高中化学人教版步步高选修3第二章分子结构与性质第二章 章末检测二.docx
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高中化学人教版步步高选修3第二章分子结构与性质第二章章末检测二
章末检测
(二)
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1.下列叙述正确的是( )
A.构成单质分子的微粒一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键
答案 B
解析 A项,稀有气体的单质分子均为单原子分子,没有共价键;B项,NH4Cl为离子化合物;C、D项,如Na2O2、H2O2等分子中均含有非极性键。
2.下列分子中,既含有σ键,又含有π键的是( )
A.CH4B.HCl
C.CH2===CH2D.F2
答案 C
解析 本题考查σ键和π键的判断方法,共价单键是σ键;共价双键中有一个σ键,一个π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成。
A、B、D中的共价键都是单键,故不含π键,CH2===CH2中有C—H、C—Cσ键,还有C—Cπ键。
3.无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。
上述中“结合力”实质是( )
A.分子间作用力B.氢键
C.非极性共价键D.极性共价键
答案 D
解析 解答本题的关键是审清题意,根据题意原溶液为“盐水”,后来却能释放出“氢原子”,氢原子只能来源于H2O,而H2O变为H原子必须破坏H—O键,H—O键为极性共价键,故选D。
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是( )
A.1molNH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道
B.1molCO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道
C.1molC2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键
D.1molC2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键
答案 A
解析 CO2分子中碳原子是sp杂化,选项B不正确;碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的,乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键,所以选项C不正确;碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的,乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键,因此选项D不正确,所以正确的答案选A。
5.NF3分子中的中心原子采取sp3杂化,下列有关叙述正确的是( )
A.NF3分子的空间构型为三角锥形
B.NF3分子的空间构型为平面三角形
C.NF3分子的N—F键夹角与CH4分子中的C—H键的夹角相等
D.NF3分子是非极性分子
答案 A
解析 N原子以sp3杂化形成四个杂化轨道,其中一个轨道已填入孤电子对,另外三个则与F原子的p电子形成共价键,所以NF3为三角锥形,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,N—F键的键角小于CH4分子中的键角。
6.下列叙述中正确的是( )
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
答案 B
解析 A中的CO2是非极性分子;B是正确的;C中四种元素位于同一主族,从上到下非金属性逐渐减弱,因此按照此顺序,各物质的稳定性依次减弱;D中水分子不是直线形的,是V形结构。
7.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
答案 C
解析 手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。
A项,中间碳原子是手性碳原子;B项,中间碳原子和最右端碳原子是手性碳原子;C项,除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子;D项,无手性碳原子。
8.利用“相似相溶”规律不能解释的是( )
A.I2微溶于水,易溶于CCl4;HCl易溶于水
B.在水中的溶解度:
C2H5OH>CH3CH2CH2CH2CH2OH
C.不同的烃之间相互溶解
D.I2易溶于KI溶液中
答案 D
解析 A项,I2是非极性分子,水是极性分子,不相似所以碘微溶于水,而CCl4是非极性分子,所以I2易溶于CCl4,而HCl是极性分子,所以易溶于极性溶剂水;B项,烃基越大,分子的极性越弱,所以CH3CH2CH2CH2CH2OH在水中的溶解度小;C项,烃的极性都较弱,所以不同的烃之间相互溶解;D项,I2易溶于KI溶液中是由于I2与I-之间发生反应,不能用“相似相溶”规律解释。
9.下列说法正确的是( )
A.极性分子间仅存在范德华力
B.范德华力只存在于极性分子之间
C.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高
D.氨易溶于水,是因为氨与水分子间可形成氢键
答案 D
解析 A项中极性分子间除存在范德华力,有的还存在氢键,A错;B项范德华力存在于所有分子之间,错误;C项中HF分子间能形成氢键,使其熔、沸点升高;D项正确。
10.下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表某一种化学元素,下列说法正确的是( )
A.沸点A2D B.CA3分子是非极性分子 C.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2 D.B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体 答案 C 解析 根据各元素在周期表中的位置知,A为氢、B为碳、C为氮、D为氧、X为硫、Y为氯。 A2D为H2O、A2X为H2S,H2O能形成氢键,故沸点H2O>H2S,A项错误;CA3为NH3,是极性分子,B项错误;N2中有1个σ键和2个π键,C选项正确;B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O,微粒中原子总数不同,不能互为等电子体,D项错误。 11.第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。 RCl5在气态和液态时,分子结构如下图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是( ) A.每个原子都达到8电子稳定结构 B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种 C.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形RCl3 D.分子中5个R—Cl键键能不都相同 答案 A 解析 从RCl5的分子结构图可知键角正确;R—Cl有两类键长可知键能不完全相同;RCl5 +Cl2↑。 12.根据等电子原理判断,下列说法中错误的是( ) A.B3N3H6分子中所有原子在同一平面上 B.B3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应 C.H3O+和NH3是等电子体,均为三角锥形 D.CH4和NH 是等电子体,均为正四面体 答案 B 解析 等电子原理是指具有相同价电子总数和相同的原子数的分子或离子具有相同的结构特征。 苯是B3N3H6的等电子体,因此,它们的结构相似。 苯分子中所有的原子在同一平面上,苯分子中不存在双键,因此B错误;H3O+和NH3是等电子体,NH3是三角锥形,则H3O+也是三角锥形;CH4和NH 是等电子体,CH4是正四面体结构,所以NH 也是正四面体结构。 13.在水中,水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。 在一定温度下,(H2O)n的n=5,每个水分子被4个水分子包围着,形成四面体(如图所示)。 (H2O)n的n=5时,下列说法中正确的是( ) A.(H2O)n是一种新的水分子 B.(H2O)n仍保留着水的化学性质 C.1mol(H2O)n中有2个氢键 D.1mol(H2O)n中有4mol氢键 答案 B 解析 (H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的,氢键不属于化学键,因此,(H2O)n不是一种新的分子,(H2O)n仍保留着水的化学性质。 (H2O)n中每个氢原子分享得到一个氢键,即每摩尔水有2NA个氢键(NA为阿伏加德罗常数)。 14.最近,中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。 下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是( ) A.CO2B.C2H4OC.COCl2D.H2O2 答案 C 解析 A分子中只有双键,D分子中只有单键;B选项,C2H4O的分子式,可以表示不同结构的物质,如乙醛、环氧乙烷;C选项正确,存在碳氧双键、碳氯单键。 15.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( ) A.NH3与BF3都是三角锥形结构 B.NH3与BF3都是极性分子 C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构 D.NH3·BF3中,NH3提供孤对电子,BF3提供空轨道 答案 D 解析 NH3是三角锥形,而BF3是平面三角形结构,B位于中心,因此,NH3是极性分子,BF3是非极性分子,A、B都不正确;NH3分子中有1对孤电子对,BF3中B原子最外层只有6个电子,正好有1个空轨道,二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构,D正确;H原子核外只有2个电子,C错误。 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、非选择题(本题包括6个小题,共55分) 16.(8分) (1)下列各组分子中属于非极性分子的是________(填序号)。 ①H2O ②CO2 ③HCl ④CCl4 ⑤NH3 ⑥CO⑦CH4 ⑧HClO (2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心原子、配体及其配位数: ________、________、________。 (3)判断BCl3分子的立体构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角________、________、________。 (4)下列分子中若有手性分子,请用“*”标出其手性碳原子。 答案 (1)②④⑦ (2)Co3+ CN- 6 (3)平面正三角形 sp2 120° (4) 解析 (1)CO2是直线形分子,结构对称,属于非极性分子;CCl4、CH4均为正四面体结构,属于非极性分子;其他分子均为极性分子。 (2)在配合物中,一般是过渡元素的原子或离子存在空轨道,它们与含有孤电子对的分子或离子形成配位键。 其中提供空轨道的原子或离子是中心原子或中心离子,如本题中的Co3+;提供孤电子对的分子或离子是配体,如本题中的CN-。 (3)硼原子的价电子均参与成键,其电子对数为3,则为sp2杂化,BCl3分子的立体构型为平面正三角形。 (4)手性碳原子是指中心碳原子以四条单键与四个不同的基团连接。 17.(10分)已知PH3与NH3结构相似,回答下列问题: (1)PH3的电子式______________,结构式____________。 (2)立体构型为____________。 (3)中心原子采取__________杂化。 (4)PH3分子中的化学键__________(填“有”或“无”)极性,其分子为__________(填“极性”或“非极性”)分子。 (5)PH3与NH3的热稳定性: __________更强。 答案 (1) (2)三角锥形 (3)sp3 (4)有 极性 (5)NH3 解析 氮元素的非金属性比磷元素强,故热稳定性NH3>PH3。 18.(11分)氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。 请回答下列问题: (1)砷原子的核外电子排布式为__________________。 (2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为______,该化学键能够形成的原因是 ________________________________________________________________________。 (3)已知: CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据,请回答: ①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是______________________ ________________________________________________________________________。 ②CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_________________ ________________________________________________________________________。 结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2)配位键 CN-能提供孤电子对,Fe3+能接受孤电子对(或Fe3+具有空轨道) (3)①结构相似时,相对分子质量越大,范德华力越大,因此SiH4沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3 ②C—H键键能大于Si—H键,因此CH4的分解温度高于SiH4的;N—H键键能大于P—H键,因此NH3的分解温度高于PH3的 HF 解析 (1)根据构造原理书写核外电子排布式。 (2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间为配位键,根据配位键形成的条件、孤电子对和空轨道分析形成原因。 (3)①CH4和SiH4均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高;NH3和PH3均为分子晶体,但NH3分子间存在氢键,沸点比PH3高。 ②HF分子间存在氢键,沸点高。 19.(8分)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是: 含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。 如下表所示: 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 Cl—OH 非羟基氧原子数 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 (1)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①________________________________________________________________________, ②________________________________________________________________________。 (2)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况: ____________________, 写出化学方程式: ________________________________________________________。 答案 (1)①H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O ②H3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O (2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应,H3AsO3[可写成 As(OH)3]可与盐酸反应 As(OH)3+3HCl===AsCl3+3H2O 解析 (1)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸就为几元酸。 故H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。 (2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应;H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应。 20.(9分)氮元素是地球大气中含量最多的元素。 (1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为________。 (2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是__________,而在氨水中,分子间的作用力有____________。 (3)甘氨酸(结构简式如下)是最简单的一种氨基酸,其相对分子质量为75,而戊烷相对分子质量为72,与甘氨酸相差不大,但甘氨酸易溶解于水,戊烷却难溶解于水,出现这种差异的原因是________________________________________________________________________。 (4)氮的氢化物除氨气外,还有联氨,其结构简式为NH2—NH2。 在联氨分子中,N原子采取________杂化,联氨中的六个原子__________(填“在”或“不在”)同一个平面上。 (5)三聚氰胺( )俗称“蛋白精”。 动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸( )后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过______结合。 在肾脏内易形成结石。 答案 (1)4∶3 (2)共价键 氢键、范德华力(或分子间作用力) (3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷与水分子不能形成氢键 (4)sp3 不在 (5)氢键 解析 (1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,故有两对成对电子,即4个成对电子,3个未成对电子。 (2)氨水中,氨分子与水分子,氨分子与氨分子,水分子与水分子之间都存在氢键及分子间作用力。 (3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基,羧基中的羟基氧原子与水分子中氢原子,羟基氢原子与水分子中的氧原子、氨基氮原子与水分子中氢原子,氨基氢原子与水分子中的氧原子都能形成氢键。 (4)NH2—NH2分子中,每个N原子的三个未成对电子与两个H原子和另外一个N原子形成单键,氮原子外层还有一对孤电子对,故每个氮原子周围是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对),故N原子采取sp3杂化;由此可推知,一个氮原子和与其相连的两个氢原子及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构,故六个原子不可能共面。 21.(9分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。 其中A、B、C是同一周期的非金属元素。 化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。 AC2为非极性分子。 B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。 E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。 请根据以上情况,回答下列问题: (答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示) (1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。 (2)B的氢化物分子的立体构型是________。 其中心原子采取________杂化。 (3)写出化合物AC2的电子式: ______________________________________________; 一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为________________________________________________________________________。 (4)E的核外电子排布式是__________________________________________________, ECl3形成的配合物的化学式为______________________________________________。 (5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)C<O<N (2)三角锥形 sp3 (3) N2O (4)1s22s22p63s23p63d54s1{或[Ar]3d54s1} [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3 (5)4Mg+10HNO3===4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O 解析 解决此类题,首先寻找突破口判断元素,由化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,D为ⅡA族元素,且A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,核电荷数A<B<C<D<E,可判断D为镁元素。 根据A、B、C是同一周期的非金属元素,可判断C为氧元素;根据AC2为非极性分子,可判断A为碳元素;根据核电荷数A<B<C,判断B为氮元素。 通过B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高,验证上述判断正确。 E的原子序数为24,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1{或[Ar]3d54s1},一定要注意3d亚层为半充满结构。 ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界,可得其化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。
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