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第二章 章末复习 （习题精练）-高二化学同步课件精讲及习题精练（人教版选择性必修2）
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第二章 分子结构与性质
章末复习
一、单选题
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1molHCN中含π键的数目为NA
B．23gC2H6O分子中含有碳氧键的数目一定为0.5NA
C．5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NA
D．2.0g和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】
A．HCN的结构为，故1molHCN中有2个键，A错误；
B．有同分异构体乙醇和甲醚两种，23gC2H6O为0.5mol，如果为乙醇则含有碳氧键的数目为0.5，如果为甲醚则含碳氧键的数目为，B错误：
C．1个中未成对电子数为4，故0.1mol中未成对电子数为0.4，C错误：
D．2.0g和的混合物的物质的量为0.1mol，和都是10电子微粒，所含电子数为，D正确。
故选D。
2．R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y、Z位于同主族。由R、X、Y、Z组成的有机物M是日用化妆品冷烫精的主要原料，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．电负性：Y>Z>R>X
B．XZ2、XW4、XR4都是非极性分子
C．简单离子结合质子能力：W>Z
D．1molM含7molσ键
【答案】B
【解析】
【分析】
依题意，Y和Z位于同主族，Y原子能形成1个双键，Z原子形成2个单键，说明Z原子最外层有6个电子，Y为氧，Z为硫。X原子能形成2个单键、1个双键(或4个单键)，说明X原子最外层有4个电子，原子序数小于8，故X为碳。R原子形成1个单键，上述五种元素中R的原子序数最小，R为氢；W为短周期主族元素且原子序数大于16，故W为氯。
【详解】
A．非金属性越强则其电负性越强，氧、硫、碳、氢的电负性依次减小，A错误；
B．CS2是直线形分子，CH4，CCl4分子都是正四面体形分子，它们都是非极性分子，B正确；
C．结合质子能力越强，形成的酸越弱，酸性：HCl>H2S，结合质子(H+)能力：S2->Cl-，C错误；
D．单键都是g键，双键中有1个σ键，1个M分子含8个σ键，D错误；
故选：B。
3．已知：在水中H—O键比H—C键易断裂。下列有关氢氰酸(H—C≡N)、氧氰酸(H—O—C≡N)、硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(S=C=N—H说法正确的是
A．硫氰酸沸点高于异硫氰酸
B．1mol上述4种酸含π键数相等
C．298K下，Ka(HOCN)≤Ka(HCN)
D．上述酸中C、O的杂化类型相同
【答案】B
【解析】
【详解】
A．异硫氰酸含N—H键，分子间能形成氢键，沸点高于硫氰酸，A错误；
B．1个三键含2个π键、1个双键含1个π键，所以1个上述酸分子含2个π键，B正确；
C．H—О键比H—C键易断裂，故HOCN的酸性比HCN的强，Ka(HOCN)>Ka(HCN)，C错误；
D．上述分子中，C原子采用sp杂化，O原子采用sp3杂化，D错误；
故选B。
4．下列关于化学键的说法中，不正确的是
A．化学反应过程包含反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成
B．氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中有共价键被破坏
C．化学键是相邻原子或离子间强烈相互作用
D．氢键属于一种化学键
【答案】D
【解析】
【详解】
A．化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成，A正确；
B．氯化氢是共价化合物，含有共价键，氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中H原子和Cl原子形成的共价键断裂，B正确；
C．化学键包括共价键和离子键，为物质中直接相邻的原子或离子间的强烈的相互作用，C正确；
D．氢键是一种分子间作用力，不是化学键，D错误；
综上所述答案为D。
5．光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。利用反应可用于制备光气。下列有关叙述正确的是
A．CHCl3为非极性分子
B．H2O2的电子式为
C．H2O2、H2O分子间均能形成氢键
D．COCl2中电负性最小的元素是Cl
【答案】C
【解析】
【详解】
A．CH4为非极性分子，3个H被Cl代替得到的CHCl3不再是正四面体，为极性分子，A错误；
B．H2O2是共价化合物，电子式为，B错误；
C．H2O2、H2O分子间可形成氢键，C正确；
D．COCl3中电负性最小的元素是C，D错误；
故选C。
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态时X原子2p轨道上有3个电子，Y位于ⅡA族，X与Z处于同一主族，W的单质常温下是一种黄绿色气体。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
D．W的氢化物分子间能形成氢键
【答案】B
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态时X原子2p轨道上有3个电子，则X为N元素；Y位于ⅡA族，则Y为Mg元素；X与Z处于同一主族，则Z为P元素，W的单质常温下是一种黄绿色气体，则W为Cl元素。
【详解】
A．同周期元素，从左到右原子半径依次增大，则镁原子的原子半径大于磷原子，磷原子的原子半径大于氯原子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；
C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则磷酸的酸性弱于硝酸，故C错误；
D．氯化氢分子间不能形成氢键，故D错误；
故选B。
7．下列化合物中有非极性共价键的是
A．KOH B．SiO2 C．CaCl2 D．Na2O2
【答案】D
【解析】
【分析】
两个相同原子形成的共价键为非极性键。
【详解】
A． KOH中含有H-O极性键，故A不选；
B． SiO2中含有Si-O极性键，故B不选；
C． CaCl2中不含共价键，故C不选；
D． Na2O2中含有O-O非极性键，故D选；
故选D。
8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是
A．Z的氢化物极易溶于水，是因为可形成分子间氢键
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C．Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2:1
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，由于最外层电子数不超过8，故W的最外层电子数为4，处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，处于第ⅢA族，原子序数X大于W，故W为C元素，X为Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，故Z的核外电子数为17，则Z为Cl元素，Y的原子序数大于铝元素，小于氯元素，故Y为Si或P或S元素，据此解答。
【详解】
A．HCl极易溶于水，是因为HCl、水都是极性分子，A错误；
B．同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，故四种元素的原子半径碳原子的最小，为 X>Y>Z>W，B错误；
C．若Y、Z形成的分子为SiCl4，中心原子Si形成4个键，无孤电子对，为sp3杂化，正四面体构型，C正确；
D．WY2分子应为CS2，在S=C=S中每个双键中含有1个 键、1个π键，σ键和π键数目相等，D错误；
答案选C。
9．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是
A．—CH3与—NH2连接形成的化合物中，碳原子采取sp3杂化
B．CH与NH3、H3O+的立体构型均为正四面体形
C．CH中的碳原子采取sp3杂化，所有原子不都共面
D．CH与OH-形成的化合物中含有离子键
【答案】A
【解析】
【详解】
A．化合物CH3NH2中，碳原子为单键碳原子，杂化方式为sp3杂化，A正确；
B．CH与NH3、H3O＋三者中心原子价层电子对均为4对且均含1对孤电子对，故均为三角锥形，B错误；
C．CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形，所有原子共面，C错误；
D．CH与OH-形成CH3OH，为共价化合物，只含共价键，不含离子键，D错误；
故答案选A。
10．有关雷酸()和氰酸(H—O—C≡N)的说法错误的是
A．两者互为同分异构体
B．元素电负性：O>N>C
C．物质中所含元素第一电离能：N>O>C
D．两种分子中的所有原子均在同一直线上
【答案】D
【解析】
【详解】
A．雷酸与氰酸的分子式相同，但二者结构不同，二者互为同分异构体，故A正确；
B．同主族自左而右电负性增大，故电负性：O＞N＞C，故B正确；
C．同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能：N＞O＞C，故C正确；
D．分子中O原子采取sp3杂化，有2对孤对电子，O原子及其连接的原子或原子团形成V形结构，故两种分子中的所有原子均不在同一直线上，故D错误。
故选D。
11．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3+3CO2→+3H2O。下列说法正确的是
A．三聚氰胺中C、N、O原子采用相同的杂化方式
B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO2
【答案】D
【解析】
【详解】
A．三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子则采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，故A错误；
B．三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，故B错误；
C．二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；
D．由于H2O、NH3、CO2均为分子晶体，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3沸点高于二氧化碳，又由于水分子间氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确；
答案选D。
12．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．上述合成氨的过程属于氮的固定 B．该过程中，LDH降低了反应的活化能
C．该过程有极性键、非极性键的断裂和生成 D．高温高压的条件有利于提高氨的产率
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由图可知，发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，因此合成氨的过程属于氮的固定，故A正确；
B．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，故B正确；
C．发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，反应物和生成物中均存在单质和化合物，即该过程有极性键、非极性键的断裂和生成，故C正确；
D．常温常压水为液态，正反应是气体体积增大的反应，所以高压的条件不利于提高氨的产率，故D错误；
故选D。
13．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成分子；Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，下列说法正确的是
A．原子半径：
B．均为共价化合物
C．和两种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为
D．由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物中一定有共价键，可能有离子键
【答案】D
【解析】
【分析】
X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为，该化合物的摩尔质量为，考虑为，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，故Y为N元素，M为H元素；X与Z可形成分子，则X位于偶数族，X、Y、Z原子最外层电子数之和为15，故X、Z的最外层电子数之和为，Z最外层电子数为偶数，二者平均最外层电子数为5，故Z处于第ⅥA族，X处于第ⅣA族，所以X为C元素，Z为O元素；W的质子数是X、Y，Z、M四种元素质子数之和的，推出W的质子数为，所以W为元素，据此分析解答问题。
【详解】
A．一般地说，电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，质子数越多，原子半径越小。所以原子半径：Na＞C＞N＞O＞H，故A错误；
B．CO2、C2H2是共价化合物，Na2O2是由离子键结合而成的，是离子化合物，故B错误；
C．CaH2中阳离子是Ca2+，阴离子是H-，阳离子与阴离子个数比为1:2，CaO2中阳离子是Ca2+，阴离子是，阳离子与阴离子个数比为1:1，故C错误；
D．有C、N、O、H四种元素共同形成的化合物可以是NH4HCO3、(NH4)2CO3等离子化合物，其中含有离子键和共价键，也可以是CO(NH2)2、H2NCH2COOH等有机物，只含共价键，故D正确；
故选D。
14．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，三氯甲烷中含有的氯原子数为1.5NA
B．标准状况下，中共价键总数为0.5NA
C．质量分数为17％的溶液中杂化的原子数为NA
D．常温下，溶液中含数目为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】
A． 标准状况下，三氯甲烷为液体，三氯甲烷中含有的氯原子数大于1.5NA，故A错误；
B．Cl2中含Cl-Cl键，标准状况下，即0.5molCl2中共价键总数为0.5NA，故B正确；
C．H2O2的结构式为H-O-O-H，每个氧原子有2对孤电子对、有2个 键，采用杂化，H2O的结构式为H-O- H，氧原子有2对孤电子对、有2个 键，采用杂化，过氧化氢溶液中有H2O2外，还有H2O，质量分数为17％的溶液中杂化的原子物质的量为mol，数目约为5.6NA，；故C错误；
D．因为草酸根离子会水解，常温下，溶液中含数目小于0.1NA，故D错误；
答案选B。
15．短周期元素X、Y、Z、W、E原子核外电子数依次增多。X的原子半径是短周期元素中最小的；Y、Z、W位于同一周期，Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等；E与W同主族。它们组成的某种分子的结构式如图所示，下列说法正确的是
A．简单阴离子半径：
B．同主族元素中E的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
C．电负性：
D．离子的中心原子的杂化方式是杂化
【答案】B
【解析】
【分析】
X的原子半径是短周期元素中最小的，则X为H元素；Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等，其核外电子排布式为1s22s22p4，则Z为O；由分子结构可知W共用1对共用电子对，且原子序数比O大，则W为F，E为Cl，Y、Z、W位于同一周期，则Y为C；
【详解】
结合分析可知，X为H，Y为C，Z为O，W为F，E为Cl元素，
A．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越多离子半径越大，则简单阴离子半径的大小顺序为W
C．非金属性越强其电负性越大，由非金属性：Cl
故选：B。
16．是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法错误的是
A．元素位于周期表d区
B．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．分子中的键角小于离子中的键角
D．基态S原子的未成对电子数为2
【答案】A
【解析】
【详解】
A．Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表的ds区，故A错误；
B．基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，占据的最高能级为2p，电子云轮廓图为哑铃形，故B正确；
C．NH3中的N为sp3杂化，N上有一个孤电子对，使得NH3分子中的键角小于109°28′，为107°，而中的S也是sp3杂化，但S上没有孤电子对，所以中的键角为109°28′，所以分子中的键角小于离子中的键角，故C正确；
D．基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，3p能级上有4个电子，根据洪特规则，价电子排布图为，未成对电子数为2，故D正确；
故选A。
17．硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题，甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是
A．Fe3O4没有参与该循环历程
B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂
C．NO是NO催化还原过程的催化剂
D．在整个历程中，每1molH2可还原1 mol NO
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图可知，铁元素发生了价态变化，说明Fe3O4参与了该循环历程，故A错误；
B．由信息可知，HCOOH分解为H2和CO2，说明HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂，而后形成了碳氧双键，故B正确；
C．由图可知，在整个历程中，NO先被还原为NO，NO再被还原为N2，则NO是反应的中间产物，不是催化剂，故C错误；
D．在整个历程中，Fe3O4为催化剂，H2作还原剂，将NO最终转化为N2，根据得失电子守恒1molH2可还原0.4 mol NO，故D错误；
答案选B。
18．下列说法正确的是
A．CH4、CCl4都是含有极性键的极性分子
B．与NH3、H3O+的空间结构均为三角锥形
C．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
【答案】B
【解析】
【详解】
A．CH4、CCl4的分子都是正四面体结构，分子结构对称，因此二者都是由极性共价键构成的非极性分子，A错误；
B．的中性C原子价层电子对数为3+=4，C原子上有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形；NH3的中性N原子价层电子对数为3+=4，N原子上有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形；H3O+的的中性O原子价层电子对数为3+=4，O原子上有1对孤电子对，所以H3O+的空间结构也为三角锥形，B正确；
C．CS2、C2H2都是直线形分子，而H2O是V形分子，不是直线形分子，C错误；
D．分子中共价键的键能越大，含有该共价键的分子就越稳定。物质分子的熔、沸点的高低与分子内化学键强弱无关，与分子之间的分子间作用力大小有关。物质的分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越高，该物质的熔沸点就越高，D错误；
故合理选项是B。
19．一定条件下，乙烯(CH2=CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是
A．HCl分子中的σ键为s-sσ键
B．乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
C．氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
D．碳碳双键中的π键键能比σ键的小，易断裂，因此乙烯易发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】
A．HCl分子中的H-Cl键属于σ键，该σ键为H原子的s电子与Cl原子的p电子形成的s-pσ键，A错误；
B．共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，所以乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键，B正确；
C．氯乙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子，因此这两个碳原子均采用sp3杂化类型，C正确；
D．碳碳双键中的σ键是头碰头重叠，而π键是肩并肩重叠，由于头碰头重叠程度大，因此σ键键能大，难断裂；而π键的肩并肩重叠程度小，给其键能比σ键的小，易断裂，故乙烯易发生加成反应，D正确；
故合理选项是A。
20．麻醉剂是现代医学手术中不可或缺的药物。如图为一种麻醉剂的分子结构式。其中，X的基态原子的电子排布式为1s1；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸 B．电负性：
C．的空间构型为V形 D．原子半径：
【答案】B
【解析】
【分析】
X的基态原子的电子排布式为1s1，是H元素；元素Y、Z、W均位于X的下一周期，即第二周期，原子序数依次增大，结合其在一种麻醉剂中的成键情况，推断Y是C元素，Z是O元素，W是F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，E是Cl元素，据此答题。
【详解】
A．XEZ4是HClO4，是强酸，A正确；
B．电负性：F>O>Cl，即W>Z>E ，B错误；
C．ZW2是OF2，中心原子O孤电子对为 、价层电子对数为2+2=4，是sp3杂化，其空间构型为V形，C正确；
D．原子半径：Cl>C>F，即E >Y>W，D正确；
故选B。
21．类比是重要的学习方法，已知丙烯(CH2=CHCH3)和乙烯的性质相似。下列关于丙烯的说法正确的是
A．1个丙烯分子中有2个σ键和1个π键
B．丙烯不能使高锰酸钾溶液褪色
C．丙烯分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
D．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
【答案】C
【解析】
【详解】
A．单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，因此1个丙烯分子中有8个σ键和1个π键，A错误；
B．丙烯含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．丙烯分子中含有σ键和π键，π键的活性强于σ键，是化学反应的积极参与者，C正确；
D．形成碳碳双键的两个碳原子为sp2杂化，D错误；
答案选C。
22．工业上利用反应、制备。下列说法正确的是
A．()为极性分子 B．与互为同位素
C．的电子式为 D．和的键角相等
【答案】C
【解析】
【详解】
A．()为非极性分子，故A错误；
B．与互为同素异形体，故B错误；
C．和CO2互为等电子体，电子式为，故C正确；
D．为正四面体键角为109°28′，为V形，键角小于109°28′，故D错误；
故答案为C
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
23．回答下列问题
(1)蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。分析原因。___________
(2)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同？___________
(3)为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水？___________
(4)在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5 mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应：I2+I-=I。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好？为什么？___________
(5)利用相似相溶原理解释下表数据。___________
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105pa，温度为293K，在100g水中的溶解度)
气体
溶解度/g
气体
溶解度/g
乙炔
0.117
乙烯
0.0149
氨气
52.9
氢气
0.00016
二氧化碳
0.169
甲烷
0.0023
一氧化碳
0.0028
氮气
0.0019
氯气
0.729
氧气
0.0043
乙烷
0.0062
二氧化硫
11.28
(6)乙醇、戊醇都是极性分子，为什么乙醇可以与水任意比例互溶，而戊醇的溶解度小？___________
【答案】(1)分析溶质和溶剂的分子结构就可以知道，蔗糖、氨、水是极性分子，而蔡、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质- -般能溶 于极性溶剂
(2)根据相似相溶规律，NH3是极性分子，易溶于极性溶剂水中；而且NH3可以和H2O形成分子间氢键，使溶解度更大，所以NH3极易溶于水。而CH4是非极性分子，难溶于水
(3)因为油漆的主要成分是非极性或极性很小的有机分子，故易溶于非极性或极性很小的有机溶剂中，如苯、甲苯、乙酸乙酯等，而不溶于水
(4)碘是非极性分子，所以在极性溶剂水中的溶解度很小，而易溶于非极性溶剂四氯化碳。我们观察到碘中加水后，碘没有全部溶解，表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水中加人CC14振荡后，水层颜色明显变浅，而CC14层呈紫红色，表明碘在CC14中溶解度较大，所以使碘从水中萃取到了CCl4中而在碘水中加人浓的KI溶液后，由于发生反应：I2+I-=I，碘生成了无色的I3-，并溶解到水中，碘的浓度降低，所以溶液紫色变浅
(5)从“资料卡片”提供的相关数据，我们能发现如下符合“相似相溶”规律的例子：①乙炔、乙烯、已烷、甲烷、氢气、氮气、氧气都是非极性分子，在水中的溶解度都很小;②SO2和CO2都能和水反应，但SO2是极性分子，CO2是非极性分子，所以SO2(11.28 g)比CO2 (0.169 g)在水中的溶解度大很多;③氯气也是非极性分子，但氯气能和水反应，生成物HCI、HCIO能溶于水，所以氯气的溶解性比其他非金属单质要好;④NH3分子能和H2O分子形成分子间氢键，所以NH3，在水中的溶解度很大(52.9 g)
(6)相似相溶还适用于分子结构的相似性。戊醇中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明显减小
【解析】
略
24．根据VSEPR，确定CO2、SO2、CO、H2O、NH3、CH4、NH分子的空间结构。
分子或离子
孤电子对数
价层电子对数
VSEPR模型名称
分子或离子的空间结构名称
CO2
____
____
____
____
SO2
____
____
____
____
CO
____
____
____
____
H2O
____
____
____
____
NH3
____
____
____
____
CH4
____
____
____
____
NH
____
____
____
____
【答案】 0 2 直线形 直线形 1 3 平面三角形 V形 0 3 平面三角形 平面三角形 2 4 四面体形 V形 1 4 四面体形 三角锥形 0 4 正四面体形 正四面体形 0 4 正四面体形 正四面体形
【解析】
略
25．有机酸的酸性
羧酸
pKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
(1)为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？___________
(2)CF3COOH的酸性大于CCl3COOH，解释原因。___________
(3)试分析羧酸的酸性与分子的组成和结构的关系。___________
【答案】(1)烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小
(2)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于C-C的极性，使F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。同理，三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的
(3)与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大；C-X的数量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH
略
26．键的极性与分子的极性关系
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是___________，如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是___________，如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是___________；立体构型不对称的是___________。
【答案】(1)非极性分子
(2)极性分子
(3) 非极性分子 极性分子
【解析】
略
27．FeCl3可通过反应3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O制得。完成下列填空：
(1)上述反应式中由三个原子组成的极性分子，其结构式为____。
(2)限于上述反应式，原子最外层有3个未成对电子的主族元素是____(填写名称)，其最外层的电子轨道表示式为____；与它同周期、非金属性比它强的元素有____、____(填写元素符号)，请写一个能说明它们非金属性较强弱的化学反应方程式：____。
(3)向FeCl2溶液中滴加氯水也可制得FeCl3，请写出反应的化学方程式：____。
(4)FeCl3浓溶液可用于蚀刻金属铜制作电路板。写出该反应的离子方程式____。实验室里，某同学将FeCl3(s)置于烧杯中，加水溶解配制溶液。为了加速固体溶解，边搅拌边加热，发现烧杯中出现浑浊。请用平衡移动原理解释出现浑浊的原因____。为防止出现浑浊现象，可适量加入____。
【答案】(1)H—O—H
(2) 氮 O F F2+2H2O=4HF+O2
(3)Cl2+2FeCl2=2FeCl3
(4) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ FeCl3溶液中，Fe3+水解，存在平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q，加热升高温度，平衡向正方向移动，从而产生浑浊现象 盐酸
【解析】
(1)
3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O反应式中由三个原子组成的极性分子是H2O，其结构式为H—O—H；
(2)
上述反应式中，原子最外层有3个未成对电子的主族元素是氮，其最外层的电子轨道表示式为；同周期元素从左到右非金属性增强，与它同周期、非金属性比它强的元素有O、F；元素非金属性越强，单质的氧化性越强，反应F2+2H2O=4HF+O2能说明F的非金属性大于O；
(3)
向FeCl2溶液中滴加氯水生成FeCl3，反应的化学方程式Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
(4)
FeCl3浓溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。FeCl3溶液中，Fe3+水解，存在平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q，加热升高温度，平衡向正方向移动，从而产生浑浊现象；加入盐酸能抑制Fe3+水解，为防止出现浑浊现象，可适量加入盐酸。
28．砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。部分元素在周期表中位置如图：
Al
Si
P
Ga
Ge
As
回答下列问题：
(1)六种元素中，非金属性最强的元素是：____，其在元素周期表中的位置是___；写出As原子的最外层的电子排布式____，As原子核外有____个未成对电子。
(2)根据元素周期律，可判断原子半径Ga____As。(选填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)根据元素周期律，可判断PH3的分子构型是____，属于____分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，可能的原因是___。
【答案】(1) P 第三周期第ⅤA族 4s24p3 3
(2)>
(3) 三角锥型 极性
(4)GaF3是离子晶体，熔化时破坏的是离子键，键能较大，故熔点较高，而GaCl3是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，比较弱，故熔点较低
【解析】
(1)
同一周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强，同一主族元素从上向下非金属性逐渐减弱，因此非金属性最强的为P，位于元素周期表第三周期第ⅤA族；As的原子序数是33，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，最外层的电子排布式为：4s24p3，原子核外有3个未成对电子；
(2)
同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，因此Ga的原子半径大于As；
(3)
PH3的价层电子对数为，中心原子P采取sp3杂化，但有一对孤对电子，因此PH3的分子构型是三角锥型，而其正负电荷重心不重合，因此为极性分子；
(4)
GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，可能的原因是：GaF3是离子晶体，熔化时破坏的是离子键，键能较大，故熔点较高，而GaCl3是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，比较弱，故熔点较低。
29．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有___________。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是___________；通过方式②化学键形成的是___________；只通过方式③化学键形成的是___________；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是___________。
A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2
【答案】(1)①②③
(2) D B A C
【解析】
(1)
形成的化学键属于轴对称的有：两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键；故选①②③。
(2)
方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氢气，选D；
方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯化氢，选B；
方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯气，选A；
同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气，两个氮原子通过2p轨道形成σ键，同时两外p轨道以肩并肩的方式形成2个π键，选C。
30．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂___________个σ键，断裂___________个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
【答案】(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【解析】
(1)
根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1；
(2)
根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。
(3)
由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
(4)
①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。
②H2O分子中O原子的价层电子对数=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
第二章 分子结构与性质
章末复习
一、单选题
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1molHCN中含π键的数目为NA
B．23gC2H6O分子中含有碳氧键的数目一定为0.5NA
C．5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NA
D．2.0g和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】
A．HCN的结构为，故1molHCN中有2个键，A错误；
B．有同分异构体乙醇和甲醚两种，23gC2H6O为0.5mol，如果为乙醇则含有碳氧键的数目为0.5，如果为甲醚则含碳氧键的数目为，B错误：
C．1个中未成对电子数为4，故0.1mol中未成对电子数为0.4，C错误：
D．2.0g和的混合物的物质的量为0.1mol，和都是10电子微粒，所含电子数为，D正确。
故选D。
2．R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y、Z位于同主族。由R、X、Y、Z组成的有机物M是日用化妆品冷烫精的主要原料，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．电负性：Y>Z>R>X
B．XZ2、XW4、XR4都是非极性分子
C．简单离子结合质子能力：W>Z
D．1molM含7molσ键
【答案】B
【解析】
【分析】
依题意，Y和Z位于同主族，Y原子能形成1个双键，Z原子形成2个单键，说明Z原子最外层有6个电子，Y为氧，Z为硫。X原子能形成2个单键、1个双键(或4个单键)，说明X原子最外层有4个电子，原子序数小于8，故X为碳。R原子形成1个单键，上述五种元素中R的原子序数最小，R为氢；W为短周期主族元素且原子序数大于16，故W为氯。
【详解】
A．非金属性越强则其电负性越强，氧、硫、碳、氢的电负性依次减小，A错误；
B．CS2是直线形分子，CH4，CCl4分子都是正四面体形分子，它们都是非极性分子，B正确；
C．结合质子能力越强，形成的酸越弱，酸性：HCl>H2S，结合质子(H+)能力：S2->Cl-，C错误；
D．单键都是g键，双键中有1个σ键，1个M分子含8个σ键，D错误；
故选：B。
3．已知：在水中H—O键比H—C键易断裂。下列有关氢氰酸(H—C≡N)、氧氰酸(H—O—C≡N)、硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(S=C=N—H说法正确的是
A．硫氰酸沸点高于异硫氰酸
B．1mol上述4种酸含π键数相等
C．298K下，Ka(HOCN)≤Ka(HCN)
D．上述酸中C、O的杂化类型相同
【答案】B
【解析】
【详解】
A．异硫氰酸含N—H键，分子间能形成氢键，沸点高于硫氰酸，A错误；
B．1个三键含2个π键、1个双键含1个π键，所以1个上述酸分子含2个π键，B正确；
C．H—О键比H—C键易断裂，故HOCN的酸性比HCN的强，Ka(HOCN)>Ka(HCN)，C错误；
D．上述分子中，C原子采用sp杂化，O原子采用sp3杂化，D错误；
故选B。
4．下列关于化学键的说法中，不正确的是
A．化学反应过程包含反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成
B．氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中有共价键被破坏
C．化学键是相邻原子或离子间强烈相互作用
D．氢键属于一种化学键
【答案】D
【解析】
【详解】
A．化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成，A正确；
B．氯化氢是共价化合物，含有共价键，氯化氢气体溶解于水产生氢离子和氯离子的过程中H原子和Cl原子形成的共价键断裂，B正确；
C．化学键包括共价键和离子键，为物质中直接相邻的原子或离子间的强烈的相互作用，C正确；
D．氢键是一种分子间作用力，不是化学键，D错误；
综上所述答案为D。
5．光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。利用反应可用于制备光气。下列有关叙述正确的是
A．CHCl3为非极性分子
B．H2O2的电子式为
C．H2O2、H2O分子间均能形成氢键
D．COCl2中电负性最小的元素是Cl
【答案】C
【解析】
【详解】
A．CH4为非极性分子，3个H被Cl代替得到的CHCl3不再是正四面体，为极性分子，A错误；
B．H2O2是共价化合物，电子式为，B错误；
C．H2O2、H2O分子间可形成氢键，C正确；
D．COCl3中电负性最小的元素是C，D错误；
故选C。
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态时X原子2p轨道上有3个电子，Y位于ⅡA族，X与Z处于同一主族，W的单质常温下是一种黄绿色气体。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
D．W的氢化物分子间能形成氢键
【答案】B
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态时X原子2p轨道上有3个电子，则X为N元素；Y位于ⅡA族，则Y为Mg元素；X与Z处于同一主族，则Z为P元素，W的单质常温下是一种黄绿色气体，则W为Cl元素。
【详解】
A．同周期元素，从左到右原子半径依次增大，则镁原子的原子半径大于磷原子，磷原子的原子半径大于氯原子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；
C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则磷酸的酸性弱于硝酸，故C错误；
D．氯化氢分子间不能形成氢键，故D错误；
故选B。
7．下列化合物中有非极性共价键的是
A．KOH B．SiO2 C．CaCl2 D．Na2O2
【答案】D
【解析】
【分析】
两个相同原子形成的共价键为非极性键。
【详解】
A． KOH中含有H-O极性键，故A不选；
B． SiO2中含有Si-O极性键，故B不选；
C． CaCl2中不含共价键，故C不选；
D． Na2O2中含有O-O非极性键，故D选；
故选D。
8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是
A．Z的氢化物极易溶于水，是因为可形成分子间氢键
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C．Y、Z形成的分子空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2:1
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，由于最外层电子数不超过8，故W的最外层电子数为4，处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，处于第ⅢA族，原子序数X大于W，故W为C元素，X为Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，故Z的核外电子数为17，则Z为Cl元素，Y的原子序数大于铝元素，小于氯元素，故Y为Si或P或S元素，据此解答。
【详解】
A．HCl极易溶于水，是因为HCl、水都是极性分子，A错误；
B．同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，故四种元素的原子半径碳原子的最小，为 X>Y>Z>W，B错误；
C．若Y、Z形成的分子为SiCl4，中心原子Si形成4个键，无孤电子对，为sp3杂化，正四面体构型，C正确；
D．WY2分子应为CS2，在S=C=S中每个双键中含有1个 键、1个π键，σ键和π键数目相等，D错误；
答案选C。
9．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是
A．—CH3与—NH2连接形成的化合物中，碳原子采取sp3杂化
B．CH与NH3、H3O+的立体构型均为正四面体形
C．CH中的碳原子采取sp3杂化，所有原子不都共面
D．CH与OH-形成的化合物中含有离子键
【答案】A
【解析】
【详解】
A．化合物CH3NH2中，碳原子为单键碳原子，杂化方式为sp3杂化，A正确；
B．CH与NH3、H3O＋三者中心原子价层电子对均为4对且均含1对孤电子对，故均为三角锥形，B错误；
C．CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形，所有原子共面，C错误；
D．CH与OH-形成CH3OH，为共价化合物，只含共价键，不含离子键，D错误；
故答案选A。
10．有关雷酸()和氰酸(H—O—C≡N)的说法错误的是
A．两者互为同分异构体
B．元素电负性：O>N>C
C．物质中所含元素第一电离能：N>O>C
D．两种分子中的所有原子均在同一直线上
【答案】D
【解析】
【详解】
A．雷酸与氰酸的分子式相同，但二者结构不同，二者互为同分异构体，故A正确；
B．同主族自左而右电负性增大，故电负性：O＞N＞C，故B正确；
C．同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故第一电离能：N＞O＞C，故C正确；
D．分子中O原子采取sp3杂化，有2对孤对电子，O原子及其连接的原子或原子团形成V形结构，故两种分子中的所有原子均不在同一直线上，故D错误。
故选D。
11．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3+3CO2→+3H2O。下列说法正确的是
A．三聚氰胺中C、N、O原子采用相同的杂化方式
B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO2
【答案】D
【解析】
【详解】
A．三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子则采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，故A错误；
B．三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，故B错误；
C．二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；
D．由于H2O、NH3、CO2均为分子晶体，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3沸点高于二氧化碳，又由于水分子间氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确；
答案选D。
12．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．上述合成氨的过程属于氮的固定 B．该过程中，LDH降低了反应的活化能
C．该过程有极性键、非极性键的断裂和生成 D．高温高压的条件有利于提高氨的产率
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由图可知，发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，因此合成氨的过程属于氮的固定，故A正确；
B．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，故B正确；
C．发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，反应物和生成物中均存在单质和化合物，即该过程有极性键、非极性键的断裂和生成，故C正确；
D．常温常压水为液态，正反应是气体体积增大的反应，所以高压的条件不利于提高氨的产率，故D错误；
故选D。
13．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成分子；Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，下列说法正确的是
A．原子半径：
B．均为共价化合物
C．和两种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为
D．由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物中一定有共价键，可能有离子键
【答案】D
【解析】
【分析】
X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为，该化合物的摩尔质量为，考虑为，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，故Y为N元素，M为H元素；X与Z可形成分子，则X位于偶数族，X、Y、Z原子最外层电子数之和为15，故X、Z的最外层电子数之和为，Z最外层电子数为偶数，二者平均最外层电子数为5，故Z处于第ⅥA族，X处于第ⅣA族，所以X为C元素，Z为O元素；W的质子数是X、Y，Z、M四种元素质子数之和的，推出W的质子数为，所以W为元素，据此分析解答问题。
【详解】
A．一般地说，电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，质子数越多，原子半径越小。所以原子半径：Na＞C＞N＞O＞H，故A错误；
B．CO2、C2H2是共价化合物，Na2O2是由离子键结合而成的，是离子化合物，故B错误；
C．CaH2中阳离子是Ca2+，阴离子是H-，阳离子与阴离子个数比为1:2，CaO2中阳离子是Ca2+，阴离子是，阳离子与阴离子个数比为1:1，故C错误；
D．有C、N、O、H四种元素共同形成的化合物可以是NH4HCO3、(NH4)2CO3等离子化合物，其中含有离子键和共价键，也可以是CO(NH2)2、H2NCH2COOH等有机物，只含共价键，故D正确；
故选D。
14．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，三氯甲烷中含有的氯原子数为1.5NA
B．标准状况下，中共价键总数为0.5NA
C．质量分数为17％的溶液中杂化的原子数为NA
D．常温下，溶液中含数目为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】
A． 标准状况下，三氯甲烷为液体，三氯甲烷中含有的氯原子数大于1.5NA，故A错误；
B．Cl2中含Cl-Cl键，标准状况下，即0.5molCl2中共价键总数为0.5NA，故B正确；
C．H2O2的结构式为H-O-O-H，每个氧原子有2对孤电子对、有2个 键，采用杂化，H2O的结构式为H-O- H，氧原子有2对孤电子对、有2个 键，采用杂化，过氧化氢溶液中有H2O2外，还有H2O，质量分数为17％的溶液中杂化的原子物质的量为mol，数目约为5.6NA，；故C错误；
D．因为草酸根离子会水解，常温下，溶液中含数目小于0.1NA，故D错误；
答案选B。
15．短周期元素X、Y、Z、W、E原子核外电子数依次增多。X的原子半径是短周期元素中最小的；Y、Z、W位于同一周期，Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等；E与W同主族。它们组成的某种分子的结构式如图所示，下列说法正确的是
A．简单阴离子半径：
B．同主族元素中E的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
C．电负性：
D．离子的中心原子的杂化方式是杂化
【答案】B
【解析】
【分析】
X的原子半径是短周期元素中最小的，则X为H元素；Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等，其核外电子排布式为1s22s22p4，则Z为O；由分子结构可知W共用1对共用电子对，且原子序数比O大，则W为F，E为Cl，Y、Z、W位于同一周期，则Y为C；
【详解】
结合分析可知，X为H，Y为C，Z为O，W为F，E为Cl元素，
A．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越多离子半径越大，则简单阴离子半径的大小顺序为W
C．非金属性越强其电负性越大，由非金属性：Cl
故选：B。
16．是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法错误的是
A．元素位于周期表d区
B．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C．分子中的键角小于离子中的键角
D．基态S原子的未成对电子数为2
【答案】A
【解析】
【详解】
A．Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表的ds区，故A错误；
B．基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，占据的最高能级为2p，电子云轮廓图为哑铃形，故B正确；
C．NH3中的N为sp3杂化，N上有一个孤电子对，使得NH3分子中的键角小于109°28′，为107°，而中的S也是sp3杂化，但S上没有孤电子对，所以中的键角为109°28′，所以分子中的键角小于离子中的键角，故C正确；
D．基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，3p能级上有4个电子，根据洪特规则，价电子排布图为，未成对电子数为2，故D正确；
故选A。
17．硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题，甲酸(HCOOH)在纳米级Pd表面分解为活性H2和CO2，再经下列历程实现NO的催化还原，进而减少污染。已知Fe(II)、Fe(III)表示Fe3O4中二价铁和三价铁。下列说法正确的是
A．Fe3O4没有参与该循环历程
B．HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂
C．NO是NO催化还原过程的催化剂
D．在整个历程中，每1molH2可还原1 mol NO
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图可知，铁元素发生了价态变化，说明Fe3O4参与了该循环历程，故A错误；
B．由信息可知，HCOOH分解为H2和CO2，说明HCOOH分解时，碳氢键和氧氢键发生了断裂，而后形成了碳氧双键，故B正确；
C．由图可知，在整个历程中，NO先被还原为NO，NO再被还原为N2，则NO是反应的中间产物，不是催化剂，故C错误；
D．在整个历程中，Fe3O4为催化剂，H2作还原剂，将NO最终转化为N2，根据得失电子守恒1molH2可还原0.4 mol NO，故D错误；
答案选B。
18．下列说法正确的是
A．CH4、CCl4都是含有极性键的极性分子
B．与NH3、H3O+的空间结构均为三角锥形
C．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
【答案】B
【解析】
【详解】
A．CH4、CCl4的分子都是正四面体结构，分子结构对称，因此二者都是由极性共价键构成的非极性分子，A错误；
B．的中性C原子价层电子对数为3+=4，C原子上有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形；NH3的中性N原子价层电子对数为3+=4，N原子上有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形；H3O+的的中性O原子价层电子对数为3+=4，O原子上有1对孤电子对，所以H3O+的空间结构也为三角锥形，B正确；
C．CS2、C2H2都是直线形分子，而H2O是V形分子，不是直线形分子，C错误；
D．分子中共价键的键能越大，含有该共价键的分子就越稳定。物质分子的熔、沸点的高低与分子内化学键强弱无关，与分子之间的分子间作用力大小有关。物质的分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越高，该物质的熔沸点就越高，D错误；
故合理选项是B。
19．一定条件下，乙烯(CH2=CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是
A．HCl分子中的σ键为s-sσ键
B．乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
C．氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
D．碳碳双键中的π键键能比σ键的小，易断裂，因此乙烯易发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】
A．HCl分子中的H-Cl键属于σ键，该σ键为H原子的s电子与Cl原子的p电子形成的s-pσ键，A错误；
B．共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，所以乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键，B正确；
C．氯乙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子，因此这两个碳原子均采用sp3杂化类型，C正确；
D．碳碳双键中的σ键是头碰头重叠，而π键是肩并肩重叠，由于头碰头重叠程度大，因此σ键键能大，难断裂；而π键的肩并肩重叠程度小，给其键能比σ键的小，易断裂，故乙烯易发生加成反应，D正确；
故合理选项是A。
20．麻醉剂是现代医学手术中不可或缺的药物。如图为一种麻醉剂的分子结构式。其中，X的基态原子的电子排布式为1s1；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸 B．电负性：
C．的空间构型为V形 D．原子半径：
【答案】B
【解析】
【分析】
X的基态原子的电子排布式为1s1，是H元素；元素Y、Z、W均位于X的下一周期，即第二周期，原子序数依次增大，结合其在一种麻醉剂中的成键情况，推断Y是C元素，Z是O元素，W是F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，E是Cl元素，据此答题。
【详解】
A．XEZ4是HClO4，是强酸，A正确；
B．电负性：F>O>Cl，即W>Z>E ，B错误；
C．ZW2是OF2，中心原子O孤电子对为 、价层电子对数为2+2=4，是sp3杂化，其空间构型为V形，C正确；
D．原子半径：Cl>C>F，即E >Y>W，D正确；
故选B。
21．类比是重要的学习方法，已知丙烯(CH2=CHCH3)和乙烯的性质相似。下列关于丙烯的说法正确的是
A．1个丙烯分子中有2个σ键和1个π键
B．丙烯不能使高锰酸钾溶液褪色
C．丙烯分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
D．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
【答案】C
【解析】
【详解】
A．单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，因此1个丙烯分子中有8个σ键和1个π键，A错误；
B．丙烯含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．丙烯分子中含有σ键和π键，π键的活性强于σ键，是化学反应的积极参与者，C正确；
D．形成碳碳双键的两个碳原子为sp2杂化，D错误；
答案选C。
22．工业上利用反应、制备。下列说法正确的是
A．()为极性分子 B．与互为同位素
C．的电子式为 D．和的键角相等
【答案】C
【解析】
【详解】
A．()为非极性分子，故A错误；
B．与互为同素异形体，故B错误；
C．和CO2互为等电子体，电子式为，故C正确；
D．为正四面体键角为109°28′，为V形，键角小于109°28′，故D错误；
故答案为C
第II卷（非选择题）
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二、填空题
23．回答下列问题
(1)蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。分析原因。___________
(2)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同？___________
(3)为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水？___________
(4)在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5 mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应：I2+I-=I。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好？为什么？___________
(5)利用相似相溶原理解释下表数据。___________
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105pa，温度为293K，在100g水中的溶解度)
气体
溶解度/g
气体
溶解度/g
乙炔
0.117
乙烯
0.0149
氨气
52.9
氢气
0.00016
二氧化碳
0.169
甲烷
0.0023
一氧化碳
0.0028
氮气
0.0019
氯气
0.729
氧气
0.0043
乙烷
0.0062
二氧化硫
11.28
(6)乙醇、戊醇都是极性分子，为什么乙醇可以与水任意比例互溶，而戊醇的溶解度小？___________
【答案】(1)分析溶质和溶剂的分子结构就可以知道，蔗糖、氨、水是极性分子，而蔡、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质- -般能溶 于极性溶剂
(2)根据相似相溶规律，NH3是极性分子，易溶于极性溶剂水中；而且NH3可以和H2O形成分子间氢键，使溶解度更大，所以NH3极易溶于水。而CH4是非极性分子，难溶于水
(3)因为油漆的主要成分是非极性或极性很小的有机分子，故易溶于非极性或极性很小的有机溶剂中，如苯、甲苯、乙酸乙酯等，而不溶于水
(4)碘是非极性分子，所以在极性溶剂水中的溶解度很小，而易溶于非极性溶剂四氯化碳。我们观察到碘中加水后，碘没有全部溶解，表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水中加人CC14振荡后，水层颜色明显变浅，而CC14层呈紫红色，表明碘在CC14中溶解度较大，所以使碘从水中萃取到了CCl4中而在碘水中加人浓的KI溶液后，由于发生反应：I2+I-=I，碘生成了无色的I3-，并溶解到水中，碘的浓度降低，所以溶液紫色变浅
(5)从“资料卡片”提供的相关数据，我们能发现如下符合“相似相溶”规律的例子：①乙炔、乙烯、已烷、甲烷、氢气、氮气、氧气都是非极性分子，在水中的溶解度都很小;②SO2和CO2都能和水反应，但SO2是极性分子，CO2是非极性分子，所以SO2(11.28 g)比CO2 (0.169 g)在水中的溶解度大很多;③氯气也是非极性分子，但氯气能和水反应，生成物HCI、HCIO能溶于水，所以氯气的溶解性比其他非金属单质要好;④NH3分子能和H2O分子形成分子间氢键，所以NH3，在水中的溶解度很大(52.9 g)
(6)相似相溶还适用于分子结构的相似性。戊醇中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明显减小
【解析】
略
24．根据VSEPR，确定CO2、SO2、CO、H2O、NH3、CH4、NH分子的空间结构。
分子或离子
孤电子对数
价层电子对数
VSEPR模型名称
分子或离子的空间结构名称
CO2
____
____
____
____
SO2
____
____
____
____
CO
____
____
____
____
H2O
____
____
____
____
NH3
____
____
____
____
CH4
____
____
____
____
NH
____
____
____
____
【答案】 0 2 直线形 直线形 1 3 平面三角形 V形 0 3 平面三角形 平面三角形 2 4 四面体形 V形 1 4 四面体形 三角锥形 0 4 正四面体形 正四面体形 0 4 正四面体形 正四面体形
【解析】
略
25．有机酸的酸性
羧酸
pKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
(1)为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？___________
(2)CF3COOH的酸性大于CCl3COOH，解释原因。___________
(3)试分析羧酸的酸性与分子的组成和结构的关系。___________
【答案】(1)烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小
(2)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于C-C的极性，使F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。同理，三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的
(3)与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大；C-X的数量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH
略
26．键的极性与分子的极性关系
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是___________，如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是___________，如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是___________；立体构型不对称的是___________。
【答案】(1)非极性分子
(2)极性分子
(3) 非极性分子 极性分子
【解析】
略
27．FeCl3可通过反应3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O制得。完成下列填空：
(1)上述反应式中由三个原子组成的极性分子，其结构式为____。
(2)限于上述反应式，原子最外层有3个未成对电子的主族元素是____(填写名称)，其最外层的电子轨道表示式为____；与它同周期、非金属性比它强的元素有____、____(填写元素符号)，请写一个能说明它们非金属性较强弱的化学反应方程式：____。
(3)向FeCl2溶液中滴加氯水也可制得FeCl3，请写出反应的化学方程式：____。
(4)FeCl3浓溶液可用于蚀刻金属铜制作电路板。写出该反应的离子方程式____。实验室里，某同学将FeCl3(s)置于烧杯中，加水溶解配制溶液。为了加速固体溶解，边搅拌边加热，发现烧杯中出现浑浊。请用平衡移动原理解释出现浑浊的原因____。为防止出现浑浊现象，可适量加入____。
【答案】(1)H—O—H
(2) 氮 O F F2+2H2O=4HF+O2
(3)Cl2+2FeCl2=2FeCl3
(4) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ FeCl3溶液中，Fe3+水解，存在平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q，加热升高温度，平衡向正方向移动，从而产生浑浊现象 盐酸
【解析】
(1)
3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O反应式中由三个原子组成的极性分子是H2O，其结构式为H—O—H；
(2)
上述反应式中，原子最外层有3个未成对电子的主族元素是氮，其最外层的电子轨道表示式为；同周期元素从左到右非金属性增强，与它同周期、非金属性比它强的元素有O、F；元素非金属性越强，单质的氧化性越强，反应F2+2H2O=4HF+O2能说明F的非金属性大于O；
(3)
向FeCl2溶液中滴加氯水生成FeCl3，反应的化学方程式Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
(4)
FeCl3浓溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。FeCl3溶液中，Fe3+水解，存在平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q，加热升高温度，平衡向正方向移动，从而产生浑浊现象；加入盐酸能抑制Fe3+水解，为防止出现浑浊现象，可适量加入盐酸。
28．砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。部分元素在周期表中位置如图：
Al
Si
P
Ga
Ge
As
回答下列问题：
(1)六种元素中，非金属性最强的元素是：____，其在元素周期表中的位置是___；写出As原子的最外层的电子排布式____，As原子核外有____个未成对电子。
(2)根据元素周期律，可判断原子半径Ga____As。(选填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)根据元素周期律，可判断PH3的分子构型是____，属于____分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，可能的原因是___。
【答案】(1) P 第三周期第ⅤA族 4s24p3 3
(2)>
(3) 三角锥型 极性
(4)GaF3是离子晶体，熔化时破坏的是离子键，键能较大，故熔点较高，而GaCl3是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，比较弱，故熔点较低
【解析】
(1)
同一周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强，同一主族元素从上向下非金属性逐渐减弱，因此非金属性最强的为P，位于元素周期表第三周期第ⅤA族；As的原子序数是33，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，最外层的电子排布式为：4s24p3，原子核外有3个未成对电子；
(2)
同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，因此Ga的原子半径大于As；
(3)
PH3的价层电子对数为，中心原子P采取sp3杂化，但有一对孤对电子，因此PH3的分子构型是三角锥型，而其正负电荷重心不重合，因此为极性分子；
(4)
GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，可能的原因是：GaF3是离子晶体，熔化时破坏的是离子键，键能较大，故熔点较高，而GaCl3是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，比较弱，故熔点较低。
29．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有___________。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是___________；通过方式②化学键形成的是___________；只通过方式③化学键形成的是___________；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是___________。
A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2
【答案】(1)①②③
(2) D B A C
【解析】
(1)
形成的化学键属于轴对称的有：两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键；故选①②③。
(2)
方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氢气，选D；
方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯化氢，选B；
方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯气，选A；
同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气，两个氮原子通过2p轨道形成σ键，同时两外p轨道以肩并肩的方式形成2个π键，选C。
30．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂___________个σ键，断裂___________个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
【答案】(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【解析】
(1)
根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1；
(2)
根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。
(3)
由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
(4)
①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。
②H2O分子中O原子的价层电子对数=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
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