第二章 分子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第二章 分子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 731.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-26 10:11:09 | ||
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文档简介
第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列分子结构图中的“●”表示中心原子，“○”表示氢原子，小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。
下列说法错误的是
A．只有分子①和③的中心原子采用杂化
B．分子②中含有三条σ键
C．键角大小：③>①>④
D．分子④是极性分子
2．12月份，新疆赛里木湖藏有大量被冰封的甲烷气泡，呈现很漂亮的“冰泡”景观。下列有关说法正确的是
A．水变成冰时，水分子间氢键数目增多
B．甲烷不溶于水的原因是甲烷分子中没有极性键
C．甲烷与水分子之间形成氢键
D．水结冰后体积增大是因为水分子变大
3．意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的分子，其分子结构如图所示。下列说法正确的是
A．与互为同位素 B．分子中只含有共价键
C．分子含共价键 D．沸点比(白磷)高
4．白磷(，结构如图所示)与反应得，可继续与反应： 。固态中含有、两种离子。下列关于、、和的说法正确的是
A．很稳定是因为分子间含有氢键
B．的空间构型为平面三角形
C．与中的P原子杂化方式均为杂化，键角相同
D．1分子中成键电子对与孤电子对的比值为3∶2
5．磷酸盐二聚体和(-R为正丁基)通过静电作用形成的稳定结构如图。下列说法错误的是
A．图中P的杂化轨道类型为
B．图中第2周期元素的最大的是N
C．磷酸盐通过离子键形成二聚体
D．可防止磷酸盐二聚体被水分子解离
6．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．30gCH3COOH中sp3杂化的碳原子数为0.5NA
B．0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C．冰中1molH2O含有氢键的数目为4NA
D．标况下，11.2LCH2=CH2中σ健的数目为2.5NA
7．晶体具有优异的非线性光学性能，超大晶体主要应用于大功率固体激光器。下列说法错误的是
A．键能： B．键极性：
C．的空间构型为正四面体形 D．基态P原子核外最高能级电子数为3
8．反应可用于海水提取溴。下列有关说法正确的是
A．是直线形分子
B．基态O原子的轨道表示式为
C．HBr的电子式为
D．分子中含有6个键
9．我国科学家利用足球烯(C60)合成次晶态金刚石，为碳家族再添新成员。次晶态金刚石中碳原子采用
A．杂化 B．杂化 C．杂化 D．上述3种杂化
10．豆腐脑味道鲜美，营养丰富。豆腐脑中含有的大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂，其结构如图所示，下列有关大豆异黄酮的说法错误的是
A．分子式为C15H10O2 B．分子中所有的原子可能共平面
C．可以发生加成反应和氧化反应 D．所含的酮羰基的键角为109°28′
11．下列叙述中正确的是
A．的酸性大于是因为的极性大于的极性，使的极性大于
B．甲烷分子中心原子采取杂化，键角107°
C．是非极性分子，空间构型为直线形
D．氨气溶于水中，大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为
12．某种含铜的催化剂[Cu(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱氮，催化机理如图所示。下列说法正确的是
A．每一步骤只存在铜和氮元素之间的电子转移
B．该催化循环中Cu的成键数目没有发生变化
C．反应过程中存在非极性键的断裂和形成
D．总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O
13．下列说法中正确的是
A．键比键重叠程度大，形成的共价键稳定
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个键
C．气体单质中，一定有键，可能有键
D．分子中有一个键，二个键
14．类推是化学学习中的常用方法，但类推的结论最终要经过实践的检验才能证明其正确与否。下列类推结论中正确的是
A．第二周期元素氢化物稳定性顺序是HF﹥H2O﹥NH3，则第二周期元素氢化物沸点顺序是HF﹥H2O﹥NH3
B．可电解熔融氯化镁来制取金属镁，则也能用电解熔融氯化钠来制取金属钠
C．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，则Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3
D．常见的氢化物是分子晶体，则所有的氢化物都是分子晶体
15．下列物质中，即含有离子键，又含有共价键的是
A．H2SO4 B．NaOH C．Na2O D．H2O2
二、填空题
16．(1)尿素又称碳酰胺，在160℃分解为氨气和异氰酸，请写出尿素的结构式和氨气的空间构型___________；___________。
(2)的沸点高于的沸点的主要原因是___________。
(3)可用于漂白和杀菌，请写出一定条件下与水反应的方程式___________。
17．回答下列问题：
(1)分子中，C原子的杂化轨道类型是_______。
(2)将通入稀溶液中可生成，分子空间结构为_______，其中氧原子的杂化方式为_______。
(3)中C原子的杂化轨道类型为_______。
18．填空。
(1))蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示：
的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价轨道表示式为___________。
(2)气态SO3分子的空间结构为___________；将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是___________。
19．I、钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成电石(CaC2)，电石与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。
(1)写出电石与水反应的化学方程式___________；反应制得的气体中通常会含有硫化氢等杂质气体，可用___________吸收。
(2)CaCO3中阴离子的空间构型为___________。
(3)该气体分子中σ键与π键的数目之比为___________。
(4)写出2种与互为等电子体的分子的化学式___________。
(5)在碱性溶液中，缩二脲HN(CONH2)2与CuSO4反应得到一种特征紫色物质，其结构如图所示，该反应原理可用于检验蛋白质或其他含键的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为___________、___________。
Ⅱ．自然界中不存在氟的单质，得到单质氟的过程中，不少科学家为此献出了宝贵的生命。1886年，法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉，用电解法成功地制取了单质氟，因此荣获1906年诺贝尔化学奖，氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题：
(6)氟气可以用于制取情性强于的保护气，也可以用于制取聚合反应的催化剂，可以作为工业制取硅单质的中间物质()的原料。
①分子的空间结构为___________。
②S、P、的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(7)工业上电解制取单质铝，常利用冰晶石降低的熔点。、、F的电负性由小到大的顺序为___________，工业上不用电解制取铝的原因为___________。
20．键能
(1)含义：_______中_______化学键解离成_______所吸收的能量。键能的单位是_______。
(2)条件：键能通常是_______条件下的标准值。
(3)应用
①判断共价键的稳定性
从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越_______。
②判断分子的稳定性
一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越_______。
如分子的稳定性：HF_______HCl HBr_______HI。
③估算化学反应的反应热
同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热，即ΔH=_______。
21．按要求回答下列问题。
(1)H3O+中心原子采用______杂化，其键角比H2O中键角______(填“大”或“小”)。
(2)有如下分子：①PCl5②PCl3③BF3④BeCl2⑤NF3⑥CO2⑦HCl⑧H2O2⑨CH4⑩C2H4
①上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是______(填序号)。
②CO2分子中σ键和π键个数之比为______。
③含有极性键的极性分子有_____(填序号)。
④空间结构为三角锥形的分子是______(填序号)。
22．杂化轨道用于___________或用来___________的孤电子对，当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构；当有孤电子对时，孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子的空间结构也发生变化。
三、元素或物质推断题
23．已知物质A～K之间有如下图所示转化关系。其中A是一种易溶于水的离子化合物，在空气中易潮解和变质，在水中可以电离出电子总数相等的两种离子；E为生活中常用消毒剂的有效成分，F是生活中不可缺少的调味剂，G为无色液体，B、C、D、K都是单质；反应②～⑤都是重要的工业反应。（部分反应需要在溶液中进行）
（1）物质D中所含元素在周期表中的位置为____________________________，
E中所含化学键类型有___________________________________________，
M的结构式为___________________________________________________。
（2）反应④的离子方程式为___________________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．①、③、④的中心原子虽然形成的共价键的数目不同，但价层电子对数都是4，所以都采用杂化，故A错误；
B．由结构模型可知，分子②中2个H原子形成2条σ键，2个中心原子间还形成1条σ键，所以共含有三条σ键，故B正确；
C．孤电子对与孤电子对的斥力>孤电子对与成键电子对的斥力>成键电子对与成键电子对的斥力，且随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的的斥力减小，键角也减小，则键角大小：③>①>④，故C正确；
D．分子④是V形结构，分子结构不对称，正负电荷的重心不重合，是极性分子，故D正确；
答案选A。
2．A
解析：A．水结冰时，由于形成了更多的分子间氢键，导致体积膨胀，A正确；
B．甲烷中碳和氢之间是极性键，其不溶于水是因为甲烷是非极性分子，水是极性分子，B错误；
C．甲烷是碳和氢形成的化合物，其和水之间不能形成分子间氢键，C错误；
D．水结冰后体积变大是由于水分子之间间隔变大，水分子体积不变，D错误；
故选A。
3．B
解析：A．与为N元素的不同单质，二者互为素异形体，A错误；
B．由结构可知，只含共价键，B正确；
C．由正四面体的结构可知，含6个键，即分子含共价键，C错误；
D．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，的相对分子质量小于的，故其沸点比的低，D错误；
答案选B。
4．D
解析：A．H2O很稳定是氧元素非金属强，与氢结合的化学键较稳定，氢键只影响物理性质，A错误；
B．PCl3中磷原子价层电子对数为3+=4，含有一个孤电子对，则其空间构型为三角锥形，B错误；
C．根据价层电子对互斥理论，的价层电子对数为4+，则空间构型为正四面体型，键角为109°28′，P4与 中的键角不同，C错误；
D．1分子中成键电子对为6mol、孤电子对为4mol，比值为3∶2，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．由图可知，PO中P原子的价层电子对数为4+ =4，杂化轨道类型为杂化，故A正确；
B．该物质中含有的第二周期元素为C、N、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，三种元素中第一电离能最大的是N，故B正确；
C．由图可知，磷酸盐通过氢键形成二聚体，故C错误；
D．磷酸盐二聚体和(-R为正丁基)通过静电作用可以形成稳定得结构，说明可防止磷酸盐二聚体被水分子解离，故D正确；
故选C。
6．C
解析：A．30g CH3COOH的物质的量为0.5mol，1个分子中有1个碳原子为杂化，0.5mol 中杂化的碳原子数为0.5NA，A正确；
B．XeF4中Xe的价层电子对数为4+=4+2=6，则0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA，B正确；
C．在冰中1个H2O分子与周围4个水分子形成4个氢键，1mol H2O含有氢键的数目为2NA，C错误；
D．1个分子中含5个σ健，中σ健的数目为2.5NA，D正确；
故选C。
7．A
解析：A．元素的非金属性越强，电负性越大，与氢原子形成的共价键的键能越大，元素的非金属性强弱顺序为O>S>P，则键能的大小顺序为H O>H S>H P，故A错误；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，与氢原子形成的共价键的极性越强，元素的非金属性强弱顺序为N>P>As，则键的极性大小顺序为H N>H P>H As，故B正确；
C．磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故C正确；
D．磷元素的原子序数为15，价电子排布式为3s23p3，则原子核外最高能级是电子数为3的3p能级，故正确；
故选A。
8．D
解析：A．中心原子S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，为V形结构分子，A错误；
B．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，其排布规律满足洪特规则，2p能级需优先占据3个简并轨道，B错误；
C．HBr为共价化合物，其电子式为，C错误；
D．分子的结构式为：，所以分子中含有6个键和2个键，D正确；
故选D。
9．A
解析：次晶态金刚石中每个碳原子与4个碳原子形成共价键，C原子价层电子对数为4+=4，采用sp3杂化；
故选A。
10．D
解析：A．分子式为C15H10O2，A正确；
B．苯环上及与苯环直接相连的原子共平面，碳碳双键和碳氧双键为平面构型，醚键为V字形，单键可以旋转，所有原子可能共平面，B正确；
C．含苯环、碳碳双键和碳氧双键，可以发生加成反应，该物质可与氧气发生氧化反应，C正确；
D．酮羰基中C原子杂化方式为sp2杂化，键角约为120°，D错误；
故选D。
11．A
解析：A．羧酸R—COOH结构中，R—结构极性越强，—ROOH羧基在水溶液中电离能力越强，描述正确，符合题意；
B．甲烷分子中心原子采取杂化，键角109°28’，描述错误，不符题意；
C．是极性分子，空间构型为空间折线形，描述错误，不符题意；
D．根据在水溶液中电离为和，可以推测的结构式应为，描述错误，不符题意；
综上，本题选A。
12．C
解析：A．步骤存在铜、氧和氮元素之间的电子转移，故A错误；
B．[Cu(OH)(NH3)]+中Cu的成键数目为2，[Cu(OH)(NH3)]+中Cu的成键数目为4，故B错误；
C．反应过程中有氧气参加反应，断裂氧氧非极性键，有氮气生成，形成氮氮非极性键，故C正确；
D．根据图，加入2NH3、2NO、 O2生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，D说法错误；
故选C。
13．B
解析：A．键是头碰头的重叠，键是肩并肩的重叠，一般键比键重叠程度大，键比键稳定，错误；
B．两个原子间形成单键时，只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，B正确；
C．单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在共价键，C错误；
D．分子中含有两个碳氧双键，即有2个键，2个键，D错误；
故答案选B。
14．B
解析：A．简单氢化物沸点与元素非金属性、氢化物稳定性无关，第二周期元素氢化物沸点顺序是H2O﹥HF﹥NH3，故A项错误；
B．钠与镁都是活泼金属，常通过电解其熔融氯化物制备金属单质，故B项正确；
C．Pb的化合价为+2价、+4价，不存在+3价，Pb3O4可表示为2PbO PbO2，故C项错误；
D．并非所有氢化物都是分子晶体，如NaH属于离子晶体，故D项错误；
综上所述，结论正确的是B项，故答案为B。
15．B
解析：A．H2SO4只有共价键，A错误；
B．NaOH既含有离子键，又含有共价键，B正确；
C．Na2O只有离子键，C错误；
D．H2O2只有共价键，D错误。
答案选B。
二、填空题
16． 三角锥形 分子间存在氢键
解析：(1)尿素在160℃分解为氨气和异氰酸，氨气的分子式为NH3，异氰酸的分子式为HNCO，尿素的分子式为CO(NH2)2，尿素的结构式为；NH3分子中氮原子形成3个键、还有一对孤电子对，所以空间构型是三角锥形。故答案为：；三角锥形。
(2)分子间能形成氢键的氢化物熔沸点较高，和均为分子晶体，而氨气分子间有氢键，分子间没有氢键，氢键的存在导致氨气熔沸点较高。故答案为：分子间存在氢键。
(3)NCl3可用于漂白和杀菌，说明一定条件下与水反应有HClO生成，HClO有漂白和杀菌的作用，则方程式为。故答案为：。
17．(1)
(2) V形
(3)
解析：（1）分子中，C原子价电子对数为，没有孤电子对，故其杂化轨道类型是sp；
（2）分子的中心原子的价电子对数为，中心原子有2对孤电子对，故分子的空间结构为V形，氧原子的杂化方式为；
（3）中C原子有两种，甲基中的碳原子与相邻原子形成4对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为；羧基中的碳原子与氧原子形成双键，还分别与甲基上的碳原子、羟基中的氧原子各形成1对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为。
18．(1) 正四面体形 sp3杂化
(2) 平面三角形 sp3杂化
解析：(1)中S有4个σ键，孤电子对数是=0，因此价层电子对数为4，空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4，即杂化类型为sp3杂化；基态O原子的价电子排布式为2s22p4，故价轨道表示式是；
(2)SO3中价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
19．(1) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑ 硫酸铜溶液
(2)平面三角形
(3)3：2
(4)CO、N2
(5) sp2 sp3
(6) 正四面体形
(7) 是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电
解析：（1）CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子，该气体分子为C2H2，CaC2与水反应的化学方程式为：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑，硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，因此可用硫酸铜溶液吸收硫化氢。
（2）②CaCO3中阴离子为CO，CO的中心原子价层电子对数为3+=3，采取sp2杂化，空间构型为平面三角形。
（3）③该气体分子为C2H2，其结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键为1个σ键、2个π键，则其中σ键与π键的数目之比为3:2。
（4）④的原子数为2、价电子总数为10，依据同主族变换和左右移位法可知，与互为等电子体的分子的化学式为：CO、N2。
（5）缩二脲分子中碳为双键碳，采取sp2杂化，氮原子形成的均为单键，采取sp3杂化。
（6）①中中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形；
②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，S、P、为同周期元素，由于P的轨道处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为。
（7）元素的电负性随元素的非金属性增强而增大，随元素的金属性减弱而增大，故、、F的电负性由小到大的顺序为；工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电。
20．(1) 气态分子 1mol 气态原子 kJ mol-1
(2)298.15K、100kPa
(3) 牢固 稳定 > > 反应物中化学键键能之和﹣生成物中化学键键能之和
解析：略
21．(1) sp3 大
(2) ②⑤⑥ 1：1 ②⑤⑦⑧ ②⑤
解析：（1）H3O+中心原子价层电子对数为3+(6 1 1×3)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有1对孤电子对，H2O中心原子价层电子对数为2+ (6 2)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，孤电子对数越多，排斥力越大，因而H3O+键角大，故答案为：sp3；大；
（2）①对于共价化合物，元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8，则该元素原子满足8电子结构，则上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是②⑤⑥；
②CO2分子结构式为O=C=O，双键一个σ键，一个是π键，所以分子中含有2个σ键，2个π键，则σ键与π键数目比为1:1；
③PCl5是对称的结构不是极性分子，PCl3、NF3、HCl、H2O2中含有极性键且空间结构中正负电中心不重合，属于极性分子，则含有极性键的极性分子有②⑤⑦⑧；
④PCl3中心原子价层电子对数为3+ (5 1×3)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；同理NF3的空间构型也为三角锥形，则空间结构为三角锥形的分子是②⑤。
22． 形成σ键 容纳未参与成键
解析：略
三、元素或物质推断题
23． 第二周期第VA族 离子键和极性共价键（或离子键和共价键） H—O—Cl 2Cl- +2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
解析：A是一种易溶于水的离子化合物，在空气中易潮解和变质，在水中可以电离出电子总数相等的两种离子，A是氢氧化钠；E为生活中常用消毒剂的有效成分，E是次氯酸钠。F是生活中不可缺少的调味剂，F是氯化钠，G为无色液体，G是水，B、C、D、K都是单质，反应②～⑤都是重要的工业反应，则B是氯气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，则C是氢气。H是氯化氢，氯化氢与次氯酸钠反应生成M是次氯酸，次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢，则K是氧气。I与氧气发生催化氧化生成水和J，所以D是氮气，I是氨气，J是NO。则：
（1）氨气中所含元素是N，在周期表中的位置为第二周期第VA族，次氯酸钠中所含化学键类型有离子键和极性共价键，M是次氯酸，结构式为 H－O－Cl。
（2）反应④的离子方程式为2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－
一、选择题
1．下列分子结构图中的“●”表示中心原子，“○”表示氢原子，小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。
下列说法错误的是
A．只有分子①和③的中心原子采用杂化
B．分子②中含有三条σ键
C．键角大小：③>①>④
D．分子④是极性分子
2．12月份，新疆赛里木湖藏有大量被冰封的甲烷气泡，呈现很漂亮的“冰泡”景观。下列有关说法正确的是
A．水变成冰时，水分子间氢键数目增多
B．甲烷不溶于水的原因是甲烷分子中没有极性键
C．甲烷与水分子之间形成氢键
D．水结冰后体积增大是因为水分子变大
3．意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的分子，其分子结构如图所示。下列说法正确的是
A．与互为同位素 B．分子中只含有共价键
C．分子含共价键 D．沸点比(白磷)高
4．白磷(，结构如图所示)与反应得，可继续与反应： 。固态中含有、两种离子。下列关于、、和的说法正确的是
A．很稳定是因为分子间含有氢键
B．的空间构型为平面三角形
C．与中的P原子杂化方式均为杂化，键角相同
D．1分子中成键电子对与孤电子对的比值为3∶2
5．磷酸盐二聚体和(-R为正丁基)通过静电作用形成的稳定结构如图。下列说法错误的是
A．图中P的杂化轨道类型为
B．图中第2周期元素的最大的是N
C．磷酸盐通过离子键形成二聚体
D．可防止磷酸盐二聚体被水分子解离
6．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．30gCH3COOH中sp3杂化的碳原子数为0.5NA
B．0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C．冰中1molH2O含有氢键的数目为4NA
D．标况下，11.2LCH2=CH2中σ健的数目为2.5NA
7．晶体具有优异的非线性光学性能，超大晶体主要应用于大功率固体激光器。下列说法错误的是
A．键能： B．键极性：
C．的空间构型为正四面体形 D．基态P原子核外最高能级电子数为3
8．反应可用于海水提取溴。下列有关说法正确的是
A．是直线形分子
B．基态O原子的轨道表示式为
C．HBr的电子式为
D．分子中含有6个键
9．我国科学家利用足球烯(C60)合成次晶态金刚石，为碳家族再添新成员。次晶态金刚石中碳原子采用
A．杂化 B．杂化 C．杂化 D．上述3种杂化
10．豆腐脑味道鲜美，营养丰富。豆腐脑中含有的大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂，其结构如图所示，下列有关大豆异黄酮的说法错误的是
A．分子式为C15H10O2 B．分子中所有的原子可能共平面
C．可以发生加成反应和氧化反应 D．所含的酮羰基的键角为109°28′
11．下列叙述中正确的是
A．的酸性大于是因为的极性大于的极性，使的极性大于
B．甲烷分子中心原子采取杂化，键角107°
C．是非极性分子，空间构型为直线形
D．氨气溶于水中，大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为
12．某种含铜的催化剂[Cu(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱氮，催化机理如图所示。下列说法正确的是
A．每一步骤只存在铜和氮元素之间的电子转移
B．该催化循环中Cu的成键数目没有发生变化
C．反应过程中存在非极性键的断裂和形成
D．总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O
13．下列说法中正确的是
A．键比键重叠程度大，形成的共价键稳定
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个键
C．气体单质中，一定有键，可能有键
D．分子中有一个键，二个键
14．类推是化学学习中的常用方法，但类推的结论最终要经过实践的检验才能证明其正确与否。下列类推结论中正确的是
A．第二周期元素氢化物稳定性顺序是HF﹥H2O﹥NH3，则第二周期元素氢化物沸点顺序是HF﹥H2O﹥NH3
B．可电解熔融氯化镁来制取金属镁，则也能用电解熔融氯化钠来制取金属钠
C．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，则Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3
D．常见的氢化物是分子晶体，则所有的氢化物都是分子晶体
15．下列物质中，即含有离子键，又含有共价键的是
A．H2SO4 B．NaOH C．Na2O D．H2O2
二、填空题
16．(1)尿素又称碳酰胺，在160℃分解为氨气和异氰酸，请写出尿素的结构式和氨气的空间构型___________；___________。
(2)的沸点高于的沸点的主要原因是___________。
(3)可用于漂白和杀菌，请写出一定条件下与水反应的方程式___________。
17．回答下列问题：
(1)分子中，C原子的杂化轨道类型是_______。
(2)将通入稀溶液中可生成，分子空间结构为_______，其中氧原子的杂化方式为_______。
(3)中C原子的杂化轨道类型为_______。
18．填空。
(1))蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示：
的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价轨道表示式为___________。
(2)气态SO3分子的空间结构为___________；将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是___________。
19．I、钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成电石(CaC2)，电石与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。
(1)写出电石与水反应的化学方程式___________；反应制得的气体中通常会含有硫化氢等杂质气体，可用___________吸收。
(2)CaCO3中阴离子的空间构型为___________。
(3)该气体分子中σ键与π键的数目之比为___________。
(4)写出2种与互为等电子体的分子的化学式___________。
(5)在碱性溶液中，缩二脲HN(CONH2)2与CuSO4反应得到一种特征紫色物质，其结构如图所示，该反应原理可用于检验蛋白质或其他含键的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为___________、___________。
Ⅱ．自然界中不存在氟的单质，得到单质氟的过程中，不少科学家为此献出了宝贵的生命。1886年，法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉，用电解法成功地制取了单质氟，因此荣获1906年诺贝尔化学奖，氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题：
(6)氟气可以用于制取情性强于的保护气，也可以用于制取聚合反应的催化剂，可以作为工业制取硅单质的中间物质()的原料。
①分子的空间结构为___________。
②S、P、的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(7)工业上电解制取单质铝，常利用冰晶石降低的熔点。、、F的电负性由小到大的顺序为___________，工业上不用电解制取铝的原因为___________。
20．键能
(1)含义：_______中_______化学键解离成_______所吸收的能量。键能的单位是_______。
(2)条件：键能通常是_______条件下的标准值。
(3)应用
①判断共价键的稳定性
从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越_______。
②判断分子的稳定性
一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越_______。
如分子的稳定性：HF_______HCl HBr_______HI。
③估算化学反应的反应热
同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热，即ΔH=_______。
21．按要求回答下列问题。
(1)H3O+中心原子采用______杂化，其键角比H2O中键角______(填“大”或“小”)。
(2)有如下分子：①PCl5②PCl3③BF3④BeCl2⑤NF3⑥CO2⑦HCl⑧H2O2⑨CH4⑩C2H4
①上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是______(填序号)。
②CO2分子中σ键和π键个数之比为______。
③含有极性键的极性分子有_____(填序号)。
④空间结构为三角锥形的分子是______(填序号)。
22．杂化轨道用于___________或用来___________的孤电子对，当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构；当有孤电子对时，孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子的空间结构也发生变化。
三、元素或物质推断题
23．已知物质A～K之间有如下图所示转化关系。其中A是一种易溶于水的离子化合物，在空气中易潮解和变质，在水中可以电离出电子总数相等的两种离子；E为生活中常用消毒剂的有效成分，F是生活中不可缺少的调味剂，G为无色液体，B、C、D、K都是单质；反应②～⑤都是重要的工业反应。（部分反应需要在溶液中进行）
（1）物质D中所含元素在周期表中的位置为____________________________，
E中所含化学键类型有___________________________________________，
M的结构式为___________________________________________________。
（2）反应④的离子方程式为___________________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．①、③、④的中心原子虽然形成的共价键的数目不同，但价层电子对数都是4，所以都采用杂化，故A错误；
B．由结构模型可知，分子②中2个H原子形成2条σ键，2个中心原子间还形成1条σ键，所以共含有三条σ键，故B正确；
C．孤电子对与孤电子对的斥力>孤电子对与成键电子对的斥力>成键电子对与成键电子对的斥力，且随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的的斥力减小，键角也减小，则键角大小：③>①>④，故C正确；
D．分子④是V形结构，分子结构不对称，正负电荷的重心不重合，是极性分子，故D正确；
答案选A。
2．A
解析：A．水结冰时，由于形成了更多的分子间氢键，导致体积膨胀，A正确；
B．甲烷中碳和氢之间是极性键，其不溶于水是因为甲烷是非极性分子，水是极性分子，B错误；
C．甲烷是碳和氢形成的化合物，其和水之间不能形成分子间氢键，C错误；
D．水结冰后体积变大是由于水分子之间间隔变大，水分子体积不变，D错误；
故选A。
3．B
解析：A．与为N元素的不同单质，二者互为素异形体，A错误；
B．由结构可知，只含共价键，B正确；
C．由正四面体的结构可知，含6个键，即分子含共价键，C错误；
D．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，的相对分子质量小于的，故其沸点比的低，D错误；
答案选B。
4．D
解析：A．H2O很稳定是氧元素非金属强，与氢结合的化学键较稳定，氢键只影响物理性质，A错误；
B．PCl3中磷原子价层电子对数为3+=4，含有一个孤电子对，则其空间构型为三角锥形，B错误；
C．根据价层电子对互斥理论，的价层电子对数为4+，则空间构型为正四面体型，键角为109°28′，P4与 中的键角不同，C错误；
D．1分子中成键电子对为6mol、孤电子对为4mol，比值为3∶2，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．由图可知，PO中P原子的价层电子对数为4+ =4，杂化轨道类型为杂化，故A正确；
B．该物质中含有的第二周期元素为C、N、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，三种元素中第一电离能最大的是N，故B正确；
C．由图可知，磷酸盐通过氢键形成二聚体，故C错误；
D．磷酸盐二聚体和(-R为正丁基)通过静电作用可以形成稳定得结构，说明可防止磷酸盐二聚体被水分子解离，故D正确；
故选C。
6．C
解析：A．30g CH3COOH的物质的量为0.5mol，1个分子中有1个碳原子为杂化，0.5mol 中杂化的碳原子数为0.5NA，A正确；
B．XeF4中Xe的价层电子对数为4+=4+2=6，则0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为3NA，B正确；
C．在冰中1个H2O分子与周围4个水分子形成4个氢键，1mol H2O含有氢键的数目为2NA，C错误；
D．1个分子中含5个σ健，中σ健的数目为2.5NA，D正确；
故选C。
7．A
解析：A．元素的非金属性越强，电负性越大，与氢原子形成的共价键的键能越大，元素的非金属性强弱顺序为O>S>P，则键能的大小顺序为H O>H S>H P，故A错误；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，与氢原子形成的共价键的极性越强，元素的非金属性强弱顺序为N>P>As，则键的极性大小顺序为H N>H P>H As，故B正确；
C．磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故C正确；
D．磷元素的原子序数为15，价电子排布式为3s23p3，则原子核外最高能级是电子数为3的3p能级，故正确；
故选A。
8．D
解析：A．中心原子S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，为V形结构分子，A错误；
B．基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，其排布规律满足洪特规则，2p能级需优先占据3个简并轨道，B错误；
C．HBr为共价化合物，其电子式为，C错误；
D．分子的结构式为：，所以分子中含有6个键和2个键，D正确；
故选D。
9．A
解析：次晶态金刚石中每个碳原子与4个碳原子形成共价键，C原子价层电子对数为4+=4，采用sp3杂化；
故选A。
10．D
解析：A．分子式为C15H10O2，A正确；
B．苯环上及与苯环直接相连的原子共平面，碳碳双键和碳氧双键为平面构型，醚键为V字形，单键可以旋转，所有原子可能共平面，B正确；
C．含苯环、碳碳双键和碳氧双键，可以发生加成反应，该物质可与氧气发生氧化反应，C正确；
D．酮羰基中C原子杂化方式为sp2杂化，键角约为120°，D错误；
故选D。
11．A
解析：A．羧酸R—COOH结构中，R—结构极性越强，—ROOH羧基在水溶液中电离能力越强，描述正确，符合题意；
B．甲烷分子中心原子采取杂化，键角109°28’，描述错误，不符题意；
C．是极性分子，空间构型为空间折线形，描述错误，不符题意；
D．根据在水溶液中电离为和，可以推测的结构式应为，描述错误，不符题意；
综上，本题选A。
12．C
解析：A．步骤存在铜、氧和氮元素之间的电子转移，故A错误；
B．[Cu(OH)(NH3)]+中Cu的成键数目为2，[Cu(OH)(NH3)]+中Cu的成键数目为4，故B错误；
C．反应过程中有氧气参加反应，断裂氧氧非极性键，有氮气生成，形成氮氮非极性键，故C正确；
D．根据图，加入2NH3、2NO、 O2生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，D说法错误；
故选C。
13．B
解析：A．键是头碰头的重叠，键是肩并肩的重叠，一般键比键重叠程度大，键比键稳定，错误；
B．两个原子间形成单键时，只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，B正确；
C．单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在共价键，C错误；
D．分子中含有两个碳氧双键，即有2个键，2个键，D错误；
故答案选B。
14．B
解析：A．简单氢化物沸点与元素非金属性、氢化物稳定性无关，第二周期元素氢化物沸点顺序是H2O﹥HF﹥NH3，故A项错误；
B．钠与镁都是活泼金属，常通过电解其熔融氯化物制备金属单质，故B项正确；
C．Pb的化合价为+2价、+4价，不存在+3价，Pb3O4可表示为2PbO PbO2，故C项错误；
D．并非所有氢化物都是分子晶体，如NaH属于离子晶体，故D项错误；
综上所述，结论正确的是B项，故答案为B。
15．B
解析：A．H2SO4只有共价键，A错误；
B．NaOH既含有离子键，又含有共价键，B正确；
C．Na2O只有离子键，C错误；
D．H2O2只有共价键，D错误。
答案选B。
二、填空题
16． 三角锥形 分子间存在氢键
解析：(1)尿素在160℃分解为氨气和异氰酸，氨气的分子式为NH3，异氰酸的分子式为HNCO，尿素的分子式为CO(NH2)2，尿素的结构式为；NH3分子中氮原子形成3个键、还有一对孤电子对，所以空间构型是三角锥形。故答案为：；三角锥形。
(2)分子间能形成氢键的氢化物熔沸点较高，和均为分子晶体，而氨气分子间有氢键，分子间没有氢键，氢键的存在导致氨气熔沸点较高。故答案为：分子间存在氢键。
(3)NCl3可用于漂白和杀菌，说明一定条件下与水反应有HClO生成，HClO有漂白和杀菌的作用，则方程式为。故答案为：。
17．(1)
(2) V形
(3)
解析：（1）分子中，C原子价电子对数为，没有孤电子对，故其杂化轨道类型是sp；
（2）分子的中心原子的价电子对数为，中心原子有2对孤电子对，故分子的空间结构为V形，氧原子的杂化方式为；
（3）中C原子有两种，甲基中的碳原子与相邻原子形成4对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为；羧基中的碳原子与氧原子形成双键，还分别与甲基上的碳原子、羟基中的氧原子各形成1对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为。
18．(1) 正四面体形 sp3杂化
(2) 平面三角形 sp3杂化
解析：(1)中S有4个σ键，孤电子对数是=0，因此价层电子对数为4，空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4，即杂化类型为sp3杂化；基态O原子的价电子排布式为2s22p4，故价轨道表示式是；
(2)SO3中价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
19．(1) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑ 硫酸铜溶液
(2)平面三角形
(3)3：2
(4)CO、N2
(5) sp2 sp3
(6) 正四面体形
(7) 是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电
解析：（1）CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子，该气体分子为C2H2，CaC2与水反应的化学方程式为：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑，硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，因此可用硫酸铜溶液吸收硫化氢。
（2）②CaCO3中阴离子为CO，CO的中心原子价层电子对数为3+=3，采取sp2杂化，空间构型为平面三角形。
（3）③该气体分子为C2H2，其结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键为1个σ键、2个π键，则其中σ键与π键的数目之比为3:2。
（4）④的原子数为2、价电子总数为10，依据同主族变换和左右移位法可知，与互为等电子体的分子的化学式为：CO、N2。
（5）缩二脲分子中碳为双键碳，采取sp2杂化，氮原子形成的均为单键，采取sp3杂化。
（6）①中中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形；
②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，S、P、为同周期元素，由于P的轨道处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为。
（7）元素的电负性随元素的非金属性增强而增大，随元素的金属性减弱而增大，故、、F的电负性由小到大的顺序为；工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电。
20．(1) 气态分子 1mol 气态原子 kJ mol-1
(2)298.15K、100kPa
(3) 牢固 稳定 > > 反应物中化学键键能之和﹣生成物中化学键键能之和
解析：略
21．(1) sp3 大
(2) ②⑤⑥ 1：1 ②⑤⑦⑧ ②⑤
解析：（1）H3O+中心原子价层电子对数为3+(6 1 1×3)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有1对孤电子对，H2O中心原子价层电子对数为2+ (6 2)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，孤电子对数越多，排斥力越大，因而H3O+键角大，故答案为：sp3；大；
（2）①对于共价化合物，元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8，则该元素原子满足8电子结构，则上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是②⑤⑥；
②CO2分子结构式为O=C=O，双键一个σ键，一个是π键，所以分子中含有2个σ键，2个π键，则σ键与π键数目比为1:1；
③PCl5是对称的结构不是极性分子，PCl3、NF3、HCl、H2O2中含有极性键且空间结构中正负电中心不重合，属于极性分子，则含有极性键的极性分子有②⑤⑦⑧；
④PCl3中心原子价层电子对数为3+ (5 1×3)=4，中心原子采用sp3杂化，其含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；同理NF3的空间构型也为三角锥形，则空间结构为三角锥形的分子是②⑤。
22． 形成σ键 容纳未参与成键
解析：略
三、元素或物质推断题
23． 第二周期第VA族 离子键和极性共价键（或离子键和共价键） H—O—Cl 2Cl- +2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
解析：A是一种易溶于水的离子化合物，在空气中易潮解和变质，在水中可以电离出电子总数相等的两种离子，A是氢氧化钠；E为生活中常用消毒剂的有效成分，E是次氯酸钠。F是生活中不可缺少的调味剂，F是氯化钠，G为无色液体，G是水，B、C、D、K都是单质，反应②～⑤都是重要的工业反应，则B是氯气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，则C是氢气。H是氯化氢，氯化氢与次氯酸钠反应生成M是次氯酸，次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢，则K是氧气。I与氧气发生催化氧化生成水和J，所以D是氮气，I是氨气，J是NO。则：
（1）氨气中所含元素是N，在周期表中的位置为第二周期第VA族，次氯酸钠中所含化学键类型有离子键和极性共价键，M是次氯酸，结构式为 H－O－Cl。
（2）反应④的离子方程式为2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－