2.3分子结构与物质的性质--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业(含答案)

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名称 2.3分子结构与物质的性质--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-02-25 09:22:23

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分子结构与物质的性质--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32
一、单选题(每题3分,共42分)
1.、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
2.已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素,W和R组成的一种化合物具有强氧化性,可用于自来水消毒。五种元素形成的某种化合物结构如图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:R>W>Z>Y>X
B.简单氢化物的沸点:R>W>Z>Y
C.W单质均为非极性分子
D.X和Z组成的化合物可能含有非极性键
3.下列各组分子空间构型和极性均相同的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
4.某电池的电解液部分微观结构如图,“……”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是( )
A.未成对电子数: B.电负性:
C.最简单氢化物的沸点: D.熔点:
5.我国科学家在烷烃的羰基化方面进行了相关的研究,如乙烷在氯化1-戊基吡啶()与无水物ACl,等组成的超强酸性室温离子液体中与Co的直流接羰基化反应,产物为丙酮()。下列说法正确的是( )
A.丙酮中σ键与π键个数之比为8:1
B.氯化1-戊基吡啶与丙酮的晶体类型相同
C.氯化1-戊基吡啶中的碳原子与丙酮中的碳原子的杂化方式相同
D.吡啶()与苯都是非极性分子
6.下列属于非极性分子的是( )
A. B. C. D.
7.短周期元素形成的一种麻醉剂的结构式如图所示,其中X、Y、Z、W、E原子序数依次增大,且分布于三个短周期,下列说法正确的是( )
A.氮元素和X可以形成既有离子键又有共价键的化合物
B.五种元素中,W的非金属性最强,其最高价含氧酸的酸性最强
C.E的含氧酸中,E的价态越高,其氧化性越强
D.X和Z组成的二元化合物一定是只由极性键构成的极性分子
8.某种离子液体的结构如图示,X、Y、Z、M、R为原子序数依次增大的短周期元素,Z的质子数等于X、Y的质子数之和,R为电负性最大的元素。
下列说法正确的是( )
A.Y的电负性大于Z
B.M、X形成的化合物分子间易形成氢键
C.阴离子的空间构型为平面四边形
D.分子的极性:
9.核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.一般用石灰或氨水除去工业废气中的c
B.a的沸点比高
C.g和h的阴离子的VSEPR模型都是四面体形
D.在自然界中,部分的c会转化成d,最后转化为f或h
10.下列有关物质结构与性质的说法错误的是( )
A.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
B.对羟基苯甲酸存在分子内氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因
C.AgCl溶于氨水,是由于AgCl与反应生成了可溶性配合物
D.熔融NaCl能导电,是由于熔融状态下产生了自由移动的和
11.结构决定性质。下列性质差异对应的解释错误的是( )
选项 性质差异 解释
A 键角: 电负性:N>P
B 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛可形成分子内氢键
C 极性:
D 熔点: 晶体类型不同
A.A B.B C.C D.D
12.“结构决定性质”是化学学科的重要观念。下列叙述错误的是( )
A.霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B.沸点:,主要与是极性分子有关
C.酸性:,与Cl的电负性大于H的电负性有关
D.冠醚识别碱金属离子,与微粒直径有关
13.冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.硫化氢晶体结构和冰相似
B.冰晶体中,相邻的水分子均以氢键结合
C.晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d,则冰晶胞中的氢键键长为d
D.冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性,晶体有较大空隙,因此密度比液态水小
14.用氨水吸收硫酸工厂尾气中的发生反应:.。下列说法正确的是( )
A.的空间结构为平面三角形
B.是非极性分子
C.的结构式为
D.氨分子和水分子间只存在范德华力
二、解答题(共4题,58分)
15.一氧化二氮是一种强大的温室气体,也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由在加热条件下分解产生。
(1)等电子体理论认为与分子具有相似的结构(包括电子式),则其空间构型是________,为________分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)一定温度下,将足量(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中,发生下面两个反应:
反应1:
反应2:;
测得平衡时容器中气体总压为33.0KPa,且P()为2.4KPa。则平衡时,P()为______kPa。
(3)分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体,进行反应。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示:
容器 物质的量/mol
编号 体积/L
Ⅰ 0.2 0 0
Ⅱ 0.2 0 0
Ⅲ 0.2 0 0
①、、由大到小的顺序为________。
②保持温度不变的情况下,达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释,的分压p()将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③370℃时该反应的平衡常数为________。(结果保留2位有效数字)
(4)在Co*的催化作用下,用CO(g)还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为:,其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。
该反应分两步进行:
第一步:;
第二步:_____(填写第二步反应的热化学方程式)。
(5)若将CO(g)还原(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为_____。
16.具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点,的合成及应用是科学研究的重要课题。
(1)以、合成,Fe是常用的催化剂。
①分子空间构型为________,写出极易溶于水的原因________。
②实际生产中采用铁的氧化物、FeO,使用前用和的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:
ⅰ.两种晶胞所含铁原子个数比为________。
ⅱ.图1晶胞的棱长为apm(),则其密度________(写出化简的表达式)。
③我国科学家开发出Fe-LiH双中心催化剂,在合成中显示出高催化活性。第一电离能:,从原子结构角度解释原因________。
(2)、(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
①的中心原子的杂化轨道类型为________。
②存在配位键,提供空轨道的是________。其他含氮配合物,如的配离子是________、配合物的配体是________,配位数为________。
(3)常温下是橙黄色液体,其分子结构如图所示。
少量泄漏会产生窒息性气味,遇水易水解,并产生酸性悬浊液
分子中含有________键(填“极性”、“非极性”,下同),是________分子。
(4)已知N、P、As为同一主族元素,则写出三种元素最简单氢化物沸点由高到低的顺序为(用化学式表示)________。
17.由美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授等人在激光气化蒸发石墨实验中,首次发现含有60个碳原子的原子簇,命名为,为此获得1996年诺贝尔化学奖。
按要求回答下列问题:
(1)为碳的一种同素异形体,基态碳原子的核外电子排布式是___________。
(2)分子是由12个互不相连的五边形和20个六边形镶嵌而成的球形32面体,结构如图所示。其中分子所含的键的数目是___________(已知阿伏加德罗常数的值为)。
(3)溶于氯仿(填“易”或“难”),其原因可能是______________________。
(4)的晶胞结构如图所示。
①晶体中,每个周围等距且紧邻的有___________个。同为分子晶体,但的配位数(一个分子周围最近邻的分子数目)大于冰中水分子的配位数4的原因是______________________。
②已知晶胞的晶胞参数为,则晶体的密度是___________。
18.硫脲为白色晶体,可溶于水,易溶于乙酸乙酯,可代替氰化物用于提炼金。合成硫脲的原理为。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________。
(2)从结构角度解题思路,硫脲可溶于水的原因是____________。
(3)多孔球泡的作用是____________。
(4)B中反应完全的标志是____________。
(5)分离提纯的方法为萃取,应选用的绿色萃取剂为____________ (填标号)。
a.苯 b.四氯化碳 c.乙酸乙酯 d.乙醇
(6)滴定原理:
取mg硫脲的粗产品溶于水,用的酸性重铬酸钾标准溶液滴定到终点,平行三次实验平均消耗VmL标准溶液,则样品中硫脲的纯度为____________。
(7)在酸性溶液中,硫脲在存在下能溶解金形成,反应的离子方程式为____________。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象,原因可能为硫脲发生异构化生成____________ (填化学式)。
参考答案
1.答案:A
解析:同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:,A项错误;元素的非金属性越强,其电负性越大,故电负性:,B项正确;核外电子排布相同的离子,原子序数小的半径大,故离子半径:,C项正确;与水反应生成的为非极性分子,D项正确。
2.答案:D
解析:同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径大小为,A错误;分子间可以形成氢键,沸点高于,B错误;为极性分子,C错误;H与N形成的中含有非极性键,D正确。
3.答案:C
解析:A.空间构型为直线形分子,是非极性分子;空间构型为V形分子,是极性分子,故不选A;
B.分子空间构型为平面三角形,为非极性分子;分子空间构型为三角锥形,为极性分子,故不选B;
C.和分子空间构型均为正四面体形,都是非极性分子,故选C;
D.中S原子采用sp3杂化,空间构型为折线形,为极性分子;中C原子采用sp杂化,空间构型为直线形,为非极性分子,故不选D;
选C。
4.答案:A
解析:B的价电子排布式为,含有1个未成对电子,S的价电子排布式为,含有2个未成对电子,A错误;同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性:,B正确;常温、常压下,呈液态,HF呈气态,的沸点比HF的高,C正确;为离子晶体,是分子晶体,则熔点:,D正确。
5.答案:C
解析:丙酮为,分子中有6个键、2个键、1个键,单键均为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,因此丙酮分子中σ键与π键个数比为,A错误;氯化1-戊基吡啶由阴、阳离子构成,属于离子晶体,而丙酮属于分子晶体,B错误;氯化1-戊基吡啶中,戊基碳原子为饱和碳原子,杂化方式为杂化,吡啶环中的碳原子形成3个σ键和1个大π键,大π键不占用杂化轨道,则吡啶环中的碳原子杂化方式为杂化,丙酮分子中甲基碳原子杂化方式为杂化,羰基碳原子杂化方式为杂化,C正确;吡啶分子中N原子有孤电子对,其电子云密度高于对位的碳原子,因此吡啶分子的正、负电荷中心不重合,吡啶是极性分子,D错误。
6.答案:D
解析:A.为V形,为极性分子,A错误;
B.为半开书页形,两个O在书轴上,两个H分别与两个O相连,但不在同一平面上,为极性分子,B错误;
C.为三角锥形,为极性分子,C错误;
D.为直线形,为非极性分子,D正确;
故选D。
7.答案:A
解析:X、Y、Z、W、E原子序数依次增大,且分布于三个短周期,由题图可知,X、W、E形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键,则X、Y、Z、W、E分别为H、。氮元素和氢元素可形成,既含有离子键,又含有共价键,A项正确;W为F元素,F元素无对应含氧酸,B项错误;E为Cl元素,其含氧酸中氧化性最强的是HClO,C项错误;X和Z分别为H和O元素,可以形成和,是含有极性键和非极性键的极性分子,D项错误。
8.答案:B
解析:
X、Y、Z、M、R为原子序数依次增大的短周期元素,R为电负性最大的元素,根据非金属性越强其电负性越大,则R为F元素,根据某种离子液体的结构得到X、R有一个价键,Z有四个价键,M有三个价键,Y得到一个电子形成四个价键,Z的质子数等于X、Y的质子数之和,Y、Z、M为同周期相邻元素,则X为H,Y为B,Z为C,M为N。
A.Y为B,Z为C,同周期电负性呈增大趋势,则B的电负性小于C,故A错误;
B.M为N、X为H元素,形成的化合物分子间易形成氢键,故B正确;
C.阴离子为,中心B原子的价层电子对数为,无孤对电子对,空间构型为正四面体形,故C错误;
D.电负性N>B,F与N的电负性之差大于F与B的电负性之差,中共用电子对偏移更大,极性更强,故分子的极性大于,故D错误;
故答案为:B。
9.答案:B
解析:c为,是酸性氧化物,可以和石灰或氨水反应从而被除去,A正确;a为,分子间存在氢键,沸点:,B错误;中心原子S的价层电子对数为,中心原子S的价层电子对数为,二者VSEPR模型都是四面体形,酸或硫酸盐,D正确。
10.答案:B
解析:和都是非极性分子,根据相似相溶的原理可知在中具有较大的溶解度,A正确;对羟基苯甲酸因存在分子间氢键所以熔、沸点较高,B错误;AgCl能与反应形成配合物使得AgCl能溶于氨水,C正确;NaCl固体受热熔化时,离子的运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了自由移动的和,因此可以导电,D正确。
11.答案:B
解析:中心原子均采取杂化,且都有1个孤电子对,电负性:,使中成键电子对更靠近中心原子,斥力更大,键角更大,A正确;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,对羟基苯甲醛存在分子间氢键,因而沸点前者低于后者,B错误;F的电负性大于Cl,则键的极性大于键,则极性:,导致三氟乙酸羧基中的羟基极性更大,更易电离出,其更小,C正确;是离子晶体,头揵萓是分子晶体,离子键强于范德华力,故的熔点远高于,D正确。
12.答案:B
解析:基态原子吸收能量,电子跃迁到激发态,从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,能量以光的形式释放,A正确;分子中含有羧基,容易形成分子间氢键,其沸点更高,B错误;Cl的电负性大,是吸电子基团,导致的羧基中的键的极性增强,更容易电离出,酸性更强,C正确;冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同直径的碱金属离子,D正确。
13.答案:A
解析:分子间存在氢键,但S的电负性较小,分子间不存在氢键,晶体结构与冰不相似,A项错误;图中所示的冰晶体中,分子与相邻的4个分子间以氢键相连,B项正确;氢键通常可以表述为(为、F),键长通常用X原子到Y原子的距离表示,根据题中信息判断,晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d,则冰晶胞中的氢键键长为d,C项正确;冰晶体中,由于氢键有方向性和饱和性,迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,其密度比液态水小,D项正确。
14.答案:C
解析:的空间结构为三角锥形,A错误;的空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合,是极性分子,B错误;的结构式为,C正确:氨分子和水分子间存在范德华力和氢键,D错误。
15.答案:(1)直线形;极性
(2)20.4
(3);不变;0.018
(4)
(5)
解析:(1)分子的结构式为O=C=O,空间结构为直线形,属于非极性分子,等电子体理论认为与分子具有相似的结构(包括电子式),则的空间构型也是直线形,由于其中一个N为中心原子,其分子的正负电荷中心不重合,属于极性分子。
(2)设平衡时P()=xkPa,则平衡时容器中气体总压为P()+P()+P()+P()=x+()+4.8+2.4=33.0,解得x=20.4,则P()=20.4kPa。
(3)①该反应是一个正向气体体积增大的反应,由图知,相同温度下,容器Ⅰ中的的平衡转化率最高,说明其中的压强最小,则对应的最大,故。
②容器Ⅰ的体积恒定,保持温度不变的情况下,达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释,的浓度不变,其分压p()也不变。
③由图知,370℃时容器Ⅰ(体积为1L)中的平衡转化率为40%,则反应达到平衡的过程中转化了,平衡时、、的物质的量分别为0.12mol、0.08mol、0.04mol,故该反应的平衡常数。
(4)用总反应减去第一步反应式可得到第二步反应式:,由图知,其,则第二步反应的热化学方程式:。
(5)由图知,在正极被还原为,根据电荷守恒及原子守恒,正极的电极反应式:。
16.答案:(1)三角锥形;分子与分子间存在氢键,且、均为极性分子,符合“相似相溶原理”;1:2;;H、Li、Na位于同一主族,价电子数相同,自上而下,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱,失电子能力增强,第一电离能逐渐减小
(2);B;;;4
(3)非极性键、极性键;极性分子
(4)
解析:
17.答案:(1)
(2)
(3)难;为非极性分子,难溶于氯仿等极性溶剂
(4)①12;分子间只存在范德华力(或水分子之间存在氢键,氢键具有方向性);②
解析:分子中含有12个五边形和20个六边形,每个边被两个五边形或六边形共有,因此和分子所含的键的数目。
18.答案:(1)球形干燥管
(2)硫脲为极性分子,水也为极性分子,依据相似相溶原理,硫脲易溶于水,且硫脲分子可与水分子间形成氢键
(3)增大气体与液体的接触面积,提高吸收效率
(4)分层现象消失
(5)c
(6)
(7);
解析:(1)仪器a的名称为球形干燥管。
(2)硫脲的结构简式为,从结构角度解题思路,可溶于水的原因是:硫脲为极性分子,水也为极性分子,依据相似相溶原理,硫脲易溶于水,且硫脲分子可与水分子间形成氢键。
(3)多孔球泡能使气体与水的接触面积增大,则作用是:增大气体与液体的接触面积,提高吸收效率。
(4)反应前,B中液体分层,通入后,与反应生成的产物和都易溶于水,则B中反应完全的标志是:分层现象消失。
(5)苯、四氯化碳易挥发,且会对大气造成污染,乙醇与水互溶,而乙酸乙酯无毒、挥发性小,且硫脲易溶于乙酸乙酯,则分离提纯的方法为萃取,应选用的绿色萃取剂为乙酸乙酯,故选c。
(6)由反应方程式可建立关系式:,,则样品中硫脲的纯度为=。
(7)在酸性溶液中,硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成,反应的离子方程式为。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象,原因可能为硫脲发生异构化,则生成。
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