人教版高中化学选修3第二章 《分子结构与性质》单元测试题解析版文档格式.docx
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5.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2=CH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A.①②③
B.①⑤⑥
C.②③④
D.③⑤⑥
6.下列反应中化学键断裂只涉及π键断裂的是( )
A.CH4的燃烧
B.C2H4与Cl2的加成反应
C.CH4与Cl2的取代反应
D.C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
7.防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有π键,这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。
下列物质中没有防晒效果的是( )
A.氨基苯甲酸
B.羟基丙酮
C.肉桂酸(C6H5—CH=CH—COOH)
D.酒精
8.下列分子中的碳原子采用sp2杂化的是( )
A.C2H2
B.CS2
C.HCHO
D.C3H8
9.下列物质的酸性强弱比较中,错误的是( )
A.HClO4>
HBrO4>
HIO4
B.HClO4>
H2SO4>
H3PO4
C.HClO4>
HClO3>
HClO
D.H2SO3>
H2S2O3
10.电子数相等的粒子叫等电子体,下列粒子不属于等电子体的是( )
A.CH4和NH4+
B.NO和O2
C.HCl和H2S
D.NH2﹣和H3O+
11.下列有关NH中的N—H配位键说法正确的是( )
A.N—H配位键不是化学键
B.N—H配位键属于共价键
C.N—H配位键跟其他三个N—H键之间的键长不同
D.N—H配位键的化学性质与其他N—H键不同
12.化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体,研究发现等电子体间结构和性质相似(等电子原理).化合物B3N3H6被称为无机苯,它与苯是等电子体,则下列说法中不正确的是( )
A.无机苯是仅由极性键组成的分子
B.无机苯能发生加成反应和取代反应
C.无机苯的二氯代物有3种同分异构体
D.无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
13.下列物质的分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.CO2,H2S
B.C2H4,CH4
C.Cl2,C2H2
D.NH3,HCl
14.下列说法中正确的是( )
A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定
D.在双键中,σ键的键能要小于π键的
15.下列属于配合物的是( )
A.NH4Cl
B.Na2CO3•10H2O
C.CuSO4•5H2O
D.Co(NH3)6Cl3
二、填空题
16.镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。
工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。
(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有________。
(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。
某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误:
________________________。
(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。
燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:
________________。
(4)Mg是第3周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
解释表中氟化物熔点差异的原因:
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)人工模拟是当前研究的热点。
有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当其结合
或Cu(I)(I表示化合价为+1)时,分别形成a和b:
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有________键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用力的差异____________
__________________________________________________________________________________________。
17.磷与氯气在一定条件下反应,可以生成PCl3、PCl5。
(1)写出磷原子的电子排布式:
______________________________________________。
(2)PCl3分子中磷原子采用的杂化方式是__________,分子的空间构型为________________。
(3)磷原子在形成PCl5分子时,除最外层s、p轨道参与杂化外,其3d轨道也有1个参加了杂化,称为sp3d杂化。
成键电子对数与孤电子对数总和为5的原子常采用sp3d杂化。
PCl5分子中5个杂化轨道分别与氯原子配对成键,PCl5的空间构型为三角双锥形(如下图所示)。
下列关于PCl5分子的说法正确的有________。
A.PCl5分子中磷原子没有孤对电子
B.PCl5分子中没有形成π键
C.PCl5分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等
D.SF4分子中S原子也采用sp3d杂化
(4)N、P是同一族元素,P能形成PCl3、PCl5两种氯化物,而N只能形成一种氯化物NCl3,而不能形成NCl5,原因是_________________________________________________________________________。
18.
(1)①在BF3分子中,F—B—F的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为________;
②在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________。
(2)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子轨道的杂化类型为______,1molY2X2含有σ键的数目为______。
②元素Y(C)的一种氧化物与元素Z(N)的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式为________。
③化合物ZX3(NH3)的沸点比化合物YX4(CH4)的高,其主要原因是
19.一般认为:
如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;
如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
请查阅下列化合物中元素的电负性数值,判断它们哪些是共价化合物,哪些是离子化合物。
(1)NaF
(2)AlCl3 (3)NO (4)MgO (5)BeCl2(6)CO2
共价化合物_____________________________________________________________。
离子化合物______________________________________________________________。
20.依据等电子原理在下表中填出相应的化学式。
三、推断题
21.A~F六种元素具有下表所示的信息特征,其中A,B,C,D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大.请根据相关信息,回答问题:
①A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1;
②B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等,且不与A元素在同一周期;
③C原子核外所有p轨道全满或半满;
④D元素的主族序数与周期数的差为4;
⑤E是前四周期中电负性最小的元素;
⑥F在周期表的第六列;
(1)A,C两种元素氢化物的稳定性比较:
(填“>”、“<”或“=”).
(2)B元素和D元素化合生成的物质中所含化学键的类型为 ,其中负价部分的电子式为.
(3)F元素基态原子的价层电子排布式为.
(4)化合物CD3中心原子的杂化方式为,用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为.
(5)X是原子序数比B大1的元素的最高价氧化物,Y是元素E的最高价氧化物对应的水化物,则X与Y发生反应的离子方程式为(用相关元素符号表示).
答案解析
1.【答案】D
【解析】已知N2O与CO2互为等电子体,等电子体的结构相似,已知CO2为直线形的分子,所以N2O的空间构型为直线形,而H2O的构型为V形,NH3构型为三角锥形,
2.【答案】B
【解析】CH4和
都是正四面体结构,键角均为109°
28′,A项不正确;
是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;
H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;
B3N3H6结构与苯相似,也存在“肩并肩”式重叠的轨道,D项不正确。
3.【答案】D
【解析】在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF分子间因存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象,故a点代表的应是SiH4。
4.【答案】A
【解析】A.二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和水都不是配合物,所以与配合物的形成无关,故A选;
B.银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;
C.铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;
D.铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物,所以与配合物的形成有关,故D不选;
5.【答案】A
【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关,分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释,同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。
sp2杂化轨道形成夹角为120°
的平面三角形,①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°
;
②C2H4中碳原子以sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成π键;
③同②相似;
④乙炔中的碳原子为sp杂化;
⑤NH3中的氮原子为sp3杂化;
⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
6.【答案】B
【解析】有机物的燃烧和被KMnO4酸性溶液氧化,断裂了所有的化学键,包括单键和双键,CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂,故A,C,D三项中断裂了σ键,选B项。
7.【答案】D
【解析】π键只存在于不饱和键中,选项A,B,C中均含有C—O,有π键,而选项D中无不饱和键,不含有π键,因而酒精没有防晒效果,故选D。
8.【答案】C
【解析】乙炔是直线形分子,碳原子采取sp杂化形成两个sp杂化轨道,碳原子上的另两个p轨道未参与杂化,而是与另一个碳原子同样的轨道形成两个π键;
CS2类似于CO2,是直线形分子,也采取sp杂化;
HCHO是平面三角形分子,碳原子采取sp2杂化;
C3H8是烷烃,类似于CH4,碳原子采取sp3杂化。
9.【答案】D
【解析】同一主族元素从上到下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱,A正确;
同一周期元素从左到右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强,B正确;
对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,所以C正确;
H2SO4的酸性大于H2SO3,D不正确,虽然我们不熟悉H2S2O3,但不影响判断。
10.【答案】B
【解析】A,CH4的质子数为6+1×
4=10,分子中质子数等于电子数,所以电子数为10,NH4+的质子数为7+1×
4=11,电子数为10,所以两者的电子数相等,都是10个,属于等电子体,故A不符合题意;
B,NO的质子数为7+8=15,O2的质子数为8×
2=16,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故B符合题意;
C,HCl的质子数为1+17=18,H2S的质子数为16+1×
2=18,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数相等,是等电子体,故C不符合题意;
D,NH2﹣与H3O+质子数分别是9、11,电子数分别为10、10,是等电子体,故D不符合题意.
11.【答案】B
【解析】配位键是共价键的一种特例,应属于化学键。
在NH中虽然N—H配位键的形成过程与其他N—H共价键不同,但键长、键能及化学性质完全相同。
12.【答案】C
【解析】A,苯的分子结构可知无机苯的结构
,该分子结构中只含有极性键,故A错误;
B,无机苯的结构和性质与苯相似,能发生加成反应和取代反应,故B错误;
C,苯分子中的环上六个碳原子均是等效的,而无机苯中的环上三个B原子是等效的,三个N原子又是等效的,所以该环上共有两种等效氢,故其二氯代物中,两个氯原子分别处在邻位或对位时各一种,而处在间位时,有两种,故其二氯代物的异构体有四种,故C正确;
D,无机苯的结构和性质与苯相似,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误.
13.【答案】B
【解析】由两种不同元素形成的共价键才会有极性,因此C项中Cl2中无极性键。
之后根据结构可以判断A项中H2S,D项中NH3、HCl分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子。
14.【答案】A
【解析】 在双原子分子中没有键角,故C错;
当其键能越大,键长越短时,分子越稳定,故A
对,B错;
D中σ键的重叠程度要大于π键的,故σ键的键能要大于π键的。
15.【答案】D
【解析】A.氯化铵属于简单化合物,不含配体所以不是配合物,故A错误;
B.十水碳酸钠属于一般化合物,不含配体所以不是配合物,故B错误;
C.五水硫酸铜属于一般化合物,不含配体,所以五水硫酸铜不属于配合物,故C错误;
D.Co(NH3)6Cl3中含有配体,属于配合物,故D正确;
16.【答案】
(1)增大熔融盐的导电性
(2)⑧应为黑色 (3)原子核外电子按一定轨道顺序排列,轨道离核越远,能量越高。
燃烧时,电子获得能量,从内侧轨道跃迁到外侧的另一条轨道。
跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态,它随即就会跳回原来轨道,并向外界释放能量(光能) (4)NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高。
又因为Mg2+的半径小于Na+的半径,Mg2+所带电荷大于Na+,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MgF2的熔点大于NaF (5)①σ
②a中微粒间的相互作用为氢键,b中微粒间的相互作用为配位共价键
【解析】
(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时,常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有:
增大离子浓度,从而增大熔融盐的导电性。
(2)更正图中错误:
⑧应为黑色。
(3)用原子结构的知识解释发光的原因:
原子核外电子按一定轨道顺序排列,轨道离核越远,能量越高。
跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态,它随即就会跳回原来轨道,并向外界释放能量(光能)。
(4)解释表中氟化物熔点差异的原因:
NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高。
又因为Mg2+的半径小于Na+的半径,Mg2+所带电荷大于Na+,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MgF2的熔点大于NaF。
(5)①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有σ键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用的差异:
a中微粒间的相互作用为氢键,b中微粒间的相互作用为配位共价键。
17.【答案】
(1)1s22s22p63s23p3
(2)sp3杂化 三角锥形
(3)ABD (4)N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d杂化,故无NCl5
18.【答案】
(1)①120°
sp2 正四面体
②共价键 范德华力或分子间作用力
(2)①sp 3NA ②N2O
③NH3分子间存在氢键而CH4分子间只存在范德华力
【解析】
(1)①因为BF3的空间构型为平面三角形,所以F—B—F的键角为120°
。
②立方氮化硼晶体结构与石墨相似,故B、N以共价键相结合构成分子晶体,其层间作用力是分子间作用力。
(2)①C2H2的结构式为H—C≡C—H。
②CO2与N2O的原子总数和价电子总数均相同。
③分子间形成氢键,沸点反常高。
19.【答案】
(2)(3)(5)(6)
(1)(4)
【解析】依据题目信息,元素间的电负性差值大于1.7,通常形成离子键,形成离子化合物;
电负性差值小于1.7,通常形成共价键,形成共价化合物。
20.【答案】
(从上到下,从左到右)C2H6 NO3- CO2 N2O4 CO
【解析】通过对CH4和NH4+的比较可知,由于C的原子序数比N的原子序数小1,所以C原子的电子数与N+的电子数相等,因此只要C、N原子数相等且其他元素种类和原子总数相同即符合题意,不要忘了所带的电荷数。
如N2H
和C2H6。
(5)Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O
【解析】A,B,C,D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1,电子排布为1s22s22p3,则A为N元素;
B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等,且不与A元素在同一周期,则电子排布为1s22s22p63s2,则B为Mg元素;
C原子核外所有p轨道全满或半满,则电子排布为1s22s22p63s23p3,故C为P元素;
D元素的主族序数与周期数的差为4,处于ⅦA族,则D为Cl元素;
E是前四周期中电负性最小的元素,则E为K元素;
F在周期表的第六列,且在第四周期,则F为Cr元素,
(1)A为N,C为P元素,非金属性N>P,故氢化物稳定性A>C;
(2)B元素和D元素化合生成的物质为MgCl2,属于离子化合物,含有离子键,氯离子电子式为;
(3)F为Cr元素,原子核外电子数为24,元素基态原子的价层电子排布式为3d54s1;
(4)化合物CD3为PCl3,P原子的价层电子对数4,含有1对孤电子对,P原子杂化方式为sp3,PCl3分子空间构型为三角锥型;
(5)X是原子序数比Mg大1的元素的最高价氧化物,则X为Al2O3,Y是元素K的最高价氧化物对应的水化物,则Y为KOH,Al2O3与KOH发生反应的离子方程式为:
Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O
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