第7周 第二章综合练
(时间:30 min 满分:39分)
选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·杭州二中期末)下列各组物质中,是极性分子的是( )
A.CF4 B.H2S C.P4 D.CS2
2.科学家研制出一种能在室温下高效催化空气中的甲醛氧化的催化剂,其反应如下:CH2O+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是( )
A.反应物和生成物都是非极性分子 B.CH2O的空间结构为四面体形
C.CH2O、CO2分子的中心原子的杂化类型不同 D.液态水中只存在一种作用力
3.下列有关化学键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
4.(2025·杭州九中期末)下列化学用语表示不正确的是( )
A.氯化钠的分子式:NaCl B.HCl的s-p σ键电子云图:
C.H2O的VSEPR模型: D.HCl溶于水形成的水合氯离子:
5.(2025·杭州期末)下列有关氢键的说法不正确的是( )
A.“X—H…Y”中的三个原子不在一条直线上时,也能形成氢键
B.接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于按化学式H2O计算出来的相对分子质量
C.NH3比PH3的热稳定性强是因为氨分子间存在氢键
D.氢键键长一般定义为X—H…Y的长度,而不是H…Y的长度
6.下列化合物中,含有3个手性碳原子的是( )
7.下列各组分子的中心原子杂化轨道类型相同,分子的空间结构不相同的是( )
A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4
C.BCl3、CH2==CH2、己烷 D.SO3、、CH≡CH
8.有一种有机物的键线式酷似牛,故称为牛式二烯炔醇。下列有关说法不正确的是( )
A.牛式二烯炔醇的官能团可以用红外光谱测定
B.牛式二烯炔醇中含有3个手性碳原子
C.1 mol牛式二烯炔醇中含有6 mol π键
D.牛式二烯炔醇分子中碳原子只存在sp和sp2杂化
9.(2025·金华阶段性测试)根据元素周期律,下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:C﹥Be﹥Na B.在水中的溶解度:HCl﹥H2S﹥PH3
C.结合H+的能力:OH-﹥N D.离子键百分数:MgCl2﹥AlCl3
10.(2025·江苏淮安调研)石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,可与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2NC≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法不正确的是( )
A.CaCN2中各元素的电负性大小关系:N>C>Ca
B.H2O与SO2的空间结构相同且键角相等
C.氰胺分子中σ键和π键数目之比是2∶1
D.尿素易溶于水
11.下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是( )
选项 物质的结构或性质 解释
A 键角:H2O>NH3 水分子中O上的孤电子对数比氨分子中N上的多
B 热稳定性:H2O>HF H2O形成的分子间氢键数目多于HF
C 沸点:CH4>SiH4 CH4能形成分子间氢键
D 电子云半径:3s>1s 3s电子能量高,在离核更远的区域出现的概率大
12.(2025·杭州四中期末)下列对分子性质的解释中,不正确的是( )
A.青蒿素的分子式为C15H22O5,结构如图1所示,该分子中包含7个手性碳原子
B.碘能溶于浓碘化钾水溶液不能用“相似相溶”的规律来解释
C.过氧化氢易溶于水,难溶于四氯化碳
D.三聚SO3的结构如图2所示,反应活性低于SO3,可以推测三聚SO3在水中的溶解度较大
13.有一种化合物是很多表面涂层的重要成分,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,只有X、Y在同一周期,Y无最高正价,Z的含氧酸均具有氧化性,下列有关说法错误的是( )
A.XW中所有原子共平面
B.XW与W3Y+的空间结构相同
C.基态Y原子最外层电子的轨道表示式为
D.最简单氢化物的沸点:Y>Z
第7周答案与解析
1.B 解析:CF4是正四面体结构,正电中心和负电中心重合,是非极性分子,A错误;H2S是V形结构,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,B正确;P4是正四面体结构,正电中心和负电中心重合,是非极性分子,C错误;CS2是直线形结构,正电中心和负电中心重合,是非极性分子,D错误。
2.C 解析:A项,CH2O、H2O都是极性分子,错误;B项,CH2O为平面三角形分子,错误;C项,CH2O分子的中心原子采取sp2杂化,CO2分子的中心原子采取sp杂化,正确;D项,液态水中存在范德华力、氢键、共价键,错误。
3.C 解析: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;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B项正确;H2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C项错误;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。
4.A 解析:氯化钠为离子化合物,不存在分子式,其化学式为NaCl,A项错误;s轨道为球形,p轨道为哑铃形,HCl的s-p σ键的电子云图表示正确,B项正确;H2O中O原子为中心原子,价层电子对数为4,含有2个孤电子对,故VSEPR模型为四面体形,C项正确;Cl-带负电,应吸引水分子中呈正电性的H原子,D项正确。
5.C 解析:氢键具有方向性,但并非严格要求三个原子共线,“X—H…Y”中的三个原子不在一条直线上时,也能形成氢键,故A正确;接近水的沸点时,水蒸气中存在相当量的水分子通过氢键形成的缔合分子,导致测得的相对分子质量比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大,故B正确;热稳定性由分子内化学键的强度决定,NH3比PH3的热稳定性强是因为N—H的键能大于P—H,故C错误;氢键键长一般定义为X原子中心到Y原子中心的距离(即X—H…Y的总长度),而非仅H…Y的长度,故D正确。
6.A 解析:含有3个手性碳原子,故A正确;含有1个手性碳原子,故B错误;含有2个手性碳原子,故C错误;含有1个手性碳原子,故D错误。
7.B 解析:A项,中心原子都是sp3杂化,空间结构都为正四面体形;B项,中心原子都是sp3杂化,孤电子对数不同,分子的空间结构不相同;C项,三氯化硼和乙烯的中心原子都是sp2杂化,己烷中碳原子为sp3杂化;D项,三氧化硫和苯分子的中心原子都为sp2杂化,乙炔中碳原子为sp杂化。
8.D 解析:牛式二烯炔醇分子中碳原子存在sp、sp2和sp3杂化,D项错误。
9.C 解析:Na是短周期中第一电离能最小的元素,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,第一电离能:C﹥Be﹥Na,故A正确;分子的极性:HCl>H2S>PH3,在水中的溶解度:HCl﹥H2S﹥PH3,故B正确;H2O是弱电解质,NH3是非电解质,NH3比H2O更难电离出H+,所以结合H+的能力:OH-<N,故C错误;Mg的金属性强于Al,Mg与Cl的电负性差值更大,所以离子键百分数:MgCl2﹥AlCl3,故D正确。
10.B 解析:非金属性越强,电负性越大,电负性:N>C>Ca,A正确;H2O的中心原子O的价层电子对数为4,且含有2个孤电子对,分子的空间结构为V形,键角小于109°28′(约为105°),SO2的中心原子S的价电子对数为3,有1个孤电子对,分子的空间结构为V形,键角略小于120°,B错误;氰胺中,单键(N-H、C-N)均为σ键,三键(C≡N)含1个σ键和2个π键,σ键与π键数目之比是4∶2=2∶1,C正确;尿素是极性分子,水分子也是极性分子,根据 “相似相溶”的规律 ,极性溶质易溶于极性溶剂,尿素分子与水分子之间可以形成氢键,进一步增强了尿素在水中的溶解性,D正确。
11.D 解析:H2O和NH3的中心原子上的价层电子对数分别为2+=4、3+=4,O原子上存在2个孤电子对,N原子上存在1个孤电子对,排斥作用:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,所以键角:NH3>H2O,故A错误;热稳定性与氢键强度和数目无关,因为H—F的键能大于H—O,所以热稳定性:HF>H2O,故B错误;CH4不能形成分子间氢键,CH4和SiH4的组成与结构相似,SiH4的相对分子质量较大,分子间的范德华力较大,所以沸点:SiH4>CH4,故C错误;核外电子离核越远,能量越高,电子出现的概率越大,所以电子云半径:3s>1s,故D正确。
12.D 解析:由图1可知,青蒿素的分子式为C15H22O5,手性碳原子连接的四个原子或原子团互不相同,青蒿素分子中包含7个手性碳原子,如图,故A正确;碘能溶于浓碘化钾水溶液是因为碘单质能与碘离子发生可逆反应,不能用“相似相溶”的规律来解释,故B正确;过氧化氢属于极性分子,易溶于极性溶剂水,难溶于非极性溶剂四氯化碳,故C正确;三聚SO3的极性较低,因此在水中的溶解度较小,此外,SO3本身易与水反应生成硫酸,但三聚SO3的反应活性较低,进一步降低了其在水中的溶解度,故D错误。
13.C 解析:Y无最高正价,且能形成2个共价键,则Y是O元素;四种元素的原子序数依次增大,只有X、Y在同一周期,则W是H元素;X形成4个共价键,且原子序数小于Y(O),则X是C元素;Z形成1个共价键,与X、Y不在同一周期,Z的含氧酸均具有氧化性,则Z是Cl元素。XW是CH,中心C原子的价层电子对数为3+×(4-1-3×1)=3,不含孤电子对,则CH是平面三角形,所有原子共平面,A正确;XW和W3Y+分别为CH、H3O+,中心原子C和O的价层电子对数均为4,且均含1个孤电子对,故二者的空间结构都是三角锥形,B正确;基态O原子的最外层电子的轨道表示式为
,C错误;常温下水为液态而HCl为气态,则最简单氢化物的沸点:Y>Z,D正确。