高中化学第二章 分子结构与性质综合与测试课后测评

章末过关检测(B)

(时间：60分钟，满分：100分)

一、选择题(本题包括17小题，每小题3分，共51分)

1．下列各组分子中，均含有非极性键且属于非极性分子的是(　　)

A．Cl2　C2H4　　　　　　 B．C2H4　CH4

C．CO2　H2S  D．NH3　HCl

答案：A

2．加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现了HC9N链状分子，其结构为HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N，这是人类迄今发现的最重星际有机分子，有关该分子的说法不正确的是(　　)

 A．该物质是有机物

B．该分子中含有9个σ键和10个π键

C．该分子可发生加成反应

D．该分子中所有原子在同一直线上

答案：B

3．下列分子既不存在s­p σ键，也不存在p­p π键的是(　　)

A．HCl  B．HF

C．N2  D．SCl2

解析：选D。在A、B项的两分子中，都存在着s­p σ键。N2中存在p­p π键。在SCl2分子中，每个氯原子的3p轨道的单电子与硫原子的3p轨道的两个单电子分别形成p­p σ键，从而达到稳定结构。

4．用鲍林的杂化轨道理论解释甲烷分子的正四面体结构，下列说法不正确的是(　　)

A．C原子的四个杂化轨道的能量一样

B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样

C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道

D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据

解析：选D。甲烷中碳原子采取sp3杂化，四个等同的杂化轨道分别与四个氢原子的s轨道重叠，形成正四面体形的分子。

5．下列描述中正确的是(　　)

A．CS2为V形的极性分子   

B．PH3的立体构型为平面三角形

C．SF6中有4对完全相同的成键电子对

D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化

解析：选D。根据价电子对互斥理论：CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似)；SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论：VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断，PH3的立体构型为三角锥形；SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化。

6．氨分子立体构型是三角锥形，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轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化

B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C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．氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子

解析：选C。根据杂化轨道理论可知，NH3、CH4分子中的中心原子都采取sp3杂化形式，二者不同在于NH3分子中N原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键，而有1个容纳孤电子对，CH4分子中C原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键，这样会导致二者的立体构型有所不同。

7．某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：

①互为手性异构体的分子互为镜像

②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子

③手性异构体分子组成相同

④手性异构体性质相同

你认为正确的是(　　)

A．①②③      B．①②④ 

C．②③④    D．①②③④

解析：选A。手性异构体结构不同，性质不同，故④错误，其他①②③三项均正确。

8．下列说法正确的是(　　)

A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高

B．H2O的熔、沸点大于H2S是由于H2O分子之间存在氢键

C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力

D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4

解析：选B。HF中含有氢键，其沸点反常的高，A错；乙醇分子与水分子之间不只存在范德华力，还存在氢键，C错；D的顺序反了。

9．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是(　　)

A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键

B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键

C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键

D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键

解析：选A。在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—H σ键，另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成C—C σ键；2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键。

10．下列叙述中，结论和对应的解释均不正确的是(　　)

A．金刚石的熔、沸点高于晶体硅，因为C—C键能大于Si—Si键能

B．稀有气体的晶体属于原子晶体，因为其构成粒子间作用力为共价键

C．NH与Cu2＋间不能形成配位键，因为NH中N原子不存在孤对电子

D．p轨道之间只能形成π键，因为p轨道与p轨道之间能以“肩并肩”方式重叠

答案：B

11．下列能够用“键能”解释的是(　　)

A．N2参加反应时，多数需要“高温、高压、催化剂”等苛刻的条件

B．稀有气体一般与其他物质很难发生化学反应

C．常温常压下，氯气呈气态，溴呈液态

D．HF的沸点高于HCl的沸点

解析：选A。键能大小决定了分子的稳定性，稳定性是化学性质的范畴。氮气的化学性质稳定，因而发生化学反应所需条件苛刻，是因为键能高的缘故。稀有气体很难发生化学反应是因为本身原子最外层电子已达到稳定结构。HF的沸点比HCl的沸点高，是因为液态HF分子间可以形成氢键，氢键属于分子间作用力的范畴。

12．下列说法不正确的是(　　)

A．双键、三键都有π键

B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固

C．σ键较π键稳定

D．所有原子轨道在空间都具有自己的方向性

解析：选D。s原子轨道呈球形，不具有方向性。

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．1 mol (H2O)n中有2个氢键

D．1 mol (H2O)n中有4 mol氢键

解析：选B。(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．对NH3结合H＋形成的NH，下列说法正确的是(　　)

①键长相等　②键长不相等　③键角相等　④配位键的键长大于其他三键

A．①③  B．②③

C．②④  D．①④

解析：选A。NH中有3个N—H σ键和1个N→H配位键，4个键的键长、键能、键角完全相同。

15．下列说法正确的是(　　)

A．CHCl3是三角锥形

B．AB2是V形，其A可能为sp2杂化

C．二氧化硅为sp杂化

D．NH是平面四边形结构

解析：选B。CHCl3分子中C原子没有孤电子对，是四面体，A错误；AB2分子中A原子如果以sp2或sp3杂化均是V形，B正确；二氧化硅中硅为sp3杂化，C错误；NH是正四面体结构，D错误。

16．已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)

A．分子中所有原子在同一平面内

B．分子中不含氢原子

C．在ABn型分子中，A元素为最高正价

D．在ABn型分子中，A原子最外层电子均已成键

解析：选D。结合所给出的例子进行分析，可知当A原子最外层电子均已成键时，分子无极性。所以D选项正确。

17．下列关于化合物A(结构简式如图)的叙述中正确的是(　　)

A．分子中只有极性键

B．该分子中三种元素的电负性：H>C>O

C．分子中有σ键和π键

D．该分子在水中的溶解度小于甲烷的

答案：C

二、非选择题(本题包括4小题，共49分)

18．(12分)现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，B单质与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。

请回答：

(1)写出元素符号：A________、B________、C________、D________。

(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为____________________；

按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物分子中的键角是180°的是________(填化学式)，其结构式是________。

(3)A2C分子的立体构型是________形，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。

(4)写出化学方程式或离子方程式。

B2C2与A2C反应的化学方程式：____________________________________________；

B2C2与DC2反应的化学方程式：____________________________________________；

B单质与A2C反应的离子方程式：___________________________________________。

解析：由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O，A是H元素，C是O元素；由B单质与A2C反应生成气体A2知，B是Na元素；由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。

答案：(1)H　Na　O　C

(2)Na＋[]2－Na＋　p-p σ键　CO2　O===C===O

(3)V　s-p σ键　5　1

(4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑

19．(13分)下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题：

(1)上述元素中，属于s区的是____________________(填元素符号)。

(2)写出元素⑩的基态原子的电子排布式：______________________________________。

(3)元素第一电离能为⑤________(填“大于”或“小于”)⑨。

(4)元素③气态氢化物的中心原子有________对孤电子对，其VSEPR模型为________；中心原子的杂化类型为________；该分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液，可观察到的现象为________________________________________。

解析：(1)元素周期表中第ⅠA族和第ⅡA 族的元素属于s区。

(2)元素⑩是铁元素，原子序数是26。

(3)在元素周期表的同一主族中，从上到下元素的金属性逐渐增强，第一电离能逐渐减小。

答案：(1)H、Mg、Ca

(2)1s22s22p63s23p63d64s2

(3)大于

(4)1　四面体形　sp3　极性　先产生蓝色沉淀，后溶解得深蓝色溶液

20．(8分)无水CoCl2为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl2，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。

 

现有65 g无水CoCl2，吸水后变成CoCl2·xH2O 119 g。

(1)水合物中x＝________。

(2)若该水合物中Co2＋的配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界占有Cl－的个数比为1∶1，则其化学式可表示为____________________。

解析：(1)65 g CoCl2的物质的量为0.5 mol，则x的值为6。

(2)根据该化合物中Co2＋的配位数为6及其相对分子质量为119÷0.5＝238可知，配体有1个Cl－和5个H2O；外界有1个Cl－，1个H2O，其化学式可表示为[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O。

答案：(1)6　(2)[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O

21．(16分)过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

(1)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2＋显粉红色，据此判断，[Mn(H2O)6]2＋________(填“有”或“无”)颜色。

(2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m，n＜5，m＜10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是________(填序号)。

A．PFS中铁显＋3价

B．铁原子的外围电子排布式是3d64s2

C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

D．由下表可知气态Fe2＋再失去一个电子比气态Mn2＋再失去一个电子难

(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合物如下：

①该化合物中存在的化学键类型有____________。

②该化合物中一个Cr的配位数为________。

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式为________。

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是________(填一种即可)。

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是________(填元素符号)。

解析：(1)Mn2＋的3d轨道上有5个电子，由题中信息知[Mn(H2O)6]2＋有颜色。

(2)I3：Mn＞Fe，所以气态Fe2＋再失去一个电子比气态Mn2＋再失去一个电子容易。

(3)①该化合物中存在配位键、共价键、离子键。②2个Cr共有12个配体，则一个Cr的配位数为6。③形成单键时，C原子以sp3形式杂化；形成双键时，C原子以sp2形式杂化。④利用同族元素互换法，将H2O中的O换为S可得H2S；利用电子—电荷互换法，将H2O中的O换为N，同时将一个电子转化为一个负电荷，可得NH。⑤基态铬原子的最外层电子排布式是4s1，3d轨道比4s轨道能量高，当3d轨道全空(K)、半满(Cr)、全满(Cu)时，原子结构稳定。

答案：(1)有　(2)D　(3)①配位键、共价键、离子键

②6　③sp3和sp2　④H2S(或NH)　⑤K、Cu