第二章第三节分子结构与物质的性质(含解析)专项训练2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修二

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名称 第二章第三节分子结构与物质的性质(含解析)专项训练2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修二
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-04 10:45:29

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文档简介

分子结构与物质的性质专项训练
一、单选题(共12题)
1.下列说法不正确的是
A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称,包括氢键与范德华力
B.分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外,对物质的溶解、电离等也都有影响
C.范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中
2.三氯化硼(BCl3)的熔点为-107 ℃,沸点为12.5 ℃,能水解,其分子中键与键之间的夹角为120°,下列有关叙述正确的是
A.三氯化硼在液态时能导电而在固态时不能导电
B.三氯化硼中心原子采用sp杂化
C.三氯化硼分子呈正三角形,属于非极性分子
D.三氯化硼分子空间结构类似三氯化磷
3.下列有关含高能量的正离子N的化合物N5AsF6的叙述正确的是
A.化合物N5AsF6中F化合价为+3
B.N中氮氮原子间以共用电子对结合
C.N5AsF6化合物是共价分子
D.N5AsF6化合物是极性分子
4.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子,NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子,由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是
A.分子中不能含有氢原子
B.在ABn分子中A原子没有孤电子对(或A原子最外层电子均已成键)
C.在ABn分子中每个共价键的键长和键能都相等
D.分子中所有原子在同一平面内
5.胍( )的盐是病毒核酸保存液的重要成分。下列说法正确的是
A.胍分子间能够形成氢键
B.胍中σ键与π键的数目之比为3∶1
C.氨基(-NH2)的电子式为
D.中子数为8的N原子可表示为N
6.下列过程中,共价键被破坏的是
①碘升华②溴蒸气被木炭吸附③乙醇溶于水④HCl气体溶于水⑤冰融化⑥受热⑦氢氧化钠熔化⑧溶于水
A.①④⑥⑦ B.④⑥⑧ C.①②④⑤ D.④⑥
7.下列现象与氢键有关的是
①H2O的熔、沸点比VIA族其它元素氢化物的高
②水分子高温下也很稳定
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
8.已知磷酸分子[]中,三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换,但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为
A. B. C. D.
9.研究表明:具有立体结构,两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上,两页纸面的夹角为,氧原子在书的夹缝上,键与键之间的夹角为。下列说法不正确的是
A.分子中既含极性键,又含非极性键 B.为极性分子
C.分子中的两个O原子均是杂化 D.分子中既有键,又有键
10.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。以下关于PH3的叙述正确的是
A.PH3分子中无未成键的孤电子对 B.PH3是非极性分子
C.它的分子空间结构是三角锥形 D.磷原子采用sp2杂化
11.氨气溶于水中,大部分与以氢键结合形成。根据氨水的性质可推知的结构式为
A. B. C. D.
12.肼(H2N-NH2)和偏二甲肼[H2N-N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知,肼是一种良好的极性溶剂,沿肼分子球棍模型的N—N键方向观察,看到的平面图如下图所示。下列说法不正确的是
A.肼分子中的氮原子采用sp3杂化 B.肼分子中既有极性键又有非极性键
C.肼分子是非极性分子 D.肼与偏二甲肼互称同系物
二、结构与性质(4大题)
13.已知N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,键间的夹角约是。
(1)分子的空间结构为,它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)分子与分子的空间结构 (填“相似”或“不相似”),键 (填“有”或“无”)极性,分子 (填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下,是一种淡黄色油状液体。下列对的有关描述不正确的是 (填字母)。
a、该分子呈平面三角形b、该分子中的化学键为极性键c、该分子为极性分子
14.我国部分城市灰霾天比较多,引起灰霾的微细粒子包含、、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知,目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。
(1)基态Zn2+的核外电子排布式为 。
(2)的空间结构是 。
(3)灰霾中含有大量有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有、、、HCOOH、等二次污染物。
①下列说法正确的是 (填序号)。
A.分子在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度
B.分子中碳原子均采取杂化
C.相同压强下,HCOOH的沸点比的低
②中含键的数目为 (设表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)水分子的VSEPR模型是 ,空间结构为 。
15.(1)硅烷()的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是 。
(2)①分子内的键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。的沸点比的沸点低,原因是 。
②乙二胺()和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是 。
③与可以任意比例互溶,除因它们是极性分子外,还因为 ,在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,其原因是 。
(3)关于化合物,下列叙述正确的有 (填标号)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于
16.(1)碳是形成化合物种类最多的元素。
①C元素是形成有机物的主要元素,下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是 (填字母)。
a. B.CH4 C.CH2=CHCH3 D.CH3CH2C≡CH
②乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O,但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点,其原因是 。
(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为 ,B与N之间形成 键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质。试写出其电离方程式: [B(OH)4]-中B的原子杂化类型为 。
(3)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。
①“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为 ,其分子立体构型是 。
②另一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒光气(COCl2):2CHCl3+O2==2HCl+2COCl2,光气(COCl2)分子的立体构型是 。
(4)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。
①该结构中,氮镍之间形成的化学键是 ,从原子轨道重叠的方式看,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键类型是 ,
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在 。
③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称,包括范德华力、氢键等,选项A正确;
B.分子间氢键的形成对物质的熔沸点以及对物质的溶解、电离等都有影响,选项B正确;
C.分子间作用力包括氢键和范德华力,可同时存在于分子之间,选项C正确;
D.氢键的作用弱于化学键,但不属于化学键,其存在也有一定要求,选项D不正确;
答案选D。
2.C
【详解】A.三氯化硼是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不能导电,故A错误;
B.三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3,原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;
C.三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3,孤对电子数为0,分子的空间结构为键角是120°的平面三角形结构,分子的结构对称,属于非极性分子,故C正确;
D.三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3,原子的杂化方式为sp2杂化,孤对电子数为0,分子的空间结构为平面三角形,三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4,孤对电子数为1,分子的空间结构为三角锥形,两者的空间结构不相同,故D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.氟元素的非金属性最强,不存在正化合价,故A错误;
B.N离子中氮氮原子间以共用电子对结合形成非极性键,故B正确;
C.N5AsF6化合物是阴阳离子形成的离子化合物,故C错误;
D.N5AsF6化合物是阴阳离子形成的离子化合物,化合物中不存在分子,故D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.由题意可知,甲烷是含有氢原子的非极性分子,故A错误;
B.由题意可知,非极性分子中中心原子A的最外层电子均已成键,都不含孤电子对,故B正确;
C.氨分子为极性分子,分子中氮氢键的键长和键能都相等,故C错误;
D.水分子、硫化氢分子和二氧化硫都是极性分子,分子中所有原子在同一平面内,故D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.胍中H与N相连,可以与另外一个分子中的N形成氢键,A正确;
B.1个胍中含有的σ键数为8个,π键的数目为1个,所以二者数目之比为8:1,B错误;
C.氨基有一个单电子,N不满足8电子的结构,C错误;
D.N的质子数为7,中子数为8个,质量数为15,故N的原子为N,D错误;
故答案选A。
6.D
【详解】①碘升华是固体变为气体,破坏范德华力;②溴蒸气被木炭吸附,破坏范德华力;③乙醇溶于水形成乙醇水溶液,破坏范德华力和分子间氢键;④HCl气体溶于水后变为盐酸,电离出氢离子和氯离子,破坏共价键;⑤冰融化破坏分子间氢键和范德华力;⑥受热分解生成氨气和氯化氢,破坏离子键和共价键;⑦氢氧化钠熔化破坏离子键;⑧溶于水破坏离子键;因此共价键被破坏的是④⑥,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
7.B
【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水分子高温下也很稳定与氧元素的非金属性强,氢氧键的键能大有关,与氢键无关,②错误;
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些,其主要原因是接近水的沸点的水蒸气中水分子间因氢键而形成了“缔合分子”,③正确;
④邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,则邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸,熔、沸点低于羟基苯甲酸,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关,④正确;
正确的是:①③④;
故选B。
8.B
【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换,但次磷酸钠却不能再与发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢,其它两个氢不是羟基上的氢,故B符合题意;
综上所述,答案为B。
9.D
【详解】A.分子中存在2个极性键和1个O-O非极性键,A正确;
B.根据的立体结构知,分子中正电中心和负电中心不重合,为极性分子,B正确;
C.中两个O原子都分别形成1个氢氧键和1个氧氧键,每个O原子上还有2个孤电子对,两个O原子均为杂化,C正确;
D.分子中只有单键,所以只有键,没有键,D错误;
故答案选D。
10.C
【详解】A.分子中除了用于形成共价键的键合电子外,还经常存在未用于形成共价键的非键合电子。这些未成键的价电子对叫做孤对电子,PH3的P原子最外层满足8电子结构,P上连有3个氢,有一对孤对电子,故A错误;
B.PH3分子中三个P-H键完全相同,所以键能、键长,键角都相等;分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥型结构,分子结构不对称,为极性分子,故B错误;
C.PH3分子中价层电子对个数=3+=4,所以磷原子采用sp3杂化,PH3分子中中心原子上有一对孤电子对,所以分子构型是三角锥形,故C正确;
D.PH3分子中价层电子对个数=3+=4,所以磷原子采用sp3杂化,故D错误;
故选:C。
11.B
【详解】①从氢键的形成原理上讲,A、B都成立;②但从空间构型上讲,由于氨分子是三角锥形,易于提供孤对电子,所以以B方式结合空间阻碍最小,结构最稳定;③从氨水的性质讲,依据,只有B成立;
故答案选B。
12.C
【详解】A.肼分子中的每个氮原子都有三个δ键,还有一对孤对电子,因此电子对有四对,因此采用sp3杂化,A正确;
B.肼分子中既有N—H极性键又有N—N非极性键,B正确;
C.由图可知,肼分子中6个原子不在同一平面上,结构不对称,因此是极性分子,C错误;
D.肼与偏二甲肼结构相似,组成相差两个—CH2—结构,因此互称同系物,D正确;
答案选C。
13.(1)非极性
(2) 相似 有 是
(3)a
【分析】N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素,考查同主族元素的相似性和递变性,题目只要考查分子的空间结构和共价键的认识。
【详解】(1)N4分子是正四面体结构,是非极性分子。
(2)NH3分子与PH3分子空间结构相似,P-H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键;PH3分子的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价电子对数为,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子中正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确。
14. 或 平面三角形 AB 正四面体形 V形
【详解】(1) 为30号元素,所以基态的核外电子排布式为或,故答案为:或;
(2) 的中心N原子的价层电子对数为,无孤电子对,中心N原子采取杂化,其空间结构为平面三角形,故答案为:平面三角形;
(3)①A.的极性微弱,故其在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度,正确;
B.中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均采取杂化,正确;
C.分子间可以形成氢键,分子间只有范德华力,氢键的作用强于范德华力,所以的沸点比的高,错误,
故AB正确;
②的结构为,1个分子中含有10个键,则含键数目为,故答案为:AB;;
(4)水分子中氧原子的价层电子对数=2+ ,VSEPR模型是正四面体形结构,水分子中含有2个键,且含有2个孤电子对,所以水分子的空间结构为Ⅴ形,故答案为:正四面体形;V形;
15. 硅烷的组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高 键>氢键>范德华力 形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使物质的沸点升高 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键 与分子间可以形成氢键 分子和乙醇分子之间形成氢键,而分子和乙醇分子之间不能形成氢键 bd
【详解】(1)硅烷都是分子型物质,其组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,分子的沸点越高,故答案为:硅烷的组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高;
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用,范德华力和氢键均属于分子间作用力,但氢键强于范德华力,所以三者从强到弱的顺序为键>氢键>范德华力。对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。故答案为:键>氢键>范德华力;形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间氢键使物质的沸点升高;
②乙二胺分子中存在键,故乙二胺分子间存在氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,所以乙二胺的沸点高于三甲胺。故答案为:乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键;
③与乙醇可以形成分子间氢键,使得水与乙醇互溶;而H2S与乙醇不能形成分子间氢键,故在乙醇中的溶解度小于在乙醇中的溶解度。故答案为:分子和乙醇分子之间形成氢键,而分子和乙醇分子之间不能形成氢键;
(3)分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素原子相连的H原子,所以分子间不存在氢键,a错误;分子中的键、键是非极性键,键、键是极性键,b正确;单键为键,双键中含1个键和1个π键,故分子中共有9个键和3个π键,c错误;由于醛基中的O原子与水分子中的H原子可形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确。故答案为:bd;
16. D 乙醇分子间可形成氢键,而甲醚不行 sp3 配位 H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+ sp3 直线形 平面三角形 配位键 σ键、π键 氢键 sp2、sp3
【分析】分析分子中原子的杂化轨道类型时,可分析该原子的价层电子对数,价层电子对数为4,则发生sp3杂化;价层电子对数为3,则发生sp2杂化;在书写N2O的电子式时,可寻找等电子体,其电子式与等电子体类似。
【详解】(1)①a.中,C原子分别发生sp2杂化和sp3杂化;
B.CH4中,C原子发生sp3杂化;
C.CH2=CHCH3中,C原子分别发生sp2杂化和sp3杂化;
D.CH3CH2C≡CH中,C原子分别发生sp杂化和sp3杂化;
综合以上分析,只有CH3CH2C≡CH分子中C原子分别发生sp杂化和sp3杂化,故选D。答案为:D;
②由于乙醇分子中含有-OH,能在分子间形成氢键,所以CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点,其原因是乙醇分子间可形成氢键,而甲醚不行。答案为:乙醇分子间可形成氢键,而甲醚不行;
(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,B与N之间通过N原子提供孤对电子、B原子提供空轨道而形成配位键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质,则其电离方程式:H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+,[B(OH)4]-中B的原子杂化类型为sp3。答案为:sp3;配位键;H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+;sp3;
(3)①已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O与CO2属于等电子体,电子式可表示为,其分子立体构型与CO2相似,都是直线形。答案为:;直线形;
②光气(COCl2)分子中,C原子的价层电子对数为3,立体构型是平面三角形。答案为:平面三角形;
(4)①该结构中,氮镍之间形成的化学键是配位键,从原子轨道重叠的方式看,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键是双键,类型是σ键、π键,
②该结构中,由于氧的非金属性强、原子半径小,所以氧氢之间除共价键外还可存在氢键。
③该结构中,碳原子的价层电子对数为3和4,杂化轨道类型有sp2、sp3。答案为:配位键;σ键、π键;氢键;sp2、sp3。
【点睛】H3BO3的中心B原子不满足8电子相对稳定结构,所以H3BO3在水溶液中不是电离出H+表现出酸性,而是结合水电离出的OH-,从而表现出酸性。
答案第1页,共2页
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