第二章分子结构与性质基础训练 高中人教版(2019)化学选择性必修2

第二章分子结构与性质基础训练一、单选题(共13道)1．下列不能说明BCl3分子中的4个原子位于同一平面的是A．3个B—Cl键的键角均为120°B．BCl3分子中B采用sp2杂化C．BCl3分子中B的价层电子对数为3D．BCl3分子中含有3个B—Clσ键2．生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是A．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力C．汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同D．“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关3．下表中各粒子、粒子对应的立体构型及解释均正确的是选项粒子立体构型解释A氨基负离子直线形N原子采用杂化B二氧化硫V形S原子采用杂化C三氧化硫三角锥S原子采用杂化D乙炔直线形C原子采用杂化且C原子的价电子均参与成键4．现有4种短周期元素W、X、Y和Z，原子序数依次增大，W、Y可形成两种常见液态化合物，其最简式分别为WY和W2Y；X的最低价氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应；Z是地壳中最多的金属元素。下列说法正确的是A．W、X与Y只能形成共价化合物B．第四周期且与Y同主族的单质可用作制造半导体材料。C．工业上常用W单质冶炼获取金属ZD．X的最低价氢化物沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点低5．下列物质中既含有极性键，又含有非极性键的极性分子的是A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．过氧化氢 D．乙炔6．下列有关范德华力的叙述正确的是A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量7．降低硫含量是裂化汽油精制处理的关键。S—Zorb技术使用Ni/ZnO作脱硫吸附剂脱除噻吩()中硫原子的过程如图。下列说法不正确的是A．过程①涉及极性键和非极性键的断裂B．过程③通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2C．过程③中参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是3∶2D．过程④通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生8．下列说法中正确的是A．随着核电荷数的递增同主族元素的单质熔点不断升高B．草酸二甲酯分子中σ键和π键个数比为6：1C．DNA的双螺旋结构与氢键无关D．原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于元素周期表d区9．下列常见分子中σ键、π键判断正确的是A．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1:1B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2:1C．1molO中含有的π键数目为2NAD．已知反应：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键数目为6NA10．下列说法错误的是A．两个原子之间最多能形成1个键B．HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高C．是一种含极性键和非极性键的极性分子D．气体单质分子中不一定有键和键11．W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增加，由它们组成的单质或化合物存在以下转化关系。已知B、C、D为非金属单质，且在常温常压下都是气体，D常用于自来水的杀菌、消毒；化合物G的焰色试验呈黄色；化合物H常温常压下为液体。下列说法不正确的是A．原子半径：Z>X>Y>WB．最高价氧化物的水化物的酸性：Q>XC．化合物WQY中各原子均满足8电子稳定结构D．化合物ZYW中含有离子键和极性共价键12．在乙烯分子中有σ键和π键，下列说法错误的是A．中心原子采用sp2杂化 B．杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键C．乙烯分子中所有原子一定在同一平面 D．乙烯分子中有4个σ键和2个π键13．有机化合物M的结构简式如右图所示，其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素，Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是A．简单氢化物的沸点由高到低顺序为B．含氧酸的酸性强弱顺序为C．元素第一电离能由小到大的顺序为D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构二、填空题(共8道)14．(1)与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。(2)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(3)与分子互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。15．研究发现，在低压合成甲醇反应()中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)基态Co原子的价电子排布式为___________。基态Mn原子核外有___________个未成对电子。(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为___________，原因是___________。(3)是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度___________(填“大于”“小于”或“等于”)其在中的溶解度。(4)甲醇催化氧化可得到甲醛(HCHO)，甲醛与新制的碱性溶液反应生成沉淀。①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为___________。②甲醛分子的空间构型是___________；1mol甲醛分子中键的数目为___________。16．(1)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示.图中虚线代表氢键其表示式为…、_______、_______。(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______，原因是_______。17．激光武器作为如今一种先进的武器装备，倍受世界各国关注。全固态激光器所用的氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体，我国是第一个能够将激光转化为176纳米波长激光的国家。回答下列问题：(1)基态硼原子的价电子排布式为____；根据对角线规则，B的一些化学性质与元素____(填元素名称)的相似。(2)Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)的原因是____。(3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型有____。(4)已知H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，试判断H3BO3属于____元酸。(5)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一，氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF3，二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF3的原因是____。18．双氧水是一种医用消毒杀菌剂，已知分子的结构如图所示：分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52＇，而两个键与键的夹角均为96°52′．试回答：(1)分子的电子式为__________，结构式为__________．(2分子中存在_________键和___________键，为____________分子．(填“极性”或“非极性”)(3)难溶于，其原因是___________________________________________．(4)分子中氧元素的化合价为________价，原因是_______________________________．19．地球上的物质不断变化，数十亿年来大气的成分也发生了很大的变化.表中是原始大气和目前空气的主要成分：目前空气的成分、、、水蒸气及稀有气体(如、等)原始大气的主要成分、、、等用表中所涉及的分子填写下列空白。(1)含有10个电子的分子有_______.(填化学式，下同)(2)由极性键构成的非极性分子有_______。(3)沸点最高的物质是_______，用所学的知识解释其沸点最高的原因：_______。(4)不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有_______，它的空间结构为_______。(5)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是_______，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成_______。(6)的结构可表示为，与结构最相似的分子是_______，这两种结构相似的分子中，分子的极性_______(填“相同”或“不相同”)。20．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，X和Y形成化合物的分子式是。试回答下列问题：(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为___________，Y元素原子最外层电子排布图为___________。(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，试判断中X与Y之间的化学键为___________(填“共价键”或“离子键”)。(3)该化合物的空间结构为___________形，中心原子的轨道杂化类型为___________，分子为___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。21．请回答下列与10电子和18电子微粒相关的问题：(1)18电子微粒中化学性质最稳定的_______。(填化学式)(2)18电子微粒中有一种强氧化性的四原子分子，该分子中含有的共价键种类是_______，物质保存时所用试剂瓶的种类与下列_______(填选项字母)物质相同。A．浓硝酸

B．碱石灰

C．氢氧化钠溶液

D．新制氯水(3)10电子微粒中有两种可以相互反应生成另外两种10电子微粒，产物中有一种是单核离子，该反应的方程式是_______(4)10电子微粒中能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的分子实验室制取时的收集方法是_______。(5)10电子微粒中有一种能腐蚀玻璃，相关的化学方程式是_______。参考答案：1．D【解析】A．3个B—Cl键的键角均为120°，说明构型为平面三角形结构，A不符合题意；B．BCl3分子中B采用sp2杂化，则构型为平面三角形结构，B不符合题意；C．BCl3分子中B的价层电子对数为3，则无孤电子对，构型为平面三角形结构，C不符合题意；D．BCl3分子中含有3个B—Clσ键，不能体现其分子构型，D符合题意；故选D。2．D【解析】A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；C．汽油为非极性分子，水为极性分子，根据相似相容原理，非极性物质不易溶于极性溶剂，C正确；D．原子中电子收到能量，电子发生跃迁，当跃迁回基态时收到的能量以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D错误；故答案选D。3．D【解析】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S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为0，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。4．B【解析】现有4种短周期元素W、X、Y和Z，原子序数依次增大，W、Y可形成两种常见液态化合物，其最简式分别为WY和W2Y；则W为H，Y为O，X的最低价氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应；则X为N，Z是地壳中最多的金属元素，则Z为Al，据此回答。A．W、X与Y既能形成共价化合物、又能形成离子化合物如硝酸铵等，A错误；B．第四周期且与Y同主族的单质为Se，位于金属与非金属分界线附近，则可用作制造半导体材料，B正确；C．工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼获取金属Z(Al)，C错误；D．因为分子间存在氢键，X的最低价氢化物(NH3)沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点高，D错误；答案选B。5．C【解析】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。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．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子，C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不符合题意；故选C。6．B【解析】A．范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；B．化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同，B正确；C．当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，C错误；D．虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；答案选B。7．C【解析】A．由题中图示可知，反应①方程式为Ni++H2+NiS，该反应中涉及C-S极性键断裂和H2中H-H非极性键断裂，故A正确；B．由题中图示可知，反应③的方程式为Ni+ZnS+2O2=NiO+ZnO+SO2，该过程通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2，故B正确；C．由题中图示可知，反应③的方程式为Ni+ZnS+2O2=NiO+ZnO+SO2，该过程参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是2:1，故C错误；D．由题中图示可知，反应④的方程式为NiO+H2=Ni+H2O，该过程通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生，即产生Ni单质，故D正确；答案为C。8．D【解析】A．第ⅠA族元素随着核电荷数的递增，阳离子半径增大，金属键减弱，单质熔点呈递减趋势，A错误；B．草酸二甲酯为，有6个C-H键、4个C-O键、1个C-C键、2个C=O双键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中σ键和π键个数比为13：2，B错误；C．DNA的双螺旋结构与DNA中碱基间形成的氢键有关，C错误；D．原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为第VIII族元素，属于d区，D正确；综上所述答案为D。9．C【解析】共价单键全是键，双键含1个键和1个π键，三键含1个键和2个π键，据此解答。A．分子的结构简式为，其中含有6个键和3个键，所以键与π键数目之比为，A错误；B．与结构相似，则分子的结构可以表示为，其中键与π键数目之比为，B错误；C．的结构为，所以中含有的π键数目为，C正确；D．若该反应中有键断裂，则生成氮气，形成π键的数目是，D错误；答案选C。10．B【解析】A．两个原子之间形成的第一条键为σ键，第二条开始为π键，则最多能形成l个σ键，A正确；B．HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高，而HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl，B错误；C．H2O2种存在H-O、O-O键，从结构上看，是二面角结构，正负电荷中心不能重合，是一种含极性键和非极性键的极性分子，C正确；D．气体单质分子中不一定键和键，如He气体，为单原子分子，不存在化学键，D正确；故选B。11．C【解析】W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增加；D常用于自来水的杀菌、消毒，为氯气；化合物G的焰色试验呈黄色，含有钠元素；化合物H常温常压下为液体，为水；B、C、氯气为非金属单质，且在常温常压下都是气体，氯气光照生成F，则为氯气和氢气生成氯化氢的反应，F为氯化氢；B点燃、G与氯化氢都能生成同一种物质，且G与氯化氢生成三种物质，则应该为都能生成水，B可以为氧气、G为碳酸钠或碳酸氢钠；故W、X、Y、Z、Q分别为氢、碳、氧、钠、氯元素。A．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z>X>Y>W，A正确；B．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性氯大于碳，则最高价氧化物的水化物的酸性：Q>X，B正确；C．化合物HClO中氢原子为2电子稳定结构，C错误；D．化合物NaOH中钠离子、氢氧根离子间存在离子键，氢氧根中存在氢氧键，氢氧键属于极性共价键，D正确；故选C。12．D【解析】A．乙烯分子结构简式是CH2=CH2，C原子形成2个共价单键和一个共价双键，因此C原子采用sp2杂化，A正确；B．乙烯分子中2个C原子形成sp2杂化轨道，其中有1个未杂化的2p轨道。每个C原子的杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键，B正确；C．乙烯分子中键角是120°，则乙烯分子中的6个原子在同一平面上，故分子中所有原子一定在同一平面上，C正确；D．乙烯分子结构简式是CH2=CH2，分子中的共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，所以乙烯分子中有5个σ键和1个π键，D错误；故合理选项是D。13．D【解析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。A．W、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；B．Q、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；C．N元素2p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D．元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。14．

或

【解析】（1）原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体，与互为等电子体的分子为。（2）考虑与N元素相邻主族的元素，可知与互为等电子体的分子是或。（3）等电子体是指价层电子总数和原子总数均相同的分子、离子或原子团，与均为3原子、18价层电子的粒子，故二者互为等电子体。15．(1)

5(2)

与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，分子量较大、范德华力较大(3)大于(4)

sp2

平面三角形

3【解析】(1)Co为第四周期第Ⅷ族，基态Co原子的价电子排布式为；基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，故基态Mn原子核外有5个未成对电子。(2)4种物质中，沸点从高到低的顺序为，原因是与均为极性分子，两者都能形成氢键且中氢键比甲醇多，导致沸点升高；与均为非极性分子，较的相对分子质量大、分子间范德华力较大，沸点较高。(3)由图可知，过氧化氢分子中正负电荷中心不能重合，为极性分子，水分子为极性分子，为非极性分子，根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度大于其在中的溶解度。(4)①甲醛分子中碳原子的价层价层电子对数为，为sp2杂化，空间构型为平面三角形；②由①分析可知，甲醛分子的空间构型是平面三角形；单键均为σ键，双键中含有1个σ键，甲醛分子结构为，1mol甲醛分子中键的数目为3NA。16．

与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大【解析】(1)结合题图可知与中的原子、中的原子间均存在氢键；故答案为：；。(2)比较分子晶体的沸点时注意考虑范德华力和氢键，与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大；故答案为：；与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大。17．(1)

2s22p1

Si(2)B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定(3)sp2、sp3(4)一(5)KF是离子晶体，BF3是分子晶体【解析】(1)B是5号元素，基态硼原子的价电子排布式为2s22p1；周期表中B和Si处于斜线位置，根据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si的相似。(2)B价电子排布式为2s2，S能级全充满，结构稳定，所以Be和B的第一电离能I1(Be)>I1(B)；(3)在Xm-中，4号B原子形成4个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp3；2号B原子形成3个σ键，无孤电子对，硼原子轨道的杂化类型为sp2；(4)H3BO3在水溶液中存在解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)，所以H3BO3属于一元酸；(5)KF是离子晶体，BF3是分子晶体，所以KF的沸点远高于BF3。18．

极性

非极性

极性

为极性分子，CS2为非极性分子，根据相似相溶规律可知难溶于CS2

-1

O-O键为非极性键，O-H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显价【解析】(1)分子的电子式为，结构式为H-O-O-H；(2分子中存在极性键H-O键和非极性键O-O键，分子是不对称的结构，正电与负电中心不重合，所以是极性分子；(3)为极性分子，CS2为非极性分子，根据相似相溶规律可知难溶于CS2；(4)O-O键为非极性键，O-H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显价。19．

、、、

、

液态水中水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高

正四面体形

氢键

不相同【解析】(1)含有10个电子的分子有、、、.(2)甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键，甲烷是正四面体形结