高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质复习练习题

第二章第三节分子结构与物质的性质同步练习

2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．关于氢键，下列说法正确的是

A．每一个水分子内含有两个氢键

B．冰和干冰中都存在氢键

C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的

D．H2O是一种非常稳定的化合物，是因为水分子间可以形成氢键

2．下列物质的性质中，与氢键无关的是

A．甲醇极易溶于水

B．乙酸的熔点比乙酸乙酯高

C．氨气易液化

D．碘易溶于四氯化碳

3．下列叙述中正确的是

A．NH3、CO、CO2都是极性分子

B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子

C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强

D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

4．下列说法中正确的是

A．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同

B．由酸性 FCH2COOH>CH3COOH，可知酸性 ClCH2COOH>CH3COOH

C．由 AgCl 和 AgBr 都能溶于氨水中，而 AgI 不能溶解在氨水中，可知 AgI 在水中的溶解度最大

D．除 HF 外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致

5．下列关于化合物的叙述正确的是

A．该分子是手性分子 B．分子中既有极性键又有非极性键

C．1分子中有7个键和3个键 D．该分子在水中的溶解度小于2-丁烯

6．下列说法正确的是

A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子

B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′

C．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是正四面体形

D．NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形，PH3中P—H的键角大于NH3中N—H的键角

7．如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，且每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物，其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素，X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法错误的是

A．X、Y的简单氢化物的沸点：

B．X、Y、Z的原子半径大小顺序：

C．和在一定条件下能发生化学反应

D．四种化合物中只有酸和碱，没有盐类物质

8．下列三种有机物：①苯酚，②乙酸乙酯，③木糖醇，在常温下它们的水溶性大小顺序正确的是

A．①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③

9．下图为冰层表面的分子结构示意图。下列说法错误的是

A．温度升高时，“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂，使冰面变滑

B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构

C．第二层“准液体”中，水分子间形成的氢键比固态冰中少

D．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解

10．高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。

下列说法不正确的是

A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G

C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护

11．一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是

A．属于聚酯类合成高分子材料

B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或

C．合成该芳纶纤维的单体只有一种

D．氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能

12．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是

A．32 g S8分子中含有0.125 mol σ键

B．SF6是由非极性键构成的分子

C．1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键

D．C2H2分子中不含非极性键

13．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为

A． B． C． D．

二、多选题

14．下列关于物质结构与性质的说法，不正确的是

A．中存在，的空间结构为直线形

B．型分子中，若中心原子没有孤电子对，则分子空间结构对称，属于非极性分子

C．水分子间存在氢键，故的熔、沸点及稳定性均大于

D．DNA分子的两条链中的碱基以氢键结合形成双螺旋结构

15．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气中逸散气体，如、、，它们虽是微量的，有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是

A． 属于非极性分子

B．分子的极性：

C．是非极性分子，在中的溶解度比在水中大

D．由价层电子对互斥模型可确定分子中N原子是杂化，分子呈平面三角形

三、填空题

16．分子间作用力

(1)范德华力概念：物质的分子间普遍存在着作用力，这种分子间作用力也叫做范德华力。

(2)实质：分子间作用力的实质是______________。

(3)分子间作用力的主要特征

①广泛存在于分子之间；

②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；

③分子间作用力远远________化学键；

④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。

(4)影响分子间作用力大小的因素

①组成与结构相似的物质。相对分子质量_______，分子间作用力_______。

如：I2>Br2>Cl2>F2；HI>HBr>HCl；Ar>Ne>He。

②分子的空间构型。一般来说，分子的___________________，分子间的作用力_______。

17．水分子间存在氢键，彼此结合形成(H2O)n。在冰中，每个水分子被四个水分子包围形成变形的正四面体，继而通过氢键相互连接成固态冰。其结构示意图如图所示，请回答下列问题。

(1)假设冰是所有水分子都被包围在四面体中的理想结构，请分析1mol冰中有多少氢键____。

(2)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11kJ•mol-1)。已知冰的升华热是51kJ•mol-1，请估算冰中氢键的作用能为多少____。

18．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。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)基态氮原子最外层电子排布式为___________；氮离子核外有___________种运动状态不同的电子；分子的空间结构如图所示，它是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。

(2)分子与分子的空间结构___________(填“相同”“相似”或“不相似”)，键___________(填“有”或“无”)极性，分子___________(填“有”或“无”)极性。

四、结构与性质

19．我国部分城市灰霾天比较多，引起灰霾的微细粒子包含、、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知，目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。

(1)基态Zn2+的核外电子排布式为___________。

(2)的空间结构是___________。

(3)灰霾中含有大量有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有、、、HCOOH、等二次污染物。

①下列说法正确的是___________(填序号)。

A．分子在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度

B．分子中碳原子均采取杂化

C．相同压强下，HCOOH的沸点比的低

②中含键的数目为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。

(4)水分子的VSEPR模型是___________，空间结构为___________。

20．(1)硅烷()的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是______。

(2)①分子内的键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为______。的沸点比的沸点低，原因是______。

②乙二胺()和三甲胺均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是______。

③与可以任意比例互溶，除因它们是极性分子外，还因为______，在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度，其原因是______。

(3)关于化合物，下列叙述正确的有______(填标号)。

a．分子间可形成氢键

b．分子中既有极性键又有非极性键

c．分子中含有7个键和1个π键

d．该分子在水中的溶解度大于

参考答案：

1．C

【详解】A．水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故A错误；

B．干冰为二氧化碳，其中没有氢键，故B错误；

C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，故C正确；

D．H2O是一种稳定的化合物，是由于O-H键键能较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物质的物理性质，故D错误；

故选C。

2．D

【详解】A．甲醇能和水分子形成氢键，导致极易溶于水，故A不符合题意；

B．乙酸能形成氢键，导致其熔点比乙酸乙酯高，故B不符合题意；

C．氨分子间存在氢键，导致其沸点较高，故氨气易液化，故C不符合题意；

D．碘为非极性分子易溶于非极性溶剂四氯化碳，与氢键无关，故D符合题意；

故选D。

3．B

【详解】A．NH3、CO是极性分子，CO2是非极性分子，A错误；

B．CH4、CCl4均含有极性键，但它们的空间结构对称且无孤电子对，为非极性分子，B正确；

C．元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误；

D．CS2、C2H2是直线形分子，H2O是V形分子，D错误；

故选B。

【点睛】判断分子极性的一般方法：①双原子分子：同核的是非极性分子，异核的是极性分子；②多原子分子：空间结构对称且无孤电子对的是非极性分子，空间结构不对称或含有孤电子对的是极性分子。

4．B

【详解】A．互为手性异构体的分子其结构不同，性质也不同，A错误；

B．F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，B正确；

C．AgCl和AgBr都能溶于氨水中，是因为NH3分子与溶解后的Ag+生成络离子[Ag(NH3)2]+，AgI不能溶解是因为其生成的Ag+浓度太小，C错误；

D．在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D错误；

故答案选B。

5．B

【详解】A．手性碳必须是一个碳原子连四个不能的原子或原子团，该分子中无这样的碳原子，A错误；

B．分子的碳碳双键是非极性键，其它键都是极性键，B正确；

C．一个单键为一个σ ，一个双键中含有一个σ 键和一个π 键，故一共有9个σ键和3个π 键，C错误；

D．醛基是亲水基，能在水中形成氢键，溶解度比2-丁烯大，D错误；

故选B。

6．A

【详解】A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子，故A正确；

B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子，白磷没有中心原子，4个P构成正四面体，键角为60°，CH4的键角为109°28′，故B错误；

C．中心原子采取sp3杂化的分子，若没有孤电子对，则其立体构型是正四面体形，若有孤电子对，则分子的空间结构不是正四面体形，如果孤电子对数为1，则为三角锥形，如果孤电子对数为2，则为V形，故C错误；

D．NH3和PH3分子的VSEPR模型均为四面体形，它们的中心原子上均有1孤电子对，所以分子的空间结构均为三角锥形，但由于N的电负性比P大，对电子的吸引力比P强，所以NH3分子中的共价键间的斥力大于PH3中的共价键之间的斥力，所以NH3中N—H的键角大于PH3中P—H的键角，故D错误；

故选A。

7．D

【分析】若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素，则W为H元素、Z为Na元素；X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，则X为N元素；Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素；每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物，则四种化合物如下图所示：

【详解】A．X、Y的简单氢化物分别为氨气和水，水分子形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力高于氨分子，沸点高于氨分子，故A正确；

B．钠原子的原子半径是短周期主族元素中最大的，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氧、氮、钠三种原子的原子半径依次减小，故B正确；

C．联氨具有还原性，过氧化氢具有氧化性，一定条件下联氨和过氧化氢反应生成氮气和水，故C正确；

D．由分析可知，四种物质中硝酸钠、亚硝酸钠属于盐类，故D错误；

故选D。

8．B

【详解】苯酚以及木糖醇分子中都含有羟基，可与水分子形成分子间氢键，木糖醇分子含有羟基数目比苯酚分子多，更易溶于水，溶解性：③>①，乙酸乙酯为酯类物质，难溶于水，故水溶性为：③>①>②；故选B。

9．D

【详解】A．温度升高时，从图中可以看出，“准液体”中水分子与下层丙连接的氢键断裂，从而使冰面变滑，A正确；

B．从图中看出，第一层固态冰中，水分子之间通过形成分子间氢键形成空间网络结构，B正确；

C．对比固态冰和“准液体”可知，第二层“准液体”中，水分子间形成的氢键比固态冰中少，C正确；

D．水分子的稳定性与氢键无关，O的非金属性强，导致H-O键稳定，高温下也很难分解，D错误；

故选D。

10．B

【详解】A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确，

B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；

C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；

D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；

故选B。

11．B

【详解】A．图中结构中不含酯基，不是聚酯类高分子化合物，A错误；

B．图中结构的官能团为肽键，完全水解后的产物中含有氨基和羧基，B正确；

C．图中结构水解后的单体为对苯二甲胺和对苯二甲酸，共2种单体，C错误；

D．氢键会影响高分子的沸点、密度等物理性质，D错误；

故选B。

12．C

【详解】A．1 mol S8分子中含有8 mol σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为 ，A错误；

B．根据SF6的结构模型可知，SF6是由S—F极性键构成的，B错误；

C．单键中有1个σ键，三键中有1个σ键和2个π键，因此1 mol乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键，C正确；

D．C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D错误；

故选C。

13．B

【详解】根据氢键的形成条件可知电负性大的元素的原子(一般是N、O、F)与氢原子之间易形成氢键，观察题目给出的结构式可知从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ON＋OH-，可知答案是B。

14．AC

【详解】A．的价层电子对数，含有2个孤电子对，故空间结构为形，A项错误；

B．依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知，型分子中，若中心原子没有孤电子对，则分子空间结构对称，则分子的正负电荷中心重合，属于非极性分子，B项正确；

C．非金属元素的简单氢化物的熔、沸点与氢键和范德华力有关，而稳定性与共价键键能有关，的稳定性大于是因为键的键能大于键的键能，C项错误；

D．分子的两条链中的碱基以氢键结合形成双螺旋结构，D项正确；

故选AC。

15．BC

【详解】A．NF3分子中N原子的价层电子对数是3+=3+1=4，采取sp3杂化，含一对孤对电子，分子呈三角锥形，故NF3的结构类似NH3，属于极性分子，A错误；

B．BCl3分子中B原子的价层电子对数是3+=3+0=3，采取sp2杂化，不含孤电子对，分子呈平面三角形，是非极性分子，而NF3是极性分子，故分子极性：BCl3＜NF3，B正确；

C．C3F8的结构类似于丙烷，为非极性分子，CCl4为非极性分子，C3F8在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度，C正确；

D．由A选项的分析可知，NF3分子中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形，D错误；

故选BC。

16．     电性引力     小于     越大     越大     空间构型越对称     越小

【详解】范德华力是分子间普遍存在的作用力，它很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力越大。范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越大，物质的熔沸点越高。一般来说，分子的空间构型越对称，分子间的作用力越小。且，范德华力不属于化学键，它是分子和分子之间的一种作用力；

故答案为：电性引力；小于；越大；越大；空间构型越对称；越小。

17．(1)2mol

(2)20kJ•mol-1

【详解】（1）由图可知，平均1个水分子可以形成2个氢键，则1mol冰中有2mol氢键；

（2）1mol冰中有2mol氢键，已知冰的升华热是51kJ•mol-1，则冰中氢键的作用能为(51kJ•mol-1-11kJ•mol-1)÷2=20kJ•mol-1。

18．          10     非极性     相似     有     有

【详解】(1)N元素的原子序数为7号，原子核外最外层有5个电子，则基态最外层电子排布式为；氮离子核外有10个电子，离子中每个电子的运动状态都不相同，共有10种运动状态不同的电子；由空间结构示意图可知，分子是空间结构对称的正四面体结构，正、负电荷中心重合，是一种非极性分子，故答案为：；10；非极性；

(2)分子的N原子与分子的P原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数都为1，空间构型都是三角锥形；分子中键为不同非金属元素原子之间形成的极性共价键；的空间结构为结构不对称的三角锥形，正、负电荷中心不重合，为极性分子，故答案为：相似；有；有。

19．     或     平面三角形     AB          正四面体形     V形

【详解】(1) 为30号元素，所以基态的核外电子排布式为或，故答案为：或；

(2) 的中心N原子的价层电子对数为，无孤电子对，中心N原子采取杂化，其空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形；

(3)①A．的极性微弱，故其在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度，正确；

B．中每个碳原子均形成两个单键和一个双键，故均采取杂化，正确；

C．分子间可以形成氢键，分子间只有范德华力，氢键的作用强于范德华力，所以的沸点比的高，错误，

故AB正确；

②的结构为，1个分子中含有10个键，则含键数目为，故答案为：AB；；

(4)水分子中氧原子的价层电子对数=2+ ，VSEPR模型是正四面体形结构，水分子中含有2个键，且含有2个孤电子对，所以水分子的空间结构为Ⅴ形，故答案为：正四面体形；V形；

20．     硅烷的组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高     键>氢键>范德华力     形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使物质的沸点升高     乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键     与分子间可以形成氢键     分子和乙醇分子之间形成氢键，而分子和乙醇分子之间不能形成氢键     bd

【详解】(1)硅烷都是分子型物质，其组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，分子的沸点越高，故答案为：硅烷的组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高；

(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用，范德华力和氢键均属于分子间作用力，但氢键强于范德华力，所以三者从强到弱的顺序为键>氢键>范德华力。对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。故答案为：键>氢键>范德华力；形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使物质的沸点升高；

②乙二胺分子中存在键，故乙二胺分子间存在氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺的沸点高于三甲胺。故答案为：乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；

③与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故在乙醇中的溶解度小于在乙醇中的溶解度。故答案为：分子和乙醇分子之间形成氢键，而分子和乙醇分子之间不能形成氢键；

(3)分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素原子相连的H原子，所以分子间不存在氢键，a错误；分子中的键、键是非极性键，键、键是极性键，b正确；单键为键，双键中含1个键和1个π键，故分子中共有9个键和3个π键，c错误；由于醛基中的O原子与水分子中的H原子可形成氢键，增大了其在水中的溶解度，d正确。故答案为：bd；