2021年高中化学选修二第二章《分子结构与性质》知识点总结(答案解析)

一、选择题1.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中A的原子序数是Bc(H+)=0.01mol/L,它们之间的转化关系如下图(部分反应物省略),下列叙述正确的是()甲甲乙戊丁丙C.C、D的简单离子的电子数之差为8D.E的氧化物水化物的酸性一定大于D的氧化物水化物的酸性pH=2,戊为硫酸，可知丙为SO₃,甲为SO₂,乙为O₃,丁为O₂,则B为O,D为S,其中【详解】A.Mg与S形成的化合物MgS为离子化合物，故A项叙述错误；B.C与O元素形成的化合物CO₂不属于大气污染物，故B项叙述错误；C.Mg²+核外电子数为10,S²核外电子数为18,二者电子数相差8,故C项叙述正确；D.未指明该元素所对应的酸是否是最高价氧化HCIO属于弱酸，其酸性小于H₂SO₄,但HCIO₄酸性强于H₂SO₃,故D项叙述错误；2.下列叙述正确的是()A.H₂O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致B.PCl₃分子中三个共价键的键长，键角都相等，故为非极性分子C.NH₃分子中N原子形成三个杂化轨道，CH₄分子中C原子形成4个杂化轨道D.BeCl₂为共价化合物，两个Be-Cl键间的夹角为180°,是由极性键构成的非极性分子【详解】A.H₂O是一种非常稳定的化合物，这是由于化学键所致，氢键不是化学键，不能影响物B.PCl₃分子中三个P-C1键完全相同价层电子对数-3+C.NH₃分子中N原子和CH4分子中C原子都是sp³杂化，所以N、C原子都形成4个杂化D.BeCl₂为共价分子，两个Be-Cl键间的夹角为180°,说明分子结构对称，正负电荷中下列说法不正确的是()A.反应①的产物中含有水C.汽油主要是Cs～Ct的烃类混合物D.图中a的名称是2-甲基丁烷【详解】A.反应①是CO₂与H₂反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H₂O生成，即反应化学方程式为CO₂+H₂=CO+H₂O,产物中含有水，故A正确；B.反应②是CO与H₂反应生成(CH₂)n,(CH₂)n中还含有碳氢键，故B错误；C.由示意图可知，汽油的主要成分是Cs～Cn的烃类混合物，故C正确；D.根据a的球棍模型，可得其结构简式为CH₃CH(CH₃)CH₂CH₃,系统名称为2--甲基丁答案为B。4.下列说法正确的是()A.非极性键只能存在单质中，不可能存在化合物中B.阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键D.HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HCl弱A.同种非金属原子间形成非极性键，化合物中也可能含有非极性键，如过氧化氢中含有C.在固态水即冰中的的H₂O分子间存在氢键，非金属原子间通过共价键结合，则水分子A.NH₃的沸点高于PH₃,则CH₄的沸点也高于SiH₄B.AICl₃溶液中滴加NaOH溶液先生成白色沉淀后溶解，则滴加浓氨水也能出现相同现象C.Fe₃O₄可改写为FeO·Fe₂O₃,则Pb₃O₄也可改写为PbO·Pb₂O₃(Pb为IVA族元素)D.MnO₂与浓HCl共热可制Clz,则MnO₂与浓HBr共热【详解】A.氢化物的熔沸点与相对分子质量成正比，但含有氢键的氢化间形成氢键、PH₃分子之间不能形成氢键，所以NH₃的沸点高于PH₃,甲烷和硅烷中都不存在氢键，所以CH₄沸点低于SiH₄,故A错误；B.AICl₃溶液中滴加NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀，沉淀会继续溶解在氢氧化钠溶液中，但是AICl₃溶液中滴加浓氨水只能生成氢氧故B错误；C.因为Pb在化合物中的化合价有+2价、+4价，所以Pb₃O₄写成两种氧化物的形式为D.MnO₂与浓HCl反应，将HCl氧化为氯气，HBr的还原性强于HCl,MnO₂也能将HBr电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是XYZWTB.Z的氧化物对应的水化物酸性比W的弱C.根据元素周期律，可以推测存在TZ₂和TW₄子数是其电子层数的3倍，可知最外层电子数为6,则Y为O,结合图中位置关系可知X【详解】A.水分子间含氢键，Y的氢化物比X的最简单氢化物的沸点高，但不一定比X氢化物的B.Z的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的弱，不是最高价含氧酸无此规律，故B错C.T最高价为+4价，Z为-2价、W为-1价，存在TZ₂和TW₄,故C正确；答案选C。7.SiC纳米材料可望在电场发射材料、储氢、光催化和传感等领域都有广泛的应用前景。C.每生成1molSiC转移8mol电子D.CCl₄、SiCl₄分子中各原子都达到了8电子稳定结构【详解】A.SiC纳米颗粒较小，粒子表面积大，吸附能力越强，故A正确；B.反应中Si元素化合价不变，C元素由+4降低到-4,所以SiC是还原产物，故B错误；C.反应中C元素由+4降低到-4,且SiC为唯一还原产物，所以生成1molSiC转移08mol子，各原子都达到了8电子稳定结构，故D正确；综上所述答案为B。且原子序数依次增大，Z和Q位于同一主族，Y和W的原子序数之和与Q相等。下列说法B.元素非金属性的顺序为W>Z>YC.阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构解析：4个Z原子均形成2个共价键，Q形成6个共价键，Z和Q均位于第VIA族且Z的原子序数小于Q,所以Z为0,Q为S,X和阴Li,2个W均形成一个共价键且原子序数比Q小，则W为F,Y和W的原子序数之和与Q【详解】D.z(O)和Q(S)形成的简单氢化物分别为H₂O和H₂S,由于H₂O分子间有氢键，所以沸点9.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，下列说法中错误的是()XYZWB.Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应容易解析：若Z原子的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，则Z的最外层电子数为6,Z为硫(S);由图中元素的相对位置，可确定W为氯(CI),Y为氧(O),X为氮(N),据此分析【详解】B.非金属性S<0,则Z(S)的单质与氢气反应没有Y(O)单质与氢气反应容易，B选项错氮是第五主族的元素，最外层有5个电子，和氯形成3个σ键之外，还保留着一对电子(孤对电子),N为sp³杂化，有一对孤电子，所以NCl₃的空间构型为三角答案选B。10.砷化氢(AsH₃)是一种无色、可溶于水的气体，其分子构型是三角锥形。下列关于AsH₃A.AsH₃分子中有未成键的电子对B.AC.AsH₃是强氧化剂D.AsH₃分子中的As-H键是非极性键【详解】A.As原子最外层有5个电子，其中3根分别与氢原子形成共价键，剩余一对电子未参与B.砷化氢分子构型是三角锥形，所以正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；D.不同种元素之间形成的共价键极性键，故D错误；A.氧原子处于基态的轨道表示式B.用价层电子对互斥理论预测NH₃的空间结构为三角锥形D.向5%的H₂O₂溶液中加入MnO₂粉末后，分解速率迅速加快【详解】 A.基态氧原子核外有8个电子，其电子的轨道表示式为A C.两个氯原子应分开写，用电子式表示MgCl₂的形成应为D.过氧化氢分解过程中二氧化锰作催化剂，催化剂能降低反应的活化能，改变反应途12.工业上，合成氨反应N₂+3H₂=2NH₃的微观历程如图所示。下列说法正确的是B.②→③是形成N原子和H原子的过程，同时释放能量C.③→④形成了新的化学键，涉及电子转移D.使用合适的催化剂，不仅能改变反应速率，还能提高反应的平衡【详解】A.催化剂吸附N₂、H₂,没有形成化学键，催化剂与气体之间的作用力不是化学键，故B.破坏共价键要吸热，所以②→③是形成N原子和H原子的过程是吸热过程，故B错C.③→④形成了N-H新的化学键，氮元素、氢元素的化合价发生了变化，涉及电子转D.使用催化剂加快化学反应的速率，但化学平衡不移动，故D错误；C.中心原子采取sp²杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形A.PCl₃分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，属于sp³杂化，含有1个孤电子对，所以空间构型为三角锥形，故A错误；B.能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，则sp²杂化轨道是能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp³杂化轨道，故B错误；C.凡中心原子采取sp³杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体，而分子的几何构型还与含有的孤电子对数有关，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形，故C正确；D.AB₃型的分子空间构型与中心原子的孤电子对数也有关，如BF₃中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH₃中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，故D错误。故答案选C。XZW的溶液。下列说法正确的是B.元素Z的含氧酸均为强酸D.X和Y形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红Al、Si、P₄、S、Cl₂,其中只有Cl₂与NaOH反应生成的N因此XZW为NaClO,因原子序数W<X<Z,所以W为O,X为Na,Z为Cl,Y核内质子数是O的2倍，则Y为S,O、Na、Cl最外层电子数分别为6、1、7,满足W、X最外层【详解】A.O原子核外电子层数为2,Na、S、Cl位于同一周期，原子序数越大，其半径越小，电而HCl、H₂S分子间无氢键，因此H₂O的沸点最高，故C项说法正确；D.Na₂S属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，不能使蓝色石蕊试纸变色，故D项说法错综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。15.下列有关描述正确的是()D.CIO₃的VSEPR模型、立体构型解析：价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论：价层电子对分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心【详解】没有孤电子对，为平面三角形，故A ,分子中含有π键的是,分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是,分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是_,分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是,分子中既含有极性键中氧原子有2对孤对电子，SO₂中硫原子有1对孤对电子；PCl₃中磷原子有1对孤对电C=N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①,即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数【详解】18.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。(2)有两种活性反应中间体粒子(带电荷),它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。答案：正四面体形直线形平面三角形CH3sp²杂化CH₃sp³杂化BNBF₃分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形，而NF₃分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据【详解】(1)PO÷属于AB₄型，成键电子对数是4,孤电子对数为0,呈正四面体形；CS₂属于AB₂型，成键电子对数是2,孤电子对数为0,呈直线形；BCl₃属于AB₃型，成键电子对数是3,孤电子对数为0,呈平面三角形，故填正四面体形、直线形、平面三角形；(3)BF分子的中心原子为B原子，其中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形；而NF₃分子的中心原子N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间形结构，故填B、N、BF₃分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤对电子，呈平面三角形，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未 LiFePO₄属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为;推测抗坏血酸在水中的溶解【详解】(1)根据分子结构中N、C原子价层电子对数均为4,容易得出N、C原子的杂化类型均20.3—氯-2-丁氨酸的结构简式；该有机物分子中含有 个手性碳原子；其中一NH₂中N原子的杂化轨道类型是。【详解】连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，如图所示：,标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1中含有2个手性碳原子；其中一NH₂中N含有1个孤电子对和3个共价键，则N原子的(1)由非极性键构成的分子是_。(2)由极性键构成的具有正四面体形结构的分子是。(3)由极性键构成的具有V形结构的分子是【分析】由不同非金属元素形成的化学键为极性键；由同种非金属元素形成的化学键为非极性键；只含非极性键的分子为非极性分子；若分子含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子；极性分子中正负电荷的中心不重合，具有一定的极性，以此来解【详解】(3)H₂O中含有2个σ键，孤电子对数为其空间结构为V形，故答案为：22.(1)BCl₃和NCl₃中心原子的杂化方式分别为和(3)在硅酸盐中，SiO四面体(如图)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。如图为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 e【详解】(1)CO,中的C采取杂化，空间结构为(3)PH₃中的P采取杂化，(4)NO₇中的中N采取杂化，空间结构为 g【分析】 (2)P₄分子中每个P原子与3个P原子以3个共价键结合成正四面体形结构，属于非极性分子；CS₂是直线形分子，属于非极性分子，故P₄能溶于CS₂;P原子形成3个σ键，且有X元素的非金属性最强Y核外有三个能级，每个能级的电子数相等Z原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数W第二周期中单电子数最多R核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子Q原子序数等于Z与R二种元素原子序数之和答案：第3周期VIA族的电子数相等可知，Y原子的核外电子排布式原子是第二周期中单电子数最多的原子可知，W为N元素；由R原子的核外电子占据9个Q元素的原子序数等于Z与R二种元素原子序数之和可知，Q元素的原子序数为24,为Cr,故答案,故答案(2)NF₃为共价化合物，电子式为:,三氟化氮分子中N原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,则N原子的杂化轨道为sp²杂化，分子的空间构型为三角锥形，故答案F>O>N>C,则电负性由大到小顺序为F>O>N>C,故答案为：(5)氨气为三角锥形，属于极性分子，且氨气分子中N原子非金属性强、原子半径小，能与水分子间形成氢键，所以氨气分子极易溶于水，故答案为：氨气分子能与水分子形成氢④(1)表中属于d区的元素是(填(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子的空间结构为 o ①NH₃和H₂O②NH和H₃O*③NH₃和H₃O*④O₃和SO₂⑤CO₂和BeCl₂答案：⑨Al³平面正六边形1大于Be(OH)₂+2NaOH=Na₂BeO₂+2H₂O解析：由元素在周期表中的位置，可知①为H、②为Be、③为C、④为Mg、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu。【详解】S²>Cl>Ca²⁴>Mg²⁴>Al³*,可见离子半径最小的为Al*;(2)元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子为苯，苯分子的空间结构为(3)某元素原子的价层电子排布式为ns'np**',由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，故n=2,价层电子排布式为2s²2p³,该元素为N元素，N原子2s轨道的2个电子为孤电子对，即孤电子对数为1;2p轨道为半充满稳定状态，其元素第一电离能大于同周期的相邻元素，故N元素的第一电离能大于价层电子排布式液反应生成Na₂BeO₂和水，化学方程式为Be(OH)₂+2NaOH=Na₂BeO₂+2H₂O;(5)表中10种元素形成的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HCIO₄;②NH中中心N原子的孤电子对数为价层电子对数为0+4=4,空间结构1+3=4,空间结构为三角锥形，二者空间结构不相同，②不符合；④O₃中O原子的孤电子对数为价层电子对数为1+2=3,空间结构为V形，SO₂中中心S原子的孤电子对数为价层电子对数为1+2=3,空间结构为V⑤CO₂为直线形结构，BeCl₂中中心Be原子没有孤电子对、价层电子对数为0+2=2,空⑥SiO中中心Si原子的孤电子对数为价层电子对数为0+4=4,空间结构⑦BF₃中中心B原子上没有孤电子对、价层电子对数为O+3=3,空间结构为平面正三角29.Pt-硼酸钴是一种高效催化剂，能够实现硝基化合物和醛类化合物进一步合成亚胺。回 0 【详解】(4)硼酸(H₂BO₃)晶体结构中每个硼酸分子周围有6个氢键，其中每个氢键有两个硼酸分子共用，则平均每个硼酸分子形成3个氢键，即1molH₃BO₃晶体中含有3mol氢键；冷水中硼酸存在较多的氢键，加热时氢键被破坏，硼酸溶解度增大，则可以解释为：硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解。【点睛】价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ,a,a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。30.根据核外电子的排布特点推断元素的性质：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的电子排(2)B元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，B的基态原子的价层电子排布式为(3)请利用电子排布的相关知识分析：稳定性：Fe³+