沪科技版（2020）选择性必修2第2章 分子结构与性质2.2分子结构与物质的性质一课一练

2.2分子结构与物质的性质同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于范德华力的叙述正确的是

A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的强于化学键的相互作用

C．直接影响所有物质的熔、沸点 D．稀有气体的分子间存在范德华力

2．下列说法正确的是

A．邻羟基苯甲酸的沸点高于对羟基苯甲酸的沸点

B．能层序数的原子轨道最多可容纳16个电子

C．可与水形成氢键这种化学键

D．铯原子的2s与5s电子云轮廓图均为球形，但其半径不同

3．下列物质的性质与氢键无关的是

A．HF的沸点高于HCl B．常温下H2O为液态而H2S为气态

C．NH3比PH3分子稳定 D．乙醇以任意比例溶于水

4．已知O3的空间结构为v形，分子中正电荷中心和负电荷中心不重合。下列说法不正确的是

A．O3和O2互为同素异形体

B．O3是极性分子，O2是非极性分子

C．在水中的溶解度：O3>O2

D．O3分子中的共价键是非极性键

5．异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下(已知手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子)：

下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是

A．X分子中的所有原子一定共平面

B．Y能发生加成、氧化和消去反应

C．Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有4个手性碳原子

D．相同物质的量的X与Y分别与足量溴水反应消耗的相等

6．有学者提出，在铜基催化剂作用下，合成甲醇的转化过程如图所示。下列说法证确的是

A．转化过程中碳原子有3种杂化方式

B．和均是由极性键构成的极性分子

C．能与溶液反应的甲酸乙酯的同分异构体分有1种

D．该过程的总反应方程式为

7．下列物质中，与所含化学键类型完全相同且分子的极性也相同的是

A． B． C． D．

8．据报道，人类已经注册了第1.5亿个独特的化学物质-2-氨基嘧啶甲腈衍生物，其结构如下图所示。

下列有关该物质的说法错误的是

A．一个分子中含有三个苯环 B．分子中存在手性碳原子

C．可使酸性溶液褪色 D．可以发生消去反应

9．火箭推进剂的燃料的结构式为，可通过下列反应进行制备：，下列说法正确的是

A．中只含有极性键，不含非极性键 B．中键与键的数目之比为1：4

C．属于非极性分子 D．分子的中心原子是杂化

10．将和通过活性炭的催化作用可化合成氯化硫酰，结构式为 。下列关于该分子的说法错误的是

A．中S原子的杂化方式为

B．分子为非极性分子

C．可发生强烈水解反应

D．中硫元素的化合价为+6

二、填空题

11．请观察图象并解释：为什么VA族、VIA族、VIIA族元素气态氢化物的沸点变化趋势与IVA族元素气态氢化物的沸点变化趋势不同    ？

12．已知：(Q>0)，在反应条件下，向密闭容器中加入反应物，后达到平衡。完成下列填空：

(1)氮原子的核外电子排布式：       ；硅原子核外电子的运动状态有       种。

(2)上述反应混合物中的极性分子是       ，写出非极性分子的电子式       。

(3)将三种离子的半径按由大到小的顺序排列       。

(4)氧原子核外电子占有       种能量不同的轨道。

13．碳是一种非常神奇的元素，它有着像C60、石墨和金刚石等这样结构和性质截然不同的单质，如下图所示，碳还是构成有机物的基本元素。请回答下列问题：

(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为           。

(2)石墨属于           晶体。

(3)金刚石中碳原子数目与C-C键数目之比为           。

(4)青蒿素是从植物青蒿中提取的有机物，用于抗疟疾的药物。分子结构如下图所示，则青蒿素分子中含有           个手性碳原子。

14．利用氮的化合物的同时，有效治理和减少污染是我们面临的重要课题。

(1)NH3和N2H4是氮元素的两种重要的氢化物。下图为实验室模拟尿素法制备水合肼(N2H4·H2O)的流程图：

已知：①N2H4·H2O易溶于水，具有强还原性，易被氧化成N2。

②一定条件下，碱性NaClO溶液与尿素溶液反应生成N2H4·H2O。

回答下列问题：

①结合NH3分子的结构和性质，解释NH3常用作制冷剂的原因为           。

②吸收塔内发生反应的离子方程式为           。

③写出反应器1中生成水合肼反应的化学方程式为           。

④反应器1要控制NaClO溶液的用量，其主要目的是           。

(2)科学家发现可以利用细胞中三种酶处理废水中含氮粒子，反应过程如图所示。

①反应过程中所涉及N2H4和 两种粒子，其中H-N-H与O-N-O相比键角较大的粒子为           。

②用电离方程式表述NH2OH的水溶液显碱性的原因           。

(3)盐酸羟胺(NH2OHC1)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质与NH4Cl类似。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示(不考虑溶液体积的变化)。

①图2中N离子的电子式为           。

②电池工作时，每消耗2.24L NO (标准状况)，左室溶液质量增加           g。

15．假如水分子间没有氢键，那么你估计水的熔点、沸点以及液态水和固态水的相对密度会是怎样的    ？

16．I.回答下列问题：

(1)Sn为IVA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为    。

(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为    (填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为    ，键角由大到小的顺序为    。

II.回答下列问题：

(3)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是    。

(4)CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是    。

(5)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是    。

III.回答下列问题：

(6)比较给出H+能力的相对强弱：H2O    C2H5OH(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明OH-和C2H5O-结合H+能力的相对强弱：    。

(7)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构.写出CaC2的电子式：    。

(8)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高，主要原因是    。

IV.研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

(9)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为    和    。

(10)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为    ，原因是    。

(11)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在    。

17．完成下列问题。

(1)是有机合成中常用的还原剂。中，存在_______(填标号)。

A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键

(2)气态三氧化硫以单分子形式存在，其中按轨道重叠方式分类共价键的类型有       种。

(3)等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如和CO为等电子体。试回答：

①写出下面物质分子或离子的立体构型：

       ，       。

②由第二周期元素组成，与互为等电子体的离子有       。

③的立体构型如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示分子中O、S、F原子的空间位置       。已知分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。(已知三键斥力>双键斥力>单键斥力)

(4)氨气在水中的溶解度远大于甲烷，原因是        (答出三条)。

18．指出下列分子中         是极性分子，         是非极性分子。

19．丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是       。

20．工业上可以用NaCl溶液制取重要的化工原料纯碱，此化工流程还需要一定量的CO2和NH3。

(1)NH3的分子构型是       ，用电子式表示NH3分子的形成过程       。

(2)工业上合成氨气需要使用氮气，氮原子的结构示意图是       ，氮气分子的结构式是       。

(3)羰基硫COS的分子构型与CO2分子相似，可以看作CO2分子中的1个氧原子被硫原子取代。COS的电子式是       ，它是       (填“极性”或“非极性”)分子。

三、实验题

21．硫酸羟胺【(NH3OH)2SO4】为无色晶体，易溶于水，在农药、医药行业中有广泛用途，合成硫酸羟胺的流程如下：

模拟上述流程的实验装置如下(夹持装置与加热装置省略)：

已知：羟胺(NH2OH)为白色片状晶体，受热易分解。

注：亚硝酸铵化学式为NH4NO2

(1)K3所在的仪器的优点为           ，盛装的液体为           。

(2)A中发生的反应有           。

(3)开始实验时，应最先打开           (填“K1”、“K2”、“K3”)

(4)流程步骤1的化学方程式为           。

(5)为分离(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，向二者混合溶液中加入氨水，生成NH2OH∙H2O，说明碱性较强的是           (填“NH2OH∙H2O”或“NH3∙H2O”)；再加入甲醇，析出           (填化学式)晶体，析出该晶体的原因是           过滤，滤液经           (填“常压”或“减压”)蒸馏后，加入硫酸，得到硫酸羟胺产品。

22．在空气中易被氧化。某小组探究绿矾()和莫尔盐在空气中的稳定性。

实验一：探究绿矾和莫尔盐溶液的稳定性。

分别配制A、B两种溶液[其中A表示，B表示]，露置于空气中一段时间，并检验其中的含量，结果如表所示。

(1)新配制的A溶液，原因是发生了水解，离子方程式是       。

(2)常温时，溶液，则B溶液中水解程度：       (填“>”“<”或“=”)，因此新配制的A、B溶液几乎相同。

(3)放置后溶液均减小，写出该过程中被空气氧化的离子方程式：       。

上述实验说明A、B两种溶液中的的稳定性差异不大。

实验二：探究绿矾和莫尔盐晶体的稳定性。

分别将两种晶体放置在不同条件下数天，并检验其中的含量，实验记录如表所示。

(4)上述实验说明，相同条件下，两种晶体在空气中稳定性更强的是       。

(5)甲同学推测绿矾在实验ⅱ中的实验现象及结果与实验ⅰ中的不同，可能是容器中不足造成的。乙同学经过对比，分析该推测不成立，其理由是       。

(6)该小组同学根据实验现象及结果进而推测绿矾易被氧化与其失去结晶水有关。

①绿矾晶体失去结晶水的实验现象是       。

②莫尔盐晶体中       (填离子符号)的存在使结晶水不易失去；该离子与分子之间可能存在的作用力是       。

(7)经过对两种晶体结构的比较，分析莫尔盐在空气中更稳定，除了上述原因外，还可能的原因：莫尔盐晶体中离子间的空隙较小，       。

23．苯胺（  )是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里制取并纯化苯胺。查阅资件可知：

①  (易溶于水)；

②相关物质的部分物理性质如下表：

实验步骤

Ⅰ．将锡38. 0g和硝基苯10. 0mL加入500mL三颈瓶中，装上冷凝管。在滴液漏斗中装入约60mL浓盐酸，并将浓盐酸缓慢加入三颈瓶中。将三颈瓶置于水浴中加热30分钟，使反应趋于完全。

Ⅱ．停止加热，向三颈瓶中加入一定量50%NaOH溶液，到溶液呈碱性。

Ⅲ．将装置改为如图所示的“水蒸气蒸馏”装置。加热装置A产生水蒸气。用“水蒸气蒸馏”的方法把B中苯胺逐渐蒸出，在烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物；分离混合物得到粗苯胺和水溶液甲。

Ⅳ．向所得水溶液甲中加入氯化钠固体至饱和，再用有机溶剂x萃取，得到萃取液。

Ⅴ．合并粗苯胺和萃取液，用NaOH固体干燥，蒸馏后得到苯胺3.75g。

回答下列问题：

(1)步骤Ⅰ选用的冷凝管是                  冷凝管(填“直形”或“球形”)，判断反应已经完成的现象是                    。

(2)步骤Ⅱ加入NaOH溶液发生的主要反应的离子方程式是                     。

(3)装置A中玻璃管的作用是                      。

(4)步骤Ⅲ在苯胺蒸出完毕后，应进行的操作是                             。采用水蒸气蒸馏提纯的物质应具备的条件是                             (写出一条即可)。

(5)步骤Ⅳ加入NaCl的目的是                   ，有机溶剂x是          。

(6)苯胺的产率为             (保留三位有效数字)。

(7)苯胺的沸点                甲苯(填“高于”或“低于”)，其原因是               。

参考答案：

1．D

2．D

3．C

4．D

5．C

6．D

7．A

8．A

9．D

10．B

11．分子晶体中相对分子质量越大则分子间作用力越大，物质熔沸点更高；当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键，氢键导致物质的分子间作用力增大，物质熔沸点升高，故VA族、VIA族、VIIA族中水、HF、氨气的沸点反常增大

12．(1)     1s22s22p3     14

(2)     CO    

(3)

(4)3

13．(1)同素异形体

(2)混合

(3)1：2

(4)7

14．(1)     NH3分子间易形成氢键，故氨气易液化；液化的氨气在气化时需要破坏氢键，吸收大量的热，因此NH3可被用作制冷剂     Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O     CO(NH2)2 +NaClO+2NaOH N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl     防止过量的NaClO将生成的N2H4·H2O氧化

(2)          NH2OH+H2ONH3OH++OH－

(3)            3.3

15．假如水分子间没有氢键，水的熔点、沸点会降低，液态水的密度会小于固态水的密度

16．(1)正四面体形

(2)     NH3、AsH3、PH3     AsH3、PH3、NH3     NH3、PH3、AsH3

(3)原子半径：F<Cl，键长：F-H<Cl-H，键能：F-H>Cl-H

(4)

(5)乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没

(6)     >     C2H5ONa+H2O=NaCl+C2H5OH

(7)

(8)甲醇分子间存在氢键

(9)     sp     sp3

(10)     H2O>CH3OH>CO2>H2     H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2的相对分子质量较大、范德华力较大

(11)离子键和π键(Π键)

17．(1)AB

(2)2

(3)     三角锥形     正四面体形         

(4)氨与水分子间能够形成氢键；氨与水分子都是极性分子，相似相溶；氨与水能够发生化合反应

18．     、、     、、

19．羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键

20．(1)     三角锥形    

(2)         

(3)          极性分子

21．(1)     平衡气压，液体能顺利留下     70%的硫酸(或较浓的硫酸)

(2)、2NO+O2=NO2

(3)K1

(4)NO+NO2+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2

(5)     NH3•H2O     (NH4)2SO4     甲醇的极性较小，降低了(NH4)2SO4在水中的溶解度     减压

22．(1)

(2)>

(3)

(4)莫尔盐

(5)对比实验ⅳ，同样在密闭容器中，能被氧化

(6)     晶体逐渐变白          氢键

(7)分子较难进入晶体中与反应

23．(1)     球形     油状液体消失(或溶液不分层，合理均可)

(2)    

(3)安全管(或平衡压强、防止气压过大等)

(4)     打开止水夹d，停止加热，再停止通冷凝水     加热条件下不与水反应(或难溶于水或在100 °C左右有一定的蒸气压等，合理均可)

(5)     减小苯胺在水溶液中的溶解度     乙醚

(6)40.3%

(7)     高于     苯胺存在分子间氢键