高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构同步练习题

第二章   分子结构与性质

第三节   分子结构与物质性质

2.3.2分子间的作用力 分子的手性

一．选择题

1. 下列关于氢键的说法正确的是

A. 由于氢键的作用，使、、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为
B. 氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内
C. 没有氢键就没有生命
D. 相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多

【答案】C

【解析】

A. “反常”是指它们在本族元素的氢化物沸点排序中的现象，三种物质的沸点高低顺序可由事实得出，常温下只有水是液体，水的沸点最高，故A错误；
B. 氢键存在于不直接相连但相邻的H、或N、原子间，所以分子内也可能存在氢键，如邻羟基苯甲醛分子内含有氢键，故B错误；
C. 因为氢键的存在使常温常压下的水呈液态，而液态水是生物体营养传递的基础，故C正确；
D. 水在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键，故D错误。
故选C。

2. 下列对分子性质的解释中，正确的是

A. 极易溶于水而难溶于水只是因为是极性分子，是非极性分子
B. 乳酸具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子
C. 水很稳定以上才会部分分解是因为水分子间存在大量的氢键
D. 已知酸性：，因为的氧原子数大于HClO的氧原子数

【答案】B

【解析】

A.与水分子之间存在氢键，使氨气易溶于水，所以极易溶于水的原因为是极性分子和氨气与水分子间存在氢键，故A错误；
B.中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，存在对映异构即手性异构体，故B正确；
C.水很稳定以上才会部分分解是因为水中含有的键非常稳定，与存在氢键无关，故C错误；
D.的非羟基氧原子数比HClO的多，含氧酸中非羟基氧原子数越多，酸性越强，所以磷酸的酸性强于次氯酸，故D错误；
故选：B。

3. 若不断地升高温度，会实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的转化。在转化的各阶段被破坏的主要作用依次是

A. 氢键、分子间作用力、非极性键 B. 氢键、氢键、极性键
C. 氢键、极性键、分子间作用力 D. 分子间作用力、氢键、非极性键

【答案】B

【解析】

固态水中和液态水中都含有氢键，“雪花水水蒸气”主要是氢键被破坏，属于物理变化，共价键没有被破坏，“水蒸气氧气和氢气”为化学变化，破坏的是极性共价键。
综上所述，B项正确。
故选B。

4. 现有T、A、B、C、D、E、F七种前四周期元素，原子序数依次增大。T的原子半径在周期表中最小，基态A原子s能级上电子总数是p能级上电子总数的2倍，基态C原子的价电子排布式为，D、E位于同主族，且未成对电子数均为0，基态F原子为前四周期元素中未成对电子数最多的元素，根据以上信息下列说法正确的是

A. 基态F原子占有15种能量不同的原子轨道
B. T、A、B可组成一种直线形分子，其中键和键数目之比为
C. 分解温度
D. A、B、C的简单氢化物中，最稳定的是C的氢化物，沸点最高的也是C的氢化物

【答案】D

【解析】

T、A、B、C、D、E、F七种前四周期元素中，原子序数依次增大；T的原子半径在周期表中最小，T为氢元素；基态C原子的价电子排布式为，，所以核电荷数为8，C为氧元素；基态A原子s能级上电子总数是p能级上电子总数的2倍，A为碳元素；D、E位于同主族，且未成对电子数均为0，D为镁元素，E为钙元素；基态F原子为前四周期元素中未成对电子数最多的元素，F为铬元素；由于A为碳元素，C为氧元素，所以B为氮元素，
A.基态铬原子核外电子排布式为，占有15种原子轨道，但是同一能级的轨道能量相同，故A错误；
B.T、A、B可组成一种直线形分子HCN，结构式为，其中键和键数目之比为，故B错误；
C.碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳分子。镁离子半径小于钙离子半径，所以与氧离子形成的离子键较强，晶格能较大，因此碳酸镁的热分解温度较低，故C错误；
D.A、B、C的简单氢化物分别为、、；元素的非金属性越强，则对应的氢化物越稳定，非金属性：，因此最稳定；由于水分子间存在氢键，且数目大于氨气，因此沸点最高，故D正确；
故选D。

5. 液氨是富氢物质，是氢能的理想载体。下列说法不正确的是       

A. 分子中氮原子的杂化方式为杂化
B. 中，分子是配体
C. 相同压强下，的沸点比的沸点低
D. 与、、互为等电子体

【答案】C

【解析】

A.氨气分子中氮原子价层电子对个数，所以N原子采用杂化，故A正确；
B.在离子中，提供空轨道，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，分子是配体，故B正确；
C.和结构相似且都属于分子晶体，分子晶体的熔沸点随着其相对分子质量的增大而增大，但氢键能增大物质的沸点，氨气存在分子间氢键，所以相同压强时，和比较，氨气沸点高，故C错误；
D.等电子体为原子数相等和价电子数相等的原子团，与、、均含有5个原子团，且价电子数均为8，为等电子体，故D正确；
故选C。

6. 固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 

A. 冰表面第一层中，HCl以分子形式存在
B. 冰表面第二层中，浓度为设冰的密度为
C. 冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变
D. 冰表面各层之间，均存在可逆反应

【答案】D

【解析】

A.由图可知，冰表面第一层中存在HCl分子，则HCl以分子形式存在，故A正确；
B.冰表面第二层中，：：1，设水的体积为1L，溶液体积近似为1L，则浓度为，故B正确；
C.冰表面第三层中，仍存在分子，则冰的氢键网络结构保持不变，故C正确；
D.由图可知，只有第二层存在HCl气体分子在冰表面吸附和离解过程，第一、三层不存在，故D错误。
故选D。

7. 下列说法不正确的是

A. HClO、、、的酸性依次增强
B. 苹果酸含有1个手性碳原子
C. HCl、、均易溶于水的原因之一是与分子均形成氢键
D. 以极性键结合的分子不一定是极性分子

【答案】C

【解析】
A. HClO、、、分子中非羟基氧原子数依次为：0、1、2、3，含氧酸中非羟基氧原子个数越多，酸性越强，则HClO、、、的酸性依次增强，故A正确；
B.苹果酸中连接羟基的碳原子上连接有4个不同的原子或原子团，是手性碳原子，故B正确；
C.HCl与水分子之间不能形成氢键，故C错误；
D.含有极性键的分子可能为极性分子，也可为非极性分子，如甲烷是由极性键构成的非极性分子，故D正确。
故选C。

8. 下列关于、、三种物质的说法正确的是     

A. 在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B. 和均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C. 为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D. 在水中的溶解度很大只是由于分子为极性分子

【答案】B

【解析】

根据“相似相溶”规律，水是极性分子，是非极性分子，和都是极性分子，故C在水中的溶解度很小，和均易溶于水，A项错误、B项正确；
C.在常温下是液体，和在常温下是气体，故三种物质中的熔、沸点最高，C项错误；
D.在水中的溶解度很大，除了与分子为极性分子有关外，还与分子和分子之间可形成氢键有关，D项错误。

9. 某化合物的分子式为，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为和，已知分子的键角为。下列推断不正确的是   

A. 分子的立体构型为V形
B. 键为极性共价键，分子为非极性分子
C. 与相比，的熔点、沸点比的低
D. 分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而分子间能形成氢键

【答案】B

【解析】

根据各元素在周期表中的位置可知，A为O元素，B为F元素，该分子为，
A.分子键角为，为V形结构，故A正确；
B.键为极性共价键，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；
C.分子之间存在氢键，熔、沸点较高，故C正确；
D.分子之间存在氢键，分子中不含有H原子，分子间不能形成氢键，故D正确。
故选B。

10. 胆矾可写为，其结构示意图如下：

下列有关胆矾的说法正确的是   

A. 的价电子排布式为
B. 所有氧原子都采取杂化
C. 胆矾中含有的粒子间作用力有离子键、极性键、配位键和氢键
D. 胆矾所含元素中，H、O、S的半径及电负性依次增大

【答案】C

【解析】
A.Cu是29号元素，原子核外电子数为29，Cu原子的核外电子排布式为，失去4s、3d能级上各一个电子生成铜离子，故铜离子价电子电子排布式，故A错误；
B.氧原子并不都是杂化，该结构中的氧原子部分饱和，部分不饱和，杂化方式不同。从现代物质结构理论出发，硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个键之外，还形成了反馈键。形成键的电子不能处于杂化轨道上，O必须保留未经杂化的p轨道，就不可能都是杂化，故B错误；
C.胆矾为离子化合物，含有离子键，中原子间为极性键，分子之间有氢键，和之间为配位键，故C正确；
D.胆矾所含元素中，H、O、S的半径依次增大，但电负性，故D错误。 
故选C。

11. 下列关于N、B所形成化合物的结构和性质的叙述正确的是

A. 中N和B的杂化方式不同
B. 熔点：原子晶体原子晶体
C. 含大键，形成的大键的电子由N、B提供
D. 的沸点明显高于的原因是分子间形成的氢键更强

【答案】D

【解析】

A.中N和B的杂化方式相同，都是杂化，故A错误；
B.原子半径，故原子晶体熔点：原子晶体原子晶体，故B错误；
C.含大键，形成的大键的电子由每个N原子提供一对电子，B原子不提供电子，故C错误；
D.和都存在分子间氢键，但分子间氢键更强，故沸点更高，故D正确。

12. 某种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下：
    
    下列关于该高分子说法正确的是

A. 结构简式可以表示为：
B. 单体具有4种不同化学环境的氢原子
C. 合成该高分子的反应为缩聚反应
D. 氢键对该高分子的性能没有影响

【答案】A

【解析】

A、由聚合物片段图可知，该物质由多个形成，所以聚合物结构简式可以表示为，故A正确；
B、形成该聚合物的单体为，根据等效H原子可知，单体中具有5种不同化学环境的氢原子，故B错误；

C、该聚合物由发生加聚反应生成，故C错误；
D、氢键影响高分子的物理性质，如溶解性、熔沸点等，故D错误。

13. “类推”是一种常用的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论中正确的是   

A. 沸点高低：；则沸点高低：
B. 稳定性强弱：；则稳定性强弱：
C. 干冰是分子晶体；则也是分子晶体
D. 晶体中有阴离子，必有阳离子：则晶体中有阳离子，必有阴离子

【答案】B

【解析】

A、因第ⅥA族中，O的非金属性最强，且水中分子之间存在氢键，则水的熔、沸点比其他元素氢化物的高，故A错误；
B.元素的非金属性越强，稳定性越大，同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则对应的氢化物的稳定性逐渐增强，故B正确；
C.干冰是分子晶体，而为原子晶体，故C错误。 
D.金属晶体组成微粒为金属阳离子和自由电子，不含阴离子，故D错误； 
故选：B。
 

二、填空题

14. 已知N、P同属元素周期表的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，三个H原子位于锥底，键间的夹角是。
    分子与分子的构型关系是________填“相同”“相似”或“不相似”，________填“有”或“无”键，分子是________填“极性”或“非极性”分子。
    和相比，热稳定性更强的是________，原因是____________________________________。
    和在常温、常压下都是气体，但比易液化，其主要原因是________。
    A.键的极性比强
    B.分子的极性比强
    C.相对分子质量比大
    D.分子之间存在特殊的分子间作用力

【答案】相似；有；极性；
；分子中键键能比分子中的键键能大；
。

【解析】

分子中N原子形成3个键，N原子有1对孤对电子对，空间构型为三角锥型，氮原子和磷原子结构相似，所以分子的构型关系为相似，键为极性键，分子空间构型为三角锥型，正负电荷重心不重合，是极性分子，故答案为：相似；有；极性；
氮的原子半径比磷的原子半径小，键长比键长短，键能更大，分子更稳定，所以热稳定性更强，故答案为：；分子中键键能比分子中的键键能大；
比易液化，其主要原因是分子之间存在氢键，分子之间为范德华力，氢键作用比范德华力强，与键的极性、相对分子质量无关，故答案为：D。

15. 含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题：

碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，中的化学键从形成的过程来看属于____填“”或“”键，从其极性来看属于__________填“极性”或“非极性”键。

和分子中属于非极性分子的是__________；与互为等电子体的阳离子是__________；与互为等电子体的阴离子是__________。

有机物中含氧官能团的名称为__________，其中含有__________个手性碳原子。

甲醇与乙烷的相对分子质量和范德华力均相近，但是二者的沸点相差很大，造成该差异的原因是______________________________。

【答案】；极性
、；；羧基；1
甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远高于乙烷

【解析】

个分子中含有四个共价键，单键为键，从共价键的极性来看属于极性键。故答案为：；极性；
和结构对称，分子中正负电荷重心重叠，都为非极性分子；的原子总数为5、价电子总数为8，用替代法，与互为等电子体的阳离子为；的原子总数为3、价电子总数为16，用替代法，与互为等电子体的阴离子为等。故答案为：、；；；
有机物中含氧官能团的名称为羧基，连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子常以标记手性碳原子，根据结构简式可知，该化合物中含有1个手性碳原子；故答案为：羧基；1；
甲醇分子间存在氢键，会使其沸点远高于乙烷，这样虽然甲醇与乙烷的相对分子质量和范德华力均相近，但是二者的沸点相差很大；故答案为：甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远高于乙烷。

16. 与正二十一烷的相对分子质量非常接近，但EDTA的沸点比正二十一烷的沸点高的原因是________。
     

乙二胺和三甲胺均属于胺，相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是________。

易溶于水的主要原因是________。

甲胺极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为________。

易溶于水，除了它是极性分子外，还因为________。

的沸点高于，这是因为________。

下列物质的结构或性质与氢键无关的是________。

A.乙醚的沸点                                     乙醇在水中的溶解度

C.氢化镁的晶格能                              的双螺旋结构

【答案】分子间存在氢键

乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键

分子与水分子能形成分子间氢键

与形成分子间氢键

乙酸与水分子间可形成氢键

乙醇分子间存在氢键

【解析】羧基中的羟基之间可以形成氢键，故而沸点提高。

乙二胺中有和N原子相连的H原子，能形成分子间氢键，而三甲胺不能形成分子间氢键

17. 第四周期的某主族元素，其第一至五电离能数据如下图所示，则该元素对应原子的M层电子排布式为____。
            

如下图所示，每条折线表示周期表ⅣⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是____。 

化合物与盐酸反应生成，该过程新生成的化学键为____填序号。 

A.离子键     配位键   氢键       非极性共价键

若化合物能溶于水，试解析其原因：_________________。 

  在高温高压下所形成的晶体其晶胞如下图所示。该晶体的熔点比晶体____选填“高”或“低”，该晶体中碳原子轨道的杂化类型为____。 
 

等的水合离子是否有颜色与原子结构有关，且存在一定的规律。试推断的水合离子为__________填“有”或“无”色离子，依据是__________________。 

【答案】
 

；化合物为极性分子且可与水分子间形成氢键

高；杂化

有； 的3d轨道上有未成对电子

 【解析】略