高中化学苏教版选择性必修2考前专题特训卷 分子空间结构与物质性质（含解析）

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高中化学苏教版选择性必修2考前专题特训卷 分子空间结构与物质性质
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题（每题3分，共45分）
1．生活处处都伴随有化学，以下有关说法不正确的是( )
A.天然金刚石形成于地壳中
B.液晶介于液态和晶态之间，可用于制造显示器
C.细胞双分子膜的两边都亲水
D.生物机体可以产生具有光学活性的分子
2．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下：
下列说法错误的是( )
A.过程①的进行与硼原子的缺电子有关
B.整个过程中硼的杂化方式不发生改变
C.还原过程中一共涉及三种反应类型
D.根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基
3．碳原子连有4个不同的原子或原子团时，该碳原子称为手性碳。下列有机物中不含有手性碳的是( )
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
4．某种常见的中草药，其有效成分为X，在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法错误的是( )
A.1molZ最多能与8molNaOH发生反应
B.1molX最多能与3mol发生取代反应
C.Y分子结构中有3个手性碳原子
D.Y能发生加成、取代、消去、氧化、缩聚反应
5．下列关于物质结构的叙述中，错误的个数为( )
①中碳原子的杂化类型有和两种
②某元素离子的核外电子排布式为，它位于周期表第四周期VIB族，属于d区元素
③非极性分子往往具有高度对称性，如、、这样的分子
④第四周期的金属元素从左往右，元素的金属性依次减弱
⑤乳酸()分子中含有一个手性碳原子
⑥HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF
⑦是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小
A.3 B.4 C.5 D.6
6．下列离子的模型与其空间结构一致的是( )
A. B. C. D.
7．可以和两种常见的分子形成A和B两种微粒，A和B的结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.两种配位原子的杂化方式相同，都提供孤电子对形成配位键
B.配位体分子的键角：A>B
C.向溶液中滴加氨水，可以实现A到B的转化
D.将A和B加入酸或碱的溶液中，其结构可能被破坏
8．乙二胺与可形成配离子（如图所示），下列有关说法不正确的是( )
A.该配离子的中心离子是，配位数为2
B.该配离子中既有极性键又有非极性键
C.乙二胺分子中H—N—H的键角小于H—C—H的键角
D.乙二胺分子的沸点高于
9．下列化学用语的表达错误的是( )
A.氢硫酸的电离：
B.HCl分子形成的键原子轨道重叠示意图：
C.过程中不能形成发射光谱
D.N，N-二甲基苯甲酰胺的结构简式：
10．氧化石墨烯是一种淡柠檬黄色、不稳定的新型化合物，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.氧化石墨烯的导电性优于石墨烯
B.氧化石墨烯的抗氧化能力比石墨烯弱
C.氧化石墨烯中C-C键的键能比C-O键大
D.氧化石墨烯中所有C原子均为杂化
11．下列各组粒子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
12．下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向AgCl悬浊液中滴加氨水：
B.向溶液加入过量的NaOH溶液：
C.向硫代硫酸钠溶液中滴入稀硫酸：
D.KClO碱性溶液与反应：
13．下列操作中，最终反应生成的物质不是配合物的是( )
A.往溶液中加入足量的NaOH溶液
B.往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水
C.AgCl溶解在氨水中
D.往溶液中加入足量的NaOH溶液
14．“类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论中正确的( )
A.第二周期元素氢化物的稳定性顺序是：；则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是：
B.IVA族元素氢化物沸点顺序是：；则VA族元素氢化物沸点顺序也是：
C.二甲苯的沸点顺序是：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯；则羟基苯甲醛的沸点顺序也是：邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛
D.根据“相似相溶”，乙醇能与水以任意比互溶，则戊醇也能与水以任意比互溶
15．和的分子空间结构和相应的键角如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.N、O、P都是周期表中的p区元素
B.相对分子质量大于，故沸点：
C.的键角小于是因为孤电子对之间的斥力更大
D.上述分子中P、N、O的轨道杂化类型均为
二、填空题（共4题，55分）
16．铁元素广泛存在于自然界中，铁及其化合物有着丰富的化学性质。
（1）铁粉与溶液反应，产生的体积（标准状况下）随时间变化如图。
①反应平均速率________；
②a、b、c三点反应速率从大到小顺序是：________。
（2）常温下，溶液与溶液反应生成血红色配合物，反应方程式可表示为，下列说法正确的是_______。（填标号）
A.增大溶液的浓度，平衡常数增大
B.向上述平衡体系中加入适量固体，平衡不移动
C.加水稀释，平衡向左移动，且溶液的红色变浅
D.加入少量铁粉，减小
（3）反应在加入催化后，反应进程中的能量变化如下图所示。已知反应机理中有出现。
①写出速控步的热化学方程式：________；
②反应过程中由于浓度较低而不容易被检测到，请回答浓度较低的原因：________。
（4）某些有色物质会吸收特定波长的光，吸光度与有色物质的浓度呈正比，这是分光光度法的基本原理，用公式表示为。溶液中与邻二氮菲（X，一种双齿配体，其结构见下图）会生成橘黄色的配合物Y，反应为：；取的溶液，加入不同体积浓度均为的X溶液，充分反应后加水定容至，得到系列溶液，测其吸光度，结果如下表：
A
根据此数据，可以推断反应计量数n，并计算k值，且可利用分光光度法测定未知溶液中的浓度。
1.A1.A为吸光度，无单位；k为常数，单位为；c为有色物质的物质的量浓度，单位为（和X吸光度近似为0）。
2.邻二氮菲的结构如图所示：
回答以下问题：
①使用该方法时，需要控制在2~9之间，其原因为：________。
②Y中的配位数为________。（填标号）
A.2 B.3 C.6 D.8
③该实验条件下k值为________。
17．根据要求，回答下列问题。
（1）分子中σ键与π键的个数比为________，其中处于同一平面的碳原子最多有________个。
（2）具有相同化学式的有机物和，沸点较高的是________（填名称），原因是________。
（3）乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为________。
（4）有机化合物M常用于食品行业。已知9.0gM在足量中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为。
①M分子的质谱图如图所示，则M的分子式为________。
②经红外光谱测定，M分子中含有羧基。M分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，且峰面积之比是1：1：1：3。M的结构简式为________。
18．铜及其化合物在化工、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用_______摄取铜元素的原子光谱；基态Cu原子核外电子的空间运动状态有_______种。
(2)可用于防止合成氨反应的催化剂中毒。该化合物中元素的第一电离能最大的是_______，碳原子的杂化轨道类型有_______。除去CO的反应为，该反应中新形成的化学键有________(填标号)。
A.键 B.配位键 C.非极性键 D.σ键
(3)向溶液中通入足量可生成配合物。与互为等电子体的一种分子为________(填化学式)；与的空间构型都是三角锥形，但不易与形成配离子的原因是_______。
(4)氧化亚铜可用于陶瓷、固体整流器，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。则D原子的坐标参数为_______，它代表_______原子。
②若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为，晶体密度ρ为_______。
三、实验题
19．废旧锂电池正极材料（含及少量Al、Fe等）为原料制备溶液，再以溶液、NaOH溶液、氨水和水合肼为原料制得微米级。
已知：
①易与形成配合物；
②水合肼为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为；
③沉淀的生成速率越快，颗粒越小，呈凝乳状胶体，不易过滤。
（1）写出钴基态原子的价层电子排布式_________。
（2）制备溶液。
取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后与溶液混合配成悬浊液，边搅拌边加入1mol/L溶液充分反应。转化为的化学方程式为_________。从分液漏斗中滴入1mol/L时，滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是_________。
（3）制备微米级
60℃时在搅拌下向500mL1mol/L溶液中加入氨水，调节pH至6后，再加入NaOH溶液，调节pH至9.5左右，一段时间后，过滤、洗涤，真空烘干得微米级。制备时，在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是_________。
（4）经仪器分析，测得按题（3）步骤制得的晶体结构中含有Co（Ⅲ），进一步用碘量法测得Co（Ⅱ）的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂。为确保制得的产品中不含Co（Ⅲ），制备时至少需加入水合肼的质量为_________g。（写出计算过程）
（5）利用含钴废料（主要成分为，还含有少量的石墨、等杂质）制备碳酸钴。
已知：①几乎不溶于水，微溶于水；
②钴、锂在有机磷萃取剂（HR）中的萃取率与pH的关系如图所示；
③酸性条件下的氧化性强弱顺序为：。
请补充完整实验方案：取一定量含钴废料，粉碎后_________，充分反应后，静置后过滤，洗涤、干燥得到。【实验中必须使用的试剂：2mol/L溶液、2mol/LNaOH溶液、有机磷（HR）、0.5mol/L溶液、30%溶液。】
参考答案
1．答案：A
解析：A.天然金刚石形成于地幔，A错误；
B.液晶介于液态和晶态之间的有机化合物，既具有液体的流动性，又具有晶体的光学性质，可用于制造显示器和高强度纤维，B正确；
C.细胞内外均有大量的水，根据相似相溶原理，磷脂分子的亲水性部分会分布于细胞膜的两侧，疏水部分会集中于磷脂双层的内侧，细胞双分子膜的两边都亲水，C正确；
D.含有手性碳的分子具有光学活性，生物机体可以产生具有光学活性的分子，D正确；
故选A。
2．答案：B
解析：过程①中B与O形成配位键，O提供孤电子对，B提供空轨道，A正确；、、中B为杂化，、中B为杂化，B错误；过程①、过程④只有化学键的形成，可看成吸附过程，过程②、过程⑤为加成反应，过程③为消去反应，过程⑥为取代反应，故还原过程中一共涉及三种反应类型，C正确；该反应中硼烷作用于碳氧双键，根据该反应机理，可推测硼烷还可将酯基还原为，D正确。
3．答案：A
解析：①柠檬酸中没有手性碳原子；
②2—羟基丙腈中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子；
③乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子；
④甘氨酸中没有手性碳原子；
不含有手性碳的是①和④，答案选A。
4．答案：B
解析：A.1molZ中含有5mol酚羟基、1mol羧基、1mol酚酯基，1mol酚酯基可消耗2molNaOH，故1molZ最多能与8molNaOH发生反应，故A正确；
B.由结构简式可知，X分子中含有酚羟基，酚羟基的邻、对位能与溴水发生取代反应，则1molX最多能与2mol溴发生取代反应，故B错误；
C.由结构简式可知，Y分子中含有如图*所示的3个手性碳原子：，故C正确；
D.由结构简式可知，Y分子中含有的碳碳双键能发生加成反应、氧化反应，含有的羟基满足发生消去反应的条件，能发生消去反应、氧化反应、取代反应，含有的羟基和羧基一定条件下能发生取代反应和缩聚反应，故D正确；
故选B。
5．答案：B
解析：①中甲基碳原子为杂化，羧基碳原子为杂化，有两种杂化方式，①正确；
②某元素离子的核外电子排布式为，则该元素的原子核外价电子排布式为，为铬元素，位于周期表第四周期第VIB族，属于d区元素，②正确；
③非极性分子往往具有高度对称性，如、等，但属于极性分子，③错误；
④第四周期处于主族的金属元素从左到右金属性依次减弱，但过渡元素比较复杂，如锌在铜的右侧，但金属性比铜强，④错误；
⑤乳酸()分子中含有一个手性碳原子，与羟基、羧基、甲基相连的碳原子是手性碳原子，⑤正确；
⑥HF晶体沸点高于HCl，是因为HF分子间存在氢键，⑥错误；
⑦价层电子对数为，空间构型为平面三角形，属于非极性分子，但能与水反应生成硫酸，因此三氧化硫在水中溶解度较大，⑦错误；
③④⑥⑦错误，答案选B。
6．答案：A
解析：A.中心Cl原子孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4，模型为正四面体、空间构型为正四面体形，A符合题意；
B.中心S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，模型为四面体、空间构型为三角锥形，B不符合题意；
C.中心N原子价层电子对数为2+=3，有一对孤电子对，模型为平面三角形，空间构型为V形，C不符合题意；
D.中心Cl原子的价层电子对数为，有一对孤电子对，模型为四面体形，空间结构为三角锥形，D不符合题意；
故选A。
7．答案：C
解析：根据A、B的结构图可知，A为和形成的配离子，B为和形成的配离子，两种配位原子N原子和O原子的价电子对数都是4，所以配位原子都采取杂化，配位原子提供孤电子对，提供空轨道形成配位键，A正确；A的配位体是，B的配位体是，分子中含有1对孤电子对，分子中含有2对孤电子对，孤电子对数目越多，对成键电子对的排斥作用越大，故A中配位体分子的键角大于B中配位体分子的键角，B正确；向溶液中滴加过量氨水，生成，可以实现B到A的转化，C错误；加入酸，酸会和配位体结合，加入碱，碱会和中心原子结合，所以A和B加入酸或碱的溶液中，其结构都可能被破坏，D正确。
8．答案：A
解析：根据结构知中心离子为，与4个N原子形成配位键，配位数为4，A错误；C—N键、C—H键、H—N键为极性键，C—C键为非极性键，B正确；乙二胺分子中N有一对孤电子对，C没有孤电子对，孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，因此乙二胺分子中H—N—H的键角小于H—C—H的键角，C正确；乙二胺分子间存在氢键，分子间不存在氢键，因此乙二胺的沸点高于，D正确。
9．答案：A
解析：A.属于二元弱酸，应该分步电离：，，A错误，A符合题意；
B.HCl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“头碰头”重叠而成键，B正确，B不符合题意；
C.与两个原子轨道能层均为L层，能级均为2p亚层，原子轨道的能量一样只不过空间伸展方向不同，过程中不存在电子由较高能级跃回到较低能级释放能量的可能，故不能形成发射光谱，C正确，C不符合题意；
D.N，N-二甲基苯甲酰胺的结构简式正确，D正确，D不符合题意；
选A。
10．答案：B
解析：A.石墨烯变为氧化石墨烯，大π键遭到破坏，故导电性减弱，A项错误；
B.氧化石墨烯中含有碳碳双键和羟基，易被氧化，故抗氧化能力比石墨烯弱，B项正确；
C.氧化石墨烯中C-C键和C-O键均为共价键，C-C键的键长比C-O键长，故C-C键的键能比C-O键小，C项错误；
D.氧化石墨烯中，C原子的杂化方式为和，D项错误；
答案选B。
11．答案：C
解析：A.是正四面体形，所有原子不可能处于同一平面，A错误；
B.是三角锥形，所有原子不可能处于同一平面，B错误；
C.为平面形，、均为平面三角形，所有原子都处于同一平面，C正确；
D.是正四面体形，是三角锥形，所有原子不可能处于同一平面，D错误；
故选C。
12．答案：C
解析：A.向AgCl悬浊液中滴加氨水，沉淀溶解，离子方程式为，故A错误；
B.向溶液加入过量的NaOH溶液，按物质的量之比为1：2反应，离子方程式为，故B错误；
C.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸，硫代硫酸根和氢离子发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫，离子方程式为：，故C正确；
D.碱性溶液与反应不能生成氢离子，正确的离子反应为：，故D错误；
答案选C。
13．答案：A
解析：A.往溶液中加入足量的NaOH溶液，最终生成沉淀，不是配合物，故A符合题意；
B.往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水，最终无沉淀，生成，是配合物，B不符合题意；
C.AgCl溶解在氨水中最终生成，是配合物，C不符合题意；
D.往溶液中加入足量的NaOH溶液，生成，是配合物，D不符合题意；
故选A。
14．答案：A
解析：A.非金属性Cl>S>P，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性是：，故A正确；
B.N元素的电负性很强，氨气分子中存在氢键，同族氢化物中氨气的沸点最高，结构相似相对分子质量越大氢化物沸点越高，故沸点是：，故B错误；
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，使沸点降低，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使沸点升高，故沸点是：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，故C错误；
D.乙醇分子与水分子之间形成氢键，乙醇与水以任意比例混溶，戊醇中烷基对整个分子的影响很大，不能形成氢键，不能与水以任意比互溶，可部分地溶于水，故D错误；故答案为A。
15．答案：B
解析：A.第ⅢA族到第ⅦA族、0族均为p区元素，N和P是第ⅤA族元素，O是第ⅥA族元素，因此N、O、P都是周期表中的p区元素，A正确；
B.氢键强于范德华力，分子间存在氢键，沸点比高，B错误；
C.孤电子对的斥力大于成键电子对，和的价层电子对互斥模型均为四面体形，分子中O的孤电子对数为2，分子中N的孤电子对数为1，因此的键角小于，即的键角小于是因为孤电子对之间的斥力更大，C正确；
D.由图可知和的层电子对互斥模型均为四面体形，因此P、N、O的轨道杂化类型均为，D正确；
答案选B。
16．答案：（1）；
（2）BC
（3）；第一步基元反应活化能较高为慢反应，第二步基元反应活化能较小为快反应。第一步反应产生的很快被第二步反应消耗，故浓度较小
（4），浓度较大，邻二氮菲中的N会与结合（形成配位键），导致其与配位能力减弱；，浓度较大，与反应，影响与邻二氮菲配位；C；
解析：（1）①反应平均速率；
②结合纵坐标生成氢气的体积以及曲线的斜率，a、b、c三点反应速率从大到小顺序是。
（2）A.温度不变，平衡常数不变，故增大KSCN溶液的浓度，平衡常数不变，A错误；
B.钾离子、氯离子不参与反应，向上述平衡体系中加入适量固体，平衡不移动，B正确；
C.加水稀释，离子总浓度减小，平衡向离子浓度增大方向移动，故向左移动，且溶液的红色变浅，C正确
D.加入少量铁粉，铁离子和铁粉反应生成亚铁离子，浓度减小，平衡逆向移动，增大，增大，D错误；
故选BC。
（4）由表格数据可知，加入6.00mLX溶液后，吸光度A的不变化，说明溶液中亚铁离子与X溶液完全反应，则n值为=3，则Y的化学式为，由X的结构简式可知，Y中具有空轨道的亚铁离子与6个具有孤对电子的氮原子形成配位键，亚铁离子的配位数为6；由方程式可知，25mLY溶液的浓度为=mol/L，由溶液的稳定吸光度A为0.72可知，常数k==。
①使用该方法时，需要控制在2~9之间，其原因为：，浓度较大，邻二氮菲中的N会与结合（形成配位键），导致其与配位能力减弱；，浓度较大，与反应，影响与邻二氮菲配位。
②由分析可知，Y中亚铁离子的配位数为6，故选C。
③由分析可知，该实验条件下，常数k=1.5×104。
17．答案：（1）15：2；5
（2）对羟基苯甲醛；对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键
（3）
（4）；
解析：
18．答案：(1)光谱仪；15
(2)N；；BD
(3)(或等)；F的电负性大于N，N-F成键电子对偏向F，导致中的N原子核外电子云密度降低，难以形成配位键，故不易与形成配离子
(4)(，，)；Cu；
解析：(1)原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取铜元素的原子光谱；
基态Cu原子核外电子，空间运动状态即为已填入电子的轨道，有1+1+3+1+3+5+1=15；
(2)氮原子2p轨道半充满，比较稳定，较难失去一个电子，第一电离能最大的是N；
其中甲基中的碳原子形成了4个σ键，为杂化，另外一个碳原子形成3个σ键，为杂化；
新形成的键是和，CO和形成的配位键，是σ键，答案为BD；
(3)硫酸根离子有50个电子，5个原子，与互为等电子体的一种分子可以为或；
由于中的氮原子带负电性，易与结合，中的氮原子带正电性，与铜离子相互排斥，因此难以结合；
(4)①把大正方体分成8个小正方体，D在左下角靠前的小正方体的体心，所以D的坐标是(，，)；
一个晶胞中D位于正方体内部，有4个，C占据体心和顶点，均摊法计算后有2个，对应化学式为，故D代表铜原子；
②晶体密度
19．答案：（1）
（2）；使硫酸与悬浊液充分接触反应，防止局部酸性过强产生二氧化硫逸出（或提高钴的还原率）
（3）形成配离子，降低溶液中的浓度，使与形成的速率降低，从而得到较大颗粒的，防止形成凝乳状沉淀或胶体，便于过滤分离提纯
（4）0.5
（5）向其中加入2mol/L稀硫酸和10%溶液，充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷（HR），用2mol/LNaOH溶液调节pH为5.4左右（5.2-5.8之间），（充分振荡后静置）分液，向有机层中滴加2mol/L溶液，调节pH约为2，分液，边搅拌边向水层中滴加0.5mol/L溶液
解析：
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