2024鲁教版化学选择性必修2练习题--第2章测评（含解析）

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2024鲁教版化学选择性必修2练习题
第2章测评
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列原子轨道之间发生电子云重叠形成的化学键类型说法错误的是(　　)
A.s轨道与s轨道一定形成σ键
B.s轨道与p轨道一定形成σ键
C.p轨道与p轨道可能会形成σ键
D.p轨道与p轨道一定会形成π键
2.已知Se与O同主族,As与N同主族。用价电子对互斥理论预测H2Se和AsCl3分子的空间结构正确的是(　　)
A.角形;三角锥形
B.直线形;三角锥形
C.直线形;三角形
D.角形;三角形
3.以下分子或离子的空间结构为正四面体形且键角为109°28'的是(　　)
①CH4　②N　③CH3Cl　④P4
A.只有①②③
B.只有②④
C.只有①②
D.只有①④
4.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是(　　)
A.NH3与BF3都是三角锥形结构
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤电子对,BF3中B原子提供空轨道
5.(2023河北邢台二中高二期末)下列表述正确的是(　　)
A.CS2的共价键类型为σ键和π键,为极性键构成的极性分子
B.基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
C.S的空间结构为正四面体形
D.由于HF分子间存在氢键,因此HF的熔、沸点和稳定性均高于HCl
6.(2023河北唐山二中高二期末)下列说法中正确的是(　　)
A.元素第一电离能:NB.键角:BeCl2>CCl4>NH3>H2O
C.H2O比H2S稳定的原因是H2O分子间存在氢键
D.SiO2熔化和干冰升华克服的作用力相同
7.下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释均正确的是(　　)
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子(N) 直线形 N原子采用sp杂化
B 二氧化硫(SO2) 角形 S原子采用sp3杂化
C 碳酸根离子(C) 三角锥形 C原子采用sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采用sp杂化且 C原子的价电子均参与成键
8.下列分子中的中心原子采取sp2杂化的是(　　)
①C6H6　②C2H2　③C2H4　④C3H8　⑤CO2　⑥BeCl2　⑦SO3　⑧BF3
A.①②⑤⑥
B.③④⑦⑧
C.①③⑦⑧
D.②⑤⑥⑦
9.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是(　　)
A.沸点:A2DB.CA3分子是非极性分子
C.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2
D.B、C、D的简单氢化物互为等电子体
10.某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述错误的是(　　)
A.第一电离能:Z>Q>W
B.简单离子半径:Z>Q>W
C.该化合物中Z和Y原子的杂化方式都相同
D.Y的氢化物的沸点可能大于Q的氢化物的沸点
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.N2F2分子中四个原子都在同一平面内。下列说法正确的是(　　)
A.两个氮原子之间含有一个σ键和两个π键
B.两个氮原子之间只有一个σ键
C.两个氮原子之间含有一个σ键和一个π键
D.N2F2分子中四个原子可能在同一直线上
12.下列叙述正确的是(　　)
A.该配离子中配体是H2NCH2CH2NH2,配位数是2
B.的空间结构为角形,中心原子的杂化形式为sp3
C.CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO和CN-的结构式分别为CO、[CN]-
D.N的中心原子的价电子对数为4,该离子的价电子对的结构是三角锥形
13.B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(　　)
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式不同
D.分子中所有原子共平面
14.①PH3的空间结构为三角锥形,②BeCl2的空间结构为直线形,③CH4的空间结构为正四面体形,④CO2的空间结构为直线形,⑤BF3的空间结构为平面三角形,⑥NF3的空间结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是(　　)
A.①⑥为极性分子,②③④⑤为非极性分子
B.只有④为非极性分子,其余为极性分子
C.只有②⑤是极性分子,其余为非极性分子
D.只有①③是非极性分子,其余是极性分子
15.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是(　　)
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B.Y、Z形成的分子的空间结构可能是正四面体形
C.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
D.若有WY2存在,其分子中σ键与π键的数目之比为1∶1
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(8分)(1)CH3OH(甲醇)的熔、沸点比与其相对分子质量接近的CH3CH3(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Na+、K+、N形成的酸式盐溶解度都小于其正盐的溶解度,原因是HC分子之间以　　　　　　　　　　　(填作用力)形成长链,减小了HC与水分子之间的作用导致溶解度减小。
17.(12分)按要求填空:
(1)在下列物质中:①NH3　②HC≡CH　③NaOH　④O2　⑤溴化铵
只含有非极性键的是　　　　　(用序号填空,下同);含有极性键的非极性分子是　　　　;含有离子键、共价键、配位键的是　　　　　　　。
(2)磷、氮、氧是元素周期表中相邻的三种元素。
①氮元素的第一电离能　　　　(填“大于”“小于”或“等于”,下同)氧元素的第一电离能;
②N2分子中氮氮键的键长　　　　白磷(P4)分子中磷磷键的键长。
(3)已知氰胺的结构简式为H2N—C≡N,则氰胺分子中碳原子的杂化轨道类型为　　　　杂化,1个氰胺分子中有　　　　个σ键。
18.(12分)(2023山东菏泽一中高二期末)Zn、V、Cu、In、S和Se等原子是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料。回答下列问题:
(1)49In的价电子排布式为　　　　。
(2)Zn、O、S和Se的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　。制备荧光材料过程中会产生少量S、V,其中V原子采用　　　　杂化,V空间结构为　　　　,S的空间结构为　　　　。
(3)C、N、S分别与H形成的简单氢化物中键角最小的是　　　　　,其原因是　 　　　　　。
(4)H、C、N、S四种元素可形成硫氰酸
(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—NCS),异硫氰酸分子中σ键与π键的数目比为　　　　　,异硫氰酸沸点较高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋量子数。对于基态Cu原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为　　　。
19.(14分)地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分:
目前空气的主要成分 N2、O2、CO2、H2O及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分 CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有　　　　　　　　　　　　(填化学式,下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有　　　　　　　　　　　。
(3)与H+可直接形成配位键的分子有　　　　　　　　　　　　　。
(4)沸点最高的物质是　　　　,用所学的知识解释其沸点最高的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)为　　　　,它的空间结构为　　　 。
(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是　　　　,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间能形成　　　　。
20.(14分)(1)以下反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
①配离子[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是　　　　(填元素符号)。
②CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为　　　　　　　;1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为　　　　(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型是　　　　　　　,写出两个与CS2具有相同空间结构的离子　　　　　　　　　　　。
(3)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯。
氧化石墨烯中,1号C的杂化方式是　　　　,该C与相邻C形成的C—C键之间的夹角　　(填“>”“<”或“=”)石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键之间的夹角。
答案：
1.D　解析 s轨道只可能以“头碰头”方式重叠形成σ键,A、B正确;p轨道与p轨道既可以以“头碰头”方式重叠形成σ键,也可以以“肩并肩”方式重叠形成π键,所以C正确、D错误。
2.A　解析 H2Se分子中Se原子有2对成键电子对和2对孤电子对参与排斥,故H2Se为角形结构。AsCl3分子中As原子有3对成键电子对和1对孤电子对参与排斥,故AsCl3分子为三角锥形。
3.C　解析 CH4分子和N都是正四面体形,键角为109°28';P4分子也是正四面体形,但键角是60°;CH3Cl分子为一般的四面体形,不是正四面体形。
4.D　解析 NH3是三角锥形结构,而BF3是平面三角形结构,B位于中心,因此,NH3是极性分子,BF3是非极性分子,A、B都不正确;NH3分子中有1对孤电子对,BF3中B原子最外层只有6个电子,有空轨道存在,二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构,D正确;H原子核外只有2个电子,C不正确。
5.C　解析 CS2的结构式为SCS,双键含有1个σ键和1个π键,由于是不同元素间形成的共价键,所以是极性键,CS2的价电子对数为2,中心原子采取sp杂化,是直线形分子,所以CS2分子是非极性分子,故A错误;基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故B错误;S的中心原子S的价电子对数为4,采取sp3杂化,空间结构为正四面体,故C正确;分子的稳定性与化学键有关,与是否存在氢键无关,故D错误。
6.B　解析 第一电离能:F>N>O,A错误。BeCl2中中心原子价电子对数目为2,无孤电子对,故为直线形结构,键角为180°;NH3中中心原子价电子对数为4,有1对孤电子对,排斥力较小,故为三角锥形结构,键角为107.3°;H2O中中心原子价电子对数为4,有2对孤电子对,排斥力较大,故为角形结构,键角为104.5°;CCl4中中心原子价电子对数为4,无孤电子对,故结构为正四面体,键角为109°28',所以键角的大小顺序为BeCl2>CCl4>NH3>H2O,选项B正确。水的稳定性是化学性质,是由在分子内部氢氧键的稳定性决定的,与氢键无关,选项C错误。干冰升华克服的是分子间作用力,SiO2熔化克服的是极性键,选项D错误。
7.D　解析 N的中心原子N原子采用sp3杂化但N原子有2对孤电子对未参与成键,所以空间结构为角形,故A错误;SO2中S原子的价电子对数=σ键数+孤电子对数=2+×(6-2×2)=3,含孤电子对数为1,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间结构为角形,故B错误;C中,价电子对数=3+×(4+2-3×2)=3,含孤电子对数为0,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,故C错误;C2H2的中心原子C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键,所以空间结构为直线形,故D正确。
8.C　解析 苯分子是平面结构,其中的碳原子采取sp2杂化;乙炔分子是直线形结构,其中的碳原子采取sp杂化;乙烯分子是平面结构,其中的碳原子采取sp2杂化;丙烷中的碳原子类似于甲烷中碳原子,采取sp3杂化;CO2分子是直线形结构,其中碳原子采取sp杂化;氯化铍分子是直线形结构,其中铍原子采取sp杂化;三氧化硫分子是三角形结构,其中S原子采取sp2杂化;三氟化硼分子是三角形结构,其中的B原子采取sp2杂化。C项正确。
9.C　解析 根据各元素在元素周期表中的位置可知,A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,X为硫元素,Y为氯元素。A2D为H2O,A2X为H2S,H2O分子间能形成氢键,故沸点:H2O>H2S,A项错误;CA3为NH3,是极性分子,B项错误;N2中有一个σ键、两个π键,C项正确;B、C、D的简单氢化物分别是CH4、NH3、H2O,微粒中原子总数不同,不互为等电子体,D项错误。
10.C　解析 X的原子半径是元素周期表中最小的,则X为H元素;由该化合物的结构图可知,Y为ⅣA族元素,Q为ⅥA族元素,W为ⅠA族元素,又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,则Y为C元素,Q为O元素,W为Na元素,Z为N元素。
同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势,但是ⅤA族元素的价电子处于半充满的稳定状态,较难失电子,则其第一电离能比同周期ⅥA族元素的第一电离能大,故第一电离能:N>O>Na,故A正确;N3-、O2-、Na+的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:N3->O2->Na+,故B正确;该化合物中N原子形成3个σ键和1对孤电子对,故其杂化方式为sp3,饱和C原子采取sp3杂化,形成双键的C原子采取sp2杂化,故C错误;C的氢化物为烃,常温下含C原子数较多的烃可以呈固态,O的氢化物为水、过氧化氢,常温下为液态,故D正确。
11.C　解析 N2F2分子中,氮原子与氟原子通过共价单键结合,两个氮原子通过共价双键相结合,即两个氮原子之间含有一个σ键和一个π键,C正确,A、B不正确;N2F2分子中,两个氮原子均含有孤电子对,四个原子不可能在同一直线上,D不正确。
12.BC　解析 由配离子的结构可知,该配离子中配体是H2NCH2CH2NH2,配位数是4,A错误;中心原子周围的孤电子对数为×(7-1-2×1)=2,故价电子对数为2+2=4,故其空间结构为角形,中心原子的杂化形式为sp3,B正确;等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子,故CO、CN-等与N2互为等电子体,则CO、CN-均存在配位键,CO和CN-的结构式分别为CO、[CN]-,C正确;N的中心原子的周围有3个σ键,孤电子对数为×(5+1-2×3)=0,故价电子对数为3,该离子的价电子对的结构是平面三角形,D错误。
13.AC　解析 B3N3H6与苯的结构相似,属于共价化合物,共价化合物的熔点与分子间作用力有关,与化学键的键能无关,A项错误;B3N3H6中形成大π键的电子全部由N提供,B项正确;由于B3N3H6和苯的结构类似,则该分子中B和N均为sp2杂化,C项错误;由于B3N3H6和苯分子结构相似,则B3N3H6分子中12个原子共面,D项正确。
14.A　解析 PH3、NF3分子的中心原子均有1对孤电子对,分子正、负电荷重心不重合,都为极性分子;BeCl2、CH4、CO2、BF3四种分子的正、负电荷重心重合,均为非极性分子,A正确。
15.BD　解析 根据题意分析,W为C元素,X为Al元素,Y为Si或P或S元素,Z为Cl元素。一般来说,同主族元素自上而下,电负性减小,若Y为Si元素,则电负性C>Si,故A错误。若Y、Z形成的分子为SiCl4,其空间结构为正四面体形,故B正确。同周期自左而右,原子半径减小;电子层数越多,原子半径越大,故原子半径X>W,故C错误。WY2分子为CS2,其结构式为SCS,双键中含有一个σ键、一个π键,故σ键与π键的数目之比为1∶1,故D正确。
16.答案 (1)CH3OH分子间能形成氢键,CH3CH3分子间不能形成氢键　(2)氢键
解析 (1)CH3OH中含—OH,分子之间能形成氢键,而CH3CH3分子间只有范德华力,所以CH3OH的熔、沸点比CH3CH3的高很多。
(2)HC中含有—OH,所以HC分子之间能形成氢键而成链状,减小了HC与H2O之间的作用,导致NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的溶解度都小于其对应的正盐的溶解度。
17.答案 (1)④　②　⑤　(2)①大于　②小于　(3)sp　4
解析 (1)①NH3为只含极性键的极性分子,②乙炔为含有极性键、非极性键的非极性分子,③NaOH是含有离子键、极性键的离子化合物,④O2是只含非极性键的非极性分子,⑤NH4Br是含有离子键、配位键和极性键的离子化合物。
(2)①N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半充满状态,能量较低,较稳定,O的价电子排布式为2s22p4,因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能;②N2分子中氮氮键的键长小于白磷分子中P—P键的键长。
(3)根据氰胺的结构简式可知,碳原子有两个σ键,无孤电子对,C原子的杂化类型为sp杂化;一个氰胺分子中含有σ键的数目为4。
18.答案 (1)5s25p1
(2)O>S>Se>Zn　sp3　正四面体形　三角锥形
(3)H2S　三种氢化物中心原子均采取sp3杂化,H2S中心原子S上孤电子对数最多,对成键电子对排斥力最大
(4)3∶2　异硫氰酸分子间可形成氢键
(5)+(或-)
解析 (1)铟元素核外电子数为49,位于第5周期ⅢA族,根据构造原理,核外电子排布为[Kr]4d105s25p1,其价电子排布式为5s25p1。
(2)同一周期从左到右,元素的电负性依次增大,同一主族从上到下,元素的电负性依次减小,四种元素的电负性由大到小的顺序为O>S>Se>Zn。V中钒原子形成了4个σ键,孤电子对数为×(5+3-2×4)=0,价电子对数为4,因此钒原子的杂化方式为sp3,V的空间结构为正四面体形。S中硫原子形成了3个σ键,孤电子对数为×(6+2-2×3)=1,价电子对数为4,硫原子的杂化类型为sp3,S的空间结构为三角锥形。
(3)CH4的价电子对数为4+=4,NH3的价电子对数为3+=4,H2S的价电子对数为2+=4,中心原子均采取sp3杂化,碳原子没有孤电子对,氮原子有1对孤电子对,硫原子有2对孤电子对,因此硫原子的孤电子对对σ键电子对的排斥力最大,H2S的键角最小。
(4)一个异硫氰酸分子中含有一个单键和两个双键,单键为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,因此异硫氰酸中σ键与π键数之比为3∶2;硫氰酸分子中的氢原子连在硫原子上,分子间不能形成氢键,异硫氰酸分子的氢原子与氮原子相连,由于N元素电负性大,分子间能形成氢键,因此异硫氰酸的沸点较高。
(5)基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,3d轨道价电子自旋磁量子数的代数和为0,4s轨道价电子自旋磁量子数的代数和为+或-。
19.答案 (1)H2O、Ne、CH4、NH3　
(2)CH4、CO2
(3)NH3、H2O　(4)H2O　液态水中水分子间存在氢键,使分子间作用力增大,沸点升高　(5)CH4　正四面体形　(6)NH3　氢键
解析 (1)表中涉及的含10个电子的分子有CH4、NH3、H2O、Ne。
(2)具有中心对称结构的分子是非极性分子,如N2、O2、CH4、CO2,其中由极性键形成的非极性分子只有CH4和CO2,另两个非极性分子是由非极性键形成的。
(3)H2O可与H+直接形成配位键,形成H3O+(水合氢离子),NH3与H+以配位键结合成N。
(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。沸点的高低比较主要看分子间范德华力的强弱,但水分子间除了范德华力外,还有氢键的作用,分子间氢键的存在使水的沸点最高。
(5)碳原子最外层有4个电子,在甲烷分子中形成了4个共价键,不存在孤电子对,最外层电子都参与成键,中心原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形。
(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质只有氨气。氨气极易溶于水,是因为氨分子与水分子间形成氢键,增大了氨气的溶解度。
20.答案 (1)①O　②sp3、sp2　7NA
(2)sp　SCN-、OCN-(合理即可)　
(3)sp3　<
解析 (1)①配离子[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤电子对,与Cr3+形成配位键;②CH3COOH中两个碳原子分别形成4个、3个σ键,均没有孤电子对,分别为sp3杂化、sp2杂化。CH3COOH分子中含有一个C—C键、三个C—H键、一个C—O键、一个CO键、一个O—H键,则1 mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7NA。
(2)CS2分子中C原子形成2个σ键,孤电子对数为=0,则C原子发生sp杂化。与CS2具有相同空间结构的离子为CS2的等电子体,应含有3个原子,价电子数为16,有SCN-、OCN-等。
(3)氧化石墨烯中,1号C形成三个C—C键及一个C—O键,该C原子以sp3杂化,与周围四个原子形成四面体结构,而石墨烯中与1号C原子发生sp2杂化,与周围三个碳原子形成三角形结构,则氧化石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键之间的键角小于石墨烯中1号C与相邻C形成的C—C键之间的键角。
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