人教版高中化学选修3第2章《分子结构和性质》单元测试(含解析)

第2章《分子结构与性质》
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（
）
A．
2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
B．
Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
C．
Cl2＋H2O＝HClO＋HCl
D．
NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O
2.配合物在许多方面有着广泛的应用．下列叙述不正确的是（　　）
A．
CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu（H2O）4]2+
B．
魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液
C．
[Ag（NH3）2]+是化学镀银的有效成分
D．
除去硝酸银溶液中的Ag+，可向其中逐滴加入氨水
3.下列物质不是配合物的是（　　）
A．
K2[Co（NCS）4]
B．
Na2[SiF6]
C．
CuSO4?5H2O
D．
NH4Cl
4.下列关于化学键的叙述中正确的是(　　)
A．
化学键存在于原子之间，也存在于分子之间
B．
两个原子之间的相互作用叫做化学键
C．
离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D．
化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
5.下列分子中最难断裂成原子的是(　　)
A．
HF
B．
HCl
C．
HBr
D．
HI
6.某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(　　)
A．
AB2分子的空间构型为“V”形
B．
A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．
AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．
AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
7.下列不能形成配位键的组合是(　　)
A．
Ag＋、NH3
B．
H2O、H＋
C．
Co3＋，CO
D．
Ag＋、H＋
8.下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　)
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
9.下列描述中正确的是(　　)
A．
CS2为V形的极性分子
B．的空间构型为平面三角形
C．
SF6中有4对完全相同的成键电子对
D．
SiF4和的中心原子均为sp3杂化
10.在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂s键的是
（
）
A．
N2＋3H2　2NH3
B．
2C2H2＋5O22H2O＋4CO2↑
C．
Cl2＋H2HCl
D．
C2H4＋H2C2H6
11.下列过程中，共价键被破坏的是(　　)
A．
碘升华
B．
溴蒸气被活性炭吸附
C．
蔗糖溶于水
D．
SO2溶于水
12.下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是(　　)
A．
CH4
B．
HCl
C．
CH2===CH2
D．
F2
13.下列物质的变化过程中有共价键明显被破坏的是(　　)
①I2升华　②氯化钠溶于水　③氯化氢溶于水　④碳酸氢铵中闻到了刺激性气味
A．
①②
B．
①③
C．
②③
D．
③④
14.价电子总数与原子总数都相同的分子、离子或原子团称为等电子体，等电子体具有相似的结构和性质．下列选项中互称为等电子体的是（　　）
A．
CO2和
NO2
B．
N2和
O2　
C．
CO32-和SO32-
D．
SO2和
O3
15.下列各组物质中，化学键类型都相同的是(　　)
A．
CaCl2和NaOH
B．
Na2O和Na2O2
C．
CO2和CS2
D．
HCl和NaOH
二、填空题
16.某有机物的结构式如下：，则分子中有____个σ键，____个π键。
17.已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图所示。试回答：
(1)镓的基态原子的电子排布式是_____________________________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。
(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________(用氢化物分子式表示)。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700
℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。
(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“<”、“>”或“＝”)。
(6)下列说法正确的是________(填字母)。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．电负性：As>Ga
C．砷化镓晶体中含有配位键
18.长期以来一直认为氟的含氧酸不存在，但1971年美国科学家将F2通入细冰沫获得HFO(次氟酸)。
(1)HFO的电子式为________。
(2)HFO与水反应得到物质A(结构如图所示)，写出HFO与水反应的化学方程式________________。
(3)分子A中存在________键。
A．仅有σ键
B．仅有π键
C．同时含有σ键、π键
D．同时存在极性键和非极性键
19.根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。
(1)H—H键的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是________。
(2)下列说法中正确的是________。
A．氢气分子中含有一个π键
B．由①到④，电子在核间出现的概率增加
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能为：
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”、“<”或“＝”)：X________176
kJ·mol－1。
②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为________；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为________。
20.第四周期过渡金属元素的特征是能形成多种多样的配合物。
(1)CO可以和很多过渡金属形成配合物。CO和N2的价电子总数相同，它们的分子中都存在三个共价键，其中包含______个σ键，______个π键。
(2)下表为CO和N2的有关信息。
根据表中数据，说明CO比N2活泼的原因是________________________。
(3)Fe能与CO反应的原因与其电子层结构有关。基态Fe原子的电子排布式为________________。
Fe(CO)5常温下为黄色液体，熔点为251
K，沸点为376
K，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于________(填晶体类型)；Fe(CO)5是配合物，配位体是________。
(4)一般地，第四周期过渡金属元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，而31Ga的第一电离能却明显低于30Zn，原因是________________________________________________
________________________。
三、推断题
21.X、Y、T、Q
四种元素，位于元素周期表前四周期，元素的性质或结构信息见下表．
请根据上述信息回答下列问题：
（1）写出
X3﹣的一种等电子体的化学式　　；
X的气态氢化物易液化的原因是：　　．
（2）写出T元素基态原子的核外电子排布图　　；Q元素的原子核外有　　种运动状态不同的电子．
（3）元素
X、T
的电负性相比，　　的小（填元素名称）；元素
X
的第一电离能与T相比较，T的　　（填“大”或“小”）．
（4）甲醛（CH2O）分子中σ
键与π
键的个数之比为　．
（5）Y元素在周期表中位于　　区．Y单质晶体的晶胞如图所示，该晶胞中实际拥有
　　个原子，该晶体中Y原子在三维空间里的堆积方式为　　堆积．
（6）在Y的硫酸盐溶液中通入X的气态氢化物至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液．此蓝色沉淀溶解的离子方程式为：　．
（7）元素X与Q可形成化合物XQ3，根据价层电子对互斥理论判断XQ3的空间构型为：　　，分子中X原子的杂化方式为　　杂化．
22.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
(1)Y位于元素周期表第______周期第______族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是____________(写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在______个σ键。在H—Y，H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是_________。
(3)W的基态原子核外电子排布式是________________________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】化学反应是旧化学键断裂和新化学键生成的过程。A反应中既有Na+与
O2—的离子键，O—O的非极性键，H—O键的极性键的断裂，反应后又成碱的离子键，氧分子中O—O的非极性键及C—O极性键的形成，符合题意；B反应中缺少非极性共价键的形成，不合题意；C反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性共价键的形成不合题意；D反应中没有非极性共价键的断裂和形成，不合题意。
2.【答案】D
【解析】A，白色的无水硫酸铜溶于水时形成蓝色溶液，这是因为生成了铜的水合离子；
B，根据硫氰化铁配离子的溶液呈血红色；
C，根据葡萄糖能与银氨溶液中的[Ag（NH3）2]+反应生成单质银；
D，根据Ag+与过量的氨水反应生成可溶性[Ag（NH3）2]OH；
3.【答案】D
【解析】A．该物质中，钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选；
B．Na2[SiF6]中配体为F，配合物的配位数为6，故B不选；
C．该物质中铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故C不选；
D．铵根离子中N原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，形成配位键，铵根离子与氯离子以离子键结合，所以该物质不是配合物，故D选。
4.【答案】D
【解析】化学键的定义强调两个方面：一是“相邻的两个或多个原子之间”；二是“强烈的相互作用”。选项A、B中都没有正确说明这两点，所以不正确。选项C只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用而没有排斥作用，所以不正确。只有D正确。
5.【答案】A
【解析】因为原子半径I>Br>Cl>F，电负性F>Cl>Br>I，所以它们与H原子形成的氢化物分子的键能EH—F>EH—Cl>EH—Br>EH—I。键能越大，化合物越难断裂成原子。
6.【答案】B
【解析】　AB2的键角不是180°，不对称，为V形，是极性分子。
7.【答案】D
【解析】配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A，B，C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3，H2O，CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。
8.【答案】D
【解析】本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，D错误，像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键。
9.【答案】D
【解析】根据价电子对互斥理论：CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似)；SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论：VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断，的空间构型为三角锥形，SiF4和的中心原子均为sp3杂化。
10.【答案】C
【解析】原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做s键；原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做p键。两个原子间形成共价单键时，即形成s键；两个原子间形成一个以上的共价键时，除了形成s键，还会形成p键。在化学反应中原有的化学键会断裂。N2分子中共有三个共价键，其中有一个s键和两个p键在选项A化学反应中断裂；O2，Cl2和H2　分子中都只有一个共价键是s键分别在化学反应A，B，C，D中断裂；C2H2分子中两个碳原子之间有一个s键和两个p键在化学反应B中断裂；C2H4分子中两个碳原子间有一个s键和一个p键在化学反应D中断裂。
11.【答案】D
【解析】碘升华、溴蒸气被活性炭吸附和蔗糖溶于水破坏的是范德华力；SO2溶于水，与H2O反应生成H2SO3，共价键被破坏，形成新的共价键。
12.【答案】C
【解析】乙烯分子中碳碳原子和碳原子与氢原子之间分别“头碰头”重叠形成σ键，每个碳原子上均有两个p轨道通过“肩并肩”的重叠方式形成一个π键，其余分子中均只含σ键，C符合题意。
13.【答案】D
【解析】碘升华共价键没被破坏。氯化钠溶于水破坏的是离子键。氯化氢溶于水破坏的是共价键。碳酸氢铵分解既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。
14.【答案】D
【解析】A，CO2的价电子数为4+6×2=16，NO2的价电子数为5+6×2=17，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故A不选；
B，N2的价电子数为5×2=10，O2的价电子数为6×2=12，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故B不选；
C，CO32﹣的价电子数为4+6×2+2=18，SO32﹣的价电子数为6+6×2+2=20，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故C不选；
D，SO2的价电子数为6+6×2=18，O3的价电子数为6×3=18，二者含有相同原子数和相同价电子数，为等电子体，故D选．
15.【答案】C
【解析】A、B两项中四种物质虽都含有离子键，但NaOH中含极性共价键，Na2O2中含非极性共价键，故A、B错；D项中HCl只含共价键；C项中两种物质都只含共价键，故只有C正确。
16.【答案】　7　3
【解析】5条单键全是σ键，双键中有一个σ键，一个π键，三键中有一个σ键，2个π键。
17.【答案】　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4　正四面体　(3)NH3>AsH3>PH3
(4)sp2　(5)>　(6)BC
【解析】　(1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的As外围电子处于半充满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，C正确。
18.【答案】(1)(2)HFO＋H2O===HF＋H2O2(3)AD
【解析】(1)HFO是F的含氧酸，因此它的分子结构是F原子与一个羟基相连。由此可以推出HFO的电子式。分子中，中心原子为氧原子，氧与氢共用的电子对偏向氧，氧和氟共用的电子对偏离氧。
(2)物质A由H、F、O三种元素中的一种或两种组成，由原子守恒可知，除了生成HF外，还有H2O2。
(3)H2O2分子中仅有单键，所以应全为σ键。存在的化学键有H—O键和O—O键，即分别为极性键和非极性键。
19.【答案】(1)0.060
nm　①⑤②③④　(2)BC
(3)①>　②124500
kJ　990
kJ
【解析】(1)可以直接从图上有关数据看出，H—H键的键长为0.060
nm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ键，A错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B是正确的；④已经达到稳定状态，C是正确的；氢气分子中含有一个非极性共价键，D错误。
(3)①Si—Si键的键长比Si—C键长，键能小。②从图上读出，H—H键的键能为436
kJ·mol－1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为：1000
g÷2
g·mol－1×(467
kJ·mol－1×2－436
kJ·mol－1－498
kJ·mol－1×)＝124500
kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为：460
kJ·mol－1×4
mol－498
kJ·mol－1×1
mol－176
kJ·mol－1×2
mol＝990
kJ。
20.【答案】(1)1　2
(2)CO中第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多，CO的第一个π键容易断
(3)[Ar]3d64s2　分子晶体　CO
(4)Zn原子的价电子构型为3d104s2，体系的能量较低，较难失去电子
【解析】物质发生化学反应时不一定要断裂全部的化学键，一般要先断裂π键。虽然CO的总键能大于N2的总键能，但CO中第一个π键的键能(268
kJ·mol－1)比N2的第一个π键的键能(528
kJ·mol－1)小很多，所以CO比N2活泼。
21.【答案】（1）N2O或CO2；氨分子间能形成氢键；
（2）：；17；
（3）氮；小；
（4）3：1；
（5）ds；4；面心立方最密；
（6）Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH﹣；
（7）三角锥形；sp3
【解析】X单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼，则X为N元素；
Y二价阳离子的外围电子层排布为3d9，则Y原子电子数=2+8+17+2=29，则Y为Cu元素；
T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数，人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂，则T为O元素；
Q第三周期主族元素中原子半径最小，则Q为Cl元素
22.【答案】　(1)3　ⅥA　HClO4　(2)2　H—Cl　H—S
(3)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】　由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式：1s22s22p2，为碳元素；Y为硫元素；Z为氯元素；W为铜元素。硫元素位于元素周期表第3周期第ⅥA族。(2)XY2为CS2，结构式为S===C===S,
存在2个σ键；H—Y为H—S键，H—Z键为H—Cl键，S元素的非金属性弱于Cl元素，原子半径S＞Cl，所以键的极性较强的是H—Cl键，键长较长的为H—S键。(3)Cu原子的核外电子数为29,3d电子层全充满状态比较稳定，故基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p6
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