第二章 分子结构与性质 单元测试（含解析）2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章《分子结构与性质》测试卷
一、单选题
1．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．氨气溶于水显碱性，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
2．下列化学用语表述正确的是
A．氨气分子的电子式：
B．原子结构示意图既可表示，也可表示
C．用电子式表示HCl的形成过程：
D．中既含极性共价键，又含非极性共价键
3．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。
一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)
A．HClO4 B．H2SeO3 C．H3BO3 D．H3PO4
4．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是
A．键能：C—N＜C=N＜C≡N
B．键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O>CO2
D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键>π键
5．下列关于键和键的说法错误的是
A．键都有方向性，键都有饱和性 B．两个成键原子之间最多有一个键
C．分子中存在键，电子云图象呈轴对称 D．分子中有两个键，且相互垂直
6．M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，Z的最外层电子数是次外层电子数的3倍，M和Y二者原子核外电子数之和等于W的原子核外电子数。由五种元素组成的化合物结构如图所示(箭头表示共同电子对由W提供)。下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应的水化物酸性：Y＞X
B．M的氢化物是共价化合物
C．Y和Z可形成二种有毒的化合物
D．X和W组成的化合物中二原子都满足8电子稳定结构
7．下列化学用语表述不正确的是
A．MgCl2的形成过程：
B．-NH2的电子式：
C．的模型：
D．H2分子中σ键的电子云轮廓图：
8．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 mol D2O比1 mol H2O多NA个质子
B．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数小于2NA
C．20g正丁烷和38g异丁烷的混合物中共价键的数目为13NA
D．CH4和C2H4混合气体2.24L，(标准状况)完全燃烧，消耗O2分子数目一定为0.25NA
9．已知CN-与N2结构相似，可推算出HCN分子中σ键与π键的数目之比为
A．1∶3 B．2∶1 C．1∶1 D．1∶2
10．伪石蒜碱是石蒜提取物，具有抗肿瘤、抗病毒的作用，其结构如图所示。下列有关说法正确的是
A．与溴水能发生取代反应、加成反应 B．该物质不能与盐酸反应
C．1 mol该分子最多能与3 mol NaOH反应 D．该分子中的N原子为杂化
11．下表所列数据是在相同条件下，不同物质中氧氧键的键长和键能的实测数据，下列有关说法中正确的是
微粒 O O O2 O
键长/pm 149 128 121 112
键能/ kJ·mol-1 a b 496 628
A．aC．O中存在π键 D．键长越长，键能越大
12．下列“劳动小妙招”及其涉及的原理均正确的是
劳动小妙招 原理
A 加“洁厕灵”增强“84消毒液”消毒效果 使次氯酸浓度增大
B 用风油精拭去门上的胶印 风油精与胶水发生化学反应
C 用白醋去除铁栏杆上的锈迹 乙酸可与铁锈反应
D 在热水中加入含酶洗衣粉洗涤毛衣 升温和加酶可增强去污效果
A．A B．B C．C D．D
13．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是
A．PH3是非极性分子
B．PH3分子中磷原子采取sp杂化
C．PH3分子中有三个σ键和一对孤电子对
D．PH3分子的VSEPR构型和立体构型相同
14．下列说法正确的是
A．CH2Cl2分子的空间结构为正四面体形
B．H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的立体构型为V形
C．CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的立体构型为直线形
D．SO的空间结构为平面三角形
15．下列说法正确的是
A．乙醇中的－OH上的氢比水分子中的－OH上的氢活泼
B．[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O的配合物内界和外界Cl-的数目之比是1∶2
C．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键
D．手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后分子有两个手性碳原子
二、填空题
16．(1)比较结合H+能力的相对强弱：OH- CO，气态氢化物热稳定性HF HCl(填“>”“<”或“=”)；试从原子结构角度分析上述气态氢化物热稳定性大小的主要原因是 。
(2)某物质是漂白液的有效成分，属于离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，写出其电子式 。
(3)在常压下，NH3极易溶于水。主要原因是 。
(4)以物质的类别为横坐标，化合价为纵坐标绘制的图象叫价类图。如图是铁的价类图，Y物质为 ，写出Y在潮湿的空气中转化为图中同类别物质的化学方程式 。
(5)铝制品表面有致密的氧化物薄膜。将一小块铝制品废弃物放入足量的NaOH溶液中，则发生化学反应方程式 。
17．(1)(甲醇)的熔、沸点比与其相对分子质量接近的(乙烷)的熔、沸点高很多，其主要原因是 。
(2)C的最高价含氧酸根离子与、、形成的酸式盐溶解度都小于其正盐的溶解度，原因是分子之间以 (填作用力)形成长链，减小了与水分子之间的作用导致溶解度减小。
18．氢键对物质物理性质的影响
(1)含有 氢键的物质具有较高的熔点、沸点。如氟化氢的熔、沸点比氯化氢 。
(2)含有 氢键的液体一般黏度比较大。如甘油、硫酸等。
(3) 氢键的存在使溶质在水中的溶解度比较大。如氨 溶于水，乙醇和水能以任意比 等。
(4)含有 氢键的物质具有较低的熔、沸点。如：对羟基苯甲醛的熔点 邻羟基苯甲醛()。醋酸和硝酸相对分子质量接近，但两种物质的熔点和沸点相差很大，因为醋酸分子形成了 氢键，而硝酸分子形成了 氢键。
(5)对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。
三、实验题
19．在空气中易被氧化。某小组探究绿矾()和莫尔盐在空气中的稳定性。
实验一：探究绿矾和莫尔盐溶液的稳定性。
分别配制A、B两种溶液[其中A表示，B表示]，露置于空气中一段时间，并检验其中的含量，结果如表所示。
编 号 新配制 后 后
性状 酸化后滴入等量溶液 性状 酸化后滴入等量溶液 性状
A 3.9 无色溶液 几乎无色 3.4 黄色溶液 变红 3.3 红褐色沉淀
B 3.9 无色溶液 几乎无色 3.3 黄色溶液 变红 3.2 红褐色沉淀
(1)新配制的A溶液，原因是发生了水解，离子方程式是 。
(2)常温时，溶液，则B溶液中水解程度： (填“>”“<”或“=”)，因此新配制的A、B溶液几乎相同。
(3)放置后溶液均减小，写出该过程中被空气氧化的离子方程式： 。
上述实验说明A、B两种溶液中的的稳定性差异不大。
实验二：探究绿矾和莫尔盐晶体的稳定性。
分别将两种晶体放置在不同条件下数天，并检验其中的含量，实验记录如表所示。
编号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ
实验条件 露置 密闭容器 潮湿的密闭容器 盛有干燥剂 的密闭容器
实验现象及结果 绿矾 晶体逐渐变白，进而出现土黄色； 含量很多 无明显变化；含量非常少 晶体结块，颜色不变；含量非常少 晶体逐渐变白，最终出现淡黄色；含量很多
莫尔盐 无明显变化；含量非常少 无明显变化；含量非常少 晶体略结块，颜色不变；含量非常少 无明显变化；含量很少
(4)上述实验说明，相同条件下，两种晶体在空气中稳定性更强的是 。
(5)甲同学推测绿矾在实验ⅱ中的实验现象及结果与实验ⅰ中的不同，可能是容器中不足造成的。乙同学经过对比，分析该推测不成立，其理由是 。
(6)该小组同学根据实验现象及结果进而推测绿矾易被氧化与其失去结晶水有关。
①绿矾晶体失去结晶水的实验现象是 。
②莫尔盐晶体中 (填离子符号)的存在使结晶水不易失去；该离子与分子之间可能存在的作用力是 。
(7)经过对两种晶体结构的比较，分析莫尔盐在空气中更稳定，除了上述原因外，还可能的原因：莫尔盐晶体中离子间的空隙较小， 。
20．铁及其化合物在生活中用途广泛，绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分，失水后可转为FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示：
(1)Fe2+价层电子排布式为 。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释： 。
(3)与和之间的作用力分别为 。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下，向装有50mL1mol L 1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol L 1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100℃下回流3h，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为 。
②检验反应是否进行完全的操作是 。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是 。
②计算实验所得产品的产率 。
试卷第2页，共7页
参考答案：
1．A
【详解】A．羧酸R－COOH中，R－结构极性越强，羧基在水溶液中电离能力越强，吸引电子能力：F＞Cl，则F－C的极性大于C－Cl的极性，则CF3－的极性大于CCl3－，导致羧基电离出氢离子程度：前者大于后者，则酸性：前者大于后者，故A正确；
B．甲烷分子中C原子价层电子对数=，且不含孤电子对，则甲烷为正四面体结构，键角为109°28′，故B错误；
C．H2O2正负电荷中心不重合，为极性分子，分子结构为书页形，故C错误；
D．NH3和H2O之间可形成分子间的氢键，由于NH3 H2O可电离出OH－，所以NH3 H2O的结构式为 ，故D错误；
故选：A。
2．B
【详解】A．氨气分子的电子式为，A错误；
B．和核内中子数不同，核外电子排布相同，离子结构示意图均为，B正确；
C．用电子式表示HCl的形成过程为，C错误；
D．分子结构式为H-O-H，因此中只含极性共价键，D错误；
故选B。
3．A
【详解】根据含氧酸的通式可知，ABCD分别可以看作ClO3(OH)、SeO(OH)2、B(OH)3、PO(OH)3，所以酸性最强的是高氯酸，答案选A。
4．C
【详解】A．C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A项正确；
B．原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B项正确；
C．H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C项错误；
D．相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D项正确；
答案选C。
5．A
【详解】A．并不是所有键都有方向性，如键没有方向性，故A错误；
B．两个成键原子之间形成的第一条键为键，从第二条开始为键，因此两个成键原子之间最多有一个键，故B正确；
C．中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的键，键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，因此电子云图象呈轴对称，故C正确；
D．分子中含有一个键和两个键，且两个键相互垂直，故D正确；
答案选A。
6．A
【分析】M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，Z的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Z为O元素，由该化合物的结构可知，该化合物为离子化合物，M应为Li元素，Y形成4对共用电子对，则Y为C元素，X形成3对共用电子对，且X有一个空轨道，可以与W形成配位键，则X为B元素，M和Y二者原子核外电子数之和等于W的原子核外电子数，则W为F元素，据此分析解答。
【详解】由以上分析知，M为Li元素，X为B元素，Y为C元素，Z为O元素，W为F元素，
A．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：C＞B，故酸性：Y＞X，故A正确；
B．M为Li元素，M的氢化物是离子化合物，故B错误；
C．Y为C元素，Z为O元素，CO有毒，CO2无毒，故C错误；
D．X为B元素，W为F元素，X和W组成的化合物为BF3，其中B原子不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选A。
7．C
【详解】A．MgCl2为离子化合物，用电子式表示氯化镁的形成过程为 ，A正确；
B．-NH2的电子式为 ，B正确；
C．价层电子对数为3+=3，模型为平面三角形，C错误；
D．H2分子中σ键属于s-sσ键，电子云轮廓图为 ，D正确；
故选C。
8．C
【详解】A．D与H相比，质子数相同中子数多1，1 mol D2O比1 mol H2O多NA个中子，故A错误；
B．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应后气体总分子数大于2NA，故B错误；
C．20g正丁烷和38g异丁烷，共计58g，正丁烷与异丁烷相对分子质量相同为58，故混合物为1mol，混合物中C-H的数目为13NA，故C正确；
D．CH4和C2H4混合气体2.24L，混合气体为0.1mol，燃烧通式为：，若气体全为CH4消耗O2分子数目为0.2NA，若气体全为C2H4消耗O2分子数目为0.3NA，所以消耗O2分子数目范围是0.2-0.3NA，故D错误；
故选C。
9．C
【详解】CN-与N2互为等电子体，二者结构相似，C原子与N原子之间形成三键，则HCN分子的结构式为，三键中含有1个键、2个键，单键属于键，故HCN分子中键与键的数目之比为，故选C。
10．A
【详解】A．题给分子中酚羟基的邻位上有氢原子，可与溴水发生取代反应；该分子中含碳碳双键，能与溴水发生加成反应，故A正确；
B．该分子中含“”，能与盐酸反应生成盐酸盐( )，故B错误；
C．醇羟基不能与NaOH反应，故1 mol该分子最多能与1 mol NaOH反应，故C错误；
D．该分子中N原子有3对成键电子对和1对孤电子对，是杂化，故D错误；
故答案选A。
11．A
【详解】A．O2和O键长分别是（pm）121、112，但键能分别为：496kJ/mol、628kJ/mol，键长越短，键能越大，因此a＜b，故A正确；
B．氧气中不是O-O键，O-O键的键能不是496kJ/mol，故B错误；
C．O中氧原子之间形成的是非极性共价单键，并且有1对共用电子，电子式为，不存在π键，故C错误；
D．根据以上分析可知键长越短，键能越大，故D错误；
故选A。
12．C
【详解】A．“洁厕灵”中盐酸会和“84消毒液”中次氯酸反应生成有毒的氯气，次氯酸浓度减小，不会增强其消毒效果，A错误；
B．风油精中含有有机物，根据相似相溶原理，可以溶解胶印，不是发生化学反应，B错误；
C．白醋去除铁栏杆上的锈迹，白醋中乙酸可以和铁锈中的金属氧化物氧化铁反应生成盐和水，C正确；
D．酶需要适宜的温度，温度过高会导致酶失去活性，D错误；
故选C。
13．C
【详解】A．PH3分子结构是三角锥形，其中P显-3价，H显+1价，正电中心与负电中心不重合，为极性分子，A错误；
B．P最外层有5个电子，其中三个分别与H形成三个σ键，还有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，故P原子采用sp3杂化，B错误；
C．P最外层有5个电子，其中三个分别与H形成三个σ键，还有1个孤电子对，C正确；
D．PH3分子立体构型是三角锥形，VSEPR模型为四面体形，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．二氯甲烷分子中碳氢键的键长与碳氯键的键长不相等，所以分子的空间结构不是正四面体形，故A错误；
B．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则分子中氧原子的杂化轨道类型为sp3，分子的立体构型为V形，故B错误；
C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，则分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的立体构型为直线形，故C正确；
D．亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则离子的空间结构为三角锥形，故D错误；
故选C。
15．B
【详解】A．乙醇与钠反应比水与钠反应缓和得多，则表明乙醇中的上的氢不如水分子中的上的氢活泼，选项A不正确；
B．的配合物内界为[TiCl(H2O)5]2+，[ ]以外的是外界，则内界和外界的数目之比是1∶2，选项B正确；
C．氢键比范德华力强，是一种介于化学键与分子间作用力之间的作用力，但不属于化学键，选项C不正确；
D．手性分子(带“ ”碳为手性碳)与足量的反应后，带“ ”手性碳结构不变，所以分子中仍有手性碳原子，选项D不正确；
答案选B。
16． > > 同一主族，F原子半径比Cl原子小，吸引电子能力F强于Cl，F的非金属性强，HF更稳定 NH3与H2O之间产生氢键，增大NH3的溶解度 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【详解】(1)向含有OH-、CO溶液中滴加酸时，OH-先反应，则OH-结合H+能力大于CO；同一主族，F原子半径比Cl原子小，吸引电子能力F强于Cl，则F的非金属性比Cl强，则HF的稳定性比HCl强；
(2) 某物质是漂白液的有效成分，属于离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，则该物质为NaClO，其电子式为 ；
(3)NH3与水均为极性分子，且氨与水间可形成氢键，则增大氨在水中的溶解性；
(4)根据图象，Y为+2价的氢氧化物，则Y为Fe(OH)2；Fe(OH)2能与空气中的氧气和水反应生成氢氧化铁，方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(5) 将一小块铝制品废弃物放入足量的NaOH溶液中，铝制品表面的氧化物先与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，之后铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，方程式分别为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
17． 分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键 氢键
【详解】(1)中含，分子之间能形成氢键，而分子间只有范德华力，所以的熔、沸点比的高很多。故答案为：分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键；
(2)中含有，所以分子之间能形成氢键而成链状，减小了与之间的作用，导致、、的溶解度都小于其对应的正盐的溶解度。故答案为：氢键。
18． 分子间 高 分子间 分子间 极易 互溶 分子内 高于 分子间 分子内
【详解】（1）由于分子氢键的作用大于范德华力，所以分子间存在氢键的物质，熔沸点较高，如氟化氢的熔、沸点比氯化氢的高；
（2）含有分子间氢键的液体，一般粘稠度较大，例如，硫酸、甘油等；
（3）存在分子间氢键的物质，在水中的溶解度较大，如氨气极易溶于水，乙醇能与水与任意比例互溶；
（4）含有分子内氢键的物质一般熔沸点较低，例如对羟基苯甲醛的熔沸点高于邻羟基苯甲醛的熔沸点，醋酸分子之间能形成分子间氢键，硝酸分子能形成分子内氢键，故醋酸和硝酸虽然两者相对分子质量接近，但熔沸点相差却较大。
19．(1)
(2)>
(3)
(4)莫尔盐
(5)对比实验ⅳ，同样在密闭容器中，能被氧化
(6) 晶体逐渐变白 氢键
(7)分子较难进入晶体中与反应
【详解】（1）发生水解反应的离子方程式是，因此新配制的A溶液；
（2）由题意可知，等浓度的溶液的酸性比溶液的酸性强，说明B溶液中水解程度：；
（3）溶液均减小说明酸性增强，被空气氧化生成红褐色沉淀的离子方程式为，A、B溶液中的实验现象相同，则绿矾和莫尔盐溶液的稳定性相差不大；
（4）两种晶体在露置、盛有干燥剂的密闭容器的条件下实验现象不同(绿矾晶体逐渐变白，莫尔盐晶体无明显变化)，的含量不同(绿矾晶体中多，莫尔盐晶体中少)，可得出结论，相同条件下，两种晶体在空气中稳定性更强的是莫尔盐；
（5）对比实验ⅳ，同样在密闭容器中，能被氧化，则绿矾在实验ⅱ中含量少不是不足造成的；
（6）①绿矾晶体失去结晶水的实验现象是晶体逐渐变白；
②莫尔盐晶体中能与分子之间形成氢键，使结晶水不易失去；
（7）结合上述实验现象分析可得，莫尔盐晶体在空气中更稳定，可能的原因还有莫尔盐晶体中离子间的空隙较小，分子较难进入晶体中与反应。
20．(1)3d6
(2)中心原子硫原子不存在孤对电子、和中心原子氧原子有2对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故中的键角大于中的键角
(3)配位键、氢键
(4) 取样品，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液仍不变色，说明反应进行完全
(5) 防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化 90.0%
【分析】FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀，分离出固体用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品；
【详解】（1）Fe2+为铁原子失去2个电子后形成的离子，价层电子排布式为3d6；
（2）孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力；中心原子硫原子不存在孤对电子、中心原子氧原子有2对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故中的键角大于中的键角；
（3）由图可知，亚铁离子提供空轨道、提供孤对电子两者形成配位键；氧的电负性较大，故和之间形成氢键；
（4）①FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀，则三颈烧瓶发生反应的离子方程式为。
②检验反应是否进行完全，就是检验是否还存在亚铁离子，亚铁离子能被氯水氧化使KSCN溶液变红色的铁离子，故操作为：取样品，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液仍不变色，说明反应进行完全；
（5）①空气中氧气具有氧化性，焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化。
②50mL1mol L 1FeCl2溶液中铁元素为0.05mol，根据可知生成Fe、Fe3O4各0.0125mol，故实验所得产品的产率为