高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构课时训练

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构课时训练，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂，其结构如图所示，下列说法不正确的是
A．阳离子中氮原子杂化方式均为
B．所有原子均符合8电子稳定结构
C．该物质中存在的化学键类型：离子键、共价键
D．阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，晶体的熔点较低
2．1828年，德国化学家弗里德里希维勒首次使用无机物质氰酸铵与硫酸铵人工合成了尿素，揭开了人工合成有机物的序幕。尿素在农业生产中扮演者重要的角色，其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A．结构中元素第一电离能由大到小：
B．分子中N原子与C原子的杂化不同
C．该物质在水中溶解度较大
D．基态碳原子核外有6种不同空间运动状态的电子
3．利用为原料制备，涉及的物质转化关系如下：
其中反应iii为。下列有关制备过程中的说法错误的是
A．反应i中为还原剂B．键能：Sb-F>Sb-Cl
C．Sb原子的价层电子对数发生变化D．反应i~iv中有3个氧化还原反应
4．一种金属有机框架材料的化学式为，其结构如图。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大，的d轨道全充满。下列说法正确的是
A．键角：B．最简单氢化物沸点：Z＞Y＞X
C．电负性：X＞Y＞MD．最高价氧化物对应水化物酸性：Z＞X
5．冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18-冠-6可用作相转移催化剂，其与K＋形成的螯合离子结构如图所示。下列说法错误的是
A．该螯合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型
B．该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面
C．该螯合离子中有极性键与非极性键
D．该螯合离子形成的晶体类型为离子晶体
6．某物质M是制造染料的中间体，它的球棍模型如图所示，由短周期X、Y、Z、W四种元素组成，X元素原子半径最小，W的轨道有一个未成对电子，Y、Z同主族。下列说法正确的是
A．电负性：B．最简单氢化物沸点：
C．是极性分子D．Z氧化物对应的水化物为强酸
7．石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，破坏平面结构转化为如图所示的氧化石墨烯。下列说法正确的是
A．石墨烯是一种新型化合物
B．石墨烯中，碳原子与键数目之比为1：3
C．键角大小：
D．在水中的溶解度：石墨烯>氧化石墨烯
8．阻燃剂FR是由W、X、Y、Z、T五种短周期主族元素组成，原子序数依次增大，X、Y、Z属于同一周期，Y、T属于同一主族，分子结构如图。下列说法正确的是
A．X为sp杂化B．第一电离能：
C．沸点：D．最高价含氧酸酸性：
9．膜电极反应器具有电阻低、能耗低、结构紧凑等优点，研究人员设计了一种(碱性)膜电极反应器(如图所示)用于持续制备，下列说法中正确的是
A．电极M上，反应物和生成物中碳原子的杂化方式相同
B．电极N的电极反应式：
C．反应后溶液的pH变大
D．电极M上产生，转移电子的数目为
10．下列分子或离子的空间结构模型正确的是
A．：B．：
C．：D．：
11．很多含巯基(―SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂，如化合物Ⅰ、Ⅱ(结构如图)。下列说法正确的是
A．在两个化合物中S原子均采取sp2杂化
B．在两个化合物中C―C―C键角均是180°
C．两个化合物均为共价化合物
D．化合物Ⅱ的水溶性好于化合物Ⅰ
12．下列关于HCHO及构成微粒的化学用语或图示表达不正确的是
A．HCHO的分子结构模型：
B．O的原子结构示意图：
C．C原子杂化轨道示意图：
D．基态C原子的轨道表示式：
13．M、L、P、Q为四种短周期主族元素，原子序数依次增大。M与L相邻，M基态原子核外有2个未成对电子，P是元素周期表中电负性最大的元素，Q原子在同周期中原子半径最大。下列说法正确的是
A．M、L、P的第一电离能：
B．L、Q的简单离子的半径：
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：L”“O>C，A正确；
B．由图可知，N为sp3杂化，C为sp2杂化，分子中N原子与C原子的杂化不同，B正确；
C．尿素中含有氨基，能与水分子形成分子间氢键，所以在水中溶解度较大，C正确；
D．空间运动状态为原子轨道，C的电子排布式为1s22s22p2，所以基态碳原子核外有4种不同空间运动状态的电子，D错误；
故选D。
3．D
【详解】A．反应i中Mn元素化合价由KMnO4中+7价降低为中+4价，氧化剂是KMnO4，还原剂是，A正确；
B．原子半径F＜ Cl，键长：Sb-F＜Sb-Cl，则共价键的牢固程度以及键能：Sb-F>Sb-Cl，B正确；
C．，Sb原子的价层电子对数由5对变化为6对，C正确；
D．反应i和iv中元素化合价发生变化、属于氧化还原反应，反应ⅱ、ⅲ中元素化合价不发生变化、是非氧化还原反应，D不正确；
答案选D。
4．D
【分析】M+的d轨道全充满，M为Cu；X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大，结合M2(ZXY)4的结构知，X为C，Y为N，Z为S。
【详解】A．XZ2为CS2，CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0、σ键电子对数为2、价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形、键角为180°，ZXY-为SCN-，SCN-中C上的孤电子对数为×(4+1-2-3)=0、σ键电子对数为2、价层电子对数为2，SCN-的空间构型为直线形、键角为180°，A项错误；
B．X、Y、Z的最简单氢化物依次为CH4、NH3、H2S，由于NH3分子间形成氢键，则NH3的沸点最高，即Y的最简单氢化物的沸点最高，B项错误；
C．同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，金属性越强、电负性越小，则电负性：Y＞X＞M，C项错误；
D．Z、X的最高价氧化物对应的水化物依次为H2SO4、H2CO3，H2SO4属于强酸、H2CO3属于弱酸（或非金属性：S＞C），即酸性：H2SO4＞H2CO3，D项正确；
答案选D。
5．B
【详解】A．该螯合离子中C、O原子价电子对个数都是4，所以C、O原子都采用sp3杂化，C与O原子的杂化类型相同，A项正确；
B．该螯合离子中C、O原子都采用sp3杂化，具有甲烷结构特点，甲烷为四面体结构，所以该螯合离子中所有非氢原子不位于同一平面，B项错误；
C．该螯合离子中存在的极性键有C－H、C－O、O－K键，非极性键为C－C键，含有极性键个数为24个C－H极性键、12个C－O极性键、6个O－K极性键，非极性键为6个，C项正确；
D．离子化合物形成的晶体为离子晶体，该螯合离子为阳离子，其形成的晶体类型为离子晶体，D项正确；
答案选B。
6．C
【分析】根据图示结构，X元素原子半径最小，则X元素为氢；W的轨道有一个未成对电子，可能为3p1或3p5，根据图示成键结构可知W为氯；Y、Z同主族则Y为氧，Z为硫；据此分析。
【详解】A．同一主族元素，从上往下，电负性减弱，故电负性氧>硫；同一周期，从左往右电负性增强，故电负性硫N>C，A说法错误；
B．L为N元素，Q为Na元素。核外电子结构相同的离子，质子数越小，半径越大。N3-、Na+核外均为10e-，离子半径：N3+>Na+，B说法正确；
C．同一周期从左到右元素的非金属性增强。非金属性：N>C，最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H2CO3，C说法错误；
D．NF3中N价层电子对数=，N采取sp3杂化，1对孤电子对，分子空间结构为三角锥形，D说法错误；
故答案为：B。
14．D
【分析】由题意可知，W为CH3CHCNCH2OH。
【详解】A．X与互为同系物，错误；
B．该过程产生的中间体不可能，错误；
C．Z中带正电荷的C原子的杂化类型均为sp2，错误；
D．W分子中含有1个手性碳原子，正确。
故选D。
15．C
【详解】A．甲是石墨烯，存在大π键；乙的二维材料为石墨烯中镶嵌K原子，石墨烯、钾都能导电，所以甲、乙的二维材料都具有良好的导电性，故A正确；
B．甲、乙中碳原子都形成3个σ键，都是杂化，故B正确；
C．根据均摊原则，每个K原子构成的正六边形中含有K原子数为、C原子数为，乙的化学式为，故C错误；
D．甲中碳原子形成3个共价键，每个共价键被2个碳原子共用，碳原子数与键数之比为2：3，故D正确；
选C。
16．(1)三角锥形
(2)
(3) 酸 溶液中以为主，位于图像中A点左侧，由图可得(或，，电离程度更大，溶液显酸性)
(4) 5
【详解】（1）亚硫酸钠中的阴离子为，中S上的孤电子对数为×(6+2-3×2)=1、σ键电子对数为3、价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，略去孤电子对，其空间结构为三角锥形。
（2）Na2SO3属于强碱弱酸盐，其溶液呈碱性是由于发生了水解，其水解的离子方程式为+H2O+OH-。
（3）①由图可知，A点溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，c()=c()，溶液中的电荷守恒为c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+2c()+c()，则c(Na+)=2c()+c()，A点溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c()=c()＞c(H+)=c(OH-)。
②由图可知，H2SO3的Ka1=10-1.81、Ka2=10-7；NaHSO3溶液中既存在的水解平衡、又存在的电离平衡，的水解平衡常数Kh===10-12.19＜Ka2，的电离程度大于其水解程度，NaHSO3溶液呈酸性。
（4）K2Cr2O7具有强氧化性，将氧化成，被还原成Cr3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为+3+8H+=2Cr3++3+4H2O；c(OH-)≥=ml/L=10-9ml/L。则c(H+)≤10-5ml/L，调节pH应不低于5。
17．(1)
(2)BC
(3)与N相连的H带正电，与B相连的H带负电，两种H之间存在相互作用
(4)取少量反应后的溶液于试管，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸
【详解】（1）极易发生水解生成和，反应的化学方程式：；乙硼烷与试剂X反应制备硼氢化钠，且符合原子经济性反应，发生的化学方程式为：试剂X的化学式为； 与反应制备硼氢化钠的化学方程式：。
答案为：；；。
（2）A. 反应①中氢气的化合价发生变化为氧化还原反应，其中被还原，故错误；
B. 氨硼烷与水分子间形成氢键，溶解度增大相同条件下在水中的溶解度：氨硼烷乙烷，故正确；
C. 是一种一元弱酸，可以与甲醇反应酯化反应H3BO3+3CH3OH→B(OCH3)3+3H2O，生成为无机酸酯，故正确；
D. 氮化硼(BN)晶体有多种相结构，六方氮化硼结构与石墨相似，熔点高，故错误。
答案为：BC。
（3）氮氢键中电子对偏向氮，H带正电，硼氢键中电子对偏向氢，H带负电，两种H之间存在相互作用
答案为：与N相连的H带正电，与B相连的H带负电，两种H之间存在相互作用。
（4）氨硼烷和水发生反应，产生氢气，发生的反应为：,检验该反应后的溶液中阳离子的方法为：取少量反应后的溶液于试管，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸。
答案为：取少量反应后的溶液于试管，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸。
18．(1) 第四周期ⅣB族 >
(2) Fe 加热至60℃蒸发浓缩、冷却结晶
(3)6.6
(4)TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+ H2SO4
(5)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4 HCl
【分析】由题给流程可知，向钛铁矿中加入硫酸溶液酸浸，将FeTiO3转化为硫酸亚铁和TiOSO4，氧化亚铁和氧化铁转化为硫酸亚铁和硫酸铁，向溶液①中加入铁，将溶液中铁离子转化为亚铁离子，溶液②经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体和TiOSO4溶液；控制反应条件使TiOSO4在溶液中发生水解反应生成偏钛酸沉淀和硫酸，过滤得到偏钛酸和硫酸；偏钛酸煅烧分解生成二氧化钛，二氧化钛高温条件下与碳、氯气反应得到四氯化钛，熔融四氯化钛在氩气氛围中与镁反应生成氯化镁和金属钛。
【详解】（1）钛元素的原子序数为22，位于元素周期表第四周期ⅣB族；硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为V形，则硫酸根离子的键角大于水分子，故答案为：第四周期ⅣB族；>；
（2）由分析可知，加入铁的目的是将溶液中铁离子转化为亚铁离子，则试剂A为铁；由题中所给的溶解度曲线可知，60 ℃时，绿矾的溶解度最大，故从溶液②中获得绿矾的操作方法为加热至60℃蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体，故答案为：Fe；加热至60℃蒸发浓缩、冷却结晶；
（3）由溶度积可知，为防止亚铁离子浓度为0.5ml/L的溶液中生成氢氧化亚铁沉淀，溶液中氢氧根离子浓度小于=4×10—8ml/L，则溶液的pH不超过6.6，故答案为：6.6；
（4）由分析可知，控制反应条件使TiOSO4在溶液中发生水解反应生成偏钛酸沉淀和硫酸，反应的化学方程式为TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+ H2SO4，故答案为：TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+ H2SO4；
（5）由题意可知，制备纳米级TiO2·xH2O的反应为四氯化钛发生水解反应生成制备纳米级TiO2·xH2O沉淀和盐酸，反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4 HCl，故答案为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4 HCl。
19．(1)AB
(2)B
(3) －2、－1
(4)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
(5) a
【分析】软锰矿浆主要成分为，含少量等杂质，通入SO2溶浸，把MnO2还原为Mn2+，SO2被氧化为硫酸，使溶解，再加双氧水，把Fe2+氧化为Fe3+，然后加氨水，调节溶液的pH，使Fe3+、Al3+完全沉淀，而Mn2+不沉淀，得到MnSO4溶液，在加入K2S2O8，将MnSO4氧化为MnO2，和碳酸锂熔融，得到Li2MnO4，据此解答。
【详解】（1）A. 溶浸生产中为提高吸收率可采取的措施有不断搅拌，使和软锰矿浆充分接触，A正确；
B. 减小通入的流速，使得到充分反应，B正确；
C. 减少软锰矿浆的进入量不利于的转化，C错误；
D. 增大通入的流速，会导致来不及反应就逸出去了，D错误；
故答案为AB；
（2）A．氧化亚铁离子的同时会引入新杂质，A不选；
B．的还原产物是水，不会引入杂质，B选；
C．的还原产物是氮氧化合物，污染空气，C不选；
答案选B。
（3）中含有过氧键，其中原子的化合价为－2、－1，S原子的价层电子对数是4，不含有孤电子对，杂化方式为。
（4）将MnO2和Li2CO3反应生成LiMn2O4，Mn元素由+4价降到了+3.5价，必然还有元素化合价升高，C元素是+4价，不能再升高了，所以只能是O元素升高，所以还要生成O2，根据升降守恒和原子守恒，以及4：1，可得方程式为8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑；
（5）①放电时为原电池，电池正极发生得到电子的还原反应，电极反应式为。
②充电时为电解池，阳离子向阴极移动即向电池的负极移动，则向a极移动。