN(硫氰化氢)的结构式   。
(3)元素N与Cl的非金属性均较强,但常温下氮气远比氯气稳定,主要原因是   。
三、综合题
14.(2020高二下·宝鸡期中)一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式为   。
②NO 的空间构型   (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①CO分子的等电子体有   。(至少写两个)
②HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为   。
③1 mol CO2中含有的σ键与π键数目之比为   。
④CO还能以配体形式与金属形成配合物,如Fe(CO)5,1mol Fe(CO)5中π键数目为   。
15.(2020·南京模拟)均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原予的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问题:
(1)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为   (用元素符号表示)。
(2)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是   。
(3)B分子属于   (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)D分子中心原子的杂化方式是   ,由该原子组成的单质分子中包含   个π键,与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为   。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请画出[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【考点】键能、键长、键角及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.相同电子层数的情况下,核电荷数越小,离子半径越大,故氢离子的半径大,故A符合题意
B.键长越小,键能越大,C-C键键长小于C-Si,故键能要大,故B不符合题意
C.氮氮双键的键能要大于单键的,故键长要短,故C不符合题意
D.甲烷的键角要大于水的键角,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】离子半径比较:电子层数相同的情况下,比较核电荷数,核电荷数越小,离子半径越大
2.【答案】B
【考点】化学键;极性键和非极性键
【解析】【解答】①N2H4分子中既含N-H极性键又含N-N非极性键,故①符合题意;
②R2-和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;则核电荷数:M>R,则离子半径R2->M+,故②不符合题意;
③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高,故③符合题意;
④ABn型分子,A的族序数+成键数=8,则满足所有原子均达到8e-稳定结构;NCl3(5+3=8)、PCl3(5+3=8)、CO2(4+4=8)、CS2(4+4=8)分子中各原子均达到8e-稳定结构,故④符合题意;
⑤氯化镁熔化,发生电离,则熔化破坏离子键,故⑤不符合题意;
⑥氢键决定HF的沸点,HF分子稳定是因为H—F键键能大,故⑥不符合题意;
⑦不能利用非金属性来比较氢化物的水溶液酸性,故⑦不符合题意;
综上所述正确的为①③④,
故答案为:B。
【分析】(1)考查共价键类型的判断,根据同种元素原子是非极性键,不同种元素原子是极性键进行判断。(2)具有相同的离子的半径比较是原子序数越大,半径越小规律进行判断。(3)根据晶体类型判断,分子晶体先看有无氢键,无氢键的看相对分子质量,相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高。(4)根据最外层电子数和成键的数目进行判断。(5)融合后能导电说明发生变化。(6)分子的稳定性和化学键有关,与分子键的作用力没有关系。(7)非金属的强弱比较的是最高价氧化物的酸性,本题主要考查元素周期率的应用。
3.【答案】C
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.π键为p电子“肩并肩”重叠形成,而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成,A不符合题意;
B.σ键“头碰头”重叠为球对称,π键“肩并肩”重叠为镜面对称,B不符合题意;
C.乙烷分子中均为单键,乙烯中含C=C键,有1个π键,则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键,C符合题意;
D.氢气、氯气中均为共价单键,则H2分子中含σ键,Cl2分子中也含σ,均不含π键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.熟悉σ键和π键形成方式;
B.熟悉σ键和π键的对称方式;
C.乙烷分子只存在单键σ键,乙烯中含σ键和π键;
D.氢气、氯气只存在共价单键σ键。
4.【答案】A
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.无机苯是分子晶体,其熔点主要取决于分子间的作用力,A符合题意;
B.B原子最外层3个电子,与其它原子形成3个 键,N原子最外层5个电子,与其它原子形成3个 键,还剩余2个电子,故形成大 键的电子全部由N原子提供,B不符合题意;
C.无机苯与苯等电子体,分子中含有大 键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化,C不符合题意;
D.无机苯与苯等电子体,分子中含有大 键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化,所以分子中所有原子共平面,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.分子晶体的熔点主要取决于分子间的作用力;
B.单键形成 键,双键和三键形成 键和 键;
C.B、N原子的杂化方式为sp2杂化,杂化方式相同;
D.无机苯与苯均为平面六边形结构。
5.【答案】D
【考点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A. I2、Cl2属于分子晶体,相对分子质量:I2>Cl2,分子间作用力:I2>Cl2,故熔点:I2>Cl2,与共价键键能无关,A不选;
B.NaCl和NaI属于离子晶体,离子半径:Cl-NaI,熔点:NaCl>NaI,不存在共价键,B不选;
C.HI、HCl属于分子晶体,相对分子质量:HI>HCl,分子间作用力:HI>HCl,故沸点:HI>HCl,与共价键键能无关,C不选;
D.因为键能:H—Cl键>H—I键,故稳定性:HCl>HI,能用共价键键能解释,D选;
故答案为:D。
【分析】(1)分子晶体的熔沸点主要与分子的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子的熔沸点越高;
(2)离子晶体的熔沸点主要与离子半径的大小有关,离子强度越强,熔沸点越高;
(3)气态氢化物的热稳定性主要与元素的非金属性有关,元素的非金属性越强,共价键的键能越大,气态氢化物越稳定。
6.【答案】A
【考点】离子键的形成;离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;极性键和非极性键
【解析】【解答】①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH中含有离子键和共价键,①符合题意;
②离子化合物在熔融状态下都能完全电离产生自由移动的离子,因此离子化合物都是强电解质,②符合题意;
③非金属单质中可能不含有共价键,如稀有气体单质,③不符合题意;
④由于非金属性O>S,因此稳定性H2O>H2S,H2O中存在氢键,沸点较高,因此沸点H2O>H2S,④不符合题意;
⑤NaCl中含有离子键,溶于水的过程中电离成自由移动的Na+和Cl-,破坏离子键,HCl中存在共价键,溶于水时形成自由移动的H+和Cl-,破坏共价键,二者溶于水时破坏不同的作用力,⑤不符合题意;
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物中(如Na2O2)或共价化合物中(如H2O2),⑥符合题意;
综上,说法正确的是①②⑥,A符合题意;
故答案为:A
【分析】①根据离子化合物中存在的化学键分析;
②离子化合物都属于强电解质;
③非金属单质可能不含有共价键;
④根据元素周期表中氢化物的稳定性和沸点高低分析;
⑤根据NaCl和HCl中所含的化学键分析;
⑥非极性键是由同种元素间形成的共价键;
7.【答案】A
【考点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A. 甲烷分子属于正四面体结构,故A符合题意;
B. 乙烯分子属于平面结构,故B不符合题意;
C. 苯分子属于平面结构,故C不符合题意;
D. 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物,不属于正四面体结构,故D不符合题意。
【分析】中心原子的价层电子对数为4,孤对电子数为0,为正四面体结构;且4个键的键长和键角都相等,4个化学键完全相同。一般只有同种元素与中心原子构成的化学键才能完全相同。
8.【答案】D
【考点】“等电子原理”的应用
【解析】【解答】等电子体是指:粒子中含有相同的原子个数且最外层电子数之和相等,如果为阳离子,则电子数减去所带的电荷数值,若为阴离子,电子数加上所带的电荷数值。
①N2和CO中,原子个数分别为2、2,最外层电子数分别为14、14,为等电子体;②NO+和CN-中,原子个数分别为2、2,最外层电子数分别为5+6-1=10和4+5+1=10,为等电子体。
③CO2和CS2 中均为3个原子,O和S同主族,所以两粒子中最外层电子数必然相等,为等电子体。④N2O和CO2均为3个原子,最外层电子数分别为5+5+6=16和4+6×2=16,为等电子体。⑤ BF3和SO3均含4个原子,最外层电子数分别为3+7×3=24和6×4=24,为等电子体。故①②③④⑤都属于等电子,D符合题意。
故答案为:D
【分析】在分子或原子中电子数=质子数=原子序数
阳离子中:电子数=质子数-所带电荷数
阴离子中:电子数=质子数+所带电荷数
9.【答案】A
【考点】化学键;离子键的形成
【解析】【解答】A.CaCl2是由Ca2+和Cl-通过离子键结合而成的离子化合物,只含离子键,故A选;
B.NH4Cl是由NH4+和Cl-通过离子键结合而成的离子化合物,但NH4+是由N和H通过共价键结合而成的,故B不选;
C.KOH是由K+和OH-通过离子键结合而成的离子化合物,但OH-是由O和H通过共价键结合而成的,故C不选;
D.CO2是C和O通过共价键结合而成的共价化合物,只含有共价键,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A、氯化钙是由钙离子和氯离子组成的简单离子化合物;
B、氯化氨是属于氨盐,含有共价键;
C、氢氧化钾属于强碱,含有共价键;
D、二氧化碳是共价化合物,不含离子键。
10.【答案】C
【考点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.元素周期表有7个横行,18个纵行,每一横行就是一个周期;18个纵行中除第8、9、10三个纵行为第VIII族外,其余15纵行,每一个纵行为一个族,所以元素周期表共有7个周期,16个族,A不符合题意;
B. H2SO4中只含有共价键不含有离子键,B不符合题意;
C. 非金属性S>P>C,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,由CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO可知,酸性H2CO3>HClO,C符合题意;
D.物质的稳定性与物质分子内的共价键强弱有关,与分子之间的氢键无关,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.熟记元素周期表的结构;
B. H2SO4是共价化合物;
C. 比较非金属的酸性时,必须是该物质最高价氧化物的水化物,也可以通过强酸制取弱酸来比较;
D.物质的稳定性和非金属性有关。
11.【答案】B
【考点】金属键
【解析】【解答】解:金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用,故选B.
【分析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用,由此分析解答.
12.【答案】(1)1s22s1
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)1s22s22p63s2
(4)1s22s22p63s23p5
(5)直线形
(6)V形
(7)三角锥形
(8)正四面体
【考点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)Li原子核外有3个电子,电子排布式为1s22s1;答案为:1s22s1;(2)K原子核外有19个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;答案为:1s22s22p63s23p64s1;(3)Mg原子核外有12个电子,电子排布式为1s22s22p63s2;答案为:1s22s22p63s2;(4)Cl原子核外有17个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5;答案为:1s22s22p63s23p5;(5)CO2中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,则CO2分子呈直线形;答案为:直线形;(6)SO2中硫原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为2,价层电子对数为3,则SO2分子呈V形;答案为:V形;(7)NH3中氮原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,则NH3分子呈三角锥形;答案为:三角锥形;(8)CH4中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,则CH4分子呈正四面体;答案为:正四面体。
【分析】(1)~(4)根据原子核外电子排布规律书写原子核外电子排布式;(5)~(8)用价层电子对互斥理论分析空间构型。
13.【答案】(1)<;2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(2)H-S-C≡N或H-N=C=S
(3)氮气分子中存在氮氮三键,键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+变为Fe3+,化合价升高被氧化,作还原剂,Br2变为Br-,化合价降低,被还原,Br-为还原产物,氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构,HSCN(硫氰化氢)的结构式为:H—S—C≡N或 H—N=C=S;(3)元素N与Cl的非金属性均较强,氮气分子中存在氮氮三键键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂,故氮气远比氯气稳定。
【分析】(1)利用氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,据此分析;(3)结合氮气和氯气化学键及键能的大小分析。
14.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;平面三角形
(2)N2、C 、O 或其他合理答案;sp2;1:1;10NA
【考点】原子核外电子的能级分布;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①Mn原子是25号元素,根据构造原理可知,Mn基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+由原子失去了最外层的两个电子,基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 。
②根据价层电子对互斥理论可知,NO3-中氮原子含有的孤对电子对数是 (5+1-3×2)=0,价层电子对数为3+0=3,VSEPR模型为平面三角形,无孤对电子,所以该离子的结构是平面三角形;
(2)①等电子体是原子个数相同,价电子总数相等,原子替换后CO分子的等电子体有N2 、C 、O 、CN-等;
②HCHO分子中C原子孤电子对数= (4-2-2×1)=0,价层电子对数为3+0=3,则C原子轨道的杂化类型为sp2;
③CO2的结构式为O=C=O,每个双键由一个σ键和一个π键构成,则1 mol CO2中有2 molσ键和2 molπ键,则σ键与π键数目之比为1:1;
④CO和氮气互为等电子体,氮气结构为N≡N,因此CO是C≡O,每个三键由一个σ键和两个π键构成,则1mol Fe(CO)5中含π键10 mol,即数目为10NA。
【分析】(1)①写出锰元素的基态电子排布,失去两个电子即可写出锰离子的基态电子排布②计算出出孤对电子和价电子对即可
(2)① 等电子体是原子数相等,价电子数相等②计算孤对电子和价电子对数 ③根据结构式确定即可 ④根据结构式计算出Π键的数目
15.【答案】(1)N>O>Cl>S
(2)HF分子间形成氢键
(3)极性
(4)sp3;2;CO
(5)
【考点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素分别为Cl、S、O、N,同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势,但N原子核外2p能级半满,更稳定,所以第一电离能大于O;同主族元素自上而下第一电离能减小,所以四种元素第一电离能由大到小排列顺序为N>O>Cl>S;(2)由于HF分子间存在氢键,所以HF的沸点高于HCl;(3)B为H2S,分子为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子;(4)D为N2H4,中心N原子与两个H原子形成2个σ键,与另一个N原子形成1个σ键,还有一对孤电子对,所以价层电子对数为4,为sp3杂化;N原子组成的单质为N2,分子中含一个氮氮三键,其中有2个π键;原子总数相同,价电子总数也相同的分子、离子或基团互为等电子体,所以与N2互为等电子的分子为CO;(5)[Fe(NO)(H2O)5]2+中NO以N原子与Fe2+形成配位键,水分子中O原子含有孤电子对,所以H2O以O原子与Fe2+形成配位键,[Fe(NO)(H2O)5]2+的结构示意图为 ;
【分析】常见的18电子的二元化合物有:HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6;D可作为火箭推进剂的燃料,且原子个数为6,原子个数比为1:2,应为N2H4;A、C分子中两种原子的个数比均为1:1,A含有2个原子则A应为HCl,C含有4个原子,则C应为H2O2;B含有3个原子,个数比为1:2,应为 H2S。
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高中化学鲁科版(2019)选择性必修2 第2章测试卷
一、单选题
1.(2020高三上·辽阳月考)下列比较错误的是(  )
A.离子半径:r(Li+)>r(H-)
B.键能:C—C >C—Si
C.键长:N—N >N=N
D.H2O与CH4分子中的键角:CH4>H2O
【答案】A
【考点】键能、键长、键角及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.相同电子层数的情况下,核电荷数越小,离子半径越大,故氢离子的半径大,故A符合题意
B.键长越小,键能越大,C-C键键长小于C-Si,故键能要大,故B不符合题意
C.氮氮双键的键能要大于单键的,故键长要短,故C不符合题意
D.甲烷的键角要大于水的键角,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】离子半径比较:电子层数相同的情况下,比较核电荷数,核电荷数越小,离子半径越大
2.(2020高一下·大庆期末)下列说法正确的是(  )
①N2H4分子中既含极性键又含非极性键
②若R2-和M+的电子层结构相同,则离子半径:M+>R2-
③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构
⑤固体融化成液体的过程是物理变化,所以不会破坏化学键
⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性Cl>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI
A.②⑤⑦ B.①③④ C.①③⑥ D.①③⑤⑥
【答案】B
【考点】化学键;极性键和非极性键
【解析】【解答】①N2H4分子中既含N-H极性键又含N-N非极性键,故①符合题意;
②R2-和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;则核电荷数:M>R,则离子半径R2->M+,故②不符合题意;
③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高,故③符合题意;
④ABn型分子,A的族序数+成键数=8,则满足所有原子均达到8e-稳定结构;NCl3(5+3=8)、PCl3(5+3=8)、CO2(4+4=8)、CS2(4+4=8)分子中各原子均达到8e-稳定结构,故④符合题意;
⑤氯化镁熔化,发生电离,则熔化破坏离子键,故⑤不符合题意;
⑥氢键决定HF的沸点,HF分子稳定是因为H—F键键能大,故⑥不符合题意;
⑦不能利用非金属性来比较氢化物的水溶液酸性,故⑦不符合题意;
综上所述正确的为①③④,
故答案为:B。
【分析】(1)考查共价键类型的判断,根据同种元素原子是非极性键,不同种元素原子是极性键进行判断。(2)具有相同的离子的半径比较是原子序数越大,半径越小规律进行判断。(3)根据晶体类型判断,分子晶体先看有无氢键,无氢键的看相对分子质量,相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高。(4)根据最外层电子数和成键的数目进行判断。(5)融合后能导电说明发生变化。(6)分子的稳定性和化学键有关,与分子键的作用力没有关系。(7)非金属的强弱比较的是最高价氧化物的酸性,本题主要考查元素周期率的应用。
3.(2020高二下·辽源月考)下列说法正确的是:(  )
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键,乙烯分子中含σ键和π键
D.H2分子中含σ键,Cl2分子中含π键
【答案】C
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.π键为p电子“肩并肩”重叠形成,而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成,A不符合题意;
B.σ键“头碰头”重叠为球对称,π键“肩并肩”重叠为镜面对称,B不符合题意;
C.乙烷分子中均为单键,乙烯中含C=C键,有1个π键,则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键,C符合题意;
D.氢气、氯气中均为共价单键,则H2分子中含σ键,Cl2分子中也含σ,均不含π键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.熟悉σ键和π键形成方式;
B.熟悉σ键和π键的对称方式;
C.乙烷分子只存在单键σ键,乙烯中含σ键和π键;
D.氢气、氯气只存在共价单键σ键。
4.(2020 新高考I)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(  )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
【答案】A
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.无机苯是分子晶体,其熔点主要取决于分子间的作用力,A符合题意;
B.B原子最外层3个电子,与其它原子形成3个 键,N原子最外层5个电子,与其它原子形成3个 键,还剩余2个电子,故形成大 键的电子全部由N原子提供,B不符合题意;
C.无机苯与苯等电子体,分子中含有大 键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化,C不符合题意;
D.无机苯与苯等电子体,分子中含有大 键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化,所以分子中所有原子共平面,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.分子晶体的熔点主要取决于分子间的作用力;
B.单键形成 键,双键和三键形成 键和 键;
C.B、N原子的杂化方式为sp2杂化,杂化方式相同;
D.无机苯与苯均为平面六边形结构。
5.(2020·虹口模拟)能用共价键键能大小解释的是(  )
A.熔点:I2>Cl2 B.熔点:NaCl>NaI
C.沸点:HI>HCl D.热稳定性:HCl>HI
【答案】D
【考点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A. I2、Cl2属于分子晶体,相对分子质量:I2>Cl2,分子间作用力:I2>Cl2,故熔点:I2>Cl2,与共价键键能无关,A不选;
B.NaCl和NaI属于离子晶体,离子半径:Cl-NaI,熔点:NaCl>NaI,不存在共价键,B不选;
C.HI、HCl属于分子晶体,相对分子质量:HI>HCl,分子间作用力:HI>HCl,故沸点:HI>HCl,与共价键键能无关,C不选;
D.因为键能:H—Cl键>H—I键,故稳定性:HCl>HI,能用共价键键能解释,D选;
故答案为:D。
【分析】(1)分子晶体的熔沸点主要与分子的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子的熔沸点越高;
(2)离子晶体的熔沸点主要与离子半径的大小有关,离子强度越强,熔沸点越高;
(3)气态氢化物的热稳定性主要与元素的非金属性有关,元素的非金属性越强,共价键的键能越大,气态氢化物越稳定。
6.(2020高一下·池州期中)下列说法正确的是(  )
①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键 ②离子化合物都属于强电解质
③非金属单质中不含离子键,一定只含有共价键 ④稳定性:H2O>H2S,沸点:H2O<H2S
⑤NaCl和HCl溶于水破坏相同的作用力
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A.①②⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①④⑤
【答案】A
【考点】离子键的形成;离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;极性键和非极性键
【解析】【解答】①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如NaOH中含有离子键和共价键,①符合题意;
②离子化合物在熔融状态下都能完全电离产生自由移动的离子,因此离子化合物都是强电解质,②符合题意;
③非金属单质中可能不含有共价键,如稀有气体单质,③不符合题意;
④由于非金属性O>S,因此稳定性H2O>H2S,H2O中存在氢键,沸点较高,因此沸点H2O>H2S,④不符合题意;
⑤NaCl中含有离子键,溶于水的过程中电离成自由移动的Na+和Cl-,破坏离子键,HCl中存在共价键,溶于水时形成自由移动的H+和Cl-,破坏共价键,二者溶于水时破坏不同的作用力,⑤不符合题意;
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物中(如Na2O2)或共价化合物中(如H2O2),⑥符合题意;
综上,说法正确的是①②⑥,A符合题意;
故答案为:A
【分析】①根据离子化合物中存在的化学键分析;
②离子化合物都属于强电解质;
③非金属单质可能不含有共价键;
④根据元素周期表中氢化物的稳定性和沸点高低分析;
⑤根据NaCl和HCl中所含的化学键分析;
⑥非极性键是由同种元素间形成的共价键;
7.(2020高一下·桂林期末)下列物质分子中,属于正四面体结构的是(  )
A.甲烷 B.乙烯 C.苯 D.乙醇
【答案】A
【考点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A. 甲烷分子属于正四面体结构,故A符合题意;
B. 乙烯分子属于平面结构,故B不符合题意;
C. 苯分子属于平面结构,故C不符合题意;
D. 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物,不属于正四面体结构,故D不符合题意。
【分析】中心原子的价层电子对数为4,孤对电子数为0,为正四面体结构;且4个键的键长和键角都相等,4个化学键完全相同。一般只有同种元素与中心原子构成的化学键才能完全相同。
8.(2020高二下·乌鲁木齐期末)下列几组微粒互为等电子体的有(  )
①N2和CO ②NO+和CN- ③CO2和CS2 ④N2O和CO2 ⑤ BF3和SO3
A.① ② ③ B.④ ⑤
C.① ③④ D.① ② ③④ ⑤
【答案】D
【考点】“等电子原理”的应用
【解析】【解答】等电子体是指:粒子中含有相同的原子个数且最外层电子数之和相等,如果为阳离子,则电子数减去所带的电荷数值,若为阴离子,电子数加上所带的电荷数值。
①N2和CO中,原子个数分别为2、2,最外层电子数分别为14、14,为等电子体;②NO+和CN-中,原子个数分别为2、2,最外层电子数分别为5+6-1=10和4+5+1=10,为等电子体。
③CO2和CS2 中均为3个原子,O和S同主族,所以两粒子中最外层电子数必然相等,为等电子体。④N2O和CO2均为3个原子,最外层电子数分别为5+5+6=16和4+6×2=16,为等电子体。⑤ BF3和SO3均含4个原子,最外层电子数分别为3+7×3=24和6×4=24,为等电子体。故①②③④⑤都属于等电子,D符合题意。
故答案为:D
【分析】在分子或原子中电子数=质子数=原子序数
阳离子中:电子数=质子数-所带电荷数
阴离子中:电子数=质子数+所带电荷数
9.(2020高一下·高昌区期末)下列物质中,只含有离子键,不含有共价键的是( )
A.CaCl2 B.NH4Cl C.KOH D.CO2
【答案】A
【考点】化学键;离子键的形成
【解析】【解答】A.CaCl2是由Ca2+和Cl-通过离子键结合而成的离子化合物,只含离子键,故A选;
B.NH4Cl是由NH4+和Cl-通过离子键结合而成的离子化合物,但NH4+是由N和H通过共价键结合而成的,故B不选;
C.KOH是由K+和OH-通过离子键结合而成的离子化合物,但OH-是由O和H通过共价键结合而成的,故C不选;
D.CO2是C和O通过共价键结合而成的共价化合物,只含有共价键,故D不选;
故答案为:A。
【分析】A、氯化钙是由钙离子和氯离子组成的简单离子化合物;
B、氯化氨是属于氨盐,含有共价键;
C、氢氧化钾属于强碱,含有共价键;
D、二氧化碳是共价化合物,不含离子键。
10.(2019高一下·南宁期中)下列说法正确是(  )
A.元素周期表中共有7个周期,18个族
B.Na2O2、H2SO4、(NH4)2SO4中均有离子键和共价键
C.酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
D.由于HF分子间存在氢键,所以稳定性:HF>HCl
【答案】C
【考点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.元素周期表有7个横行,18个纵行,每一横行就是一个周期;18个纵行中除第8、9、10三个纵行为第VIII族外,其余15纵行,每一个纵行为一个族,所以元素周期表共有7个周期,16个族,A不符合题意;
B. H2SO4中只含有共价键不含有离子键,B不符合题意;
C. 非金属性S>P>C,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,由CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO可知,酸性H2CO3>HClO,C符合题意;
D.物质的稳定性与物质分子内的共价键强弱有关,与分子之间的氢键无关,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.熟记元素周期表的结构;
B. H2SO4是共价化合物;
C. 比较非金属的酸性时,必须是该物质最高价氧化物的水化物,也可以通过强酸制取弱酸来比较;
D.物质的稳定性和非金属性有关。
11.金属键的形成是通过(  )
A.金属原子与自由电子之间的相互作用
B.金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C.自由电子之间的相互作用
D.金属离子之间的相互作用
【答案】B
【考点】金属键
【解析】【解答】解:金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用,故选B.
【分析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用,由此分析解答.
二、填空题
12.(2020高二下·靖西开学考)写出(1)~(4)原子的电子排布式,用价层电子对互斥模型推测(5)~(8)分子的空间构型。
(1)Li    ;
(2)K    ;
(3)Mg    ;
(4)Cl    ;
(5)CO2   ;
(6)SO2   ;
(7)NH3   ;
(8)CH4   。
【答案】(1)1s22s1
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)1s22s22p63s2
(4)1s22s22p63s23p5
(5)直线形
(6)V形
(7)三角锥形
(8)正四面体
【考点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)Li原子核外有3个电子,电子排布式为1s22s1;答案为:1s22s1;(2)K原子核外有19个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;答案为:1s22s22p63s23p64s1;(3)Mg原子核外有12个电子,电子排布式为1s22s22p63s2;答案为:1s22s22p63s2;(4)Cl原子核外有17个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5;答案为:1s22s22p63s23p5;(5)CO2中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,则CO2分子呈直线形;答案为:直线形;(6)SO2中硫原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为2,价层电子对数为3,则SO2分子呈V形;答案为:V形;(7)NH3中氮原子上孤电子对数为 =1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,则NH3分子呈三角锥形;答案为:三角锥形;(8)CH4中碳原子上孤电子对数为 =0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,则CH4分子呈正四面体;答案为:正四面体。
【分析】(1)~(4)根据原子核外电子排布规律书写原子核外电子排布式;(5)~(8)用价层电子对互斥理论分析空间构型。
13.(2020·绍兴模拟)
(1)比较Br-与Fe2+还原性相对强弱:Br-   Fe2+(填“>”、“<”、“=”);用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱   。
(2)KSCN溶液是高中阶段常用试剂,其阴离子对应酸为HSCN(硫氰化氢),硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构。写出HSCN(硫氰化氢)的结构式   。
(3)元素N与Cl的非金属性均较强,但常温下氮气远比氯气稳定,主要原因是   。
【答案】(1)<;2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(2)H-S-C≡N或H-N=C=S
(3)氮气分子中存在氮氮三键,键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂
【考点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+变为Fe3+,化合价升高被氧化,作还原剂,Br2变为Br-,化合价降低,被还原,Br-为还原产物,氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构,HSCN(硫氰化氢)的结构式为:H—S—C≡N或 H—N=C=S;(3)元素N与Cl的非金属性均较强,氮气分子中存在氮氮三键键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂,故氮气远比氯气稳定。
【分析】(1)利用氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,据此分析;(3)结合氮气和氯气化学键及键能的大小分析。
三、综合题
14.(2020高二下·宝鸡期中)一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式为   。
②NO 的空间构型   (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①CO分子的等电子体有   。(至少写两个)
②HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为   。
③1 mol CO2中含有的σ键与π键数目之比为   。
④CO还能以配体形式与金属形成配合物,如Fe(CO)5,1mol Fe(CO)5中π键数目为   。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;平面三角形
(2)N2、C 、O 或其他合理答案;sp2;1:1;10NA
【考点】原子核外电子的能级分布;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①Mn原子是25号元素,根据构造原理可知,Mn基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+由原子失去了最外层的两个电子,基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 。
②根据价层电子对互斥理论可知,NO3-中氮原子含有的孤对电子对数是 (5+1-3×2)=0,价层电子对数为3+0=3,VSEPR模型为平面三角形,无孤对电子,所以该离子的结构是平面三角形;
(2)①等电子体是原子个数相同,价电子总数相等,原子替换后CO分子的等电子体有N2 、C 、O 、CN-等;
②HCHO分子中C原子孤电子对数= (4-2-2×1)=0,价层电子对数为3+0=3,则C原子轨道的杂化类型为sp2;
③CO2的结构式为O=C=O,每个双键由一个σ键和一个π键构成,则1 mol CO2中有2 molσ键和2 molπ键,则σ键与π键数目之比为1:1;
④CO和氮气互为等电子体,氮气结构为N≡N,因此CO是C≡O,每个三键由一个σ键和两个π键构成,则1mol Fe(CO)5中含π键10 mol,即数目为10NA。
【分析】(1)①写出锰元素的基态电子排布,失去两个电子即可写出锰离子的基态电子排布②计算出出孤对电子和价电子对即可
(2)① 等电子体是原子数相等,价电子数相等②计算孤对电子和价电子对数 ③根据结构式确定即可 ④根据结构式计算出Π键的数目
15.(2020·南京模拟)均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原予的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问题:
(1)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为   (用元素符号表示)。
(2)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是   。
(3)B分子属于   (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)D分子中心原子的杂化方式是   ,由该原子组成的单质分子中包含   个π键,与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为   。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请画出[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图:   。
【答案】(1)N>O>Cl>S
(2)HF分子间形成氢键
(3)极性
(4)sp3;2;CO
(5)
【考点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素分别为Cl、S、O、N,同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势,但N原子核外2p能级半满,更稳定,所以第一电离能大于O;同主族元素自上而下第一电离能减小,所以四种元素第一电离能由大到小排列顺序为N>O>Cl>S;(2)由于HF分子间存在氢键,所以HF的沸点高于HCl;(3)B为H2S,分子为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子;(4)D为N2H4,中心N原子与两个H原子形成2个σ键,与另一个N原子形成1个σ键,还有一对孤电子对,所以价层电子对数为4,为sp3杂化;N原子组成的单质为N2,分子中含一个氮氮三键,其中有2个π键;原子总数相同,价电子总数也相同的分子、离子或基团互为等电子体,所以与N2互为等电子的分子为CO;(5)[Fe(NO)(H2O)5]2+中NO以N原子与Fe2+形成配位键,水分子中O原子含有孤电子对,所以H2O以O原子与Fe2+形成配位键,[Fe(NO)(H2O)5]2+的结构示意图为 ;
【分析】常见的18电子的二元化合物有:HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6;D可作为火箭推进剂的燃料,且原子个数为6,原子个数比为1:2,应为N2H4;A、C分子中两种原子的个数比均为1:1,A含有2个原子则A应为HCl,C含有4个原子,则C应为H2O2;B含有3个原子,个数比为1:2,应为 H2S。
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