专题4 分子空间结构与物质性质 A卷基础夯实（含解析）高二化学苏教版（2019）选择性必修二单元测试AB卷

专题4 分子空间结构与物质性质（A卷基础夯实）——高二化学苏教版（2019）选择性必修二单元测试AB卷
(时间：75分钟，分值：100分)
可能用到的相对原子质量：F-19 Zn-65 Ag-108
单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列属于含非极性键的非极性分子的是( )
A. B. C. D.
2.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子的结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该超分子中的键角小于的键角
B.该超分子中存在配位键，氢键等化学键
C.该超分子具有自组装的特征
D.该超分子不能发生水解反应
3.理清基本概念是化学学习的基础。下列说法正确的是( )
A.手性分子是有手性异构体的分子
B.电化学腐蚀是金属与接触的物质直接反应而引起的腐蚀
C.电子云是核外电子高速运动的轨迹，形状如云
D.反应热是化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
4.有机物Ⅰ利用脱羧反应原理制备有机物Ⅲ的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.电负性：
B.的空间填充模型为
C.分子中有3个手性碳原子
D.分子中，C有3种杂化方式
5.由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的最简单氢化物易液化，可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是( )
A.电负性：
B.最简单氢化物的沸点：
C.空间结构为正八面体形
D.该离子液体中的Z原子的杂化方式均为
6.氮元素及其化合物在生产生活中应用广泛。氨气是当前化肥工业的重要原料，又可作为燃料，具有易压缩，燃烧无污染等优点。缩二脲在化工上可作纤维漂白剂、纸张阻燃剂、皮革及纺织品的涂料，泡沫塑料和海绵制品的发泡剂等。
研究发现：缩二脲可以与反应，得到一种紫色配离子，其色彩绚丽可用于印染工业，其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B.该配离子中非金属元素最简单气态氢化物沸点：
C.该配离子中C原子、N原子的杂化类型分别是、
D.该配离子中铜离子的配位数是4，其价电子有9种空间运动状态
7.周期表中VIA族中的O、S、Se及其化合物应用广泛。、、是氧元素的3种核素，其中常用作示踪原子；实验证明在室温常压下中含有分子，在放电的条件下得到，1molO（g）得到电子生成1mol（g），吸收752kJ的热量；钾的氧化物有等，和常用于潜水时的供氧剂。常温下，S在潮湿的空气中可以被缓慢氧化成，S可用于制黑火药：。可以用于橡胶工业的硫化。Se单质具有半导体的特性，可以用于制作半导体材料。下列说法正确的是( )
A.互称为同分异构体
B.中阴阳离子的个数比不同
C.分子中氧原子杂化轨道类型均为：
D.的结构如图所示，属于非极性分子
8.下列化学用语表述正确的是( )
A.的电子式：
B.基态Si原子的价层电子轨道表示式：
C.HCl分子中键的电子云轮廓图：
D.的VSEPR模型：
9.“84”消毒液的主要成分为NaClO，在疫情期间发挥着重要作用。实验探究发现，在不同的温度下，通入NaOH溶液中主要发生以下两个歧化反应，如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.的空间结构为正四面体形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的与NaOH的物质的量之比：Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中，每1mol参与反应转移的电子数之比为5：3
10.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
11.下列各分子既含有杂化的原子又能与形成氢键的是( )
A. B. C. D.
12.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是( )
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 密度：冰>干冰 水分子间存在氢键，氢键属于化学键
B 键角： 、、中心C原子的孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C 浓硫酸加入蔗糖中，形成多孔炭 浓硫酸具有强氧化性和脱水性
D 乙烯能使溴水褪色 乙醇和浓硫酸共热，产生的气体能使溴水褪色，该气体一定是乙烯
A.A B.B C.C D.D
13.下列说法正确的是( )
A.易溶于可以用“相似相溶”规律解释
B.、都是含有极性键的极性分子
C.金属晶体都具有较高的熔点和银白色的金属光泽
D.分子中无手性碳原子
14.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
15.金属元素钴(Co)形成的多种配合物应用广泛。下列说法错误的是( )
A.中钴元素的化合价为+3
B.等物质的量的和中σ键数目之比为9：2
C.中配体的配位原子都是N原子
D.向溶有(配位数为6)的溶液中滴加足量的溶液，形成2mol沉淀。则其配离子为
16.某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，基态Y原子价电子数是基态Q原子价电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A.该阴离子中含有配位键
B.第一电离能：Z>X>Y
C.W与X形成的最简单化合物为极性分子
D.可以通过电解Q的氯化物的方法制备Q
二、填空题：本大题共4小题，17题10分，18题12分，19题14分，20题16分，共52分。
17.被认为是良好的光学基质材料，可由制备。回答下列问题：
（1）基态Zn原子的价电子轨道表达式为_________；基态N原子中未成对电子数为_________。
（2）O的第一电离能小于N的第一电离能的原因为_________；的组成元素的电负性由大到小的顺序为_________（用元素符号表示）。
（3）中阴离子的立体构型为_________；其中C原子的杂化方式为_________；HF的沸点远大于HCl的原因是_________。
（4）具有金红石型四方结构，具有钙钛矿型立方结构，两种晶体的晶胞结构如图所示：
①和晶体（晶胞顶点为）中，Zn的配位数之比为_________。
②若表示阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为_________（用含的代数式表示）。
③晶胞中原子坐标参数A为（0，0，0），B为（1，0，0），C为（0，1，0），则D的原子坐标参数为_________。
18.甲醇是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
（1）甲醇可以在铜做催化剂的条件下直接氧化成甲醛。
①基态原子的价层电子的轨道表示式为__________。
②甲醛中碳原子的杂化方式为__________杂化，其组成元素的电负性由小到大的顺序为__________。
（2）在一定条件下，甲醇可转化为乙酸甲酯，一个乙酸甲酯分子中键和键个数之比为__________。
（3）由制备的可用于检验醛基。中配位原子为__________，的空间构型为__________。
（4）图中银晶胞的边长为，该晶胞中的配位数为__________；该晶胞密度为__________（用含a、的代数式表示）。
19.锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是，可通过下列反应制备：。回答下列问题：
（1）上述化学方程式中涉及第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序是_____________，涉及第三周期元素的电负性由小到大的顺序是_____________。
（2）写出基态的第三能层的电子排布式_____________，若核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于_____________（填“基”或“激发”）态。
（3）晶体内不存在_____________。（填序号）
①离子键
②极性共价键
③非极性共价键
④配位键
⑤范德华力
（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，氮原子的杂化方式为_____________，键角_____________键角（填“>”“<”“=”）
（5）氨基乙酸与丙酸相对分子质量几乎相等，但氨基乙酸的熔、沸点远高于丙酸。主要原因：一是氨基乙酸能形成内盐；二是_____________。
20.金属及其化合物广泛应用于生产，生活，国防等多个领域。回答下列问题：
（1）金属Hf（原子序数72）常用于铇丝制造工业，其基态原子价电子排布式为___________。基态Br原子能量最高的电子所在轨道形状为___________。
（2）等金属氯化物易发生二聚，写出二聚物的结构式：___________。该分子中Al原子的杂化方式为___________。
（3）简单的平面结构如图，则该晶体的化学式应表示为___________。
该晶体中含有的微粒间作用力有__________（填序号）。水分子①的键角__________104.5°（填“大于”“小于”或“等于”），原因为____________________。
a.离子键 b.氢键 c.非极性共价键
d.极性共价键 e.配位键
（4）金属Hf溴化物离子八面体钾盐晶胞结构如图所示，化学式为___________。已知晶胞参数为，则该晶体的密度为________（设为阿伏加德罗常数的值，该化合物式量为M）。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.乙炔分子是含有碳碳非极性键的非极性分子，故A符合题意；
B.过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子，故B不符合题意；
C.联氨是含有极性键和非极性键的极性分子，故C不符合题意；
D.三氧化硫是只含有极性键的非极性分子，故D不符合题意；
故选A。
2.答案：C
解析：的碳原子为杂化，无孤电子对，的氮原子为杂化，有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，的键角大于的键角，A错误；该超分子中无配位键，氢键是较强的分子间作用力，不是化学键，B错误；超分子具有自组装的特征，C正确；该超分子中含有酰胺键，碳氯键，能发生水解反应，D错误。
3.答案：A
解析：电化学腐蚀是指不纯的金属与电解质溶液接触时发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀，B错误；电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，不是运动轨迹，C错误；反应热是指在等温条件下(即反应前后体系的温度相等)，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，D错误。
4.答案：D
解析：该物质中，部分C原子形成4条单键，采用杂化，羧基中的碳原子形成2条单键和1条双键，采用杂化，-CN中的碳原子形成1条单键和1条碳氮三键，采用sp杂化，因此C有3种杂化方式，D正确；
故答案选D。
5.答案：D
解析：同周期主族元素，从左至右电负性逐渐增大，电负性：，A正确；氨气分子间存在氢键，最简单氢化物的沸点：，B正确；的中心P原子上有6个成键电子对，无孤电子对，空间结构为正八面体形，C正确；阳离子中，只形成单键的N原子为杂化，形成双键的N原子为杂化，D错误。
6.答案：C
解析：A.该配离子除了N、O与水分子的H可以形成氢键，离子中的H也可以与水分子中的氧形成氢键，A错误；
B.水在常温为液态，氨和甲烷常温为气态但氨能形成氢键，沸点：，B错误；
C.由结构可知，该配离子中C原子形成碳氧双键，杂化类型是，N原子形成3个单键，杂化类型是，C正确；
D.Cu为29号元素，是Cu失去4s轨道上的1个电子和3d轨道上上的1个电子，最外层电子排布式为，有5种空间运动状态，D错误；
故选C。
7.答案：C
解析：A.是元素的不同单质，它们相对分子质量不同，属于同素异形体，不属于同分异构体，故A错误；
B.是离子化合物，由和构成，是离子化合物，由和构成，二者阴阳离子的个数比均为1:2，故B错误；
C.分子结构式为，分子结构式为，原子均含有2对孤电子对，VSEPR模型均为四面体，则氧原子轨道杂化类型均为，故C正确；
D.由图可知，分子空间构型为书页形，正负电荷中心不能重合，属于极性分子，故D错误；
故选C。
8.答案：C
解析：A.是离子化合物，电子式为：，A错误；
B.Si是14号元素，基态原子的价层电子排布式为，价层电子轨道表示式：，B错误；
C.分子中电子云与电子云头碰头重叠形成键，电子云轮廓图为，C正确；
D.分子的中心原子S的价层电子对数为，孤电子对数为1，为杂化，模型为平面三角形，D错误；
故选C。
9.答案：A
解析：A.由分析可知，反应Ⅰ和Ⅱ都有氯化钠生成，故A正确；
B.氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，故B错误；
C.由分析可知，反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的氯气与氢氧化钠的物质的量之比都为1：2，故C错误；
D.由分析可知，反应Ⅰ中，1mol氯气参加反应，反应转移1mol电子，反应Ⅱ中，1mol氯气参加反应，反应转移mol电子，则反应转移的电子数之比为3：5，故D错误；
故选A。
10.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。
11.答案：C
解析：A.中两个碳原子价层电子对数为4都采用杂化，且和不能形成分子间氢键，故A错误；
B.中两个碳原子价层电子对数为3采用杂化，但不能和形成分子间氢键，故B错误；
C.的中碳原子价层电子对数为3采用杂化，且能和形成分子间氢键，故C正确；
D.中C、N原子价层电子对数为4都采用杂化，故D错误；
故选：C。
12.答案：C
解析：A.氢键不是化学键，A错误；
B.的孤电子对数为，的孤电子对数为，的孤电子对数为，三者孤电子对数均为0，键角：，因为中心原子是sp杂化，键角180o，中C原子是杂化，键角为120o，中C原子是sp3杂化，键角为109o48′，B错误；
C.浓硫酸具有脱水性，所以使蔗糖炭化，生成的C单质继续与浓硫酸反应生成气体，是因为浓硫酸具有强氧化性，C正确；
D.乙醇和浓硫酸共热会有杂质气体二氧化硫产生，二氧化硫也能使溴水褪色，D错误；故选C。
13.答案：A
解析：和均是非极性分子，依据“相似相溶”规律，易溶于，A正确；
、的空间结构都是正四面体形，都是含有极性键的非极性分子，B错误；
有的金属熔点很高，比如钨，有的很低，比如常温下汞是液体，绝大多数金属都具有银白色光泽，但少数有特殊颜色，如金呈黄色，铜呈红色，C错误；
手性碳原子是指与四个不同原子或基团相连的碳原子，该有机物中与羟基相连的碳原子是手性碳原子，D错误。
14.答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A项正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B项错误；的结构与甲烷相似，正、负电中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C项错误；中Xe的孤电子对数不同，的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D项错误。
15.答案：C
解析：已知中的配体为和，则中Co元素的化合价为+3，A正确；等物质的量的和中键数目之比为，B正确；中配体为和分子中的配位原子是N，由于C的电负性小于N，对孤对电子的束缚力更弱，更容易形成配位键，即配体的配位原子为C原子，C错误；向溶有(配位数为6)的溶液中滴加足量的溶液，形成2mol沉淀，则该配位化合物为，则其配离子为，D正确。
16.答案：A
解析：W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，五种元素中W核电荷数最小且题图中W原子形成一个共价键，则W为H；W、Y原子序数之和等于Z，题图中Y原子形成两个共价键，Z原子形成一个共价键，则Y为O，Z为F；X原子形成四个共价键，则X为C；Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al。Al最多可形成3个共价键，题图阴离子中有一个配位键，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能；F>O>C，B错误；W与X形成的最简单化合物为甲烷，为非极性分子，C错误；氯化铝是共价化合物，常用电解熔融氧化铝的方法制备铝，D错误。
17.答案：（1）；3
（2）N原子价电子排布为半满结构，较O原子更稳定，因此N原子更难失去第一个电子，第一电离能更大；F>N>H
（3）平面正三角形；；HF分子间能形成氢键
（4）1∶1；；（0，，）
解析：（1）基态Zn原子的价电子轨道表达式为；基态N原子电子排布式为：，未成对电子数为3。
（2）O原子电子排布式为：，N原子电子排布式为：，O的第一电离能失去的电子，N的第一电离能失去的电子，是半充满稳定状态，因此N原子更难失去第一个电子，第一电离能更大。元素的电负性同周期从左到右逐渐增大，的组成元素的电负性由大到小的顺序为F>N>H。
（3）的中心原子C原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，微粒立体构型与VSEPR模型相同为平面三角形，所以中阴离子的立体构型为平面正三角形；其中C原子的杂化方式为；HF的沸点远大于HCl的原因是HF分子间能形成氢键。
（4）①晶胞中，白色球数目为，黑色球数目，故白色球为Zn、黑色球为F，可知Zn的配位数为6，而晶体（晶胞顶点为）中，体心白色球为Zn，Zn的配位数为6，故二者配位数之比为6∶6=1∶1。
②晶胞相当于含有2个“”，晶胞质量，晶体密度。
③D原子处于晶胞左侧面面心位置，由A、B、C的坐标参数可知，D的参数x=0，y=z=，故D的坐标参数为（0，，）。
18.答案：（1）；；H、C、O
（2）10∶1
（3）N；三角锥
（4）12；
解析：（1）①Cu为29号元素，基态原子的价层电子的轨道表示式为：。
②甲醛中碳原子和氧原子形成C=O键，还有2个C-H键，C原子的杂化方式为，甲醛中含有C、H、O三种元素，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，则电负性由小到大的顺序为：H、C、O；
（2）乙酸甲酯结构式，分子中键和键个数之比为10∶1，答案：10∶1；
（3）中配体为，配位原子为N，的空间构型为三角锥，答案：N；三角锥；
（4）由银晶胞顶点的Ag原子为例，与之距离最近的Ag原子有12个，则该晶胞中的配位数为12；该晶胞中含有Ag原子的数目为4，晶胞体积为，该晶胞密度为。
19.答案：（1）；
（2）；激发
（3）③⑤
（4）；<
（5）氨基乙酸的存在也会使分子间产生氢键（或分子数相同时，氨基乙酸形成的分子间氢键数目比丙酸形成的分子间氢键数目多）
解析：（1）上述化学方程式中涉及第二周期元素为N、O，同周期元素由左向右第一电离能呈增大趋势，N原子的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，难以失去电子，其第一电离能大于相邻元素，则N、O元素第一电离能由小到大的顺序为：O（2）Cu原子序数为29，根据构造理论知，基态铜原子第三能层的电子排布式。基态的核外电子排布式为，空间运动状态种类等于原子轨道数，即有1+1+3+1+3+5-14种，但此时核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态。
（3）晶体中，存在硫酸根和铵根之间形成的离子键，O和S、N和H形成的极性共价键，H和形成的配位键，不存在非极性共价键和范德华力，故选③⑤。
（4）氨基中N形成3个σ键还有1对孤对电子，氮原子的杂化类型为N-C-C的中心原子C原子为杂化，C-C-O的中心原子C原子为杂化，因此N-C-C键角（5）氨基乙酸的熔、沸点远高于丙酸。主要原因：一是氨基乙酸能形成内盐；二是氨基乙酸的存在也会使分子间产生氢键或分子数相同时，氨基乙酸形成的分子间氢键数目比丙酸形成的分子间氢键数目多。
20.答案：（1）；哑铃形
（2）；
（3）；abde；大于①中水分子形成氢键，导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小
（4）；
解析：（1）Hf为72号元素，位于第六周期第IVB族，基态Hf的价电子排布式为；基态Br原子的价电子排布式为，能量最高的电子位于4p轨道，呈哑铃形。
（2）二聚物中Cl提供孤电子对，Al提供空轨道，二者以配位键的方式结合，结构式为；Al原子的价层电子对数为4，为杂化。
（3）由题中所给平面结构可知，该晶体的化学式为。该晶体中，与间存在离子键，水分子与水分子之间，水分子与间都存在氢键，为两种极性共价键，与间存在配位键。①中水分子形成氢键，导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小，则键角大于。
（4）根据均摊法可知，该晶胞中含的个数为8，的个数为，则该晶体的化学式为；晶胞质量，晶胞体积，则晶胞密度。