第二章 分子结构与性质 检测题（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 检测题（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 | 492.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-28 15:34:59 | ||
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文档简介
第二章《 分子结构与性质》检测题
一、单选题
1．ClO2是国际上公认的安全无毒的绿色消毒剂。它的一种制备原理为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。下列说法正确的是
A．该反应中，H2O2既是氧化剂又是还原剂
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1
C．NaClO3中阴离子的空间构型为三角锥形
D．生成4.48LClO2时，转移电子数为0.2NA
2．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态，基态X原子2p能级上有一对成对电子，Y是电负性最大的元素，X、Z同主族，室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Z＞X＞Y
B．W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C．W2X的沸点高于W2Z的沸点
D．ZY4分子中所有原子均为8电子结构
3．生活中处处有化学。下列说法错误的是
A．明矾可用作自来水消毒剂
B．节日燃放的焰火与电子跃迁有关
C．冰的密度比水小，与水分子间的氢键有关
D．生吃新鲜蔬菜比熟吃蔬菜更有利于获取维生素C
4．反应NaClO＋2NH3=N2H4＋NaCl＋H2O可用于制备还原剂肼(N2H4)。下列说法正确的是
A．NaClO的电子式为 B．在反应中NH3是氧化剂
C．N2H4分子间能形成氢键 D．H2O的空间填充模型为
5．关于键长、键能、键角，下列说法错误的是
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．键长是形成共价键的两原子的核间距
C．键能：H－I>H－Br>H－Cl
D．键角的大小与键长、键能的大小无关
6．某种电化学的电解液的组成如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是
A．电解熔融QW2可获得Q的单质 B．原子半径：Z>Y
C．W的含氧酸均为强酸 D．QW的空间构型为正四面体
7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的核外电子数等于其主族序数，Z的最高正价和最低负价的代数和为4；X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置关系如下。下列说法错误的是
X
Y Z
A．W与X形成的最简单化合物的水溶液呈碱性
B．X和Z形成的化合物Z4X4为共价化合物
C．最高正价：
D．Y和Z的简单离子半径之比大于1
8．氨分子立体构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对
D．氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子
9．下列说法正确的是
A．H2O 分子间存在氢键，所以 H2O 比 H2S 稳定
B．He、CO2 和 CH4 都是由分子构成，它们中都存在共价键
C．NaHCO3 受热分解生成 Na2CO3、CO2 和 H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键
D．PCl5 中各微粒最外层均达到 8 电子稳定结构
10．下列常见分子的立体构型最相近的是
A．和 B．和
C．和 D．和
11．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和
C．和 D．和
12．下列说法错误的是
A．沸点：
B．HCl的热稳定性比HI差
C．固态NaOH熔化时只破坏离子键，不破坏共价键
D．中和的最-外电子层都形成了8电子稳定结构
二、填空题
13．回答下列问题
(1)对羟基苯甲酸()的熔点()比邻羟基苯甲酸()的熔点()高，原因是_______________
(2)纯金属内加入其他元素形成合金之后，合金硬度变大。结合纯金属和合金的结构如图所示，从微观的角度原因是__________
14．激光武器作为如今一种先进的武器装备，倍受世界各国关注。全固态激光器所用的氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是第一个能够将激光转化为176纳米波长激光的国家。回答下列问题：
(1)基态硼原子的价电子排布式为____；根据对角线规则，B的一些化学性质与元素____(填元素名称)的相似。
(2)Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)的原因是____。
(3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：
在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型有____。
(4)已知H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，试判断H3BO3属于____元酸。
(5)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一，氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF3的原因是____。
15．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)中心原子轨道的杂化类型为___________；SO2的空间构型为___________(用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为___________。
(3)H2O分子中的键角___________离子中的键角(填“大于”、“等于”、“小于”)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=___________。
(5)N元素的电负性___________O元素的电负性(填“大于”、“等于”、“小于”)。
16．原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，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)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有___________、___________。
17．1，3—戊二酮通过两步变化，也可以形成六元环，增加了分子的稳定性，其变化如图所示：
(1)由A转化为B时，π键数目___(填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)由B转化为C时，C比B多增加了一种微粒间作用力，该作用力是___。
18．【化学选修3-物质结构与性质】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与Y3为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题：
(1)上述五种元素中电负性最大的是____（填元素符号，下同），Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因______。
(2)XW2的电子式为__________。Y3的分子构型为________。
(3)Q的价电子排布式为________。
(4)下列关于WZ2结构的说法正确的是_________。
a．WZ2直线形非极性分子
c．WZ2中w为sp3杂化
b．WZ2直线形极性分子
d．WZ2中W为sp2杂化
(5)d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=520.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm3，请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数。（5.23＝140.6）_______
(6)d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是________________
19．氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题：
(1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。
(2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。
(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。
(4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“>”、“<”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。
20．回答下列小题
(1)分子的空间结构为___________，其中的杂化轨道类型为___________。
(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)在硅酸盐中，四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化轨道类型为___________，与O的原子数之比为___________，化学式为___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．在反应中，NaClO3是氧化剂，H2O2是还原剂，ClO2是还原产物，O2是氧化产物，A错误；
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，B错误；
C．的中心原子Cl采取sp3杂化，根据中心原子的杂化方式和成键原子个数，可判断的空间构型为三角锥形，C正确；
D．因未知是否为标准状况下，所以不能计算转移电子数，D错误。
故选：C。
2．D
【分析】基态W原子核外电子只有一种运动状态，推出W为H，根据洪特规则，基态X原子2p能级上有一对成对电子，推出X为O，Y是电负性最大的元素，根据同周期从左向右电负性增大(稀有气体除外)，同主族从上到下电负性减弱，因此电负性最大的元素是F，X、Z属于同主族，则Z为S，据此分析；
【详解】A．X、Y、Z简单离子分别为O2－、F－、S2－，离子半径大小顺序是S2－＞O2－＞F－，即Z＞X＞Y，故A说法正确；
B．W2X的化学式为H2O，O杂化轨道数为=4，杂化类型为sp3，ZX2化学式为SO2，S的杂化轨道数为=3，杂化类型为sp2，故B说法正确；
C．W2X的化学式为H2O，水常温下为液体，W2Z的化学式为H2S，H2S常温下为气体，即水的沸点高于H2S，故C说法正确；
D．ZY4的化学式为SF4，F的最外层满足8电子，S的最外层电子数6＋4=10，故D说法错误；
答案为D。
3．A
【详解】A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体，胶体中胶粒吸附自来水中微小颗粒而沉降，达到净水的目的，但不能起到消毒杀菌的效果，故A项错误；
B．节日燃放的焰火是原子由激发态到基态所释放的光能，与电子跃迁有关，故B项正确；
C．相同物质的量的水分子，冰中所含氢键数比液态水更多，使得冰的密度小于液态水，故C项正确；
D．蔬菜在加热过程中，维生素C不断释放，接触到空气中氧气时会被氧化，维生素C会减少，故D项正确；
综上所述，错误的是A项。
4．C
【详解】A．NaClO是离子化合物，Na+与ClO-之间以离子键结合，在ClO-中Cl与O原子之间以共价键结合，故NaClO的电子式为：，A正确；
B．在反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2H4中的-2价，化合价升高，失去电子被氧化，所以NH3是还原剂，B错误；
C．在N2H4分子中含有N-H键，分子间能形成氢键，由于N原子上有孤对电子，且N原子半径小，元素的非金属性强，因此在N2H4分子间形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，，C正确；
D．H2O分子中O原子半径大于H原子半径，且三个原子不在同一直线上，水分子的空间填充模型为，D错误；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．键角是描述分子空间构型的重要参数，如直线形分子键角180°，正四面体形分子的键角为109°28′，A正确；
B．键长是表示形成共价键的两原子的核间距，B正确；
C．键长越大，键能越小，因为原子半径大小为：I >Br >Cl，所以键长大小：H—I > H—Br > H—Cl，键能大小为：H—I < H—Br < H—Cl，C错误；
D．键角大小取决于成键原子原子轨道的夹角，与键长、键能无关，D正确。
故答案选C。
6．D
【分析】根据组成结构以及成键特点，X和W只有一个共价键，可能是为H和卤族元素，Y有四个共价键，五种元素原子序数依次增大，且属于短周期元素，因此Y为C，X为H，W应为Cl，一个Z有三个共价键，因此该物质为离子化合物，形成四个键的Z失去一个电子，因此Z为N，Q形成四个共价键中有一个配位键，因此Q为Al，据此分析；
【详解】根据上述分析，X为H，Y为C，Z为N，Q为Al，W为Cl，
A．QW3为AlCl3，氯化铝为分子晶体，熔融状态不导电，因此工业上上常电解氧化铝获得金属铝，故A错误；
B．同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，因此C的原子半径大于N，故B错误；
C．含氯的酸可能为强酸，如HClO4，也可能为弱酸，如HClO，故C错误；
D．AlCl中Al有4个σ键，无孤电子对数，即该离子空间构型为正四面体，故D正确；
答案为D。
7．D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的最高正价与最低负价的代数和为，则Z为S元素，故X为N元素，Y为Al元素。W的核外电子数等于其主族序数，则W为H元素。
【详解】A．W与X形成的最简单化合物是氨气，氨气溶于水形成的氨水呈碱性，A项正确；
B．是由、N两种非金属元素形成的共价化合物，B项正确；
C．S的最高正价为，的最高正价为，N的最高正价为，H的最高正价为，故最高正价：，C项正确；
D．Y和Z的简单离子分别为、，半径小于，故Y和Z的简单离子半径之比小于，D项错误；
故选D。
8．C
【详解】A．两种分子的中心原子杂化轨道的数目均为4个，均是sp3型杂化， A错误；
B．两种分子的中心原子杂化轨道类型相同，均是sp3型杂化，所以其杂化轨道的数目均为4个，B错误；
C．NH3中形成3个σ键，N原子有一对未成键的孤电子对，C正确；
D．甲烷是正四面体，为非极性分子，氨气为三角锥形，为极性分子，D错误；
故选C。
【点睛】本题考查了根据杂化轨道理论判断分子的空间构型的方法。不同原子的杂化轨道类型相同，但其所形成的分子的空间构型不一定相同，关键还要看中心原子形成的σ键的数目是多少、中心原子有没有孤电子对。分子的空间构型可以决定分子的极性。
9．C
【详解】A．氢键是分子间作用力，只能影响物质的物理性质，而稳定性是化学性质，故H2O分子间存在氢键和H2O比H2S稳定不存在因果，A不正确；
B．He、CO2 和 CH4 都是由分子构成，He是单原子分子，不存在任何化学键，CO2 和 CH4中都存在共价键，B不正确；
C．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2 和 H2O，破坏了Na+和之间的离子键，破坏了内部的共价键，故既破坏了离子键，也破坏了共价键，C正确；
D．PCl5中P原子最外层电子数将达到10个，5个Cl最外层均达到 8 电子稳定结构，D不正确；
故答案为：C。
10．C
【详解】A．CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形，A项错误；
B．CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形，B项错误；
C．CH2O和BBr3的立体构型均为平面三角形，其中后者为正三角形，C项正确；
D．H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形，D项错误；
故选C。
11．D
【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B不符合题意；
C．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意；
D．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意；
答案选D。
12．B
【详解】A．NH3中存在分子间氢键，沸点高于同主族的其他氢化物，选项A正确；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：，选项B错误；
C．NaOH固体受热熔化时，其中存在的离子键被破坏，电离出和，而中的H—O键没有被破坏，选项C正确；
D．中的核外电子排布为2、8，的核外电子排布为2、8、8，最外电子层均为8电子稳定结构，选项D正确。
答案选B。
13．(1)邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
(2)金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
【解析】（1）
从结构分析，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
（2）
金属原子规则排列，若在金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
14．(1) 2s22p1 Si
(2)B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定
(3)sp2、sp3
(4)一
(5)KF是离子晶体，BF3是分子晶体
【解析】(1)
B是5号元素，基态硼原子的价电子排布式为2s22p1；周期表中B和Si处于斜线位置，根据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si的相似。
(2)
B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定，所以Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)；
(3)
在Xm-中，4号B原子形成4个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp3；2号B原子形成3个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp2；
(4)
H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，所以H3BO3属于一元酸；
(5)
KF是离子晶体， BF3是分子晶体，所以KF的沸点远高于BF3。
15．(1) sp2 V型
(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
(3)小于
(4)1∶2
(5)小于
【详解】（1）中心原子N的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，轨道的杂化类型为sp2；SO2的S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，空间构型为V型；故答案为：sp2；V型；
（2）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe2+为Fe失去4s2电子所得，所以Fe2+基态核外电子排布式为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；故答案为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；
（3）H2O中心原子O原子含有两对孤电子，中心原子S原子不含孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故H2O分子中的键角小于离子中的键角；故答案为：小于；
（4）N2分子中N与N之间形成氮氮三键，其中有一根为σ键，两根为π键，所以N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=1∶2，故答案为：1∶2；
（5）周期表中，同一周期，从左到右，元素的非金属性增强，电负性增大，N元素的电负性小于O元素的电负性；故答案为：小于。
16．(1) N2 CO N2O CO2
(2) SO2 O3
【分析】(1)
仅由第二周期元素组成的共价分子，即B、C、N、O、F组成的共价分子中，N2与CO均为双原子分子，价电子总数均为10个，互为等电子体；N2O与CO2均为三原子分子，价电子总数均为16个，互为等电子体。
(2)
依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，有三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1=18，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3=18。
17．(1)不变
(2)(分子内)氢键
【解析】(1)
一个双键含1个键和1个π键，从转化关系可看出，由A转化为B时，π键数目不变，均为2个。故答案为：不变；
(2)
由B转化为C时，C比B多增加了一种微粒间作用力，O与H形成的分子内氢键。故答案为：(分子内)氢键。
18．(1) O N原子3p轨道半充满，相对稳定
(2) 直线
(3)3d54s2
(4)d
(5)Z＝4.1×6.02×1023（520×10－10）3/87=4 即晶胞中含有4个Mn2+和4个S2－
(6)正八面体
【分析】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与Y3为等电子体，说明X为碳， Z为氧，则Y为氮元素，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，W为硫，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，为锰元素。故X为C ，Y为N， Z为O， W为S， Q为Mn。
【详解】（1）电负性是得电子能力，故电负性最大的为O，N原子基态原子电子排布式为1S22S22P3，O原子基态原子电子排布式为1S22S22P4，其中N原子的2P轨道上电子为半充满结构相对稳定，故N原子的第一电离能比O大。
（2）书定CS2的电子式要注意C与S之间形成二个电子对，另外S原子还有2对电子未参加成键不能忘记不写。N3与CS2为等电子体，故N3为直线型。
（3）Q的价电子表达式为3d54s2。
（4）SO2为V型极性分子，是平面结构，故S为sp2杂化，则d选项正确。
（5）根据边长求出晶胞的体积，再结合密度求出一个晶胞的质量，从而推出NA个晶胞的质量除以MnS的摩尔质量87g/mol即可得到Mn2+ 、S2-的数目各为4个。
（6）与Q离子距离相等且最近的共有6个S2-，形成的几何图形为正八面体。
19．(1) 第二周期第VA族 5 2
(2) 三角锥形 强
(3) 0.0005molL-1 min-1 通入氨气
(4) < NH水解，使NH浓度减少，NH+ H2ONH3·H2O + H+
【解析】（1）
氮元素位于第二周期第VA族，核外电子排布式为1s22s22p3，氮原子核外电子共占据了2个s轨道和3个p轨道，共5个轨道；最外层电子排布式为2s22p3，最外层有2种不同能量的电子；
（2）
NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间构型是三角锥形，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氮的非金属性强于磷，则氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性强；
（3）
工业合成氨反应方程式为，化学平衡常数表达式为；起始氮气为0.2mol，10min时氮气为0.195mol，0 ~ 10min内氮气的化学反应速率为，由速率之比等于系数比，则；反应进行至20 min时，该瞬间氢气和氮气的物质的量不变，而氨气突然变大，则曲线发生变化的原因是通入氨气；
（4）
(NH4)2SO4为强酸弱碱盐，由于发生水解反应：，导致的浓度减小，所以c()与c()之比＜2：1，故答案为：<；水解，使浓度减少，。
20．(1) 三角锥形
(2)
(3) /
【详解】（1）的中心原子(原子)的价层电子对数为3，所以是杂化，分子的空间结构为三角锥形。
（2）乙醛的结构式为：，醛基中碳原子杂化方式为sp2，甲基中碳原子杂化方式为sp3；
（3）依据图(a)可知，的空间结构类似于甲烷分子，为正四面体形，硅原子的杂化轨道类型和甲烷分子中碳原子的杂化轨道类型相同，为；图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子被两个结构单元顶角共用，所以每个结构单元含有1个原子、3个O原子，原子和O原子数之比为，化学式可表示为或
一、单选题
1．ClO2是国际上公认的安全无毒的绿色消毒剂。它的一种制备原理为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。下列说法正确的是
A．该反应中，H2O2既是氧化剂又是还原剂
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1
C．NaClO3中阴离子的空间构型为三角锥形
D．生成4.48LClO2时，转移电子数为0.2NA
2．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。基态W原子核外电子只有一种运动状态，基态X原子2p能级上有一对成对电子，Y是电负性最大的元素，X、Z同主族，室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Z＞X＞Y
B．W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C．W2X的沸点高于W2Z的沸点
D．ZY4分子中所有原子均为8电子结构
3．生活中处处有化学。下列说法错误的是
A．明矾可用作自来水消毒剂
B．节日燃放的焰火与电子跃迁有关
C．冰的密度比水小，与水分子间的氢键有关
D．生吃新鲜蔬菜比熟吃蔬菜更有利于获取维生素C
4．反应NaClO＋2NH3=N2H4＋NaCl＋H2O可用于制备还原剂肼(N2H4)。下列说法正确的是
A．NaClO的电子式为 B．在反应中NH3是氧化剂
C．N2H4分子间能形成氢键 D．H2O的空间填充模型为
5．关于键长、键能、键角，下列说法错误的是
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．键长是形成共价键的两原子的核间距
C．键能：H－I>H－Br>H－Cl
D．键角的大小与键长、键能的大小无关
6．某种电化学的电解液的组成如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是
A．电解熔融QW2可获得Q的单质 B．原子半径：Z>Y
C．W的含氧酸均为强酸 D．QW的空间构型为正四面体
7．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的核外电子数等于其主族序数，Z的最高正价和最低负价的代数和为4；X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置关系如下。下列说法错误的是
X
Y Z
A．W与X形成的最简单化合物的水溶液呈碱性
B．X和Z形成的化合物Z4X4为共价化合物
C．最高正价：
D．Y和Z的简单离子半径之比大于1
8．氨分子立体构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对
D．氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子
9．下列说法正确的是
A．H2O 分子间存在氢键，所以 H2O 比 H2S 稳定
B．He、CO2 和 CH4 都是由分子构成，它们中都存在共价键
C．NaHCO3 受热分解生成 Na2CO3、CO2 和 H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键
D．PCl5 中各微粒最外层均达到 8 电子稳定结构
10．下列常见分子的立体构型最相近的是
A．和 B．和
C．和 D．和
11．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和
C．和 D．和
12．下列说法错误的是
A．沸点：
B．HCl的热稳定性比HI差
C．固态NaOH熔化时只破坏离子键，不破坏共价键
D．中和的最-外电子层都形成了8电子稳定结构
二、填空题
13．回答下列问题
(1)对羟基苯甲酸()的熔点()比邻羟基苯甲酸()的熔点()高，原因是_______________
(2)纯金属内加入其他元素形成合金之后，合金硬度变大。结合纯金属和合金的结构如图所示，从微观的角度原因是__________
14．激光武器作为如今一种先进的武器装备，倍受世界各国关注。全固态激光器所用的氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是第一个能够将激光转化为176纳米波长激光的国家。回答下列问题：
(1)基态硼原子的价电子排布式为____；根据对角线规则，B的一些化学性质与元素____(填元素名称)的相似。
(2)Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)的原因是____。
(3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：
在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型有____。
(4)已知H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，试判断H3BO3属于____元酸。
(5)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一，氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF3的原因是____。
15．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)中心原子轨道的杂化类型为___________；SO2的空间构型为___________(用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为___________。
(3)H2O分子中的键角___________离子中的键角(填“大于”、“等于”、“小于”)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=___________。
(5)N元素的电负性___________O元素的电负性(填“大于”、“等于”、“小于”)。
16．原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，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)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有___________、___________。
17．1，3—戊二酮通过两步变化，也可以形成六元环，增加了分子的稳定性，其变化如图所示：
(1)由A转化为B时，π键数目___(填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)由B转化为C时，C比B多增加了一种微粒间作用力，该作用力是___。
18．【化学选修3-物质结构与性质】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与Y3为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题：
(1)上述五种元素中电负性最大的是____（填元素符号，下同），Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因______。
(2)XW2的电子式为__________。Y3的分子构型为________。
(3)Q的价电子排布式为________。
(4)下列关于WZ2结构的说法正确的是_________。
a．WZ2直线形非极性分子
c．WZ2中w为sp3杂化
b．WZ2直线形极性分子
d．WZ2中W为sp2杂化
(5)d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=520.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm3，请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数。（5.23＝140.6）_______
(6)d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是________________
19．氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题：
(1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。
(2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。
(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。
(4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“>”、“<”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。
20．回答下列小题
(1)分子的空间结构为___________，其中的杂化轨道类型为___________。
(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)在硅酸盐中，四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化轨道类型为___________，与O的原子数之比为___________，化学式为___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．在反应中，NaClO3是氧化剂，H2O2是还原剂，ClO2是还原产物，O2是氧化产物，A错误；
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，B错误；
C．的中心原子Cl采取sp3杂化，根据中心原子的杂化方式和成键原子个数，可判断的空间构型为三角锥形，C正确；
D．因未知是否为标准状况下，所以不能计算转移电子数，D错误。
故选：C。
2．D
【分析】基态W原子核外电子只有一种运动状态，推出W为H，根据洪特规则，基态X原子2p能级上有一对成对电子，推出X为O，Y是电负性最大的元素，根据同周期从左向右电负性增大(稀有气体除外)，同主族从上到下电负性减弱，因此电负性最大的元素是F，X、Z属于同主族，则Z为S，据此分析；
【详解】A．X、Y、Z简单离子分别为O2－、F－、S2－，离子半径大小顺序是S2－＞O2－＞F－，即Z＞X＞Y，故A说法正确；
B．W2X的化学式为H2O，O杂化轨道数为=4，杂化类型为sp3，ZX2化学式为SO2，S的杂化轨道数为=3，杂化类型为sp2，故B说法正确；
C．W2X的化学式为H2O，水常温下为液体，W2Z的化学式为H2S，H2S常温下为气体，即水的沸点高于H2S，故C说法正确；
D．ZY4的化学式为SF4，F的最外层满足8电子，S的最外层电子数6＋4=10，故D说法错误；
答案为D。
3．A
【详解】A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体，胶体中胶粒吸附自来水中微小颗粒而沉降，达到净水的目的，但不能起到消毒杀菌的效果，故A项错误；
B．节日燃放的焰火是原子由激发态到基态所释放的光能，与电子跃迁有关，故B项正确；
C．相同物质的量的水分子，冰中所含氢键数比液态水更多，使得冰的密度小于液态水，故C项正确；
D．蔬菜在加热过程中，维生素C不断释放，接触到空气中氧气时会被氧化，维生素C会减少，故D项正确；
综上所述，错误的是A项。
4．C
【详解】A．NaClO是离子化合物，Na+与ClO-之间以离子键结合，在ClO-中Cl与O原子之间以共价键结合，故NaClO的电子式为：，A正确；
B．在反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2H4中的-2价，化合价升高，失去电子被氧化，所以NH3是还原剂，B错误；
C．在N2H4分子中含有N-H键，分子间能形成氢键，由于N原子上有孤对电子，且N原子半径小，元素的非金属性强，因此在N2H4分子间形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，，C正确；
D．H2O分子中O原子半径大于H原子半径，且三个原子不在同一直线上，水分子的空间填充模型为，D错误；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．键角是描述分子空间构型的重要参数，如直线形分子键角180°，正四面体形分子的键角为109°28′，A正确；
B．键长是表示形成共价键的两原子的核间距，B正确；
C．键长越大，键能越小，因为原子半径大小为：I >Br >Cl，所以键长大小：H—I > H—Br > H—Cl，键能大小为：H—I < H—Br < H—Cl，C错误；
D．键角大小取决于成键原子原子轨道的夹角，与键长、键能无关，D正确。
故答案选C。
6．D
【分析】根据组成结构以及成键特点，X和W只有一个共价键，可能是为H和卤族元素，Y有四个共价键，五种元素原子序数依次增大，且属于短周期元素，因此Y为C，X为H，W应为Cl，一个Z有三个共价键，因此该物质为离子化合物，形成四个键的Z失去一个电子，因此Z为N，Q形成四个共价键中有一个配位键，因此Q为Al，据此分析；
【详解】根据上述分析，X为H，Y为C，Z为N，Q为Al，W为Cl，
A．QW3为AlCl3，氯化铝为分子晶体，熔融状态不导电，因此工业上上常电解氧化铝获得金属铝，故A错误；
B．同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，因此C的原子半径大于N，故B错误；
C．含氯的酸可能为强酸，如HClO4，也可能为弱酸，如HClO，故C错误；
D．AlCl中Al有4个σ键，无孤电子对数，即该离子空间构型为正四面体，故D正确；
答案为D。
7．D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的最高正价与最低负价的代数和为，则Z为S元素，故X为N元素，Y为Al元素。W的核外电子数等于其主族序数，则W为H元素。
【详解】A．W与X形成的最简单化合物是氨气，氨气溶于水形成的氨水呈碱性，A项正确；
B．是由、N两种非金属元素形成的共价化合物，B项正确；
C．S的最高正价为，的最高正价为，N的最高正价为，H的最高正价为，故最高正价：，C项正确；
D．Y和Z的简单离子分别为、，半径小于，故Y和Z的简单离子半径之比小于，D项错误；
故选D。
8．C
【详解】A．两种分子的中心原子杂化轨道的数目均为4个，均是sp3型杂化， A错误；
B．两种分子的中心原子杂化轨道类型相同，均是sp3型杂化，所以其杂化轨道的数目均为4个，B错误；
C．NH3中形成3个σ键，N原子有一对未成键的孤电子对，C正确；
D．甲烷是正四面体，为非极性分子，氨气为三角锥形，为极性分子，D错误；
故选C。
【点睛】本题考查了根据杂化轨道理论判断分子的空间构型的方法。不同原子的杂化轨道类型相同，但其所形成的分子的空间构型不一定相同，关键还要看中心原子形成的σ键的数目是多少、中心原子有没有孤电子对。分子的空间构型可以决定分子的极性。
9．C
【详解】A．氢键是分子间作用力，只能影响物质的物理性质，而稳定性是化学性质，故H2O分子间存在氢键和H2O比H2S稳定不存在因果，A不正确；
B．He、CO2 和 CH4 都是由分子构成，He是单原子分子，不存在任何化学键，CO2 和 CH4中都存在共价键，B不正确；
C．NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2 和 H2O，破坏了Na+和之间的离子键，破坏了内部的共价键，故既破坏了离子键，也破坏了共价键，C正确；
D．PCl5中P原子最外层电子数将达到10个，5个Cl最外层均达到 8 电子稳定结构，D不正确；
故答案为：C。
10．C
【详解】A．CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形，A项错误；
B．CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形，B项错误；
C．CH2O和BBr3的立体构型均为平面三角形，其中后者为正三角形，C项正确；
D．H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形，D项错误；
故选C。
11．D
【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B不符合题意；
C．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意；
D．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意；
答案选D。
12．B
【详解】A．NH3中存在分子间氢键，沸点高于同主族的其他氢化物，选项A正确；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：，选项B错误；
C．NaOH固体受热熔化时，其中存在的离子键被破坏，电离出和，而中的H—O键没有被破坏，选项C正确；
D．中的核外电子排布为2、8，的核外电子排布为2、8、8，最外电子层均为8电子稳定结构，选项D正确。
答案选B。
13．(1)邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
(2)金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
【解析】（1）
从结构分析，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使熔点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使熔点升高。
（2）
金属原子规则排列，若在金属原子排列中加入或大或小的其它元素的原子后，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的滑动变困难，故一般合金硬度相对组分金属变大。
14．(1) 2s22p1 Si
(2)B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定
(3)sp2、sp3
(4)一
(5)KF是离子晶体，BF3是分子晶体
【解析】(1)
B是5号元素，基态硼原子的价电子排布式为2s22p1；周期表中B和Si处于斜线位置，根据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si的相似。
(2)
B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定，所以Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)；
(3)
在Xm-中，4号B原子形成4个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp3；2号B原子形成3个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp2；
(4)
H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，所以H3BO3属于一元酸；
(5)
KF是离子晶体， BF3是分子晶体，所以KF的沸点远高于BF3。
15．(1) sp2 V型
(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
(3)小于
(4)1∶2
(5)小于
【详解】（1）中心原子N的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，轨道的杂化类型为sp2；SO2的S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，空间构型为V型；故答案为：sp2；V型；
（2）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe2+为Fe失去4s2电子所得，所以Fe2+基态核外电子排布式为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；故答案为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；
（3）H2O中心原子O原子含有两对孤电子，中心原子S原子不含孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故H2O分子中的键角小于离子中的键角；故答案为：小于；
（4）N2分子中N与N之间形成氮氮三键，其中有一根为σ键，两根为π键，所以N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=1∶2，故答案为：1∶2；
（5）周期表中，同一周期，从左到右，元素的非金属性增强，电负性增大，N元素的电负性小于O元素的电负性；故答案为：小于。
16．(1) N2 CO N2O CO2
(2) SO2 O3
【分析】(1)
仅由第二周期元素组成的共价分子，即B、C、N、O、F组成的共价分子中，N2与CO均为双原子分子，价电子总数均为10个，互为等电子体；N2O与CO2均为三原子分子，价电子总数均为16个，互为等电子体。
(2)
依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，有三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1=18，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3=18。
17．(1)不变
(2)(分子内)氢键
【解析】(1)
一个双键含1个键和1个π键，从转化关系可看出，由A转化为B时，π键数目不变，均为2个。故答案为：不变；
(2)
由B转化为C时，C比B多增加了一种微粒间作用力，O与H形成的分子内氢键。故答案为：(分子内)氢键。
18．(1) O N原子3p轨道半充满，相对稳定
(2) 直线
(3)3d54s2
(4)d
(5)Z＝4.1×6.02×1023（520×10－10）3/87=4 即晶胞中含有4个Mn2+和4个S2－
(6)正八面体
【分析】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与Y3为等电子体，说明X为碳， Z为氧，则Y为氮元素，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，W为硫，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，为锰元素。故X为C ，Y为N， Z为O， W为S， Q为Mn。
【详解】（1）电负性是得电子能力，故电负性最大的为O，N原子基态原子电子排布式为1S22S22P3，O原子基态原子电子排布式为1S22S22P4，其中N原子的2P轨道上电子为半充满结构相对稳定，故N原子的第一电离能比O大。
（2）书定CS2的电子式要注意C与S之间形成二个电子对，另外S原子还有2对电子未参加成键不能忘记不写。N3与CS2为等电子体，故N3为直线型。
（3）Q的价电子表达式为3d54s2。
（4）SO2为V型极性分子，是平面结构，故S为sp2杂化，则d选项正确。
（5）根据边长求出晶胞的体积，再结合密度求出一个晶胞的质量，从而推出NA个晶胞的质量除以MnS的摩尔质量87g/mol即可得到Mn2+ 、S2-的数目各为4个。
（6）与Q离子距离相等且最近的共有6个S2-，形成的几何图形为正八面体。
19．(1) 第二周期第VA族 5 2
(2) 三角锥形 强
(3) 0.0005molL-1 min-1 通入氨气
(4) < NH水解，使NH浓度减少，NH+ H2ONH3·H2O + H+
【解析】（1）
氮元素位于第二周期第VA族，核外电子排布式为1s22s22p3，氮原子核外电子共占据了2个s轨道和3个p轨道，共5个轨道；最外层电子排布式为2s22p3，最外层有2种不同能量的电子；
（2）
NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间构型是三角锥形，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氮的非金属性强于磷，则氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性强；
（3）
工业合成氨反应方程式为，化学平衡常数表达式为；起始氮气为0.2mol，10min时氮气为0.195mol，0 ~ 10min内氮气的化学反应速率为，由速率之比等于系数比，则；反应进行至20 min时，该瞬间氢气和氮气的物质的量不变，而氨气突然变大，则曲线发生变化的原因是通入氨气；
（4）
(NH4)2SO4为强酸弱碱盐，由于发生水解反应：，导致的浓度减小，所以c()与c()之比＜2：1，故答案为：<；水解，使浓度减少，。
20．(1) 三角锥形
(2)
(3) /
【详解】（1）的中心原子(原子)的价层电子对数为3，所以是杂化，分子的空间结构为三角锥形。
（2）乙醛的结构式为：，醛基中碳原子杂化方式为sp2，甲基中碳原子杂化方式为sp3；
（3）依据图(a)可知，的空间结构类似于甲烷分子，为正四面体形，硅原子的杂化轨道类型和甲烷分子中碳原子的杂化轨道类型相同，为；图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子被两个结构单元顶角共用，所以每个结构单元含有1个原子、3个O原子，原子和O原子数之比为，化学式可表示为或