2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2 第二章 分子结构与性质 基础测试(含解析)

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名称 2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2 第二章 分子结构与性质 基础测试(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-17 16:52:19

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第二章《 分子结构与性质》基础测试
一、单选题
1.下列关于化学键的说法中正确的是( )
A.中既有极性键又有非极性键
B.凡是有化学键断裂的过程一定发生了化学反应
C.非金属元素之间只能形成共价化合物
D.所有盐、碱和金属氧化物中都含有离子键
2.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是
A.分子间作用力;分子间作用力;非极性键
B.分子间作用力;分子间作用力;极性键
C.分子间作用力;极性键;分子间作用力
D.分子间作用力;分子间作用力;非极性键
3.溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大,这是因为
A.溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子
B.Br2是单质,CCl4是化合物
C.Br2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.Br2、CCl4都是有机物,而H2O是无机物
4.二氟化氧(OF2)的键角为103°,是一种无色的剧毒气体,能发生反应:6OF2+4N2+O2=4NF3+4NO2,下列有关说法正确的是
A.OF2难溶于CCl4
B.在该反应中氧化剂是N2
C.OF2分子中O与F之间存在的是离子键
D.当有1molNO2生成时,该反应转移的电子数为4×6.02×1023
5.下列说法中,正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据
C.原子的电子层数越多,原子半径越大
D.硫化氢和水分子结构相似,硫化氢晶体中的配位数与冰中水分子的配位数相同
6.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1 mol NaHSO4晶体中,阴阳离子数目之和为2NA
B.1 mol SCl2分子中,S原子的价层电子对数目为4NA
C.1 mol Cl2参与反应转移的电子数可能为NA
D.1 mol晶体Si中含Si—Si键数目为4NA
7.在N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,则该分子中两个氮原子之间的键型构成是
A.仅有一个σ键 B.仅有一个π键
C.一个σ键,一个π键 D.一个σ键,两个π键
8.下列叙述不正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大
B.在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到半导体材料
C.Li、Na、K原子的电子层数依次增多
D.X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3,它的气态氢化物为H3X
9.与NO互为等电子体的是
A.SO3 B.P4 C.CH4 D.NO2
10.《Green Chemistry》报道,我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为。下列相关化学用语和说法正确的是
A.中子数为20的氯原子: B.Na+的结构示意图:
C.CO2分子中C原子杂化方式: D.NaClO的电子式:
11.下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是
A.BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B.78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NA
C.18gH2O或D2O的质子数均为10NA
D.34gH2O2含有极性键的数目为3NA
12.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,W原子的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2:1。下列说法正确的是
A.W的第一电离能比同周期相邻元素的小
B.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
C.工业上电解熔融化合物ZY制备单质Z
D.W的最高价氧化物不可能是非极性分子
二、填空题
13.四氟乙烯(CF2=CF2)和ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______。
14.目前人类发现和合成的物质已超过1亿种,对于这么多的物质和丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可代替的。请利用分类法结合所学知识完成下列各小题:
(1)现有下列9种微粒:、、、、、。形成上述6种微粒的核素有_______种、元素有_______种。
(2)已知有下列物质:①Al ②HCl气体 ③ ④KCl ⑤熔融NaOH,其中能导电的是_______(填标号,下同);属于电解质的是_______;属于共价化合物的是_______;只含有离子键的是_______。
15.已知:,在反应条件下,向密闭容器中加入反应物,后达到平衡。完成下列填空:
(1)氮原子的核外电子排布式:_______;硅原子核外电子的运动状态有_______种。
(2)上述反应混合物中的极性分子是_______,写出非极性分子的电子式_______。
(3)将三种离子的半径按由大到小的顺序排列_______。
(4)氧原子核外电子占有_______种能量不同的轨道。属于_______晶体。
(5)非金属性:S小于O。试用一个实验事实说明_______。
16.(1)现有下列10种物质:①O2;②H2;③NH4NO3;④Na2O2;⑤Ba(OH)2;⑥CH4;⑦CO2;⑧NaF;⑨NH3;⑩I2。
其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号,下同);既含离子键又含极性键的是___________;属于电解质的是:___________。
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R,则该元素的原子最外层有___________个电子。
(3)只含金属元素的主族位于第___________纵行。
(4)第四周期元素中,如第IIA族原子序数为a,则第IIIA族原子序数为___________(用含a的式子表示)。
(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第___________族,已知铁的原子序数为26,最外层有2个电子,则铁的原子结构示意图为___________。
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物,则其电子式为___________;若XY2为共价化合物,则其结构式为___________。
17.SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为_______。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为_______(填标号)。
18.请填空:
(1)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ/mol)如表:
N-N N≡N P-P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是_______。
(2)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.中氢原子与氧原子之间形成极性键,氧原子与氧原子之间形成非极性键,A正确;
B.有化学键断裂的过程不一定发生化学反应,如熔化过程离子键断裂,B错误;
C.非金属元素之间也可形成离子化合物,如铵盐,C错误;
D.不是全部盐、碱、金属氧化物中都含有离子键,如氯化铝是共价化合物,不含离子键,D错误;
答案选A。
2.B
【详解】固态水中和液态水中含有氢键和分子间作用力,当雪花→水→水蒸气主要是氢键和分子间作用力被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏,水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故选B。
3.C
【详解】根据相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。Br2是非极性分子,它们易溶于非极性溶剂--CCl4;而在极性溶剂水中的溶解度较小。
答案选C。
4.A
【详解】A.由于OF2中中心原子O上存在=2对孤电子对,OF2为V形结构,故OF2是极性分子,而CCl4是非极性分子,故OF2难溶于CCl4,A正确;
B.分析反应6OF2+4N2+O2=4NF3+4NO2可知,在该反应中,氧化剂是OF2和O2,B错误;
C.OF2分子中O与F之间存在的是极性共价键,C错误;
D.分析该反应6OF2+4N2+O2=4NF3+4NO2可知,反应中转移的电子数目为:28mol,故当有1molNO2生成时,该反应转移的电子数为7×6.02×1023,D错误;
故答案为:A。
5.A
【详解】A.从空间角度看,2s、1s轨道都是以原子核为中心的球形 ,2s轨道比1s轨道大,2s空间包含了1s轨道,故A正确;
B.第一电离能小,金属性不一定强,如第一电离能Mg>Al,金属性Mg>Al,故B错误;
C.原子的电子层数越多,不一定原子半径越大,如锂原子的半径大于氯原子,故C错误;
D.水分子间能形成氢键,所以硫化氢晶体中的配位数与冰中水分子的配位数不相同,故D错误;
选A。
6.D
【详解】A.硫酸氢钠晶体中含有钠离子和硫酸氢根离子,1mol硫酸氢钠晶体中含有的阴阳离子数目之和为1mol×2×NAmol—1=2NA,故A正确;
B.二氯化硫分子中硫原子的价层电子对数4,则1mol二氯化硫分子中硫原子的价层电子对数为1mol×4×NAmol—1=4NA,故B正确;
C.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,1mol氯气参加反应时,反应转移的电子数为1mol×1×NAmol—1=NA,故C正确;
D.晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个硅硅共价键,每个共价键为2个硅原子共有,每个硅原子形成的共价键的数目为4×=2,则1mol晶体硅中含有的硅硅共价键数目为1mol×2×NAmol—1=2NA,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,所以结构简式为:F-N=N-F,σ键只能形成单键,而双键或三键中既有σ键又有π键,所以两个氮原子之间有一个σ键,一个π键;
故选C。
8.A
【详解】A.氟化氢分子间能够形成氢键,分子间的作用力大于同主族其他氢化物,氟化氢的沸点最高,故A错误;
B.在金属元素和非金属元素的分界处的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来做良好的半导体材料,如硅等,故B正确;
C.Li、Na、K都为ⅠA族元素,随着核电荷数增大,原子核外的电子层数依次增多,故C正确;
D.由X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3可知,X元素的最高正化合价为+5价,由非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8可得,X元素的负化合价为—3价,则X元素的气态氢化物为H3X,故D正确;
故选A。
9.A
【分析】原子数和价电子总数分别都相等的互为等电子体,据此解答。
【详解】NO中含有的原子数是4个,价电子数是24。则
A.SO3中含有的原子数是4个,价电子数是24,A符合;
B.P4中含有的原子数是4个,价电子数是20,B不符合;
C.CH4中含有的原子数是5个,价电子数是8,C不符合;
D.NO2中含有的原子数是3个,价电子数是17,D不符合;
答案选A。
10.D
【详解】A.中子数为20的氯原子的质量数是20+17=37,可表示为,A项错误;
B.钠离子结构示意图中核电荷数是11,核外电子总数是10,B项错误;
C.分子中C原子是sp杂化,直线型分子,C项错误;
D.NaClO是离子化合物,电子式书写正确,D项正确;
故选D。
11.B
【详解】A.BF3中B元素化合价为+3价,B原子最外层电子数是3,3+3=6,则B原子不满足8电子结构,故A错误;
B.78gNa2O2的物质的量是1mol,晶体中所含离子数目为3NA,故B正确;
C.H2O或D2O的质子数均是10个,但相对分子质量不同,因此18gH2O或D2O的质子数不相同,故C错误;
D.34gH2O2的物质的量是1mol,含有极性键的数目为2NA,故D错误;
故选B。
12.A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,则X为H;Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,结合原子序数可知Y为O,Z为Mg;W原子的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2:1,其价电子排布式为3s23p4,则W为S,以此分析解答。
【详解】根据分析可知:X为H,Y为O,Z为Mg,W为S元素。
A.一般情况下同一周期元素,原子序数越大,其第一电离能就越大,但当元素处于第IIA、第VA时,原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,P元素是第三周期的VA元素,原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态,所以P第一电离能大于S元素,则S元素的第一电离能比P、Cl都小,A正确;
B.不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大:则原子半径:r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z),B错误;
C.在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法治炼Mg,不是电解MgO的方法治炼Mg,C错误;
D.W是S元素,S元素最高价氧化物SO3,分子中正负电荷重心重合,SO3是由极性键构成的非极性分子,D错误;
故合理选项是A。
13. sp2 sp3
【详解】四氟乙烯(CF2=CF2)分子中C原子形成3个σ共价键,因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp2杂化;ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]中C原子都是形成4个σ共价键,因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp3杂化。
14.(1) 4 3
(2) ①⑤ ②④⑤ ②③ ④
【分析】核素是具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子,元素是具有一定质子数的原子,同种元素可能存在不同的原子;能导电的物质包括金属导电或电解质溶液以及熔融的电解质导电,电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物;共价化合物是通过共价键形成的化合物,离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,同种元素原子之间形成非极性共价键,据此分析解答即可。
【详解】(1)、、、是不同的核素,共4种,、均是单质;元素有H、Fe、O三种。
(2)①Al是金属单质,能导电,不是电解质也不是非电解质;
②HCl气体不导电,溶于水电离出离子,是电解质,只有共价键,是共价化合物;
③不电离,不导电,是非电解质,只有共价键,是共价化合物;
④KCl不导电,溶于水电离出离子,是电解质,含有离子键,是离子化合物;
⑤熔融NaOH能导电,是电解质,含有离子键和共价键,是离子化合物;
则其中能导电的是①⑤;属于电解质的是②④⑤;属于共价化合物的是②③;只含有离子键的是④。
15.(1) 1s22s22p3 14
(2) CO
(3)
(4) 3 分子
(5)氢硫酸暴露于空气中会变浑浊,发生反应,说明氧气的氧化性大于S
【详解】(1)氮原子核外有7个电子,核外电子排布式为1s22s22p3;硅原子核外有14个电子,运动状态有14种。
(2)反应混合物中存在N2、CO两种分子,CO结构不对称,CO是极性分子,N2是非极性分子,电子式为。
(3)电子层数相同,质子数越多半径越小,三种离子的半径按由大到小的顺序排列为。
(4)氧原子核外电子排布为1s22s22p4,占有1s、2s、2p共3种能量不同的轨道。中只含共价键,属于分子晶体。
(5)氢硫酸暴露于空气中会变浑浊,发生反应,说明氧气的氧化性大于S,则非金属性:S小于O。
16. ④ ③⑤ ③④⑤⑧ 6 2 a+11 VIII S=C=S
【详解】(1)①O2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
②H2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
③NH4NO3中与形成离子键,、中N和H、N和O形成极性共价键,属于盐,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
④Na2O2中Na+和形成离子键,中O原子之间形成非极性共价键,在熔融状态下能够导电,是电解质;
⑤Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键,OH-中O原子和H原子形成极性共价键,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
⑥CH4分子中C和H形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑦CO2分子中C和O形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑧NaF中Na+和F-形成离子键,属于盐,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
⑨NH3分子中N和H形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑩I2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
综上,既含离子键又含非极性键的是④;既含离子键又含极性键的是③⑤;属于电解质的是③④⑤⑧;
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R,则该元素的化合价为-2价,即得到了2个电子,该元素的原子最外层有8-2=6个电子,故答案为:6;
(3)元素周期表中,ⅡA族只含有金属元素,位于元素周期表中的第2纵行,故答案为:2;
(4)第四周期元素中,第ⅡA族元素和第ⅢA族元素之间还有10个过渡金属元素,若第IIA族原子序数为a,则第IIIA族原子序数为a+11,故答案为:a+11;
(5)Fe位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,其原子结构示意图为,故答案为:Ⅷ;;
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物,则XY2为CaF2,其电子式为,若XY2为共价化合物,则XY2为CS2,其结构式为S=C=S。
17. sp3 ②
【详解】Si的原子序数为14,最外层有4个电子,则其价电子层的电子排布式为3s23p2;单晶硅的晶体类型为原子晶体;SiCl4的中心Si原子的价层电子对数为 =4,为sp3杂化;中间体SiCl4(H2O)中Si分别与C1、O形成5个共价键,为sp3d杂化,故答案为:sp3;②。
18.(1)在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定
(2)AD
【详解】(1)根据表中的相关共价键的键能可知,若6mol N形成类似白磷分子结构的N4分子,可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ;若6mol N形成N2分子,则可释放的能量为946kJ2=1892kJ,显然,形成N2分子放出的能量更多,故在N数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若6mol P形成P4分子,可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ;若6mol P形成P2分子,则可释放的能量为489kJ2=978kJ,显然,形成P4分子放出的能量更多,故在P数目相同的条件下,P4具有更低的能量,能量越低越稳定;故答案为在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定;
(2)A.I中S原子形成2个σ键,且有2对孤电子对,则S原子采取sp3杂化,故A正确;
B.II中元素电负性:O>S>C>H>Hg,电负性最大的是O,故B错误;
C.III中C原子采取sp3杂化,故C—C—C键角小于180°,故C错误;
D.III是一种钠盐,含有离子键和共价键,故D正确;
E.IV中S—O键和S=O键的键长不同,则其键角不同,故E错误。
故答案选AD。
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