人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质课后复习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质课后复习题，共14页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列叙述中正确的是，甲、乙、丙、丁均为18电子分子等内容，欢迎下载使用。

(一)基础巩固
1.(2022·辽宁阜新第二高级中学高二月考)下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是 ( )
A.SiH4和CCl4
B.H2S和HBr
C.CO2和CS2
D.BF3和PH3
解析：SiH4和CCl4中均含有极性键,均为正四面体形分子,分子中正电中心和负电中心重合,均为非极性分子,A项错误;H2S和HBr中都含有极性键,正电中心和负电中心不重合,都是极性分子,B项正确; CO2和CS2都含有极性键,都是直线形分子,正电中心和负电中心重合,都是非极性分子,C项错误;BF3中含有极性键,是平面三角形分子,正电中心和负电中心重合,是非极性分子,PH3中含有极性键,为三角锥形分子,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,D项错误。
答案：B
2.(2022·广东期末五校联考)尿素是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可用于尿素的制备,下列有关说法正确的是 ( )
A.CO2是含极性键的极性分子
B.NH3的电子式:H··N··H··H
C.H2O的空间结构为V形
D. 尿素分子中σ键和π键的数目之比为6∶1
解析：CO2是直线形分子,结构对称,为非极性分子,A项错误;NH3的电子式为H··N····H··H,B项错误;H2O的空间结构为V形,C项正确;尿素分子中σ键和π键的数目之比为7∶1,D项错误。
答案：C
3.常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形。以下关于三氯化氮的说法中正确的是 ( )
A.分子中N—Cl是非极性共价键
B.分子中不存在孤电子对
C.NCl3分子是极性分子
D.因N—Cl的键能大,它的沸点高
解析：NCl3的电子式为 ··Cl······N···· ··Cl···· ··Cl······,氮原子上还有一个孤电子对;NCl3分子是三角锥形结构,不对称,是极性分子;N—Cl为极性共价键,其键能大,说明分子稳定,而物质熔点、沸点的高低与共价键强弱无关。
答案：C
4.已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示(如图所示),则有关H2O2结构的说法中正确的是 ( )
A.分子的正电中心与负电中心重合
B.分子中只有极性共价键
C.它是极性分子
D.它是非极性分子
解析：由H2O2的结构式可以看出,该分子中存在H—O极性共价键和O—O非极性共价键;由分子空间结构可以看出,其分子正电中心与负电中心不重合,故为极性分子。
答案：C
5.(2022·广东广州)下列说法正确的是 ( )
A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B.平面三角形分子一定是非极性分子
C.中心原子采取sp3杂化的AB4型分子,一定是非极性分子
D.同种元素形成的单质分子一定非极性分子
解析：Cl2分子是非极性分子,但每个氯原子上都有孤电子对,P4是非极性分子,但每个磷原子上都有一个孤电子对,A项错误;平面三角形分子不一定是非极性分子,如甲醛,B项错误;中心原子采取sp3杂化的AB4型分子是以中心原子为中心的正四面体结构,一定是非极性分子, C项正确;同种元素形成的单质分子不一定是非极性分子,如臭氧是极性分子,D项错误。
答案：C
6.(2022·黑龙江大庆中学高二月考)下列几种有机羧酸中,按酸性由强到弱的顺序排列正确的是 ( )
①乙酸(CH3COOH)
②氯乙酸(CH2ClCOOH)
③三氯乙酸(CCl3COOH)
④三氟乙酸(CF3COOH)
A.②①④③B.①②③④
C.④③②①D.③②④①
解析：由于电负性F>Cl>H,则键的极性:C—F>C—Cl>C—H ,故三氟乙酸的羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强;乙酸的羧基中的羟基的极性最小,酸性最弱。酸性强弱顺序:CF3COOH>CCl3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,C项正确。
答案：C
7.PH3又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体,电石气的杂质中常含有它。它的结构与NH3的分子结构相似。以下关于PH3的叙述中正确的是 ( )
A.PH3是非极性分子
B.PH3分子中无未成键的电子对
C.PH3是一种强还原剂
D.PH3分子中的P—H是非极性共价键
解析：PH3与NH3的分子结构相似,因此在磷原子的最外层有一个孤电子对未成键。P—H是由不同种原子形成的共价键,属于极性共价键。根据PH3的分子结构可知该分子的正电中心和负电中心不重合,故分子有极性。PH3中P呈-3价,具有很强的还原性。
答案：C
8.下列叙述中正确的是 ( )
A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越弱
B.以极性共价键结合的分子,一定是极性分子
C.可确定A2B或AB2型分子是极性分子的依据是,含有极性共价键且分子的空间结构不对称,为键角小于180°的非直线形结构
D.非极性分子中,各原子间都应以非极性共价键结合
解析：对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X的强弱可知,卤素的非金属性越强,键的极性越强,稳定性越强。以极性共价键结合成的双原子分子一定是极性分子,但以极性共价键结合成的多原子分子也可能是非极性分子。A2B型分子如H2O、H2S等,AB2型分子如OF2、SO2等,判断其是极性分子的依据是分子中有极性共价键且空间结构不对称。空间结构对称的非极性多原子分子中可以含有极性共价键。
答案：C
9.(2022·广东汕头)第ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含第ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题。
(1)硫单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,硫原子采用的轨道杂化方式是 。
(2)原子的第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,氧、硫、硒原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)硒原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 。
(4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的空间结构为 ,SO32-的空间结构为 。
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因: ;
② H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因: 。
解析：(1)S8为环状立体结构,所以轨道杂化方式为sp3。
(2)根据同主族电离能变化规律,氧、硫、硒原子的第一电离能由大到小的顺序为O>S>Se。
(3)硒原子序数为34,其核外M层电子的排布式为3s23p63d10。
(4)原子半径越大,氢化物越容易电离出氢离子,所以H2Se的酸性比H2S的强。气态SeO3分子的空间结构为平面三角形,SO32-的空间结构为三角锥形。
(5)①H2SeO3和H2SeO4第一步电离产生的H+抑制第二步电离,所以第一步电离程度大于第二步电离程度。 ②H2SeO3中Se的化合价为+4价,H2SeO4中Se的化合价为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+。
答案：(1)sp3
(2)O>S>Se
(3)34 3s23p63d10
(4)强 平面三角形 三角锥形
(5)①H2SeO3和H2SeO4第一步电离产生的H+抑制第二步电离,所以第一步电离程度大于第二步电离程度 ②对同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强
(二)拓展提高
10.(2022·广东广州)甲、乙、丙、丁均为18电子分子。甲为双原子分子且为浅黄绿色气体,乙的水溶液常用于医用消毒,丙有臭鸡蛋气味,丁为烃类有机物。下列判断错误的是 ( )
A.丁分子中,中心原子发生sp3杂化
B.丙分子中的化学键为sp3-s σ键,有轴对称性,可以旋转
C.乙为极性分子,但分子中同时含有极性键和非极性键
D.一定条件下,每两分子甲和一分子丁恰好反应生成的有机产物只有一种结构
解析：甲、乙、丙、丁均为18电子分子。甲为双原子分子且为浅黄绿色气体,甲是F2;乙的水溶液常用于医用消毒,乙是H2O2;丙有臭鸡蛋气味,丙是H2S;丁为烃(烃只含碳、氢元素),丁是C2H6。C2H6分子中,碳原子形成4个单键,没有孤电子对,为sp3杂化, A项正确;丙是H2S分子,硫原子采用sp3杂化,H—S为sp3-s σ键,有轴对称性,可以旋转, B项正确;H2O2为极性分子,结构式为H—O—O—H,分子中同时含有极性键和非极性键, C项正确;光照条件下,每两分子F2和一分子C2H6恰好发生取代反应,生成的有机产物为C2H4F2,即乙烷的二氟代物,乙烷中的两个H被F取代,可以是一个碳原子上的两个H被取代,也可以是两个碳原子上各有一个H被取代,所以有两种结构, D项错误。
答案：D
11.(2022·广东广州,改编)下图是元素周期表的一部分。周期表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是 ( )
A.A、B形成化合物的沸点可能高于A、C形成化合物的沸点
B.A、B、D三种元素组成的生活中常见分子可从碘水中萃取碘
C.C元素组成的常见单质中π键与孤电子对个数之比为1∶2
D.D元素组成的单质一定为非极性分子
解析：结合元素在周期表中的位置可知,A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,据此分析解答。氢元素和碳元素形成的化合物可以是大分子有机化合物,沸点可能高于氢元素和氮元素形成的化合物,A项正确; A为氢元素,B为碳元素,D为氧元素,三种元素组成的生活中常见分子,如乙醇、乙酸与水互溶,不能从碘水中萃取碘,B项错误;C为氮元素,组成的常见单质为N2,其结构为N≡N,1个该分子中含有2个π键、2个孤电子对,两者之比为1∶1,C项错误;D为氧元素,氧元素组成的单质有O2、O3,O3为极性分子,D项错误。
答案：A
(三)挑战创新
12.(2022·广东佛山,改编)A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中常见的六种元素,其原子序数依次增大,其相关信息如下表所示:
(1)AB32-的空间结构为 ,其中A的杂化轨道类型是 。
(2) 1 ml B22+中含有共用电子对的数目为 。
(3)AD2是一种常用的溶剂,AD2的分子中存在 个π键。表中C、D、E三种元素分别与氢形成的共价键中,键长最大的是 (用具体元素符号组成的化学键表示)。
(4)下列有关A2H2的说法正确的是 (填字母)。
A.分子中所有原子都满足8电子稳定结构
B.每个分子中σ键和π键数目之比为2∶3
C.它是由极性键和非极性键构成的分子
D.分子的空间结构是直线形
(5)F元素与Mn、Fe在工业上统称“黑色金属”,Mn、Fe 均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据如下表所示:
F元素为 (填写元素名称);请画出基态 Mn2+价电子轨道表示式: ;比较Mn、Fe两元素的 I2、 I3可知,气态 Mn2+再失去 1个电子比气态 Fe2+再失去 1个电子难,请解释原因: 。
解析：根据题干提供的表格信息推断出A、B、C、D、E、F六种元素,分别是C、O、F、S、Cl、Cr。
(1)根据价层电子对互斥模型,CO32-价层电子对数为4+22=3,所以CO32-的空间结构是平面三角形,中心原子碳原子杂化轨道类型sp2杂化。
(2)O22+电子式为,从电子式可知其含有的电子对数是3对,所以1 ml O22+含有的电子对数是3NA。
(3)CS2的结构式是SCS,结构中含有2个π键;F、S、Cl中,氯元素和硫元素同周期,从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径:r(S)>r(Cl),氟原子有两个电子层,硫、氯原子有三个电子层,所以原子半径:r(S)>r(Cl)>r(F),在H—F、H—S、H—Cl中,H—S的键长最长。
(4)C2H2的结构式H—C≡C—H,碳原子满足8电子结构,氢原子不满足,A项错误;在H—C≡C—H结构中,有3个σ键和2个π键,B项错误;C—C是非极性键,C—H是极性键,C项正确;C2H2分子中,碳原子是sp杂化,所以C2H2的空间结构是直线形,D项正确。
(5)根据前面的推断,F元素是铬元素;Mn的核电荷数是25, Mn2+的价电子轨道表示式为;气态 Mn2+最外层是3s23p63d5,3d轨道处于半充满稳定状态,很难再失去1个电子;Fe2+最外层是3s23p63d6,容易失去3d上的1个电子,变成3d5的半充满稳定状态。
答案：(1)平面三角形 sp2
(2)3NA
(3)2 H—S
(4)CD
(5) 铬 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量较少,更易进行
元素
相关信息
A
A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
B
B原子基态时,s电子与p电子数目相同
C
C在组成化合物时没有正价
D
常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
E
E和D同周期,E的电负性大于D
F
F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的
元素
Mn
Fe
电离能(kJ·ml-1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957