第2章分子结构与性质（提分小卷）-2021-2022学年高二化学尖子生选拔卷（人教版2019选择性必修2）

第2章分子结构与性质提分小卷（考试时间：45分钟试卷满分：60分）一、选择题：本题共14个小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列说法正确的是()A．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的B．H2O与H2S的立体结构一样是由共价键的饱和性决定的C．并非所有的共价键都有方向性D．两原子轨道发生重叠后，电子出现在两核间的概率减小【答案】C【详解】2．下列有关化学键类型的说法错误的是()A．乙烯分子中σ键、π键的电子云的对称性不同B．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键C．已知丙炔的结构简式为，则丙炔分子中存在5个σ键和3个π键D．乙烷分子中只存在σ键，即和均为σ键【答案】C【详解】A．乙烯分子中σ键的电子云呈轴对称，π键的电子云呈镜面对称，A项正确。B．H原子、Cl原子中只有一个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；若形成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，B项正确。C．共价双键中有一个为σ键，另一个为7键，共价三键中有一个为σ键，另外两个为π键，故丙炔（）分子中有6个σ键、2个π键，C项错误。D．共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含的6个和1个均为σ键，D项正确。故选：C。3．在下列的比较中错误的是（）A.强度：σ键>π键B.键角：H2O<CO2C.键长：HF>FFD.键能：CC>CSi【答案】C【详解】π键比σ键重叠程度小，形成的共价键不稳定，故强度：σ键>π键，选项A正确；H2O为V形结构，CO2为直线形结构，则分子中的键角：H2O<CO2,选项B正确；H原子半径小于F原子，半径越小，键长越小，故HF<FF,选项C错误；原子半径越小，共价键键能越大，原子半径：C<Si,则共价键的键能：CC>CSi,选项D正确。4．已知CH4中C—H间的键角为109°28′，NH3中N—H间的键角为107°，H2O中O—H间的键角为105°，则下列说法中正确的是()A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B．孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C．孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D．题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【答案】A【详解】电子对间排斥力的大小顺序为孤电子对与孤电子对＞孤电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对，恰好可以解释上述分子的键角大小关系。5．下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为Ⅴ形的是。A． B． C． D．【答案】D【详解】A．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，则分子的VSEPR模型为三角形，空间构型结构为V形，A错误；B．三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为三角锥形，B错误；C．水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则离子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为三角锥形，C错误；D．OF2分子中价层电子对为2+2=4，孤对电子对数为2，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为V形，D正确；故选D。6．下列分子所含原子中，既有杂化又有杂化的是A． B． C． D．【答案】A【详解】A．中甲基上C为杂化，上C为杂化，故A正确；B．中碳碳双键上C为杂化，上为杂化，故B错误；C．中上C为杂化，故C错误；D．中甲基上C为杂化，碳碳三键上C为杂化，故D错误；答案选A。7．氨分子的空间结构是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为A．两种分子的中心原子杂化类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．NH3分子中氮元素的电负性比CH4分子中碳元素的电负性大【答案】C【详解】A．NH3价层电子对数为3+1=4，杂化类型为sp3杂化，而CH4价层电子对数为4+0=4，杂化类型为sp3杂化，故A不符合题意；B．根据A选项分析NH3杂化类型为sp3杂化，分子中氮原子形成4个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道，故B不符合题意；C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，孤对电子对成键电子对的排斥力比成键电子对对成键电子对的排斥力较强，因而形成三角锥形，故C符合题意。D．氮元素的电负性比碳元素的电负性大，但与空间构型无关，故D不符合题意。综上所述，答案为C。8．下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是选项粒子空间结构解释A氨基负离子()直线形N原子采取杂化B二氧化硫()V形S原子采取杂化C碳酸根离子()三角锥形C原子采取杂化D乙炔()直线形C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键【答案】D【详解】A．中N原子的价层电子对数，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取杂化，空间结构为V形，A项错误；B．中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为Ⅴ形，B项错误；C．中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D．中C原子采取杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；答案选D。9．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是()A．二氧化硫B．四氯化碳C．二氧化碳D．乙炔【答案】D【分析】分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所成的键，又有不同种元素原子间所成的键，而在A、B选项中同种原子间没有成键，也就没有非极性键。要求分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。【详解】A．二氧化硫是含有极性键的极性分子，A不符合题意；B．四氯化碳是含有极性键的非极性分子，B不符合题意；C．二氧化碳是含有极性键的非极性分子，C不符合题意；D．乙炔是含有极性键和非极性键的非极性分子，D符合题意；故选D。10．人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板上爬行自如，蜘蛛之所以不会从天花板上掉下的主要原因是A．蜘蛛的脚尖端锋利，能抓住天花板B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力，这一“黏力”使蜘蛛不致坠落D．蜘蛛有特异功能能抓住任何物体【答案】C【详解】蜘蛛不会掉下的主要原因是蜘蛛脚上的大量毛与天花板之间存在范德华力，故选C。11．下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高C．、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高【答案】B【详解】A．、、、的热稳定性依次减弱是由于(X为卤素原子)键的键能依次减小，不能用范德华力大小来解释，故A错误；B．、、、的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力依次增强，所以其熔、沸点也依次升高，故B正确；C．、、中上氢原子的活泼性依次减弱，与键的极性有关，不能用范德华力大小来解释，故C错误；D．的沸点比的低是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；故选B。12．下列说法正确的是A．由于氢键的存在，冰才能浮在水面上B．氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一C．由于氢键的存在，沸点：HCl＞HBr＞HI＞HFD．氢键的存在决定了水分子中氢氧键的键角是104.5°【答案】A【详解】A．冰中分子排列有序，氢键数目增多，体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上是氢键的原因，故A正确；B．氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故B错误；C．卤素的氢化物均为分子晶体，分子晶体相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔沸点越高，卤素的氢化物中只有HF分子间存在氢键，故沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl，故C错误；D．键角是共价键的参数，氢键不是共价键，是分子间作用力，所以键角与氢键无关，故D错误；答案选A。13．下列化合物中含3个“手性碳原子”的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A项有一个手性碳原子，B项中有2个手性碳原子，D项中有1个手性碳原子。14．下列各项比较中前者大于(或强于)后者的是A．在水中的溶解度和在水中的溶解度B．在水中的溶解度和在中的溶解度C．与形成共价键的极性和与形成共价键的极性D．在水中的溶解度和在水中的溶解度【答案】D【详解】A．不溶于水，极易溶于水，A错误；B．I2是非极性分子，水是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理，在水中的溶解度小于在中的溶解度，B错误；C．的非金属性小于，所以与形成共价键的极性比与形成共价键的极性弱，C错误；D．是极性分子，是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理可知在水中的溶解度较大，D正确；故选D。二、非选择题：本题共5个小题，共32分。15．（4分）分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。A.NH3B.H2OC.HClD.CH4E.C2H6F.N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是。(2)只有一个价电子参与形成共价键的是。(3)最外层有未参与成键的电子对的是。(4)既有σ键又有π键的是。【答案】（1）DE（2）C（3）ABCF（4）F16．（6分）已知：①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥⑦BF3⑧SO2。请回答下列问题：(1)中心原子没有孤电子对的是______(填序号，下同)。(2)空间结构为直线形的分子或离子有______；空间结构为平面三角形的分子或离子有______。(3)空间结构为V形的分子或离子有______。(4)空间结构为三角锥形的分子或离子有______；空间结构为正四面体形的分子或离子有______。【答案】（1）①④⑥⑦（2）①④⑦（3）③⑧（4）②⑤⑥【详解】(1)①CS2分子中的中心C原子的4个价电子全部形成化学键，无孤电子对；②PCl3分子中的中心P原子有5个价电子，其中3个价电子与Cl形成化学键，有1对孤电子对；③H2S分子中的中心S原子有6个价电子，其中2个价电子与H形成化学键，有2对孤对电子；④CH2O的中心C原子价电子数是4，其中2个价电子与2个H原子形成共价单键，有2个与O原子形成C=O双键，4个价电子全部形成化学键，无孤对电子；⑤H3O+的中心O原子价电子数是6，有2个价电子与H原子形成共价键，有1对与H+形成配位键，还有1对孤对电子；⑥的中心原子N原子的价电子数是5，其中3个价电子与H原子形成共用电子对，1对孤对电子与H+形成配位键，无孤电子对；⑦BF3的中心原子是B原子，价电子数是3个，全部与F原子形成共用电子对，无孤电子对；⑧SO2的中心原子是S原子，价电子数是6个，其中4个与O原子形成共价键，还有1对孤电子对；综上所述可知：分子中的中心原子上没有孤电子对的是①④⑥⑦；(2)①CS2的中心C原子的价层电子对数=2+=2，不含孤电子对，故CS2为直线形分子；④CH2O的中心C原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，故为平面三角形；⑦BF3的中心B原子的价层电子对数=3+=3，不含孤电子对，故为平面三角形；故空间结构为直线形的分子或离子是①；空间结构为平面三角形的分子或离子是④⑦；(3)③H2S的中心S原子的价层电子对数=2+=4，孤电子对数为2，故H2S分子结构为V形结构；⑧SO2的中心S原子的价层电子对数=2+=3，孤电子对数为1，故SO2分子的空间构型为V形结构；综上所述可知：分子的空间构型为V性的有③⑧；(4)②PCl3分子中的中心P原子价电子对数为3+=4，孤电子对数为1，故PCl3分子空间构型为三角锥形；⑤H3O+的中心O原子的价层电子对数=3+=4，含有1对孤电子对，故H3O+的空间构型为三角锥形；综上所述可知：分子的空间构型为三角锥形的分子或离子有②⑤；⑥的中心原子N原子的价电子对数=4+=4，不含孤电子对，故的空间构型为正四面体形。17．（7分）(1))蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示：SOeq\o\al(2－,4)的空间结构是________，其中S原子的杂化轨道类型是________；基态O原子的价轨道表示式为______________________________________。(2)气态SO3分子的空间结构为________；将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是________。【答案】(1)正四面体形sp3杂化(2)平面三角形sp3杂化【详解】(1)SOeq\o\al(2－,4)中S有4个σ键，孤电子对数是eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，因此价层电子对数为4，空间结构是正四面体形，杂化轨道数＝价层电子对数＝4，即杂化类型为sp3杂化；基态O原子的价电子排布式为2s22p4，故价轨道表示式是。(2)SO3中价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。18．（6分）已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107°。(1)N4分子的空间结构为，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“有”或“无”)极性。(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是________(填字母)。a．该分子呈平面三角形b．该分子中的化学键为极性键c．该分子为极性分子d．因N—Cl键的键能大，故NCl3稳定【答案】(1)非极性(2)相似有有(3)a【详解】(1)N4分子是正四面体结构，是一种非极性分子。(2)NH3分子与PH3分子互为等电子体，结构相似，P—H为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PH3为极性分子。(3)NCl3中N原子的价层电子对数为3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键应为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷中心不重合，故该分子为极性分子，c正确；共价键的键能越大，含有该键的物质越稳定，d正确。19．（9分）B、C、N、是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。(1)基态硅原子的电子排布式为_______；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。(2)与一定量的水可形成如