第二章分子结构与性质测试（含解析）高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章《 分子结构与性质》测试
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．与中心原子的价层电子对数相同
B．中硼原子的杂化类型与苯中碳原子的杂化类型相同
C．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物
D．和都是正四面体形分子且键角都为
2．下列有关HNO2和HNO3的说法不正确的是
A．HNO2既有氧化性又有还原性
B．HNO3不稳定，受热易分解
C．的空间构型为V形
D．中N原子的杂化方式为sp3
3．甲烷分子(CH4)失去一个H＋，形成甲基阴离子()，在这个过程中，下列描述不合理的是
A．碳原子的杂化类型发生了改变 B．粒子的形状发生了改变
C．粒子的稳定性发生了改变 D．粒子中的键角发生了改变
4．下列说法正确的是
①非极性分子中一定含有非极性键
②键与键的电子云形状相同
③含有π键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同
④冰中存在极性共价键
A．①③ B．①② C．②③ D．③④
5．下列说法正确的是
A．含有阴离子的晶体一定含有阳离子
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间存在氢键
C．HF溶于水时只破坏了分子间作用力
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时破坏离子键和共价键
6．韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法正确的是
A．暖冰中水分子是直线型分子
B．水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C．暖冰中水分子的各原子均满足8电子稳定结构
D．在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”
7．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子核外有2个未成对电子，Z是地壳中含量最多的元素，W原子的逐级电离能()依次为578、1817、2745、11575、14830……下列说法正确的是
A．化合物为非极性分子 B．元素W在周期表中位于第3周期第ⅠA族
C．元素电负性大小：Z8．下列有关微粒性质的排列顺序，正确的是
A．键角：NH3＞CH4 B．热稳定性：H2O＞HF
C．沸点：CH4＞SiH4 D．第一电离能：P＞S
9．反应可用于纯硅的制备。下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数
B．用E表示键能，该反应
C．高温下反应每生成需消耗
D．是含极性共价键的非极性分子
10．下列说法不正确的是（ ）
A．由于H-O键比H--S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高
B．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键
C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大
D．氯化铵固体受热分解既破坏了离子键又破坏了共价键
11．W、X，Y，Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列说法错误的是
A．最简单氢化物的沸点：Z>X
B．仅含W和X两种元素的化合物也有可能是离子化合物
C．由Y和Z两种元素所形成的化合物YZ，可用作食品的防腐剂
D．由W、X，Z三种元素所形成的化合物中，可能既含离子键又含共价键
12．下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是
A．食盐熔化 B．HCl溶于水
C．碘升华 D．氢氧化钠熔化
二、填空题
13．请回答下列问题：
(1)请用学过的知识解释下列现象：
①O3在水中的溶解度比O2在水中的溶解度大，原因是_______；
②在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，结果石蜡在不同方向熔化的快慢不同，原因是_______。
(2)将О原子的轨道表示式补充完整_______。
(3)已知COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，则其分子中σ键和π键的个数比为_______，中心原子的杂化方式为_______。
(4)已知超分子18-冠-6的空腔直径为260~320 pm，则下列碱金属离子可被18-冠-6识别的是_______
碱金属离子 离子直径/pm
A 152
B 204
C 276
D 334
14．分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则一个分子中键的数目为___________。
15．(1)C2H4的电子式为___________；
(2)写出苯与浓硝酸、浓硫酸混合物在60℃时反应的化学方程式___________；
(3)有机物乙醇和乙酸都可以和水互溶的原因是：___________；
(4)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)___________(填“大于”“等于”或“小于”)Ka(苯酚)
16．雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)均可入药，具有解毒、杀菌、去燥湿的功效，也是中国画主要的黄色矿物质颜料。回答下列问题：
(1)基态硫原子核外电子的运动轨道数有___________种；其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为___________。
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为___________。
(3)S和As比较，电负性较大的是___________，其判断理由是___________。
(4)元素Mg的第一电离能大于Al的第一电离能的原因是___________。
(5)已知高温下CuO→Cu2O＋O2，从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看，能生成Cu2O的原因是___________。
(6)CS2分子中，共价键的类型有___________，C原子的杂化轨道类型是___________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子___________。
17．氧的常见氢化物有H2O与H2O2。
(1)纯净H2O2为浅蓝色粘稠液体，除相对分子质量的影响外，其沸点(423K)明显高于水的原因为_______。
(2) H2O2既有氧化性也有还原性，写出一个离子方程式其中H2O2在反应中仅体现还原性_______。
18．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。完成下列填空。
(1)碳的原子结构示意图为_______，硫原子最外层电子排布式是_______，氧原子核外有_______种能量不同的电子。从结构上看，乙硫醇(CH3CH2SH)可视为乙醇中氧原子被硫替代而得的一种有机物，其分子中S-H的极性_______CH3CH2OH分子中O-H的极性(填“>”、“=”或“<”)。
(2)与CO2相同，COS中所有原子最外层也都满足8电子结构，COS属于_______分子(填“极性”或“非极性”)，COS沸点_______CO2沸点(填“>”、“=”或“<”)。
(3)羰基硫可用H2S和CO混合加热制得，反应方程式如下：CO+H2S COS+H2。反应中起被还原的元素_______，氧化产物是_______。
19．氢键
(1)氢键是一种_____的分子间作用力。水分子之间的氢键是一个水分子中的____原子与另一个水分子的_____原子间形成的_____。
(2)水分子之间的氢键对水的物理性质的影响：①水的熔、沸点____；②水的比热容____；③水结成冰后，密度____。
参考答案：
1．D
【详解】A．中N原子的价层电子对数为4，中O原子的价层电子对数也为4，A正确；
B．中硼原子价层电子对数为3，无孤电子对，硼原子采取杂化，苯分子中C上无孤电子对，形成3个键，碳原子采取杂化，杂化类型相同，B正确；
C．过氧化钠中存在非极性共价键，但过氧化钠是离子化合物，C正确；
D．的空间结构为正四面体形，正四面体中心无原子，键角是，D错误；
故选：D。
2．D
【详解】A．亚硝酸中氮为+3价，化合价可以升高，可以降低，所以即有氧化性又有还原性，故A正确；
B．浓硝酸不稳定，见光或者加热易分解生成二氧化氮和水、氧气，故B正确；
C．中心原子N的价层电子对数为=3，孤电子对数为1，所以空间构型是V形，故C正确；
D．中心原子价层电子对数=3，N原子的杂化方式为sp2，故D错误；
故选：D。
3．A
【详解】CH4中C的价层电子对数=4，C为sp3杂化，无孤电子对，为正四面体结构，而中C的价层电子对数=3+=3+1=4，C为sp3杂化，有一对孤电子，空间结构为三角锥形，形状、键角、稳定性均发生改变，但杂化类型不变，仍是sp3杂化，故答案选A。
4．D
【详解】①是非极性分子，分子中只存在极性键，故①错误；
②s电子云是球形，p电子云是哑铃形，所以键与键的电子云形状不同，故②错误；
③π键和键的活泼性不同导致物质的化学性质不同，含有π键的物质性质较活泼，故③正确；
④键是极性键，故④正确；
③④符合题意，D项正确；
故选D。
5．A
【详解】A．含有阴离子的晶体一定是离子晶体，一定含有阳离子，故A正确；
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H-O键的键能比H-S的键能大，故B错误；
C．HF分子中含有分子间作用力和氢键，故HF溶于水时破坏了分子间作用力和氢键，故C错误；
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时的电离方程式为NaHSO4=Na++HSO，熔融时只破坏离子键，故D错误；
故选A。
6．D
【详解】A．水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子，所以水分子是V型结构，A错误；
B．水凝固形成20℃时的“暖冰”没有新物质生成，所以所发生的变化不是化学变化，B错误；
C．氢原子不满足8电子稳定结构，C错误；
D．在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”，否则20℃时，水分子不能瞬间凝固形成冰，D正确；
答案选D。
7．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z是地壳中含量最多的元素，则Z是O元素；W原子的逐级电离能(kJ/mol)依次为578、1817、2745、11575、14830……，则W为Al元素；基态X原子核外有2个未成对电子，X为C元素；Y的原子序数比C大、比O小，Y为N元素。
【详解】A．化合物XZ2为CO2，二氧化碳为直线型分子，正负电荷重心重合，为非极性分子，A正确；
B．W为Al元素，位于元素周期表第三周期第IIIA族，B错误；
C．同一周期从左向右，元素电负性逐渐增大，电负性：ND．电子层数相同时，核电荷数越多，微粒半径越小，简单离子的半径：Al3+答案选A。
8．D
【详解】A．NH3是三角锥形，而CH4是正四面体形，因此键角：CH4＞NH3，A错误；
B．元素的非金属性越强，其相应的氢化物就越稳定。由于元素的非金属性：F＞O，所以相应的简单氢化物的热稳定性：HF＞H2O，B错误；
C．C、Si是同一主族元素，CH4、SiH4都是由分子构成的物质。物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高。由于相对分子质量：SiH4＞CH4，所以物质的沸点：SiH4＞CH4，C错误；
D．一般情况下，同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第IIA、第VA族时，原子核外电子处于其轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以元素的第一电离能：P＞S，D正确；
故合理选项是D。
9．D
【详解】A．Si为固体，不出现在表达式中，该反应的平衡常数，A错误；
B．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，硅晶体中每个Si原子形成4个Si-Si键，每个 Si-Si键为2个Si原子共用，故每个Si原子相当于单独含有2个Si-Si键，即1mol晶体硅中含有2molSi-Si键，则该反应△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H) -4E(H-Cl)-2E(Si-Si)，B错误；
C．高温下Vm未知，不能计算出氢气体积，C错误；
D．是含极性共价键(Si-Cl)的非极性分子，D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A. H2O和H2S的熔沸点与化学键无关，水的熔沸点比H2S高，因为水中存在氢键，故A错误；
B. 因为HF分子间存在氢键，导致HF的沸点是同族元素的氢化物中最高的，故B正确；
C. 卤素单质的熔沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，所以卤素单质从上到下熔沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，故C正确；
D. 氯化铵为离子化合物，加热分解破坏离子键和共价键，故D正确；
答案选A。
11．A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，XW3、WZ分别为NH3、HCl，则W为H，X为N，Z为Cl元素；四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为17+1-7=11，则Y为Na元素，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X为N，Z为Cl，由于NH3中存在分子间氢键，导致沸点反常升高，则最简单氢化物的沸点：NH3＞HCl即X>Z，A错误；
B．由分析可知，W为H，X为N，仅含W和X两种元素的化合物也有可能是离子化合物如NH5即NH4H，B正确；
C．由分析可知，Y为Na，Z为Cl，则由Y和Z两种元素所形成的化合物YZ即NaCl，可用作食品的防腐剂，C正确；
D．由分析可知，W为H，X为N，Z为Cl，则由W、X，Z三种元素所形成的化合物即NH4Cl中，可能既含铵根离子和氯离子键的离子键，铵根离子内部又含共价键，D正确；
故答案为：A。
12．C
【详解】A．氯化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故A不符合题意；
B．HCl溶于水时克服的是共价键，故B不符合题意；
C．碘升华时克服的是范德华力，故C符合题意。
D．氢氧化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故D不符合题意。
综上所述，答案为诶C。
13．(1) O3是极性分子，O2是非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，O3在水中的溶解度比O2在水中的溶解度大 晶体存在各向异性
(2)
(3) 3：1 sp2
(4)C
【解析】(1)
①O2分子是直线型结构，分子中正电中心和负电中心重合，为非极性分子，O3分子的空间构型为V型，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，由相似相溶原理可知，极性分子O3在极性分子水中的溶解度比非极性分子O2要大；
②晶体的外形和内部质点排列高度有序，物理性质表现出各向异性，水晶属于晶体，具有各向异性，不同方向导热性能不同，而石蜡属于非晶体，不具有各向异性，所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形；
(2)
O原子的电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为；
(3)
COCl2分子中有1个C=O键和2个C Cl键，所以COCl2分子中σ键的数目为3，π键的数目为1，σ键和π键的个数比为3：1；COCl2分子的中心原子C电子对数=3+×(4 1×2 2)=3，故中心原子杂化方式为sp2；
(4)
由表格中的数据可知K+的离子直径在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6可以识别K+，故选C。
14．30
【详解】分子中每个碳原子只和相邻的3个碳原子形成化学键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，那么中每个C原子成3根键，即2根单键和1根双键的稳定结构，即C60中单键数：双键数=2：1，成键数=×3×60=90，单键数=60，双键数=30，碳碳双键中含有1个键，则一个分子中键的数目为30。
15． 乙醇和乙酸可以和水形成氢键 小于
【详解】(1)C2H4分子内存在一个碳碳双键，故电子式为：，故答案为：；
(2)苯与浓硝酸、浓硫酸混合物在60℃时发生苯环上的氢原子被硝基取代的反应，反应方程式为：，故答案为：；
(3)乙醇、乙酸中都含有电负性较强的O原子，能形成氢键，为极性分子；水中也含有氢键，也为极性分子，乙醇、乙酸都能与水形成氢键，所以根据相似相溶原理可得乙醇和乙酸都可以和水互溶，故答案为：乙醇和乙酸可以和水形成氢键；
(4)因为存在分子内氢键，减弱了氢离子的电离，故电离平衡常数减小，故答案为：小于。
16．(1) 9 哑铃形
(2)
(3) S 同一主族从上而下，元素的非金属性逐渐减弱，As和P同主族，故非金属性As(4)Mg原子的3p轨道全空，结构较稳定
(5)CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时能生成Cu2O。
(6) σ键和π键 sp CO2、SCN-(或COS等)
【详解】（1）S是16号元素，根据构造原理可知基态S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，S原子核外电子运动的轨道数目是1+1+3+1+3=9；其占据的最高能级是3p能级，该能级电子云轮廓图形状为哑铃形。
（2）砷是33号元素，基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，轨道表示式为；
（3）S和As比较，电负性较大的是S，其判断理由是同一主族从上而下，元素的非金属性逐渐减弱，As和P同主族，故非金属性As＜P，而P和S同周期，同一周期从左向右，元素的非金属性逐渐增强，故非金属性S＞P，故电负性较大的是S；
（4）元素Mg的第一电离能大于Al的第一电离能的原因是Mg原子的3S轨道全充满、3p轨道全空，结构较稳定；
（5）已知高温下CuO→Cu2O＋O2，从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看，能生成Cu2O的原因是：CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时能生成Cu2O；
（6）CS2分子的结构式为S=C=S，C=S为极性键，双键中有1个σ键和1个π键，共价键的类型有σ键和π键，分子中，中心原子孤电子对数、价电子对数，则其空间构型为直线形、C原子的杂化轨道类型是sp；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，等电子体具有相同的结构特征，则与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子CO2、SCN-(或COS等)。
17． H2O2分子间氢键比H2O分子间强或氢键数目多
【详解】(1)H2O和H2O2分子间都能形成氢键，且H2O2分子间形成的氢键更多，所以除相对分子质量的影响外，其沸点(423K)明显高于水，原因为H2O2分子间氢键比H2O分子间强或氢键数目多。答案为：H2O2分子间氢键比H2O分子间强或氢键数目多；
(2) H2O2在反应中仅体现还原性，则应与强氧化剂发生反应，如与KMnO4酸性溶液反应，离子方程式为。答案为：。
18．(1) 3s23p4 3 <
(2) 极性 ＞
(3) H COS
【解析】(1)
碳是第6号元素，原子结构示意图为：，S的最外层有6个电子，最外层电子排布式是：3s23p4，相同能级中的原子能量相同，氧原子核外电子排布式为：1s22s22p4，能量不同的电子有3种，乙硫醇分子中S-H的极性小于CH3CH2OH分子中O-H的极性，因为S的电负性比O小，对键合电子的吸引力小，导致共用电子对的偏移减小，键极性减小，故答案为：；3s23p4；3；<；
(2)
COS的电子式为：，C为sp杂化，为直线形分子，但由于C=O与C=S键键长不同，空间结构不对称，为极性分子，COS与CO2均为分子晶体，COS的相对分子质量更大，范德华力更大，熔沸点更高，故答案为：极性；＞；
(3)
C元素化合价从+2→+4，H化合价从+1→0，H2S做氧化剂，H元素化合价降低，被还原，CO做还原剂，其对应产物为氧化产物COS，故答案为：H；COS。
19．(1) 特殊 氢 氧 分子间作用力
(2) 较高 较大 变小