第二章分子结构与性质检测题(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》检测题
一、单选题
1．下列描述中正确的是
A．分子的空间结构为角形
B．的空间结构为平面三角形
C．中每个原子均满足最外层8电子稳定结构
D．和的中心原子均为杂化
2．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子总数与Y原子次外层的电子数相同，Y是短周期中金属性最强的元素，Z所在周期数与族序数相同，W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A．由X、Y组成的化合物中一定不含共价键
B．X单质的氧化性比W单质的氧化性强
C．Z的氧化物的水化物是强碱
D．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
3．下列关于杂化轨道的叙述中，错误的是
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．中心原子能量相近的价电子轨道杂化，形成新的价电子轨道，能量相同
C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
D．杂化轨道可能形成π键
4．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．常温常压下，22.4 L乙炔中含有的σ键数目为3NA
B．常温常压下，16 g硫中含有的价层电子数目为2NA
C．1 L 0.1 mol·L-1 HF溶液中含有的数目为0.1NA
D．34 g H2O2中含有的非极性共价键数目为NA
5．下列说法错误的是
A．淀粉经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品
B．镁是优质的耐高温材料，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等
C．冰刚好融化成水时，破坏了部分范德华力和氢键，空隙减小
D．在碱催化下，苯酚和甲醛可以反应生成网状结构的高分子
6．元素H、C、N可组成多种杂环化合物，例如 (吡啶)、 (吡咯)，下列说法错误的是
A．电负性： B．中，为杂化
C．、都难溶于水 D．、都含有π键
7．下列描述中正确的是
A．是空间构型为形的极性分子
B．、和的中心原子均为杂化
C．将过量的氨水加入到溶液中，最终得到蓝色沉淀
D．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有键，可能有键
8．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．24g乙烯和丙烯的混合气体中p－pσ键数目为2NA
B．1L1mol/L氯化铵溶液中NH和H+数目之和为NA
C．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D．标准状况下，11.2LCH4与22.4LCl2反应后分子总数为1.5NA
9．下列关于氢键的说法或现象中正确的是
①常温常压下，H2O的熔、沸点比第VIA族其他元素氢化物的高
②接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些
③H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
④DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相互结合的
⑤氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时，作用力最强
⑥邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的高
⑦可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键
A．①②③⑥ B．①③⑤⑥ C．①②④⑤ D．①③④⑦
10．下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是
A．CCl4 B．SO2 C．NH3 D．H2O
11．一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24，下列叙述错误的是
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．X的氟化物中心原子的杂化方式为sp3杂化
C．X在周期表中的位置为第2周期第ⅢA族，且电负性XD．Z+核外电子空间运动状态有5种
12．下列叙述正确的是（ ）
①两种原子构成的分子中的化学键都是极性键
②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键
③含有共价键的化合物一定是共价化合物
④只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高
⑤难失去电子的原子，易形成阴离子
⑥单质分子中不存在化学键，化合物的分子中才存在化学键
⑦离子化合物中一定含有离子键
A．只有①⑦ B．只有②⑦ C．只有⑦ D．只有①⑤⑦
13．化学家维勒发现无机化合物氰酸铵NH4CNO通过加热可以转变为有机化合物尿素CO(NH2)2，使有机化学进入合成时代。其中尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面。下列说法错误的是
A．CO(NH2)2易溶于水
B．NH4CNO和CO(NH2)2中所含化学键类型完全相同
C．最低能量构型的CO(NH2)2中C和N都采取sp2杂化
D．元素的电负性O＞N＞C＞H
二、填空题
14．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O72-＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH
（1）Cr3＋基态核外电子排布式为_________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。
（2）CH3COOH中C原子轨道杂化类型为______________；1molCH3COOH分子中含有σ键的数目为 ______。
（3）与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)；H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为___________。
15．数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分：
目前空气的主要成分 N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分 CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白(填化学式)：
（1）含有10个电子的分子有________________。
（2）由极性键构成的非极性分子有____________；
（3）分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有_________，它的立体构型为__________；
（4）极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是___________，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成______________；
16．人们长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是1971年斯图尔杰和阿佩曼成功地合成次氟酸后，这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过，得到毫克量的次氟酸。
(1)以下两种结构式，能正确地表示次氟酸的结构的是___________；
A． B．
(2)次氟酸中氧元素的化合价是_____，次氟酸的电子式为_____，次氟酸的分子中共价键的键角____(填“>”“＜”或“=”)180°。
17．从微粒之间的作用力角度解释下列事实。
(1)溴化氢受热比碘化氢受热难分解：_______。
(2)溴化氢比碘化氢沸点低：_______。
18．钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在离子。离子的几何构型为___，中心原子的杂化形式为___。
19．(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：_______和_____；_____和______。
(2)HF的沸点比HCl的高，原因是____；SiH4的沸点比CH4的高，原因是________。
(3)在下列物质①P4 ②NH3 ③HCN ④BF3 ⑤H2O ⑥SO3 ⑦CH3Cl中，属于含有极性键的极性分子的是（填序号）_______。
(4)根据价层电子对互斥理论判断下列问题：
CO2分子中，中心原子的杂化方式为__杂化，分子的立体构型为________。
SO32-中，中心原子的杂化方式为__杂化，离子的立体构型为_________。
HCHO分子中，中心原子的杂化方式为__杂化，分子的立体构型为_________。
(5)试比较下列含氧酸的酸性强弱（填“＞”、“＜”或“=”）：
HClO4_____HClO2 H2CO3______H2SiO3 H2SO3_______H2SO4
20．回答下列问题：
(1)计算下列分子或离子中带“ ”原子的价电子对数。
①CCl4______②BeCl2______③BCl3______④PCl3_____。
(2)计算下列微粒中带“ ”原子的孤电子对数。
①H2S______②PCl5______③BF3______④NH3______。
(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。
①H2Se______；②NH______；③BBr3______；④CHCl3______；⑤SiF4_____。
参考答案：
1．D
【详解】A．分子中原子形成2个键，孤电子对数为0，为直线形分子，A错误；
B．中原子形成3个键，孤电子对数为，为三角锥形离子，B错误；
C．中原子最外层电子数为，C错误；
D．分子中原子形成4个键，孤电子对数为0，为杂化，中原子形成3个键，孤电子对数为，为杂化，D正确；
故选：D。
2．B
【分析】Y是短周期中金属性最强的元素，则Y为Na元素；X原子核外电子总数与Y原子次外层的电子数相同，则X为O元素；Z所在周期数与族序数相同，Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，所以W为S元素。
【详解】A．O元素和Na元素可以形成Na2O2，其含有非极性共价键，故A错误；
B．同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性O>S，则单质的氧化性O2>S，故B正确；
C．Al的氧化物的水化物为Al(OH)3，属于弱碱，故C错误；
D．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：Y＞Z＞W＞X，故D错误；
综上所述答案为B。
3．D
【详解】A．中心原子为杂化时，其分子不一定为正四面体结构，如氨气、水中的中心原子均为杂化，氨气为锥形、水为V形，故A正确；
B．中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，能量相同，故B正确；
C．杂化时，杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变，故C正确；
D．杂化轨道只能用于形成σ键，故D错误；
故选D。
4．D
【详解】A．在1个乙炔分子中，含有3个σ键，常温常压下，22.4 L乙炔的物质的量小于1mol，则含有的σ键数目小于3NA，A不正确；
B．1个S原子的价层电子数为6，常温常压下，16 g硫的物质的量为0.5mol，则含有的价层电子数目为3NA，B不正确；
C．氢氟酸为弱酸，在水溶液中发生部分电离，则1 L 0.1 mol·L-1 HF溶液中含有的数目小于0.1NA，C不正确；
D．1个H2O2分子中含有1个-O-O-，34 g H2O2的物质的量为1mol，则含有的非极性共价键数目为NA，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．淀粉水解生成葡萄糖，以葡萄糖为原料，经发酵可以得到食醋、味精、氨基酸等多种产品，故A正确；
B．镁不是耐高温材料，氧化镁是耐高温材料，镁合金被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等，故B错误；
C．氢键具有方向性，冰融化成水，破坏了部分范德华力和氢键，分子间空隙减小，体积减小，密度增大，故C正确；
D．在碱催化下，苯酚和过量的甲醛可以反应生成网状结构的高分子，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】A．由元素周期律可知同周期从左到右电负性逐渐增大，从上到下电负性逐渐减小，电负性：，故A正确；
B．中原子有两个键，孤电子为对1，所以N的价层电子对为3，为杂化，故B正确；
C．能形成氢键，具有亲水性，故C错误；
D．双键中有一个键和一个键，和都有双键，故D正确；
故答案为C。
7．D
【详解】A．的结构为S=C=S，碳原子杂化轨道数为(4+0)=2，采取sp杂化，具有直线型结构的分子，结构对称，正负电荷的中心重合，为非极性分子，故A错误；
B．价层电子对数为3+(5-3)=4，中心原子为杂化；价层电子对数为3+(4-32+2)=3，中心原子为杂化；价层电子对数为3+(6-32+2)=4，中心原子为杂化；故B错误；
C．将过量的氨水加入到CuSO4溶液中，首先生成氢氧化铜蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解形成深蓝色溶液，故C错误；
D．单键一定是键，双键、三键只有1个键，其它为键，即双原子或多原子形成的气体单质中，一定有键，可能有键，故D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．24g乙烯和丙烯的混合气体中不确定具体乙烯、丙烯的质量，不能计算含有p－pσ键数目，A项错误；
B．1L1mol/L氯化铵溶液中氯离子为1mol，根据电荷守恒可知，，则NH和H+物质的量大于1mol，数目之和大于NA，B项错误；
C．反应体系中存在的反应为产生的NO2为2mol。但NO2存在平衡，充分反应后体系中分子数目小于2NA，C项错误；
D．标况下由得反应前CH4和Cl2分别为0.5mol和1mol，发生的反应为 、 、和 ，四个反应均是反应前后分子数不变的反应，所以光照后分子分子总数为1.5NA，D项正确；
故选D。
9．C
【详解】①水分子之间能形成氢键，所以常温常压下，H2O的熔、沸点比第VIA族其它元素氢化物的高，①正确；
②由于水分子之间存在氢键，使水分子通常以几个分子聚合的形式存在，所以接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些，②正确；
③H2O比H2S稳定是因为由于分子内的共价键O-H比S-H键牢固，与分子间存在的氢键无关，③错误；
④DNA双螺旋的两个螺旋链上的碱基通过氢键配对、即通过氢键相互结合在一起，④正确；
⑤由于氢键具有方向性，氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时，作用力最强，⑤正确；
⑥邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔沸点相对较低，对羟基苯甲酸，形成分子间氢键，使熔沸点相对较高，⑥错误；
⑦可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子中C电负性不大、不可能与水分子间形成氢键，⑦错误；
综上C ①②④⑤ 正确，答案选C。
10．A
【详解】A．CCl4中碳原子价层电子对个数=4+×(4-4×1)=4，所以C原子采用sp3杂化，VSEPR模型为正四面体结构，不含有孤电子对，所以其空间构型为正四面体结构，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，故A正确；
B．SO2中孤对电子为=1，σ 键电子对为2，价层电子对个数=1+2=3，S原子采取sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形结构，含有1个孤电子对，空间构型为V形，VSEPR模型与分子立体结构模型不一致，故B错误；
C．氨气分子中氮价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4，VSEPR模型为正四面体结构，含有1个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，VSEPR模型与分子立体结构模型不一致，故C错误；
D．水分子中氧原子价层电子对个数=2+×(6-2×1)=4，VSEPR模型为正四面体结构，含有2个孤电子对，空间构型是V型，VSEPR模型与分子立体结构模型不一致，故D错误；
故选A。
【点睛】明确价层电子对互斥模型和微粒的空间构型的关系为解答的关键。注意孤电子对个数的计算方法，这是解答本题的易错点，注意实际空间构型要去掉孤电子对。
11．B
【详解】元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24，结合化合物的结构分析，W为H，X为B，Y为C，Z为Na;
A．在化合物中，H、B、N之间形成共价键，故A正确；
B．BF3中中心原子是B，其价层电子对是，所以中心原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；
C．B有两个电子层，且最外层电子数为3，所以在周期表中的位置为第2周期第ⅢA族，同周期电负性逐渐增强，所以BD．Na+的核外电子排布式是1S22S22P6,共有5个运动轨道，就有5种空间运动状态，故D正确；
故答案为：B
12．B
【详解】①两种原子构成的分子中的化学键不一定是极性键，如H2O2由两种元素构成，含有O原子和O原子形成的非极性键，故①错误；
②不同种非金属元素形成极性共价键，故②正确；
③含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如Na2O2，故③错误；
④离子化合物的熔点不一定比共价化合物的熔点高，如二氧化硅的熔点大于NaCl的，故④错误；
⑤难失去电子的原子，不一定易形成阴离子，如稀有气体等，故⑤错误；
⑥单质分子中也可以存在化学键，如O2、H2等，故⑥错误；
⑦含有离子键的化合物为离子化合物，故⑦正确；
综上所述正确的有②⑦，答案为B。
13．B
【详解】A．CO(NH2)2为极性分子，与水分子间能形成氢键，所以其易溶于水，A正确；
B．NH4CNO为离子化合物，含有离子键，CO(NH2)2为共价化合物，分子中不含有离子键，B错误；
C．尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面，则表明N原子的最外层孤对电子没有参与杂化，最低能量构型的CO(NH2)2中C和N的价层电子对数都为3，都采取sp2杂化，C正确；
D．元素的非金属性O＞N＞C＞H，则元素的电负性O＞N＞C＞H，D正确；
故选B。
14． 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 O sp3、sp2 7mol或7NA H2F＋ H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键
【详解】（1）Cr属于第四周期ⅥB族，Cr原子核外有24个电子，基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1，Cr3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3；Cr3＋提供空轨道，另一方提供孤电子对，只有氧元素有孤电子对，与Cr3＋形成配位键的原子是O；
（2）甲基中碳原子有4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，则杂化类型是sp3，羧基中碳有3个σ键，无孤电子对，价层电子对数3，则杂化类型是sp2；CH3COOH中含3个C—H键、1个C—C键、1个C—O键、1个O—H键和1个C=O键，单键全为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，则1molCH3COOH中含有σ键的数目为7mol或7NA；
（3）等电子体：原子总数相等，价电子总数相等，故与H2O互为等电子体的一种阳离子是H2F＋；H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键。
15． H2O、Ne、CH4、NH3 CH4、CO2 CH4 正四面体形 NH3 氢键
【详解】（1）含有10个电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。
（2）由极性键构成的非极性分子有CH4、CO2。
（3）分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有CH4 ，它的立体构型为正四面体形。
（4）极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是NH3 ，由于它的分子和水分子之间形成氢键，所以NH极易溶于水。
点睛：本题以原始大气为资料背景，考查CH4、NH3、CO、CO2四种气体的性质，以及质量守恒定律等知识，难度不大，根据已有的知识分析解答即可。
16． A 0 ＜
【详解】(1)因HFO为共价化合物，根据共价键成键的特点，氢原子形成一对共用电子对，氧原子形成两对共用电子对，氟原子形成一对共用电子对，其结构式为H O F，故答案为A；
(2)因为F元素吸引电子对的能力比O元素强，在次氟酸中F元素呈 1价，H元素为+1价，则O元素呈零价，次氟酸的电子式，次氟酸中心原子是氧，氧原子的价层电子对数为4，O采用sp3杂化，分子构型为V形，分子中共价键的键角＜180°。
17．(1)H-Br键比H-I键键长短、键能大，所以溴化氢受热比碘化氢受热难分解
(2)HBr与HI结构相似，HBr相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低
【解析】（1）
氢化物受热分解的难易程度与分子内化学键强弱有关，键比键的键长短、键能大，所以溴化氢受热比碘化氢受热难分解。
（2）
沸点与分子间作用力有关，与均为分子晶体、结构相似，而相对分子质量小，分子间作用力小，因此溴化氢比碘化氢沸点低。
18． V形 sp3
【详解】与OF2互为等电子体，OF2属于V形，因此几何构型为V形；
离子中中心原子价层电子对数为=4，中心原子为sp3杂化。
19． N2O CO2 N2 CO HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键 对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力就大，所以SiH4的沸点比CH4的沸点高 ②③⑤⑦ sp 直线形 sp3 三角锥形 sp2 平面三角形 > > <
【分析】(1)根据等电子体是原子数相同，最外层电子数相同的微粒，结合元素的要求书写相应的等电子体；
(2)分子间形成氢键会增加分子之间的吸引力；根据结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强分析；
(3)不同的非金属原子间形成极性共价键，若分子排列对称是非极性分子，否则为极性分子；
(4)根据杂化轨道数=σ键数目+孤对电子对数，确定杂化轨道，再结合孤对电子对数确定空间构型；
(5)同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸的酸性越强；元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强。
【详解】(1)根据等电子体的概念，由于元素仅由第二周期元素组成，且属于共价分子，因此可能的等电子体有CO2与N2O；CO与N2；
(2)HCl、HF都是氢化物，由于F原子半径小，吸引电子能力强，HF分子间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使HF的沸点比HCl的高；C、Si是同一主族的元素，SiH4和CH4结构相似，二者都是分子晶体，由于结构相似的物质，相对分子质量越大，物质的分子之间的作用力就越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化需要的能量越高，物质的沸点就越高，相对分子质量SiH4比CH4的大，所以物质的沸点SiH4比CH4的高；
(3) ①P4中的P—P键是非极性共价键，分子排列对称，属于非极性分子，①不符合题意；②NH3中的N—H键是极性共价键，分子排列不对称，属于极性分子，②符合题意；
③HCN分子结构简式为H—C≡N，H—C键及C≡N都是极性共价键，由于分子中正负电荷重心不重合，不对称，因此属于极性分子，③符合题意；
④BF3中的B—F键是极性共价键，分子为平面三角形，排列对称，属于非极性分子，④不符合题意；
⑤H2O中的H—O键是极性共价键，分子为V形，排列不对称，属于极性分子，⑤符合题意；
⑥SO3中的S—O键是极性共价键，分子为平面三角形，排列对称，属于非极性分子，⑥不符合题意；
⑦CH3Cl中的C—H键、C—Cl键都是极性共价键，分子为四面体形，分子排列不对称，属于极性分子，⑦符合题意。
故属于含有极性键的极性分子的是②③⑤⑦；
(4)CO2分子中，中心原子C原子形成2个σ键、2个π键，无孤对电子，C的杂化方式为sp杂化，分子的立体构型为直线形；
SO32-中，中心S原子形成3个σ键、1个π键，无孤电子对，S原子的杂化方式为sp2杂化，SO32-离子的立体构型为三角锥形；
HCHO分子中，中心C原子形成3个σ键、1个π键，无孤对电子，C原子的杂化方式为sp2杂化，该分子的立体构型为平面三角形；
(5)由于同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸的酸性越强；元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强所以酸性：HClO4>HClO2；H2CO3>H2SiO3，H2SO3【点睛】本题考查了物质结构的知识。涉及等电子体、氢键、价层电子对互斥理论、微粒的空间构型、原子的杂化等，难度不大，侧重于基础知识的理解、巩固及应用。
20．(1) 4 2 3 4
(2) 2 0 0 1
(3) V形 V形 平面三角形 四面体形 正四面体形
【解析】略