第二章 分子结构与性质 测试题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章分子结构与性质测试题一、选择题1．用NaClO可除去水体中过量氨氮(以表示)，以防止水体富营养化。其原理如图所示。下列有关叙述正确的是A．原理中所涉及元素的原子半径：Cl>Na>O>N>HB．NaClO和HClO所含共价键的类型相同C．等物质的量的、、所含的质子数和电子数均相等D．该过程总反应方程式为：2．中心原子采取sp2杂化的是()A．NH3 B．BCl3 C．PCl3 D．H2O3．为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．标准状况下，22.4L乙炔中键数为、键数为B．与的混合物中含有的中子数为C．含的冰中含有氢键的数目为D．中氙的价层电子对数为4．氯的含氧酸根离子有ClO－、ClO、ClO、ClO等，有关它们的下列说法正确的是A．ClO－中氯元素显+1价，具有很强的还原性B．这些离子结合H+的能力，ClO最强C．ClO是NO的等电子体，其空间构型为平面三角形D．ClO、ClO、ClO中的氯原子都采取sp3杂化，离子中相邻两个Cl−O键间键角依次增大5．某化合物可用于除虫菊酯原料及制药工业原料，结构如图所示，其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有Y、Z、W同周期。下列叙述正确的是A．W的氢化物比Z的稳定B．R的含氧酸的酸性比Z的强C．该化合物中Y原子的杂化轨道类型只有一种D．X、Y、Z、W形成的化合物可能既含有离子键、又含有共价键6．下列物质沸点的比较，正确的是A． B．HF>HClC． D．7．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．0.1molXe原子含有的中子数是5.4NAB．13.6g邻甲基苯甲酸中含有C−H键的数目为0.8NAC．0.5molPCl5中所有P的价层电子对数之和为2.5NAD．足量Cu与0.2L10mol∙L−1的浓硫酸在加热条件下充分反应，转移电子数为2NA8．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化氧化空气中的甲醛，其反应为．下列有关说法正确的是A．反应物和生成物都含有键B．中含有键C．分子中中心原子杂化类型相同D．能溶解在中9．含有极性共价键的盐是A．KCl B． C． D．10．通常状况下，NCl3是一种油状液体，容易水解，生成物有漂白性，NCl3分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是A．NCl3水解方程式为：NCl3＋2H2O=3HCl＋HNO2B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C．NCl3分子是非极性分子D．NCl3比NF3易挥发11．已知：(硒)、S、O为同族元素。下列说法正确的是A．原子半径：Se>S>O B．沸点：C．酸性： D．电负性：Se>S>O12．三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)[]是常见的有机铁肥，一定条件下可由和尿素合成。下列说法正确的是A．第一电离能：O>N>C B．的空间构型为V形C．尿素分子中碳为手性碳原子 D．尿素水溶液中存在尿素分子与水分子形成的氢键13．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断．下列结果错误的是选项微粒孤电子对数中心原子杂化类型空间结构A1V形B2直线形C0平面三角形D0正四面体形A．A B．B C．C D．D14．下列物质属于共价分子的是A．H2SO4 B．NH4Cl C．Ne D．SiO215．短周期主族元素Q、X、Y、Z质子数之和为37，Q与X、Y、Z位于不同周期，Q与Z位于同一主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z，且依次增大，x、y、z之和为15，。下列说法正确的是A．Q是原子半径最小的元素 B．最高正价含氧酸的酸性：C．分子中各原子最外层达到8电子结构 D．Z的氢化物不可能含有非极性共价键二、非选择题16．“祝融号”火星车到达火星表面。据悉火星上存在甲醇()、羰基硫(OCS)等有机物。回答下列问题：(1)中O的杂化类型为___________，8g中含有___________mol键。(2)常用于酯交换等有机合成反应，下列各种Li原子电子排布图(轨道表示式)表示的状态中能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。A．B．C．D．与具有相同的电子结构，小于，原因是___________。(3)分子中键与键间的夹角为___________，该分子属于___________(填“极性”或“非极性”)分子；OCS分子中键长：C=O___________(填“>”或“<”，下同)C=S，键能：C=O___________C=S。17．(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号_____________；(2)元素周期表中位于第8列的Fe元素属于________族；(3)相同质量的14C18O2与SO2的核外电子数之比为___________；(4)在KCl、NaOH、CaCl2、H2O2、Na2O2中既含有离子键又含共价键的物质的电子式为_____；(5)某化合物XY2中，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。用电子式表示该化合物的形成过程____________；(6)A+、B+、C-、D、E5种微粒(分子或离子)，它们都含有10个电子，已知它们有如下转化关系：A++C-D+E↑其离子方程式为_______。18．完成下列问题。(1)H2O的键角小于NH3的键角，分析原因_______。(2)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为_______。OF2分子的空间构型为_______。(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______。19．试用VSEPR理论判断下列分子或离子的立体构型，并判断中心原子的杂化类型：(1)H2O__形，杂化类型__；(2)CO__形，杂化类型__；(3)SO__形，杂化类型__；VSEPR模型__；(4)NO___形，杂化类型__；20．有如下几种含氮微粒，它们分别是表中各含碳微粒的等电子体，请将序号填入相应的空格内。A．B．C．D．E.含碳微粒含氮微粒___________________________________21．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期序数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道；D与E同族。请回答下列问题：(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为___________，其中心原子的杂化方式为___________；A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是___________(填化学式，任意写出三种)。(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是___________(填化学式，下同)；酸根离子呈三角锥形结构的是___________。(3)分子的空间结构为___________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为___________。(4)B的一种氢化物相对分子质量是26，其分子中键和键的数目之比为___________。22．水合肼是一种用途广泛的化工原料，是具有较强还原性的碱性液体，在空气中会与反应产生烟雾。制备的实验流程如下图所示：回答下列问题：Ⅰ.步骤Ⅰ制备的装置如图1所示。已知：①是放热反应；②。(1)装置D中盛装的试剂是_______，通入空气的作用是_______。若通入的空气没有经过装置A处理的不利影响是_______。(2)为了提高的产率，防止副反应发生，装置E需要采用冰水浴，实验中除控制温度外还需采取的措施是_______。Ⅱ.由步骤Ⅱ和步骤Ⅲ获得的装置如图2所示，利用与的溶液在三颈烧瓶中合成，再通过减压蒸馏在锥形瓶H中收集。(3)的C、N原子杂化方式分别为_______、_______。(4)仪器d的名称为_______，干燥管e中盛装的试剂为_______，实验中通过仪器c缓慢滴加的溶液是_______(填“尿素溶液”或“溶液”)，原因是_______。(5)三颈烧瓶中合成的化学方程式是_______。(6)产品水合肼含量的测定：称取样品液体，加入适量固体，配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，用的标准溶液滴定。实验测得消耗标准溶液的体积为，则样品中的质量分数为_______(已知：。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，所以题图中涉及的5种元素的原子半径大小为Na>Cl>N>O>H，选项A错误；B．NaClO中含离子键和共价键，HClO中只含共价键，选项B错误；C．NH3、H2O、OH-所含的电子数均为10，但是质子数不完全相同，选项C错误；D．根据图中信息可知，反应物质有NaClO、NH3，生成物质有N2、NaCl，H2O即反应又生成，结合质量守恒，故该过程总反应方程式为：，选项D正确；答案选D。2．B解析：A．氨气中氮原子的价层电子对数为3+=4，N原子采取sp3杂化，A不符合题意；B．三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3+=3，B原子采取sp2杂化，B符合题意；C．三氯化磷中磷原子的价层电子对数为3+=4，P原子采取sp3杂化，C不符合题意；D．水分子中氧原子的价层电子对数为2+=4，O原子采取sp3杂化，D不符合题意；答案选B。3．A解析：A．乙炔的结构式为H—C≡C—H，1个乙炔分子中含3个σ键和2个π键，标准状况下22.4L乙炔物质的量为1mol，所含σ键数为3NA、π键数为2NA，A项错误；B．H218O与D216O的摩尔质量都为20g/mol，1个H218O分子与1个D216O分子都含有10个中子，则2.0gH218O与D216O的混合物中含有中子物质的量为×10=1mol，中子数为NA，B项正确；C．冰晶体中n(H2O)∶n(氢键)=1∶2，含1molH2O的冰中含有氢键的数目为2NA，C项正确；D．XeF4中中心原子Xe的价层电子对数为4+×(8-4×1)=6，0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA，D项正确；答案选A。4．D解析：A．ClO－具有很强的氧化性，故A错误；B．离子对应的酸越弱，其结合氢离子能力越强，因此这些离子结合H+的能力，ClO－最强，故B错误；C．ClO是BrO的等电子体，不是NO的等电子体，ClO空间构型为三角锥形，NO空间构型为平面三角形，故C错误；D．ClO、ClO、ClO中的氯原子价层电子对数都为4，都采取sp3杂化，由于孤对电子对数逐渐减少，孤对电子对成对电子的排斥力减弱，成键键角增大，因此离子中相邻两个Cl−O键间键角依次增大，故D正确。综上所述，答案为D。5．D【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中只有Y、Z、W同周期，则Y、Z、W应在第二周期，X在第一周期，X为H；R在第三周期，R形成-1价离子，则R为Cl；Y形成四条共价键，则Y最外层电子数为4，Y为C；W形成两条共价键，则W最外层电子数为6，W为O；Z失去一个电子后形成四条共价键，则Z最外层有5个电子，Z为N，据此分析解答。解析：A．W的氢化物可能是H2O或H2O2；Z的氢化物可以是NH3，H2O2稳定性不如NH3，故A错误；B．含氧酸的价态不确定，不能比较酸性强弱，故B错误；C．由结构可知该化合物中C原子存在单键结构和双键结构，存在sp2、sp3两种杂化方式，故C错误；D．X、Y、Z、W形成的化合物可能是碳酸铵或碳酸氢铵，存在离子键和共价键，故D正确；故选：D。6．B解析：A．甲烷和乙烷组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故A错误；B．HF存在分子间氢键，因此沸点HF＞HCl，故B正确；C．组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故C错误；D．相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，因此，故D错误。综上所述，答案为B。7．C解析：A．原子的中子数＝质量数−质子数＝131−54＝77，0.1mol原子中含有的中子数是，故A错误；B．1个邻甲基苯甲酸()分子中含有7个C−H键，13.6g邻甲基苯甲酸的物质的量为，含C−H键的数目为，故B错误；C．中中心原子P的价层电子对数为，故0.5mol中所有P的价层电子对数之和为，故C正确；D．0.2L浓硫酸中的物质的量为2mol，2mol和足量Cu发生反应，完全反应转移电子的物质的量为2mol，但随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，所以2mol不能完全反应，转移电子数小于，故D错误。综上所述，答案为C。8．D解析：A．中化学键均为单键，不含有键，A错误；B．根据结构式可知，含有键，B错误；C．分子中中心原子分别采用sp2、sp杂化，C错误；D．HCHO和都是极性分子，HCHO能溶解在中，D正确；故选D。9．C解析：A．氯化钾不含共价键，A错误；B．过氧化氢是氧化物，不属于盐，B错误；C．氯化铵属于盐，铵根离子中存在N、H原子间的极性共价键，C正确；D．硫化亚铜不存在共价键，D错误；故选C。10．B解析：A．NCl3水解时，N结合H2O中的H形成NH3，Cl结合H2O中的羟基形成HClO，因此水解方程式为NCl3＋3H2O=NH3+3HClO，A错误；B．N原子最外层为5个电子，Cl原子最外层为7个电子，NCl3中每个Cl与N之间形成一对共用电子对，因此N和Cl都达到8电子稳定结构，B正确；C．NCl3分子立体构型与氨分子相似，为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，C错误；D．一般来说，分子组成相似的物质相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，因此NF3沸点低，更易挥发，D错误；故选B。11．A解析：A．O、S、Se为原子序数逐渐增大的同族元素，同族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Se>S>O，故A正确；B．H2S和H2Se都是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，所以H2S＜H2Se，水中存在氢键，是同族元素形成的氢化物中沸点最高的，所以沸点：H2O>H2Se>H2S，故B错误；C．同主族元素，从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：，故C错误；D．一般来说，非金属性越强，电负性越强，故电负性：O>S>Se，故D错误；故选A。12．D解析：A．N原子2p轨道为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故第一电离能：N>O>C，A项错误；B．中心原子价电子对数为3+=3，不含孤电子对，N原子的杂化为sp2，空间构型为平面三角形，B项错误；C．碳原子周围连接有四种不同的原子或原子团，该碳为手性碳，根据尿素的结构分析，分子中无手性碳原子，C项错误；D．氮原子、氧原子的极性较强，易与氢原子形成氢键，因此尿素分子与H2O分子之间可形成氢键，D项正确；故选D。13．B解析：A．中S原子价电子对数为，有2个配位原子，孤电子对数为1，S原子杂化类型为，空间结构为V形，故A正确；B．的中心原子是O，O原子价电子对数为，有2个配位原子，孤电子对数为2，S原子杂化类型为，空间结构为V形，故B错误；C．的结构式为，C原子形成4个共价键，孤电子对数为，有3个σ键，价电子对数为3，C原子杂化类型为，空间结构为平面三角形，故C正确；D．中Si原子价电子对数为，有4个配位原子，孤电子对数为0，Si原子杂化类型为，空间结构为正四面体形，故D正确；选B。14．A解析：A．H2SO4分子中只含有共价键，属于共价分子，故A正确；B．NH4Cl中铵根离子与氯离子通过离子键结合，属于离子化合物，不存在分子，故B错误；C．Ne属于单原子分子，不存在共价键，不是共价分子，故C错误；D．SiO2属于共价化合物，属于原子晶体，不存在分子，不是共价分子，故D错误。故选A。15．C【分析】由题意，x、y、z之和为15，，可推知y=5，x=3或4，z=7或6，又由Q、X、Y、Z质子数之和为37，Q与X、Y、Z位于不同周期，Q与Z位于同一主族，可推出X为C，Y为N，Z为O，Q为S。解析：A．根据元素周期律，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，得Z是原子半径最小的元素，故A错误；B．同周期元素的非金属性随原子序数增大而递增，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性X<Y，则最高价含氧酸的酸性X<Y，故B错误；C．XQ2为CS2，分子中各原子最外层都达到了8电子稳定结构，故C正确；D．Z的氢化物有H2O和H2O2两种，H2O2分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键，故D错误；故答案选C。二、非选择题16．(1)1.25(2)DC核电荷数较大(3)180°非极性<>解析：（1）甲醇中的氧原子分别和碳原子、氢原子共用一对电子，氧原子还有两个孤电子对，所以氧原子的价层电子对数为4，则杂化类型为sp3；8g甲醇的物质的量为8g÷32g/mol=0.25mol，一个甲醇分子中含有一个C-O键、三个C-H键、一个O-H键，共5个σ键，则0.25mol甲醇中含有1.25molσ键。（2）A和C都是锂原子的激发态，比D的基态锂原子能量高，相对于A，C中电子跃迁到更高能级，能量更高，所以能量最低的是基态D，最高的是C；Li+和H-电子层结构相同，质子数越多，半径越小，所以r(Li+)小于r(H−)。（3）根据价层电子对互斥理论，CO2为直线形，键角为180°，属于非极性分子；由于氧原子半径小于硫原子半径，所以C=O键的键长小于C=S键的键长，键能C=O＞C=S。17．188OVIII22:25和NH4++OH-NH3+H2O【分析】（1）质子数=原子序数，质子数+中子数=质量数，根据原子表示法来回答；（2）根据元素周期表中元素和周期以及族的分布知识来回答；（3）14C18O2的物质的量为50g/mol，含有的电子数为22，SO2的物质的量为64g/mol，含有的电子数为32；(4)KCl为离子化合物，只含有离子键；NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键；CaCl2为离子化合物，只含有离子键；H2O2为共价化合物，只含有共价键；Na2O2为离子化合物，含有离子键和共价键；（5）A+，B+，C-，D，E五种微粒（分子或离子），均含有10个电子，由A++C—D+E，可知A+为NH4+、C—为OH-、D为H2O、E为NH3。解析：（1）含有8个质子的原子为O原子，原子含有10个中子，其质量数=10+8=18，则核素的符号为188O，故答案为：188O；（2）周期表中位于第8纵列的铁元素为过渡元素，位于周期表VIII族，故答案为：VIII；（3）14C18O2的物质的量为50g/mol，含有的电子数为22，SO2的物质的量为64g/mol，含有的电子数为32，则相同质量的14C18O2与SO2的核外电子数之比为=，故答案为：22:25；(4)KCl为离子化合物，只含有离子键；NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键；CaCl2为离子化合物，只含有离子键；H2O2为共价化合物，只含有共价键；Na2O2为离子化合物，含有离子键和共价键，则含有离子键又含共价键的NaOH和Na2O2的电子式分别为和，故答案为：和；（4）化学试剂的主要成分为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，说明含有相同的核外电子数，由1molXY2含有54mol电子可知阴、阳离子核外电子数为=18，则XY2为CaCl2，用电子式表示CaCl2的形成过程为，故答案为：；（5）A+，B+，C-，D，E五种微粒（分子或离子），均含有10个电子，由A++C—D+E，可知A+为NH4+、C—为OH-、D为H2O、E为NH3，则NH4+与OH-共热反应的离子方程式为NH4++OH-NH3+H2O，故答案为：NH4++OH-NH3+H2O。18．(1)NH3中N原子含有1对孤对电子，而H2O中O原子含有2对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大(2)5V形(3)正四面体形4解析：（1）H2O分子中O原子和NH3分子中N原子的价层电子对数均为4，前者有2对孤电子对，后者有1对孤电子对，由于孤电子对的排斥力大于σ键电子对，则中心原子含有孤电子对越多，共价键的键角越小，故H2O的键角小于NH3的；故答案为NH3中N原子含有1对孤对电子，而H2O中O原子含有2对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；（2）XeF2中心原子的价层电子对数为；OF2分子中O原子的价层电子对数为，含2对孤电子对，则VSEPR模型为四面体形，略去孤电子对，推知OF2分子的空间构型为V形；故答案为5；V形；（3）离子中P的价层电子对数为，不含孤电子对，则VSEPR模型和离子的空间构型均为正四面体形；故答案为正四面体形；4。19．角sp3平面三角sp2三角锥sp3正四面体角sp2解析：根据价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型，价层电子对个数n=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=(a-xb)，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。根据n值判断杂化类型:-般有如下规律:当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化，据此分析解答。(1)H2O中价层电子对个数n=2+(6-21)=4，含孤电子对数为2，中心原子采用sp3杂化，所以该分子为角型，故答案为：角，sp3；(2)CO中价层电子对个数n=3+(4+2-3×2)=3，含孤电子对数为0，中心原子采用sp2杂化，所以该分子为平面三角形，故答案为：平面三角形，sp2；(3)SO中价层电子对个数n=3+(6+2-3×2)=4，含孤电子对数为1，中心原子采用sp3杂化，所以该分子为三角锥形,VSEPR模型为正四面体，故答案为：三角锥形，sp3，正四面体；(4)NO价层电子对个数n=2+(5+1-2×2)=3，含孤电子对数为1，中心原子采用sp2杂化，所以该分子为角型，故答案为：角型，sp2。20．CBDAE【分析】等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。解析：A．N2H4含有6个原子，价电子数为14；B．含有8个原子，价电子数为14；C．含有5个原子，价电子数为8；D．含有4个原子，价电子数为24；E．含有3个原子，价电子数为16；CH4含有5个原子，价电子数为8，与为等电子体，故选C；C2H6含有8个原子，价电子数为14，与为等电子体，故选B；含有4个原子，价电子数为24，与为等电子体，故选D；含有6个原子，价电子数为14，与N2H4为等电子体，故选A；CO2含有3个原子，价电子数为16，与为等电子体，故选E。21．杂化、、(或其他合理答案)、、正四面体形键3∶2【分析】由“A的核外电子总数与其周期序数相同”可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨