人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构练习题，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1、(双选)下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H键)和3个π键(C≡C键)
D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H键和C—C键均为σ键
2、在下列的比较中错误的是( )
A．强度：σ键＞π键 B．键角：H2O＜CO2
C．键长：H-F＞F-F D．键能C-C＞C-Si
3、下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型
B．分子中价层电子对相互排斥决定了分子的立体构型
C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定
4、下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能参加杂化
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
5、下列物质中存在配位键的是( )
①H3O＋ ②[B(OH)4]－ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
6、下列叙述正确的是（ ）
A．与均为10电子粒子，它们互为等电子体
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．H2O直线形分子，是非极性分子
D．N、O、F的电负性逐渐增大
7、下列物质的性质或数据与氢键无关的是( )
A．氨气极易溶于水
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
8、下列含氧酸中酸性最弱的是( )
A．HclO B．HNO3 C．H2SO4 D．HIO4
9、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键是非极性键
B．分子中不存在孤电子对
C．NCl3分子是极性分子
D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高
10、某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是（ ）
A．非金属性： Z＞Y
B．该结构中Z均满足8电子稳定结构
C．M的焰色试验呈黄色
D．氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
11、某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．Z的氧化物只含极性键
B．原子半径：M>W>X>Y>Z
C．Z的氢化物沸点一定比X的氢化物的沸点高
D．W形成最高价氧化物对应水化物的酸性弱于X
12、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．60 g二氧化硅中含有Si-O键的数目为2NA
B．在密闭容器中加入2 ml SO2和1 ml O2，充分反应后可得到SO3分子的数目为2NA
C．常温下，18 g H2O中含有氢键的数目小于2NA
D．标准状况下，22.4L HF中含有个分子
13、下列事实与氢键无关的是( )
A．水和乙醇可以以任意比例互溶
B．氨容易液化
C．液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式
D．甲烷难溶于水而易溶于四氯化碳
14、下列物质中，酸性最强的是（ ）
A．B．C．D．
15、煤矿爆炸事故会造成重大人员伤亡和财产损失，其元凶是煤矿坑道气中含有的甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是（ ）
A．甲烷分子是一种呈正四面体型的、含极性键的非极性分子
B．甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，可形成两种不同结构的分子
C．甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业
D．甲烷分子中的碳氢键完全相同
16、的分子结构与相似，如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．是极性分子
B．分子中所有原子均满足8电子稳定结构
C．分子中既含有极性键又含有非极性键
D．的相对分子质量比大，熔、沸点高
17、下列叙述与范德华力无关的是( )
A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B．通常状况下氯化氢为气体
C．氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D．氟、氯、溴、碘的气态氢化物的稳定性越来越弱
18、与NO互为等电子体的是（ ）
A．SO3 B．P4C．CH4D．NO2
二、填空题。（3题）
19、回答下列问题。
(1)指出下列粒子的空间结构
①OF2_______；
②BeF2_______；
③PF3_______；
④SO3 _______。
(2)在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，硼原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间构型为_______ 。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。
(4)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用_______杂化。H3O＋中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为_______ 。
(5)SO的空间构型是_______ ，其中硫原子的杂化轨道类型是_______。
20、(1)CO2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_______ ；氢、碳、氧元素的原子可组成多种分子，写出其中一种能形成分子间氢键的物质名称：_______。
(2)O的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是：
_______ 。
(3)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是_______ 。
21、数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分：
用上表所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有________________________(填化学式，下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有______________。
(3)与H＋可直接形成配位键的分子有______________。
(4)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有________，它的立体构型为______________。
(5)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是________，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成了________。
(6)CO的结构可表示为Oeq \(\s\up7(→,===)C，与CO结构最相似的分子是__________，这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。
三、综合应用题。
22、采矿废水中常含有氢氰酸(HCN)和亚砷酸(H3AsO3)等有害物质，必须经过处理达标后才能排放。
Ⅰ.金矿提金时，用NaCN溶液浸取获得Na[Au(CN)2]进一步处理时产生氢氰酸(HCN，电离常数K=5×10-10)。
(1)NaCN中σ键与π键数目之比为_______。
(2)通过电激发产生羟基自由基(HO*)和OH-可处理废水中的CN-，可能的反应机理如图所示。
①反应I的离子方程式为_______。
②虚线方框内的过程可描述为_______。
Ⅱ.工业上常将废水中的亚砷酸(H3AsO3)氧化成砷酸(H3AsO4)，再调节到合适的pH范围内用吸附剂脱除。砷酸(H3AsO4)溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
(3)砷元素基态原子的电子排布式为：_______。
(4)当溶液pH=4.1时，=_______。
(5)在25℃时，在浓度均为0.1 ml/L的NaCN溶液和NaH2AsO4溶液中，pH较大的是_______。
23、钒是人体不可缺少的元素，Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后，钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________ 。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在，各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V)， 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明，钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应，写出该反应的离子方程式__________ 。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的，画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的，指出产生手性的原因：
__________ 。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体，在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________ 。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶，需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 ml，用0.01 ml dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由：__________
__________ 。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30mldm-3以下。__________ 。
第二章 分子结构与性质 阶段性练习题2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2（含答案）
一、选择题。（18题）
1、(双选)下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H键)和3个π键(C≡C键)
D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H键和C—C键均为σ键
【答案】BD
2、在下列的比较中错误的是( )
A．强度：σ键＞π键 B．键角：H2O＜CO2
C．键长：H-F＞F-F D．键能C-C＞C-Si
【答案】C
3、下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型
B．分子中价层电子对相互排斥决定了分子的立体构型
C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定
【答案】D
4、下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能参加杂化
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
【答案】B
5、下列物质中存在配位键的是( )
①H3O＋ ②[B(OH)4]－ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
【答案】A
6、下列叙述正确的是（ ）
A．与均为10电子粒子，它们互为等电子体
B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
C．H2O直线形分子，是非极性分子
D．N、O、F的电负性逐渐增大
【答案】D
7、下列物质的性质或数据与氢键无关的是( )
A．氨气极易溶于水
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
【答案】D
8、下列含氧酸中酸性最弱的是( )
A．HclO B．HNO3 C．H2SO4 D．HIO4
【答案】A
9、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键是非极性键
B．分子中不存在孤电子对
C．NCl3分子是极性分子
D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高
【答案】C
10、某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是（ ）
A．非金属性： Z＞Y
B．该结构中Z均满足8电子稳定结构
C．M的焰色试验呈黄色
D．氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
【答案】D
11、某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．Z的氧化物只含极性键
B．原子半径：M>W>X>Y>Z
C．Z的氢化物沸点一定比X的氢化物的沸点高
D．W形成最高价氧化物对应水化物的酸性弱于X
【答案】D
12、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．60 g二氧化硅中含有Si-O键的数目为2NA
B．在密闭容器中加入2 ml SO2和1 ml O2，充分反应后可得到SO3分子的数目为2NA
C．常温下，18 g H2O中含有氢键的数目小于2NA
D．标准状况下，22.4L HF中含有个分子
【答案】C
13、下列事实与氢键无关的是( )
A．水和乙醇可以以任意比例互溶
B．氨容易液化
C．液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式
D．甲烷难溶于水而易溶于四氯化碳
【答案】D
14、下列物质中，酸性最强的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
15、煤矿爆炸事故会造成重大人员伤亡和财产损失，其元凶是煤矿坑道气中含有的甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是（ ）
A．甲烷分子是一种呈正四面体型的、含极性键的非极性分子
B．甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，可形成两种不同结构的分子
C．甲烷是重要的化工原料，其分解产物可用于合成氨和橡胶工业
D．甲烷分子中的碳氢键完全相同
【答案】B
16、的分子结构与相似，如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．是极性分子
B．分子中所有原子均满足8电子稳定结构
C．分子中既含有极性键又含有非极性键
D．的相对分子质量比大，熔、沸点高
【答案】D
17、下列叙述与范德华力无关的是( )
A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B．通常状况下氯化氢为气体
C．氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D．氟、氯、溴、碘的气态氢化物的稳定性越来越弱
【答案】D
18、与NO互为等电子体的是（ ）
A．SO3 B．P4C．CH4D．NO2
【答案】A
二、填空题。（3题）
19、回答下列问题。
(1)指出下列粒子的空间结构
①OF2_______；
②BeF2_______；
③PF3_______；
④SO3 _______。
(2)在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，硼原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间构型为_______ 。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。
(4)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用_______杂化。H3O＋中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为_______ 。
(5)SO的空间构型是_______ ，其中硫原子的杂化轨道类型是_______。
【答案】(1) V形 直线形 三角锥形 平面三角形
(2) 120° sp2 正四面体形
(3) 三角锥形 sp3
(4) sp3 H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小
(5) 正四面体形 sp3
20、(1)CO2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_______ ；氢、碳、氧元素的原子可组成多种分子，写出其中一种能形成分子间氢键的物质名称：_______。
(2)O的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是：
_______ 。
(3)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是_______ 。
【答案】（1）范德华力 乙酸 （2）水分子与乙醇分子之间能形成氢键
（3）NH3分子间存在氢键
21、数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分：
用上表所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有________________________(填化学式，下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有______________。
(3)与H＋可直接形成配位键的分子有______________。
(4)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有________，它的立体构型为______________。
(5)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是________，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成了________。
(6)CO的结构可表示为Oeq \(\s\up7(→,===)C，与CO结构最相似的分子是__________，这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。
【答案】(1)H2O、Ne、CH4、NH3 (2)CH4、CO2 (3)NH3、H2O
(4)CH4 正四面体形 (5)NH3 氢键 (6)N2 不相同 配位键
三、综合应用题。
22、采矿废水中常含有氢氰酸(HCN)和亚砷酸(H3AsO3)等有害物质，必须经过处理达标后才能排放。
Ⅰ.金矿提金时，用NaCN溶液浸取获得Na[Au(CN)2]进一步处理时产生氢氰酸(HCN，电离常数K=5×10-10)。
(1)NaCN中σ键与π键数目之比为_______。
(2)通过电激发产生羟基自由基(HO*)和OH-可处理废水中的CN-，可能的反应机理如图所示。
①反应I的离子方程式为_______。
②虚线方框内的过程可描述为_______。
Ⅱ.工业上常将废水中的亚砷酸(H3AsO3)氧化成砷酸(H3AsO4)，再调节到合适的pH范围内用吸附剂脱除。砷酸(H3AsO4)溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
(3)砷元素基态原子的电子排布式为：_______。
(4)当溶液pH=4.1时，=_______。
(5)在25℃时，在浓度均为0.1 ml/L的NaCN溶液和NaH2AsO4溶液中，pH较大的是_______。
【答案】(1)1:2
(2) 2OH-+2CN-+10HO*=N2↑+2+6H2O 氧气在阴极表面得到电子被还原成*，结合氯离子生成*O2H，*O2H分解为氧气和H2O2。
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或 [Ar]3d104s24p3 (4)10 (5)NaCN
23、钒是人体不可缺少的元素，Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后，钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________ 。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在，各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V)， 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明，钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应，写出该反应的离子方程式__________ 。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的，画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的，指出产生手性的原因：
__________ 。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体，在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________ 。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶，需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 ml，用0.01 ml dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由：__________
__________ 。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30mldm-3以下。__________ 。
【答案】（1）VO 、H2VO 、
VO2(H2O) 和V2O
（2）Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O
（3）如图所示：

分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺
（4）Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O、
V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O、
Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O
（5）(1)如果在弱酸性条件下，采取沉淀法除铁，则有以下问题：
A．Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B． Fe (OH)3具有胶体的性质，过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解，Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。@采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。 采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
(2)第二步
或者：
(1)第一步
(2)第二步
目前空气的主要成分
N2、O2、CO2、H2O及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分
CH4、NH3、CO、CO2等
配离子
[Fe(edta)]2-
[Fe(edta)]-
[Fe(phen)3]2+
[Fe(phen)3]3+
2.1×1014
1.7×1024
2.0×1021
1.3×1014
沉淀
Ksp
Fe(OH)2
Fe(OH)3
8.0×10-16
4.0×10-38
目前空气的主要成分
N2、O2、CO2、H2O及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分
CH4、NH3、CO、CO2等
配离子
[Fe(edta)]2-
[Fe(edta)]-
[Fe(phen)3]2+
[Fe(phen)3]3+
2.1×1014
1.7×1024
2.0×1021
1.3×1014
沉淀
Ksp
Fe(OH)2
Fe(OH)3
8.0×10-16
4.0×10-38
设残余Fe3+浓度为x ml dm-3
Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-
=1.7 ×1024
x=2.9 ×10-27
设残余Fe3+浓度为y ml dm-3
Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+
= 1.3 ×1014
y= 2.2 ×10-35
设残余Fe3+浓度为x ml dm-3
Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)
= 1.3 ×1014
3.8 ×10-13
设残余Fe3+浓度为y ml dm-3
Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-
=1.7 ×1024
y= 2.2 ×10-35