第二章 分子结构与性质 测试题 （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 测试题
一、选择题
1．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是（ ）
A．它完全燃烧的产物是P2O5
B．它不溶于水
C．它在常温下是固体
D．它与白磷互为同分异构体
2．化合物M(结构简式如图)是DNA结构的重要组成部分，由原子半径依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成，其中X元素与其他元素不在同一周期，W的一种核素常用于测定文物年代。下列说法正确的是
A．M是共价化合物，分子中每个原子都满足8电子稳定结构
B．非金属性：W>Z>Y>X
C．、、分子的空间结构分别为直线形、V形、正四面体形
D．最高价含氧酸的酸性：W>Z
3．下列说法正确的是
A．同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量
B．在CO2分子中σ键与π键的数目之比是2：1
C．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形
D．2p能级有3个轨道，它们互相垂直
4．下列现象与氢键有关的是
①的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④水分子高温下很稳定
A．①②④ B．①②③ C．①② D．①③
5．生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是
A．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦
B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
C．萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水，因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子
D．“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关
6．下列物质中，既存在离子键又存在共价键的是
A．氯化镁 B．氯化氢 C．氯化铵 D．氯气
7．下列关于的说法不正确的是
A．分子构型为正四面体形，中心原子采用杂化
B．依次断开4个C-H键时所需要的能量不相等
C．半充满时比较稳定，故基态C的价电子排布式为
D．与相比，键长：C-H>N-H
8．抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是
A．存在顺反异构
B．含有5种官能团
C．可形成分子内氢键和分子间氢键
D．1mol该物质最多可与1molNaOH反应
9．氮气电化学还原反应利用氮气和水来合成氨气，可以直接将可再生能源产生的电能转化为易于储存和运输的氨气，并保证二氧化碳的零排放，为解决当前严峻的能源和环境问题提供了新的思路。其在金表面催化反应的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．利用金作催化剂可降低反应的活化能，提高单位时间内反应的转化率
B．该过程中有非极性共价键和极性共价键的形成
C．升温将有利于反应气体的吸附
D．1molN2H4中含5mol共价键
10．反应Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl可用于污水脱氯。下列相关微粒的说法正确的是
A．中子数为20的氯原子：Cl B．H2O的空间填充模型：
C．SO的空间构型为三角锥形 D．Na+的结构示意图：
11．某电池常用的一种电解质阴、阳离子由短周期的5种元素R、W、X、Y、Z组成，R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，且为同周期元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，该电解质结构如图所示，下列说法正确的
A．第一电离能： B．简单氢化物的沸点：
C．W、Z形成的化合物分子是极性分子 D．X的单质熔沸点高，属于共价晶体
12．下列关于化学键的说法，认识错误的是
A．s-sσ键与s-pσ键均为轴对称
B．两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
C．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
D．π键不能单独存在，一定要和σ键共存
13．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，33.6LSO3和NO2的混合物中含有分子的数目为1.5NA
B．14g硅单质中含硅硅单键的数目为1NA
C．2.3gNa与氧气完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA到0.2NA之间
D．常温下，1 L pH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.2NA
14．下列有关说法正确的是
A．H2O、NH4Cl、H2O2中只含有共价键
B．非金属原子间以共价键结合形成的物质都是共价化合物
C．Na2O、NaOH和Na2SO4为离子化合物，HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物
D．共价化合物是由不同种非金属原子间或某些金属原子与非金属原子间通过共用电子对形成的
15．下列分子中的共价键是s-pσ键的是
A．H2 B．F2 C．NaCl D．HCl
二、填空题
16．(1)比较给出H+能力的相对强弱：H2O___C2H5OH(填“>”、“<”或“=”)；用一个化学方程式说明OH-和C2H5O-结合H+能力的相对强弱___。
(2)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出CaC2的电子式___。
(3)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。主要原因是___。
(4)甘氨酸和硝基乙烷的熔点分别为240℃和-40℃，从物质结构角度解释甘氨酸熔点较高的原因___。
(5)NCl3可用于漂白和杀菌，请写出一定条件下NCl3与水反应的方程式___。
17．回答下列问题
(1)是一种重要的无机化合物，可作食盐的补碘剂
①基态K原子中核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低，原因是_______。
②的阴离子，中心原子的价层电子对数为_______，其VSEPR模型名称为_______。
(2)Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能(I)数据列于下表：
元素 Mn Fe
电离能(kJ/mol) 717 759
1509 1561
3248 2957
回答下列问题：
Mn元素价电子层的电子排布式为_______，比较两元素的、可知，气态失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此你的解释是_______。
18．(1)元素与N同族。预测的氢化物分子的立体结构为______，其沸点比的______(填“高”或“低”)，其判断理由是______。
(2)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为______。
19．己二酸在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，其制备反应为：3+8HNO33+8NO↑+7H2O。
(1)有机反应物的名称为： __________ ，其中所有的碳原子__________处于同一平面(填“能”或“不能”)。
(2)己二酸中所含化学键的类型为 __________ (用对应字母表示)。
a.σ键b.π键c.极性共价键d.非极性共价键e.离子键f.氢键
(3)该反应方程式中所涉及元素的电负性从大到小的顺序为 __________ (用元素符号表示，下同)，第一电离能最大的是__________ 。
(4)反应物硝酸可脱水生成N2O5，固态N2O5由和一种一价阳离子构成，则其中阴、阳离子的空间构型依次为 __________ 、 __________ 。
20．氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由___________变为___________。
21．按要求填空：
(1)原子序数为24的元素原子中有_______个电子层、_______个能级、_______个未成对电子。
(2)在下列物质中：①、②、③、④、⑤、⑥。
其中只含有非极性键的是_______；(填序号，下同)；只含有极性键的是_____；只含有离子键的是_____；既含有非极性键又含有极性键的是____；含有非极性键的离子化合物是____。
(3)N≡N键的键能为，键的键能为，通过计算说明中的____(填“”或“”)键更稳定。
22．根据元素的电负性数据，判断下列物质中的化学键分别属于哪种类型。
(1)：________；
(2)：_______；
(3)：________；
(4)：________。
三、元素或物质推断题
23．已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的前36号元素，A的一种同位素原子无中子；B元素基态原子的核外电子数是其能级数的2倍，且含有未成对的电子；D的基态原子2p轨道中含有两种不同自旋方向的电子，且电子数之比为3∶1；E为周期表中电负性最强的元素；F、H与D元素同主族；G位于第四周期第IB族。回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：
(1)G+的价层电子排布式为_______
(2)B、C、F的原子半径由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(3)C、D、E的第一电离能由大到小排序是_______(填元素符号)。
(4)从分子结构与性质角度分析CA3气体易溶于水的原因是_______，_______。
(5)由A、B、D三种元素形成的餐桌上常见的化合物B2A4D2，一个该分子中含_______个键，该分子中所含的化学键的类型为_______(填序号)。
A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．P完全燃烧生成P2O5，A正确，不选；
B．由题干可知，该物质为非极性分子，水为极性分子，不相溶，B正确，不选；
C．分子式为P4n，与白磷(P4)不同，但它们是单质，互为同素异形体，可以推知，常温下为固体，C正确，不选；
D．分子式为P4n，与白磷(P4)不同，但它们是单质，互为同素异形体，D错误，符合题意；
故选D。
2．C
【分析】化合物M由原子半径依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成，W的一种核素常用于测定文物年代，W为碳元素；其中X元素与其他元素不在同一周期，且X能与碳形成1个共价键，则X为氢元素；Z可以形成3个共价键且Z的原子半径小于碳的原子半径，则Z为氮元素；Y可以形成2个共价键且Y的原子半径小于氮的原子半径，则Y为氧元素。
解析：A．M分子中氢原子为2电子稳定结构，A错误；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性：O>N>C>H，B错误；
C．中心原子碳原子为sp2杂化、中心原子氧原子为sp3杂化、中心原子碳原子为sp3杂化，故其分子的空间结构分别为直线形、V形、正四面体形，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价含氧酸的酸性：，D错误。
故选C。
3．D
解析：A．同一能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，故A错误；
B．在1个CO2分子中，有2个碳氧双键，即2个σ键与2个π键，所以σ键与π键的数目之比是1：1，故B错误；
C．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子云密度分布呈哑铃形，不是电子的实际运动轨迹，故C错误；
D．2p能级有3个轨道，分别是互相垂直的2px、2py、2pz，故D正确；
故选D。
4．B
解析：①的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高，是因为NH3间形成氢键；
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，是因为小分子的醇、羧酸均可以和水形成氢键；
③冰的密度比液态水的密度小，是因为分子间形成氢键；
④水分子高温下很稳定水分子高温下很稳定是因为分子中的键能大，与氢键无关；
故①②③正确，选B。
5．D
解析：A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；
B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；
C．根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂、不易溶于极性溶剂，则可知：萘和碘易溶于四氯化碳是因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子，C正确；
D．原子中电子收到能量，电子发生跃迁，当跃迁回基态时收到的能量以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，即所看到的灯光和原子核外电子跃迁相关，D错误；
故答案选D。
6．C
解析：A．氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键，选项A不符合题意；
B．氯化氢中氢离子和氯离子之间存在共价键，选项B不符合题意；
C．氯化铵中铵根离子和氯离子间存在离子键，铵根中氮原子和氢原子间存在共价键，选项C符合题意；
D．氯气分子中氯原子之间只存在共价键，选项D不符合题意；
答案选C。
7．C
解析：A．的VSEPR模型是正四面体形，中心C原子采取sp3杂化，A正确；
B．中4个C-H完全相等，但是当依次断开4个C-H键时，由于结构的的改变，导致所需要的能量不相等，B正确；
C．基态C的价电子排布式为，C错误；
D．一般认为，键长是形成共价键的两个原子间的核间距离，C、N处于同一周期，从左至右半径依次减小，所以与氢原子形成的共价键键长依次减小，键长：C-H>N-H，D正确；
故答案为：C。
8．D
解析：A．由题干有机物结构简式可知，该有机物存在碳碳双键，且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团，故该有机物存在顺反异构，A正确；
B．由题干有机物结构简式可知，该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团，B正确；
C．由题干有机物结构简式可知，该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力，故其分子间可以形成氢键，其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢锓，C正确；
D．由题干有机物结构简式可知，1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol，这两种官能团都能与强碱反应，故1mol该物质最多可与2molNaOH反应，D错误；
故答案为：D。
9．C
解析：A．利用金作催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，即提高单位时间内反应的转化率，A正确；
B．该过程中有非极性键N-N键和极性键N-H键生成，B正确；
C．温度高分子动能大，难于被吸附，故升温不利于反应气体的吸附，C错误；
D．如图所示：1molN2H4中含5mol共价键，D正确；
故答案选C。
10．C
解析：A．氯元素的质子数为17，中子数为20的氯原子的质量数为37，该原子的正确表示方法为：Cl，故A错误；
B．水的空间填充模型：，故B错误；
C．SO的价层电子对数为3+×(6+2 3×2)=4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥，故C正确；
D．钠离子的核外有10个电子，故钠离子的结构示意图为，故D错误。
故选C。
11．A
【分析】R、W、X、Y、Z原子序数依次增大，且为同周期元素；根据结构分析Y有两个价键，X有四个价键，Z有一个价键，该阴离子得到一个电子，则只可能的W得到一个电子，又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则R为Li，W为B，X为C，Y为O，Z为F。
解析：A．同周期元素第一电离能从左往右有增大的趋势，F>O>C>B>Li，故A正确；
B． H2O有分子间氢键，沸点高 ，简单氢化物的沸点：H2O>HF>CH4，故B错误；
C．W、Z形成的化合物分子，BF3是平面三角形分子，结构对称，是非极性分子，故C错误；
D．X的单质可以是金刚石、石墨或C60 ，熔沸点不一定高，可能是共价晶体或混合型晶体或分子晶体，故D错误；
故答案为：A。
12．B
解析：A．s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键都是轴对称，A正确
B．非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键大多都是共价键，也可能形成离子键，B错误；
C．键不稳定，易断裂，含有键的化合物化学性质较活泼，与只含键的化合物的化学性质不同，C正确；
D．分子中可以只含键，键不能单独存在，一定要和键共存，D正确；
故选B。
13．B
解析：A．标准状况下，SO3不是气体，不能用22.4L/mol进行计算，故A错误；
B．14g硅单质的物质的量为0.5mol，硅单质为正四面体结构，以一个硅为中心有4个硅硅键，但每个硅硅键被2个硅共用，则每个硅分到的实际是2个硅硅键，则0.5mol硅单质中含硅硅单键的数目为1NA，故B正确；
C．2.3gNa的物质的量为0.1mol，不论Na与氧气反应生成的是Na2O还是Na2O2，Na的化合价都是由0价变为+1价，转移1个电子，则0.1molNa与氧气完全反应后转移的电子数为0.1NA，故C错误；
D．由公式pH=-lgc(H+)可得，pH=1即c(H+)=0.1mol/L，则H+的数目为0.1NA，故D错误；
故答案选B。
14．D
解析：A．NH4Cl中既含有共价键，也含有离子键，A错；
B．非金属原子间以共价键结合形成的物质可能为共价化合物(如HCl)，也可能为单质(如H2、O2)，B错；
C．NH4NO3为离子化合物，C错；
D．共价化合物中最少含有两种不同的非金属元素或含有某些金属元素和非金属元素(如AlCl3)，它们之间是通过共用电子对形成共价化合物的，D对。
故选D。
15．D
【分析】σ键就是原子间的原子轨道通过“头碰头”的方式形成的共价键，其电子云重叠较大，通常比以“肩并肩”方式形成的π键牢固。以s轨道和p轨道形成的共价键就是s-p σ键。
解析：A．H2 分子中是s-sσ键，A不选；
B．F2的共价键是p-pσ键，B不选；
C．NaCl中只有离子键，σ键是共价键，C不选；
D．HCl的共价键是S-pσ键，D选；
故选D。
二、填空题
16． ＞ C2H5ONa + H2O = NaOH + C2H5OH 甲醇分子存在氢键 甘氨酸主要以内盐形式存在，存在离子键熔点较高，硝基乙烷是分子晶体，分子间作用力小于离子键 NCl3+3H2O3HClO+NH3
解析：(1) 水为弱电解质，能微弱的电离，而乙醇为非电解质，不能电离，故给出H+能力的相对强弱：H2O＞C2H5OH；C2H5ONa能水解，即C2H5O-能夺取水中的氢离子，故能说明OH-和C2H5O-结合H+能力的相对强弱的化学方程式为：C2H5ONa + H2O = NaOH + C2H5OH。.
(2)碳化钙中含有钙离子和C离子，属于离子化合物，其化学式中含有离子键和非极性共价键，C中每个C原子最外层平均有5个电子，根据8电子稳定结构可知，C原子之间应形成3对共用电子对，CaC2的电子式：。
(3)醇类分子间存在氢键，导致甲醇的沸点高于甲醛。
(4)甘氨酸主要以内盐形式存在，存在离子键熔点较高，硝基乙烷是分子晶体，分子间作用力小于离子键，所以甘氨酸熔点较高。
(5) NCl3可用于漂白和杀菌，杀菌起到主要作用的物质为次氯酸，一定条件下NCl3与水反应的方程式：NCl3+3H2O3HClO+NH3。
17．(1) N 球形 由于K原子的半径比较大且价电子数较少，其存在的金属键没有Cr强，所以其熔、沸点较低 4 四面体形或正四面体形
(2) 由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时，3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)
解析：(1)①基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，符号为M，最外层电子为4s1电子，s能级的电子云轮廓图为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，故金属K的熔点、沸点都比金属Cr的低。
②中心原子I的孤电子对数为(7+1-3×2)=1，价层电子对数为1+3=4，所以VSEPR模型为四面体形或正四面体形。
(2)Mn元素为25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子层的电子排布式为3d54s2；由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态(或转化为时，3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态)。
18． 三角锥形 低 分子间存在氢键 乙醇分子间存在氢键
解析：(1)的中心原子的价电子对数为，包括3对成键电子对和1对孤电子对，故其立体结构为三角锥形。中N的电负性比中的大得多，故易形成分子间氢键，从而使其沸点升高。
(2)乙醇的相对分子质量小于丙酮的相对分子质量，但乙醇分子间能形成氢键，丙酮分子间不能形成氢键，所以乙醇的沸点比丙酮的高。
19． 环己醇 不能 abcd O>N>C>H N 平面三角形 直线形
【分析】
(1)有机反应物为六碳原子的环，且含有羟基；
(2)己二酸含有C-C、C-H、C=O、C-O、H-O键，可判断含有的化学键；
(3)方程式中所涉及元素的C、H、O、N，再判断电负性；
(4)利用价层电子对互斥理论判断。
解析：(1)有机反应物的名称为环己醇；所有的碳原子均为sp3杂化，不能处于同一平面；
(2)己二酸含有C-C、C-H、C=O、C-O、H-O键，则含有σ键、π键、极性共价键、非极性共价键，答案为abcd；
(3)方程式中所涉及元素的C、H、O、N，元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性从大到小的顺序为O＞N＞C＞H；
(4)已知固态N2O5由和一种一价阳离子构成，根据原子及电荷守恒，则阳离子为，中N原子含有的孤电子对数=(5+1-2×3)=0，含有3条共价单键，则为sp2杂化，为平面三角形；中N原子孤电子对数=(5-1-2×2)=0，含有2条共价单键，则为sp杂化，为直线形。
20．
解析：中B原子形成3个和1个，B原子周围有4个成键电子对，则B原子采取杂化；中每个B原子均形成3个，且B原子最外层不含孤电子对，则B原子采取杂化，故在该反应中，B原子的杂化轨道类型由变为。
21．7 6 ① ② ④ ⑤ ⑥
解析：(1)原子序数为24的元素为，基态原子的核外电子排布式为，由此可知，原子中有4个电子层、7个能级和6个未成对电子。
故答案为：4；7；6。
(2)①分子内只有非极性键；②分子内只有极性键；③是含有极性共价键的离子化合物；④是只含有离子键的离子化合物；⑤是含有极性键和非极性键的共价化合物；⑥是含有非极性共价键的离子化合物。
故答案为：①；②；④；⑤；⑥。
(3)键中含有2个键和1个键，已知键的键能为，键的键能为，则1个键的键能为，则中的键键能大于键键能，更稳定。
故答案为：π
22．(1)离子键(2)共价键(3)共价键(4)离子键
【分析】钠、溴、碳、氯、氮、氧的电负性分别为0.93、2.96、2.55、3.16、3.04、3.44；
解析：（1）两者电负性差值2.96-0.93>1.7，形成离子键；
（2）两者电负性差值3.16-2.55<1.7，形成共价键；
（3）两者电负性差值0<1.7，形成共价键；
（4）两者电负性差值3.44-0.93>1.7，形成离子键；
三、元素或物质推断题
23．(1)3d10
(2)S>C>N
(3)F>N>O
(4) NH3分子为极性分子 能和水分子形成分子间氢键
(5) 7 BC
【分析】已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的前36号元素，A的一种同位素原子无中子，为氢；B元素基态原子的核外电子数是其能级数的2倍，且含有未成对的电子，为碳；D的基态原子2p轨道中含有两种不同自旋方向的电子，且电子数之比为3∶1，D为氧，则C为氮；E为周期表中电负性最强的元素，为氟；F、H与D元素同主族，F为硫、H为硒；G位于第四周期第IB族，为铜。
解析：（1）G+为铜原子失去1个电子后形成的，价层电子排布式为3d10；
（2）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；B、C、F的原子半径由大到小的顺序为S>C>N；
（3）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：F>N>O；
（4）NH3分子中N原子的价层电子对数为3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，结构不对称为极性分子，根据相似相溶原理可知易溶于水；且氨气分子能和水分子间形成氢键，也导致氨气分子易溶于水；故答案为：NH3分子为极性分子且能和水分子形成分子间氢键；
（5）由A、B、D三种元素形成的餐桌上常见的化合物B2A4D2，则该化合物为乙酸，结构为CH3COOH，单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，一个该分子中含7个键，该分子中含有碳氢、碳氧、氢氧极性共价键，含有碳碳非极性共价键，故选BC。