第二章 分子结构与性质(B卷能力提升篇）-2022-2023学年高二化学单元检测AB卷（人教版2019选择性必修2）

专题04第二章 分子结构与性质(B卷提升篇）检测

一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）

1．下列说法正确的是

A．正四面体分子中键角一定是109º28ˊ

B．在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长

C．HCl的键能比HI键能大，说明HCl比HI稳定

D．含有极性键的分子一定是极性分子

【答案】C

【解析】A. 正四面体分子中，白磷分子的键角是60∘，故A错误；B. 两个成键的原子间的核距离为键长，故B错误；C.键能越大，化学键越稳定，HCl的键能大，所以HCl分子比HI分子稳定，故C正确；D.含有极性键的分子也可能是非极性分子，如CO2就是由极性键构成的非极性分子，故D错误；故选：C。

2．下列描述中不正确的是

A．CS2立体构型为V形 B．SF6中有6对完全相同的成键电子对

C．ClO的空间构型为三角锥形 D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化

【答案】A

【解析】A．CS2中心原子的价层电子对数为=2，不含孤电子对，所以立体构型为直线形，A错误；B．S原子最外层有6个电子，与每个F原子共用一对电子，形成6对完全相同的成键电子对，B正确；C．ClO中心原子价层电子对数为=4，含一对孤电子对，所以空间构型为三角锥形，C正确；D．SiF4中心原子价层电子对数为=4，为sp3杂化；SO的中心原子价层电子对数为=4，为sp3杂化，D正确；综上所述答案为A。

3．最新发现C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相似。C3O2分子中结构如下：，下列说法中错误的是

A．元素的电负性和第一电离能

B．CO分子中σ键和π键的个数比为1：2

C．C3O2分子中C原子的杂化方式为sp

D．C3O2是一个具有极性共价键和非极性共价键的极性分子

【答案】D

【解析】A．同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，电负性增大，所以电负性和第一电离能O>C，A正确；B．CO与N2为等电子体，参考N2分子结构可知一个CO分子含有1个σ键和2个π键，B正确；C．根据CO2的结构可推出C3O2分子的空间构型应为直线形，C原子为sp杂化，C正确；D．C3O2分子的空间构型为直线形，结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，D错误；综上所述答案为D。

4．将摩擦带电的玻璃棒接近液流，实验现象如图。该实验能说明

A．分子带电，分子不带电

B．是由非极性键形成的极性分子

C．是正四面体形分子

D．分子中正负电荷的重心是重合的

【答案】D

【解析】A．分子和分子均不带电，A错误；B．该实验说明是极性分子，不能说明其含有非极性键，B错误；C．该实验说明是非极性分子，不能说明其为正四面体形，C错误；D．该实验说明是非极性分子，因此分子中正负电荷的重心是重合的，D正确；答案选D。

5．正氰酸(H—O—C≡N)与异氰酸(H—N=C=O)、雷酸(H—O—N≡C)互为同分异构体，均可以与氨水形成相应铵盐。下列说法错误的是

A．三种酸的分子均能形成分子间氢键

B．三种酸的分子中，氧原子的杂化方式相同

C．三种酸的组成元素中，碳的第一电离能最小

D．三种酸的铵盐中，只有雷酸铵的阴、阳离子均含有配位键

【答案】B

【解析】A．分子间氢键是指H与N、O、F等的相互作用，三种酸中都含有H与N、O，则可形成分子间氢键，A正确；B．正氰酸、雷酸的O都是单键，采取sp3杂化，异氰酸的O是双键，采取sp2杂化，B错误；C．电离能大小：N>O>C，C与H相比，H原子较小且只有1个电子，引力强难电离，则电离能H>C，则碳的第一电离能最小，C正确；D．铵根离子中有一个配位键，雷酸中N-O之间还有配位键，而其他酸根中的所有原子刚好满足8电子结构，不存在配位键，D正确；故选：B。

6．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。下列各选项中的两种微粒不互为等电子体的是

A．N2O和CO2 B．O3和 C．CH4和 D．CO2和

【答案】D

【解析】A．N2O和CO2中均含有3个原子和16个价电子，则二者互为等电子体，故A不选；B．O3和均含有3个电子和18个价电子，则二者属于等电子体，故B不选；C．CH4和均含有5个原子和8个价电子，则二者属于等电子体，故C不选；

D．CO2含有3个原子和16个价电子，含有3个原子和8个价电子，则二者不属于等电子体，故选D；答案选D。

7．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的新物质三硝基胺，其结构如图所示。已知该分子中键角都是108.1°，下列有关说法不正确的是

A．分子中N、N间形成的共价键是非极性键

B．该分子易溶于水，是因为分子中N、O均能与水分子形成氢键

C．分子中非硝基氮原子采取杂化

D．分子中非硝基氮原子上有1对孤对电子

【答案】B

【解析】A．分子中N、N间形成的共价键是同种原子间形成的共价键，为非极性键，A正确；B．分子中的氮、氧原子上没有连接氢原子，因此不能与水分子形成氢键，故B错误；C．分子中非硝基氮原子有3个σ键和一个孤电子对，采取杂化，正确；D．分子中非硝基氮原子上有1对孤对电子，正确；答案为B。

8．最新发现是金星大气的成分之一，化学性质与相似。分子中结构如下：，下列说法中不正确的是

A．一个分子价电子总数为24 B．分子中键和键的个数比为

C．分子中原子的杂化方式均为 D．与分子空间结构相同

【答案】B

【解析】A．对于主族元素的价电子数等于主族序数等于最外层电子数，故C3O2的价电子总数为24，故A正确；B．CO中含有叁键，故键和键的个数比为，故B不正确；C．根据C3O2的结构式利用杂化方式的基本判断方法为sp杂化，故C正确；D．根据根据碳原子的杂化方式判断，C3O2和CO2的杂化方式相同，故分子的空间结构相同，故D正确；故选答案B。

9．当地时间2020年1月30日晚，世界卫生组织(WHO)宣布，将新型冠状病毒疫情列为国际关注的突发公共卫生事件，防疫专家表示，75%的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒。关于酒精和含氯消毒剂的有关说法正确的是

A．乙醇中与羟基相连的C原子是sp2杂化，另一个C原子是sp3杂化

B．乙醇是非极性分子，易溶于水

C．1个HClO分子中含有两个σ键

D．1个乙醇分子中含有6个σ键，一个π键

【答案】C

【解析】A．由乙醇的结构式可知，两个碳原子均形成4根单键即4个σ键，没有孤对电子，均采取sp3杂化，故A错误；B．乙醇为极性分子，水也是极性分子，且乙醇分子与水分子之间能形成氢键，因此乙醇易溶于水，故B错误；C．HClO的电子式为，结构式为，由HClO的结构式可知，1个HClO分子中含有两个单键，单键是σ键，故C正确；D．由乙醇的结构式可知，乙醇分子中都是单键，单键都是σ键，无π键，故D错误；答案为C。

10．胆矾可写成，其结构示意图如下：

下列说法正确的是

A．的价电子排布式为 

B．在上述结构示意图中，可观察到非极性键

C．胆矾中的水分子间均存在氢键 

D．胆矾中的结晶水，加热时不会分步失去

【答案】A

【解析】A．铜的基态原子电子排布为，所以的价电子排布式为，A正确；B．非极性键是指的成键原子为不同元素的共价键，在题述结构示意图中，不存在非极性键，B错误；C．胆矾中的水分为两类，一类是作配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，受热时会分步失去，C错误；D．由于胆矾中的水分为两类，强度不同，所以会分步失去，D错误；故选A。

11．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的种药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是

A．该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O

B．该分子中C-H键的键能大于C-F键的键能

C．该分子中所有N原子都为sp3杂化

D．该分子中键与键数目之比为15：4

【答案】C

【解析】A．同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，但ⅡA族和ⅤA族的元素达到全满或半满状态，所以N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O，A正确；B．分子中C-H键的键能与C-F键的键能比较，可以根据键长的大小来判断，具体来说就是根据相结合的两个原子的半径来比较，半径越小键能越大，两个化学键都含有C原子，F原子的半径大于H原子的，所以C-H键的键能大于C-F键的键能，B正确；C．该分子中双键的成键N原子为sp2杂化，C错误；D．该分子中键与键数目之比为15：4，D正确；答案选C。

12．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中‘‘虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是

A．H3BO3分子的稳定性与氢键有关

B．含1 molH3BO3的晶体中有3 mol氢键

C．分子中B、O最外层均为8e-稳定结构

D．B原子杂化轨道的类型为sp2，同层分子间的主要作用力是范德华力

【答案】B

【解析】A．稳定性是化学性质，取决于化学键的强弱，氢键是属于分子间作用，与分子的稳定性无关，故A错误；B．一个H3BO3分子对应着6个氢键，一个氢键对应着2个H3BO3分子，因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键，故B正确；C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e-稳定结构，故C错误；D．层内的H3BO3分子之间主要通过氢键相连，故D错误；故选B。

13．关于氢键，下列说法正确是

A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强

B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致

C．氢原子和非金属性很强的元素原子（F、O、N）形成的共价键，称为氢键

D．分子间形成的氢键通常会使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内

【答案】D

【解析】A．F，O，N等为电负性大而原子半径较小的非金属原子，在某些含N-H、O-H、F-H的化合物中形成氢键，所以含有氢元素不一定有氢键，如甲烷分子间不能形成氢键，故A错误；B．氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物，是因为H-O键的稳定性强，故B错误；C．氢原子与电负性大、半径小的原子X(氟、氧、氮等)以一种特殊的分子间作用力结合，若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的键，称为氢键，不属于化学键，故C错误；D．氢键的存在使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔沸点，氢键也可存在于分子内，如邻羟基苯甲醛分子() 内的羟基与醛基之间即存在氢键，故D正确；故选D。

14．下列描述中正确的是

A．CS2为V形的极性分子

B．PH3的空间构型为平面三角形

C．SF6中有4对完全相同的成键电子对

D．SiF4和的中心原子均为sp3杂化

【答案】D

【解析】A．根据价电子对互斥理论，中心碳原子只有两对价电子对，CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似)，A项错误；B．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的空间构型为三角锥形，B项错误；C．SF6分子中S原子的价电子全部用来成键，与F形成6对共用电子对，C项错误；D．SiF4的中心原子形成了4个σ键，SO的中心原子的价层电子对数是4，所以中心原子均为sp3杂化，D项正确；故答案为D。

15．下列叙述中正确的是

A．能电离出H＋的化合物除水外都是酸，分子中含有几个氢原子它就是几元酸

B．无机含氧酸分子中含有几个羟基，它就属于几元酸

C．H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性不相近，H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸

D．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氧化性也越强

【答案】C

【解析】A．能电离出H＋的化合物不一定是酸，如硫酸氢钠可以电离出氢离子，但其为盐，且并不是分子中含有几个氢原子它就是几元酸，如H3PO3为一元酸，A错误；B．酸能电离出几个氢离子属于几元酸，不是由含几个羟基决定，如H3BO3含有3个羟基，但为1元酸，B错误；C．H2CO3水溶液中除了存在电离平衡，还存在H2CO3H2O+CO2，而二氧化碳的溶解度较小，所以H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸，C正确；D．Cl元素的含氧酸中HClO的氧化性最强，但其酸性最弱，D错误；综上所述答案为C。

16．酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所示(Co参与形成的均为单键，部分化学键未画明) 下列说法正确的(    )

A．酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C

B．酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种

C．与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子

D．1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形

【答案】C

【解析】A．电负性大小顺序为N>C>H，故A错误；B．酞菁钴中碳原子均采取杂化，故B错误；C．N原子与其他原子形成3对共用电子即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co( Ⅱ)通过配位键结合，故选C；D．1号和3号N原子均形成3个共价单键， 均有1对孤电子对，则形成的空间结构为三角锥形，故D错误。答案选C

二、主观题（共5小题，共52分）

17．（10分）原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题：

(1)分子的空间结构为___________，分子的空间结构为___________。

(2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是___________(写结构简式，下同)，采取杂化的分子是___________，采取杂化的分子是___________。

(3)已知、、三种分子中，键角由大到小的顺序是，请分析可能的原因是___________。

【答案】（除标注外，每空2分）(1)平面三角形（1分）    三角锥形（1分）    (2)    、        (3)分子中的C原子上没有孤电子对，分子中N原子上有1个孤电子对，分子中O原子上有2个孤电子对，中心原子上孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，则键角越小   

【解析】(1)分子中的B原子采取杂化，所以其分子的空间结构为平面三角形；分子中的N原子采取杂化，存在一个孤电子对，所以其分子的空间结构为三角锥形，故填平面三角形、三角锥形；

(2)乙烷分子中的碳原子采取杂化，乙烯和苯分子中的碳原子均采取杂化，乙炔分子中的碳原子采取杂化，故填、和、；

(3)、、分子中的O、N、C原子均采取杂化，而在O原子上有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N原子上有1个孤电子对，对成键电子对的排斥作用没有水分子的大；C原子上无孤电子对，键角最大，故填分子中的C原子上没有孤电子对，分子中N原子上有1个孤电子对，分子中O原子上有2个孤电子对，中心原子上孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，则键角越小。

18．（8分）(1)是有机合成中常用的还原剂，中的阴离子空间结构是_______，中心原子的杂化形式为_______。

(2)①根据价层电子对互斥模型，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_______。

②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______形，其中共价键的类型有_______种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_______。

(3)中心原子轨道的杂化类型为_______；的空间结构为_______(用文字描述)

【答案】（每空1分）(1)正四面体形       (2)①    ②平面三角    2        (3)    平面三角形   

【解析】（1）的中心原子Al的价层电子对数为，故Al采取p杂化，呈正四面体形。

（2）①价层电子对数包括σ键电子对数和孤电子对数，中S的σ健电子对数为2，孤电子对数为，故价层电子对数为4，同理，中S的价层电子对数为，中S的价层电子2对数为，中S的价层电子对数不同于、中S的价层电子对数。②气态为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的空间结构为平面三角形，S和O之间形成3个σ键和1个4中心6电子的大π键。固态为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故S原子的杂化轨道类型为。

（3）中S原子的价层电子对数为，所以S采取杂化。中氮原子上无孤电子对，σ键电子对数为3，即N采取杂化，的空间结构为平面三角形。

19．（12分）根据要求完成下列问题：

(1)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数：___、___、___。

(2)下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子___、___。

(3)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中，属于非极性分子的是(填编号)__。

(4)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”)：H2SO4___H2SO3；HClO3__HClO4；

(5)根据价层电子对互斥理论判断下列问题：H2S中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为___，分子的立体构型为__。

(6)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高，这是由于__。

【答案】（每空1分）(1)Co3+    CN-    6    (2)第一种分子结构有手性碳原子，    第二种分子结构没有手性碳原子    (3)①③④⑦    (4)＞    ＜    (5)sp3    正四面体    V形    (6)水分子之间存在氢键   

【解析】(1)由配合物K3[Co(CN)6]结构可知，中心离子为Co3+、配位体是CN-、配位数为6；。

(2)连接4个不同的原子团或原子的碳原子是手性碳原子，图中标“*”为手性碳原子，该结构中碳原子连有相同的原子团或原子，无手性碳原子；

(3)①CO2中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；

②NH3中N元素化合价为-3，N原子最外层5个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；

③CCl4中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；

④BF3中B元素化合价为+3，B原子最外层3个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；

⑤H2O中O元素化合价为-2，O原子最外层6个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；

⑥SO2中S元素化合价为+4，S原子最外层6个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；

⑦SO3中S元素化合价为+6，S原子最外层6个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；

⑧PCl3中P元素化合价为+3，P原子最外层5个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；

由上述分析得，属于非极性分子的是①③④⑦；

(4)同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸的酸性越强，H2SO4中S元素化合价为+6价，H2SO3中S元素化合价为+4价，故酸性H2SO4＞H2SO3，HClO3中Cl元素化合价为+5价，HClO4中Cl元素化合价为+7价，故酸性HClO3＜HClO4；

(6)H2S分子价层电子对数=2+=4，有两对孤电子对，则中心原子S原子采取sp3杂化，VSEPR构型为正四面体型，分子的立体构型为V形；

(5)水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物，所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高。

20．（9分）超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由将2个分子、2个甲酸丁酯吡啶分子及2个分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。

(1)位于第5周期ⅥB族，基态原子核外电子排布与相似，则基态原子的价电子排布式为______；核外未成对电子数为______。

(2)该超分子中存在的化学键类型有______(填字母)。

A．键        B．π键            C．离子键            D．氢键

(3)配体中提供孤电子对的原子是______(填元素符号)；甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有______。

(4)从电负性角度解释的酸性强于的______。

【答案】（除标注，每空1分）(1)    6    (2)AB（2分）    (3)C    和（2分）    (4)F的电负性强于H，对成键电子的吸引能力强于H，使共用电子对偏向F，氧氢键较易断裂（2分）  

【解析】(1)基态原子的价电子排布式为，而与同族，但周期数比的大1，因而基态原子的价电子排布式为，核外未成对电子数为6。
故答案为：4d55s1；6。
(2)该超分子的结构中有双键，说明该超分子中有键和π键，分子中不存在离子键，根据题给信息可知分子中有配位键，因而选AB。
故答案为：AB。

(3)做配体时C做配位原子，因为O提供孤电子对给C，C变成富电子中心，有提供电子对形成配位键的能力；甲酸丁酯吡啶中酯基中C原子的杂化方式为，在丁基中C原子形成四个单键，其杂化方式为。

故答案为：C；sp2 和sp3。

(4)F的电负性强于H，对成键电子的吸引能力强于H，使共用电子对偏向F，氧氢键较易断裂，因此的酸性强于。

故答案为：F的电负性强于H，对成键电子的吸引能力强于H，使共用电子对偏向F，氧氢键较易断裂。

21．（13分）(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

(2)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。

(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。

(4)H2S的VSEPR模型为________，其分子的空间构型为________；结合等电子体的知识判断离子的空间构型为________。

(5)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_________，中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中，存在________(填标号)。

A．离子键             B．σ键                 C．π键                D．氢键

【答案】（每空1分）(1)sp    sp3    (2)O    sp3    σ   (3) sp3    sp3    (4)正四面体型    V型    直线型    (5)正四面体型    sp3    AB   

【解析】(1)对于CO2，根据VSEPR理论，其价层电子对数=2+=2，且不含孤电子对，根据杂化轨道理论，C的杂化方式为sp杂化；CH3OH分子中，C形成4根σ键，所以C的杂化方式为sp3杂化；答案为sp；sp3。

(2)元素的非金属性越强，其电负性越大，NH4H2PO4中元素的非金属性H＜P＜N＜O，则电负性最高的是O；P原子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间构型为正四面体结构，中心原子的杂化方式为sp3，杂化轨道只能形成单键，即P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键；答案为O；sp3；σ。

(3)每个N原子形成的共价键有2个N-H键、1个N-C键，且还含有1个孤电子对；每个C原子形成的共价键有2个C-H键、2个C-N键，所以N、C原子价层电子对个数都是4，根据价层电子对互斥理论判断N、C原子杂化类型分别为sp3，sp3；答案为sp3；sp3。

(4)H2S中，中心原子S的价层电子对数=2+=2+2=4且含有二对孤电子对，则VSEPR模型为正四面体型，中心原子S的杂化方式为sp3；在VSEPR模型基础上忽略孤对电子可得分子的空间构型为V型；与CO2互为等电子体，二者价键结构相似，空间构型相同，CO2为直线型，则为直线型；答案为正四面体型；V型；直线型。

(5)LiAlH4的阴离子中中心原子Al的价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为正四面体型，中心原子杂化方式分sp3杂化；LiAlH4中，阴阳离子之间存在离子键、Al和H原子之间存在极性共价单键、配位键，所以含有的化学键为离子键、σ键、配位键；答案为正四面体型；sp3；AB。