高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质练习，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2023·日照高二月考)下列有关键的极性和分子极性的叙述不正确的是( )
A.极性分子中可能存在非极性键,非极性分子中也可能存在极性键
B.以极性键结合的分子不一定是极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是分子的空间结构不对称或分子的空间结构为键角小于180°的非直线形
D.O3为同一元素组成的单质分子,故O3为非极性分子
2.(2024·吉林名校高二期中联考)不同周期主族元素的简单氢化物沸点变化曲线如图,依据图示,下列说法错误的是( )
A.碳族元素简单氢化物的沸点逐渐升高,是由于其组成和结构相似,相对分子质量依次增加
B.氢键一般表示为A—H…B,则氯化氢分子间的氢键可表示为Cl—H…Cl
C.在没有氢键存在的情况下,图中氢化物的沸点主要取决于分子间作用力,即范德华力
D.N、O、F的简单氢化物沸点高于同主族相邻元素,是因为存在分子间氢键
3.(2023·山东济宁高二期末)下列有关叙述错误的是( )
A.利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子
B.氢键是一种特殊化学键,它广泛地存在于自然界中
C.互为手性异构体的分子互为镜像,且分子组成相同
D.由酸性:FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性:ClCH2COOH>CH3COOH
4.(2024·淄博高二上学期期末)下列关于物质结构与性质的说法正确的是( )
A.同温同压下O2在水中的溶解度大于O3
B.BCl3和PCl3的中心原子均采用sp3杂化
C.氢键(X—H…Y)中三原子共线时作用力最强
D.SO32-的VSEPR模型与其空间结构均为三角锥形
5.(2023·广州高三期末)科学家研发了一种能让人如鱼那样从水中持续不断吸收氧气的水晶材料——“海王水晶”,其吸收氧气的能力依靠的是钴离子。下列说法正确的是( )
A.氧气在水中溶解度小是因为O2是非极性分子
B.H2O分子内存在的化学键有极性键、σ键和氢键
C.矿物水晶的结构式为OSiO
D.钴元素位于元素周期表第ⅧB族,d区
6.(2024·吉林名校高二期中)下列有关分子结构与性质的描述错误的是( )
A.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸
B.NO3-、BF3、SO3三种微粒的空间结构和VSEPR模型都相同
C.CCl4、CO2、SO2、CS2都是由极性键构成的非极性分子
D.相同元素原子之间通过共同电子对形成化学键,一般键能越大,键长越短
7.(2023·石家庄高二期末)微粒间的相互作用是影响物质性质的重要因素。下列说法正确的是( )
A.稳定性:H2O>H2S,是由于水分子间存在氢键
B.沸点:HBr>HCl,是由于HBr的相对分子质量较大,分子间作用力较大
C.酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于—Cl是吸电子基,CH2ClCOOH羧基中羟基的极性更小
D.沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,是由于前者形成分子内氢键,后者形成分子间氢键
8.(2023·厦门高二期末)如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
9.下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高
C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱
D.CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高
10.离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1⁃乙基⁃3⁃甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.该离子液体中C、N杂化方式均有sp3
B.阴离子呈正四面体形
C.阳离子中σ键数目是π键数目的10倍
D.该离子液体与水能够形成氢键
11.(2024·云南师大附中月考)下列说法正确的是( )
A.邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点低
B.HF比HCl稳定可用范德华力强弱解释
C.中不含手性碳原子
D.形成氢键A—H…B的三个原子总在一条直线上
12.(2024·华中师大附中月考)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都不正确的是( )
A.键角:H3O+>H2O,是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O中O上的少
B.热稳定性:HF>H2O>NH3,是由于相对分子质量依次减小
C.沸点:N2H4>P2H4,是由于N2H4分子间存在氢键
D.酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH,是由于吸电子基团数目的增多
13.(2024·浙江培优联盟月考)PCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.分子中5个P—Cl键能不都相同
B.键角(Cl—P—Cl)有90°、120°、180°三种
C.PCl5受热后分解生成的PCl3呈三角锥形
D.PCl5水解可得次氯酸,用于漂白、消毒
14.(2024·合肥一中高二期末)二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如图所示。制备方法:在120 ℃向硫黄粉(用CCl4浸润)中通入Cl2。
已知:常温下S2Cl2遇水易水解,并产生使品红褪色的气体。下列说法错误的是( )
A.S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构
B.S2Cl2中S原子的杂化类型为sp2杂化
C.用CCl4浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl
二、非选择题(本题共3小题,共44分)
15.(12分,每空3分)在极性分子中,正电中心与负电中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱与偶极长和电荷量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩是偶极长和电荷量的乘积即μ=dq。在非极性分子中,其正、负电荷中心重合,故μ为0。试回答下列问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的有 。
(2)治癌药物Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个顶点。已知该化合物有两种同分异构体,棕黄色化合物的μ>0,淡黄色化合物的μ=0。试写出两种同分异构体的结构简式: 、 ,在水中溶解度较大的是 (填结构简式)。
16.(16分)均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比均为1∶1,B和D分子中的原子个数比均为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。
请回答下列问题。
(1)(1分)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为____________(填元素符号)。
(2)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是 。
(3)B分子的空间结构为 形,该分子属于 (填“极性”或“非极性”)分子。由此可以预测B分子在水中的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(4)(5分)A、B两分子的中心原子的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为 (填化学式),若设A的中心原子为X,B的中心原子为Y,比较下列物质的酸性强弱(填“>”“CH3COOH,可知酸性:ClCH2COOH>CH3COOH
答案 B
解析 氢键不是化学键,是一种比较强的分子间作用力,它广泛地存在于自然界中,故B错误;F和Cl的电负性均大于H,则C—F、C—Cl的极性大于C—H,则—CH2F、—CH2Cl的极性大于—CH3,使得FCH2COOH和ClCH2COOH中羧基中羟基的极性更大,酸性都大于乙酸,故D正确。
4.(2024·淄博高二上学期期末)下列关于物质结构与性质的说法正确的是( )
A.同温同压下O2在水中的溶解度大于O3
B.BCl3和PCl3的中心原子均采用sp3杂化
C.氢键(X—H…Y)中三原子共线时作用力最强
D.SO32-的VSEPR模型与其空间结构均为三角锥形
答案 C
解析 O3分子为极性分子,根据“相似相溶”原理可知,同温同压下O3在水中的溶解度比O2大,A错误;BCl3分子中B的价层电子对数为3,B采取sp2杂化,PCl3分子中P的价层电子对数为4,P采用sp3杂化,B错误;氢键(X—H…Y )中三原子在一条直线上时,原子轨道达到最大重叠,作用力最强,C正确;SO32-中S的价层电子对数为4,S采取sp3杂化,SO32-的VSEPR模型为四面体形,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,D错误。
5.(2023·广州高三期末)科学家研发了一种能让人如鱼那样从水中持续不断吸收氧气的水晶材料——“海王水晶”,其吸收氧气的能力依靠的是钴离子。下列说法正确的是( )
A.氧气在水中溶解度小是因为O2是非极性分子
B.H2O分子内存在的化学键有极性键、σ键和氢键
C.矿物水晶的结构式为OSiO
D.钴元素位于元素周期表第ⅧB族,d区
答案 A
解析 氢键不是化学键,是分子间作用力,故B错误;二氧化硅是原子构成的物质,每个Si原子连接4个O原子,每个O原子连接2个Si原子,故C错误;钴元素位于元素周期表第Ⅷ族,故D错误。
6.(2024·吉林名校高二期中)下列有关分子结构与性质的描述错误的是( )
A.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸
B.NO3-、BF3、SO3三种微粒的空间结构和VSEPR模型都相同
C.CCl4、CO2、SO2、CS2都是由极性键构成的非极性分子
D.相同元素原子之间通过共同电子对形成化学键,一般键能越大,键长越短
答案 C
解析 二氧化硫为极性分子。
7.(2023·石家庄高二期末)微粒间的相互作用是影响物质性质的重要因素。下列说法正确的是( )
A.稳定性:H2O>H2S,是由于水分子间存在氢键
B.沸点:HBr>HCl,是由于HBr的相对分子质量较大,分子间作用力较大
C.酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于—Cl是吸电子基,CH2ClCOOH羧基中羟基的极性更小
D.沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,是由于前者形成分子内氢键,后者形成分子间氢键
答案 B
解析 水中存在氢键,水的沸点高,与物质的稳定性无关,而非金属性:O>S,所以稳定性:H2O>H2S,故A错误;影响沸点高低的因素为分子间作用力,HBr分子间作用力较大,沸点较高,故B正确;酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH是因为Cl的非金属性较强,吸引电子对的能力强,Cl原子为吸电子基,使得羟基极性增强,易电离出H+,故C错误;邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,使其熔、沸点降低,对羟基苯甲酸分子之间存在氢键,使其熔、沸点升高,故D错误。
8.(2023·厦门高二期末)如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
答案 D
解析 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;水分子的稳定性与氢键无关,O的非金属性强,导致H—O稳定,D错误。
9.下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高
C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱
D.CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高
答案 B
解析 HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于H—X(X为卤素原子)的键能依次减小,故A错误;F2、Cl2、Br2、I2相对分子质量依次增大,分子间的范德华力依次增强,所以其熔、沸点也依次升高,故B正确;、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱,与O—H的极性有关,与范德华力无关,故C错误;CH3—O—CH3的沸点比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力,故D错误。
10.离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1⁃乙基⁃3⁃甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.该离子液体中C、N杂化方式均有sp3
B.阴离子呈正四面体形
C.阳离子中σ键数目是π键数目的10倍
D.该离子液体与水能够形成氢键
答案 C
解析 该离子液体中C、N原子形成的化学键有单键和双键,杂化方式有sp3、sp2,故A正确;阴离子BF4-中的B原子为sp3杂化,根据VSEPR模型判断空间结构是正四面体形,故B正确;单键是σ键,双键中一个是σ键,一个是π键,阳离子中含有19个σ键,2个π键,σ键数目不是π键数目的10倍,故C错误;该物质中含有电负性大的N和F原子,故能与水中的氢原子形成氢键,故D正确。
11.(2024·云南师大附中月考)下列说法正确的是( )
A.邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点低
B.HF比HCl稳定可用范德华力强弱解释
C.中不含手性碳原子
D.形成氢键A—H…B的三个原子总在一条直线上
答案 A
解析 邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,A正确;HF比HCl稳定是由于H—F键能比H—Cl键能大的缘故,B错误;在有机物分子中,连接四个不同的原子或基团的碳原子是手性碳原子,该分子中连接溴原子的碳原子为手性碳原子,C错误;氢键具有一定的方向性,但形成氢键的原子不一定在一条直线上,如邻羟基苯甲酸形成的分子内氢键,D错误。
12.(2024·华中师大附中月考)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都不正确的是( )
A.键角:H3O+>H2O,是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O中O上的少
B.热稳定性:HF>H2O>NH3,是由于相对分子质量依次减小
C.沸点:N2H4>P2H4,是由于N2H4分子间存在氢键
D.酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH,是由于吸电子基团数目的增多
答案 B
13.(2024·浙江培优联盟月考)PCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.分子中5个P—Cl键能不都相同
B.键角(Cl—P—Cl)有90°、120°、180°三种
C.PCl5受热后分解生成的PCl3呈三角锥形
D.PCl5水解可得次氯酸,用于漂白、消毒
答案 D
解析 键长越短,键能越大,键长不同,所以分子中5个P—Cl键能不都相同,故A正确;上下两个顶点与中心P原子形成的键角为180°,中间为平面结构,构成三角形的键角为120°,顶点与平面形成的键角为 90°,故B正确;三氯化磷分子中,P原子价层电子对数为4,含有1个孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,故C正确;PCl5水解可得到H3PO4和HCl,不会得到次氯酸,故D错误。
14.(2024·合肥一中高二期末)二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如图所示。制备方法:在120 ℃向硫黄粉(用CCl4浸润)中通入Cl2。
已知:常温下S2Cl2遇水易水解,并产生使品红褪色的气体。下列说法错误的是( )
A.S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构
B.S2Cl2中S原子的杂化类型为sp2杂化
C.用CCl4浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl
答案 B
解析 S2Cl2分子中S原子连接2个共价键,Cl原子连接1个共价键,S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构,故A正确;S2Cl2分子中S原子价层电子对数为4,采取sp3杂化,故B错误;S单质和CCl4是非极性分子,由相似相溶原理可知,S在CCl4中的溶解度较大,故C正确;常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素由+1价部分升高到+4价(生成SO2),部分S元素化合价降低到0价(生成S),所以反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,故D正确。
二、非选择题(本题共3小题,共44分)
15.(12分,每空3分)在极性分子中,正电中心与负电中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱与偶极长和电荷量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩是偶极长和电荷量的乘积即μ=dq。在非极性分子中,其正、负电荷中心重合,故μ为0。试回答下列问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的有 。
(2)治癌药物Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个顶点。已知该化合物有两种同分异构体,棕黄色化合物的μ>0,淡黄色化合物的μ=0。试写出两种同分异构体的结构简式: 、 ,在水中溶解度较大的是 (填结构简式)。
答案 (1)CS2 (2)
解析 (1)四种分子中CS2是直线形的对称结构,属于非极性分子,μ=0;HCl、H2S、SO2都是极性分子,μ≠0。(2)根据题意可知,淡黄色化合物结构对称,为非极性分子,棕黄色化合物结构不对称,为极性分子,根据相似相溶规律,极性分子在水中的溶解度更大。
16.(16分)均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比均为1∶1,B和D分子中的原子个数比均为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。
请回答下列问题。
(1)(1分)A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为____________(填元素符号)。
(2)A与HF相比,其熔、沸点较低,原因是 。
(3)B分子的空间结构为 形,该分子属于 (填“极性”或“非极性”)分子。由此可以预测B分子在水中的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(4)(5分)A、B两分子的中心原子的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为 (填化学式),若设A的中心原子为X,B的中心原子为Y,比较下列物质的酸性强弱(填“>”“O>Cl>S (2)HF分子之间存在氢键 (3)V 极性 大 (4)HClO4>H2SO4 < < < (5)sp3 2
解析 根据18电子化合物的分子中原子个数比可推知A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(1)四种化合物中相对原子质量较大的四种元素分别为Cl、S、O、N。根据第一电离能的递变规律可知,四种元素的第一电离能:N>O>Cl>S。(2)HF分子之间存在氢键和范德华力,而HCl分子之间只存在范德华力,所以HF的熔、沸点高于HCl。(4)A、B的中心原子为Cl和S,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4和H2SO4,因为非金属性:Cl>S,所以酸性:HClO4>H2SO4;X、Y的化合价越高酸性越强,所以酸性:HClO