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同步训练题
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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同步训练题,共13页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,计算题,判断题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.氨硼烷(NH3BH3) 是一种新型储氢材料,分子结构和乙烷相似。分子中与N原子相连的H呈正电性(δ+),与B原子相连的H呈负电性(δ-),它们之间存在静电作用,称双氢键,用“N−H∙∙∙H−B”表示。下列说法错误的是
A.N和B元素均位于元素周期表的P区
B.第一电离能: N> B
C.氨硼烷的沸点高于乙烷
D.电负性:N>B>H
2.下列对有关事实的解释不正确的是
A.AB.BC.CD.D
3.A、B、C、D是原子序数依次增大的前四周期的主族元素,A是宇宙中含量最多的元素;基态B原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能高于同周期相邻元素;C是制芯片的主要元素;D与A元素在周期表中处于同一主族。下列说法错误的是
A.A元素和第VIA族元素形成的简单化合物的沸点从上至下依次升高
B.B单质在空气中燃烧产物不止一种
C.C的氧化物可以形成共价晶体
D.D元素原子核外共有19种不同运动状态的电子
4.下列事实与氢键有关的是
A.水结成冰体积膨胀
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
5.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
6.下列说法正确的是
A.离子化合物可能含有共价键,共价化合物可能含有离子键
B.极性分子可能含有非极性键,非极性分子可能含有极性键
C.分子晶体可能由原子构成,原子晶体可能由小分子构成
D.手性异构体可能具有完全相同的性质
7.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列几种类推结论中,正确的是
A.钠与水反应生成NaOH和;所有金属与水反应都生成碱和
B.干冰晶体构成微粒间的作用力是分子间作用力,晶体的构成微粒间的作用力也是分子间作用力
C.化合物KCl的焰色为紫色;的焰色也为紫色
D.与反应放出氧气,所以与任何情况下反应也都可以放出氧气
8.下列说法正确的是
A.SO2是含有极性键的非极性分子
B.SO3与均为平面三角形
C.中S原子为sp3杂化
D.H2S稳定性小于H2O,是因为其分子间不存在氢键
9.下列说法错误的是
A.CH≡CCH(CH3)CH=CHCH3分子中含1个手性碳原子
B.硫单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明极性:水>酒精>CS2
C.的沸点高于的沸点
D.H3PO4酸性强于H3BO3,是因为H3PO4中非羟基氧原子数大于H3BO3中非羟基氧原子数
10.下列叙述中正确的有
①电子排布图违背了洪特规则
②过程中形成的是发射光谱
③分子的极性越大,范德华力越大
④氢键一种分子间作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间
⑤晶体中有阳离子就一定有阴离子
⑥平面三角形分子一定是非极性分子
A.2个B.3个C.4个D.5个
二、多选题
11.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A.和均为非极性分子
B.、、都是平面正三角形的分子
C.和的VSEPR模型均为四面体
D.键角为120°,键角大于120°
12.我国科学家成功利用人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.甲醇能与水完全互溶,甲醇中O—C的O可与中的H形成氢键
B.二羟基丙酮中的C原子杂化轨道类型均为
C.锌在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族
D.该过程有利于实现碳达峰、碳中和
13.下列有关物质结构与性质说法正确的是
A.酸性:
B.沸点:
C.键角:
D.熔点:对硝基苯酚>邻硝基苯酚(硝基为)
14.氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气下列说法不正确的有
A.分子为含极性键的非极性分子
B.分子中含有个键、一个键,中心原子采用杂化
C.分子中所有原子的最外层电子都满足电子稳定结构
D.使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
15.溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华,高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。如图所示制备溴化亚铁(部分夹持仪器未画出),下列说法错误的是
A.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低
B.常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键
C.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了磷酸的酸性比氢溴酸的酸性强
D.碱石灰不能用无水氯化钙代替
三、填空题
16.已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N-H键间的夹角是107°。
(1)PH3分子与NH3分子的空间结构 (填“相似”或“不相似”),P-H键 (填“有”或“无”)极性,PH3分子 (填“有”或“无”)极性。
(2)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是 。
17.氢键的特征
氢键既有 (X-H…Y尽可能在同一条直线上),又有 (一个X-H只能和一个Y原子结合)
四、计算题
18.硫脲[CS(NH2)2]的分离及产品含量的测定。
装置C反应后的液体过滤后,将滤液减压蒸发浓缩,之后冷却结晶,离心分离,烘干即可得到产品。称取mg产品,加水溶解配成500mL溶液,量取25mL于锥形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性,用cml·L-1 KMnO4标准溶液滴定,滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液VmL。
(1)硫脲[CS(NH2)2]易溶于水,除硫脲和水都是极性分子外,其原因还有 。
(2)滴定时,硫脲转化为CO2、N2、SO,则 。
(3)样品中硫脲的质量分数为 %(用含“m、c、V”的式子表示)。
五、判断题
19.CO2、H2S都属于含极性键的非极性分子。( )
20.氢键的存在一定使物质的熔、沸点升高。( )
21.共价化合物分子间均不存在分子间作用力。(_____)
22.非极性分子中可能含有极性键。( )
23.H2O2分子间存在氢键。(_______)
选项
事实
解释
A
的热稳定性比弱
的非金属性强于,比的键能大
B
与分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型相同
C
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从高能轨道跃迁至低能轨道时吸收光波长不同
D
水的沸点比硫化氢的沸点高
水分子间形成氢键
参考答案:
1.D
【详解】A.N元素基态原子价层电子排布式为2s22p3,B元素基态原子价层电子排布式为2s22p1,两种元素均位于元素周期表的P区,故A正确;
B.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能: N> B,故B正确;
C.它们之间存在静电作用,称双氢键,用“N−H∙∙∙H−B”表示,则氨硼烷的沸点高于乙烷,故C正确;
D.根据分子中与N原子相连的H呈正电性(δ+),与B原子相连的H呈负电性(δ-),因此电负性:N>H>B,故D错误。
综上所述,答案为D。
2.C
【详解】A. 的热稳定性比弱,因为的非金属性强于,比的键能大,故A正确;
B. 与分子的空间构型不同,但两者中心原子杂化轨道类型均为,故B正确;
C. 金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后,又从高能轨道向低能跃迁,释放出不同波长的光,故C错误;
D. 水分子中有氢键的作用力大于范德华力,导致沸点变大,硫化氢分子间没有氢键,所以水的沸点比硫化氢的沸点高,故D正确。
3.A
【分析】A、B、C、D是原子序数依次增大的前四周期的主族元素,A是宇宙中含量最多的元素,则A为H;基态B原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能高于同周期相邻元素,则B为Mg;C是制芯片的主要元素,则C为Si;D与A元素在周期表中处于同一主族,则D为K。
【详解】A.水存在分子间氢键,A元素和第VIA族元素形成的简单化合物中水的沸点最高,故A错误;
B.B单质在空气中燃烧产物为氧化镁、二氮化三镁,产物不止一种,故B正确;
C.C的氧化物二氧化硅形成共价晶体,故C正确;
D.一个电子是一种运动状态的电子,则D元素(K)原子核外共有19种不同运动状态的电子,故D正确。
综上所述,答案为A。
4.A
【详解】A.氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,故选A;
B.水的分解破坏的是化学键,不是氢键,故B不选;
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,故C不选;
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高与分子间作用力有关,分子间不存在氢键,与氢键无关,故D不选;
故选A。
5.D
【详解】A.分子晶体中存在范德华力,则分子晶体的三态变化与范德华力有关,故A不选;
B.氯化氢分子间范德华力较小,常温下为气态,故B不选;
C.卤素单质的相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,则氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高,故C不选;
D.气态氢化物的稳定性与元素非金属性有关,非金属性越强,与氢形成的化学键越稳定,与分子间作用力无关,故D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.只要含有离子键的物质就是离子化合物,故离子化合物可能含有共价键,共价化合物不可能含有离子键,A错误;
B.分子的极性除了跟共价键的极性有关,还跟分子的结构有关,极性分子可能含有非极性键,非极性分子可能含有极性键,B正确;
C.分子晶体可能由原子构成,比如单原子分子,原子晶体内原子与原子间以共价键连接,不可能由小分子构成,C错误;
D.结构决定性质,结构不同具有不同的性质,手性异构体不可能具有完全相同的性质,D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.金属钠与水反应生成NaOH和H2,但不是所有的金属都能与水反应产生碱和H2,如铁、铜与水不反应,A错误;
B.干冰为分子晶体,微粒间的作用力为分子间作用力;二氧化硅为原子晶体,微粒间的作用力为共价键,B错误;
C.KCl和KClO3均含钾元素,焰色反应均为紫色,C正确;
D.二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,二氧化硫能被过氧化钠氧化,产物为硫酸钠,D错误;
故选C。
8.C
【详解】A.SO2含有S=O极性键,分子构型为V型,正负电荷的中心不重合,为极性分子,选项A错误;
B.SO3中中心S原子价层电子对个数为3+(6-2×3)=3,S原子是sp2杂化,所以SO3为平面三角形分子,中S原子的价层电子对数为3+(6+2-2×3)=4,含有一个孤电子对,属于三角锥形,选项B错误;
C.的VSEPR模型为正四面体,没有孤电子对,S原子的杂化方式是sp3杂化,选项C正确;
D.稳定性是指化学性质,不是由分子间氢键决定的,是由分子内部共价键的强弱决定的,S的非金属性比O弱,则H-S键的键能比H-O键弱,故H2S稳定性小于H2O,选项D错误;
答案选C。
9.C
【详解】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子,CH≡CCH(CH3)CH=CHCH3分子中含有1个手性碳原子,如图(用“*”标记),故A正确;
B.根据相似相溶原理可知,极性分子易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,难溶于极性溶剂,硫为非极性分子,硫单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明极性:水>酒精>CS2,故B正确;
C.邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,当对羟基苯甲酸熔融时,需要消耗较多的能量克服分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔点低于对羟基苯甲酸,故C错误;
D.含氧酸分子的结构中非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强,H3PO4中非羟基氧原子数大于H3BO3中非羟基氧原子数,因此H3PO4酸性强于H3BO3,故D正确;
答案选C。
10.A
【详解】①洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,电子排布图违背了洪特规则,故正确;
②过程中形成的是吸收光谱,故错误;
③分子的极性越大,范德华力越大,故正确;
④氢键一种分子间作用力,氢键可能存在于分子与分子之间,也可能存在于分子内,故错误;
⑤晶体中有阳离子但一定有阴离子,如金属晶体,故错误;
⑥平面三角形分子不一定是非极性分子,如BF2Cl等不对称型分子,故错误;
综上所述,①③正确,故选A。
11.BC
【详解】A.类似甲烷,为正四面体结构,属于非极性分子;中心原子S价层电子对数,sp3d杂化,含一对孤电子对,为极性分子,故A错误;
B.中C原子形成3个键,属于sp2杂化,为平面三角形;中心原子B价层电子对数,无孤电子对,平面三角形;中心原子S价层电子对数,无孤电子对,平面三角形,故B正确;
C.中心原子C价层电子对数,无孤电子对,VSEPR模型均为四面体;中心原子O价层电子对数,VSEPR模型均为四面体,故C正确;
D.中心原子B价层电子对数,无孤电子对,平面三角形,键角为120°;中心原子Sn价层电子对数,有一对孤电子对,V形结构,键角小于120°,故D错误;
答案选BC。
12.BC
【详解】A.甲醇中O—C的O可与中的H形成氢键,则甲醇能与水完全互溶,故A正确;
B.二羟基丙酮中存在-CH2-和羰基,C原子杂化轨道类型为和,故B错误;
C.锌在元素周期表中位于第四周期IIB族,故C错误;
D.该过程将二氧化碳转化为淀粉,可以减少碳排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故D正确;
故选BC。
13.AD
【详解】A.F、Cl、H三种元素中,F的电负性最大,吸引电子对的能力最强,则FCH2COOH中羟基更容易电离出氢离子,酸性最强,ClCH2COOH次之,CH3COOH酸性最弱,A正确;
B.水分子间有氢键,沸点反常高,H2Se比H2S相对分子质量大,范德华力强,沸点高,所以沸点:H2O>H2Se>H2S,B错误;
C.CH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数均为4,CH4中没有孤电子对,NH3中存在1对孤电子对,H2O中存在2对孤电子对,由于孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力,所以键角由大到小的顺序为CH4>NH3>H2O,C错误;
D.对硝基苯酚分子间可以形成氢键,使得熔点升高,则熔点:对硝基苯酚>邻硝基苯酚,D正确;
故答案为:AD。
14.AB
【详解】A.分子为含极性键的极性分子,A错误;
B.单键是键,双键是一个键和一个键,杂化轨道用于形成键和容纳孤对电子,因此中心C原子采用杂化,B错误;
C.分子的电子式为 ,分子中所有原子的最外层电子都满足电子稳定结构,C正确;
D.氯仿若变质会产生HCl,加入硝酸银稀溶液会产生白色沉淀,D正确。
因此,本题选AB。
15.AC
【分析】浓磷酸和溴化钠制备溴化氢,经过安全瓶及干燥后,溴化氢在加热条件下与铁反应生成溴化亚铁,发生反应:Fe+2HBr=FeBr2+H2↑,碱石灰用来吸收未反应的溴化氢,并防止空气中的水蒸气进入装置,实验结束时要关闭热源并继续通入氮气一段时间,使装置中残留的溴化氢被充分吸收,避免造成污染。
【详解】A.浓磷酸换成浓硫酸,会发生副反应:2NaBr+2H2SO4(浓)Na2SO4+Br2↑+SO2↑+2H2O,生成的二氧化硫与铁不反应,溴与铁反应生成的溴化铁在高温下会迅速分解为溴化亚铁,对产品的纯度无影响,故A错误;
B.分子间有氢键的液体,一般粘度较大,常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键,故B正确;
C.氢溴酸是一种强酸,而磷酸为中强酸,浓磷酸能用于制备溴化氢的原因是浓磷酸具有难挥发性,从而生成易挥发的溴化氢,故C错误;
D.碱石灰是用来吸收未反应的溴化氢,而无水氯化钙不能吸收溴化氢,故D正确;
故答案选AC。
16. 相似 有 有 NH3
【详解】(1)N、P属于同族元素,原子最外层都有5个电子,其中三个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对,在中性原子上都存在1对孤对电子,所以NH3分子与PH3分子的空间结构相似,均为三角锥形,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,因此二者都属于极性分子。P-H键为不同元素原子之间形成的共价键,属于极性键;
(2)元素的非金属性越强,其形成的化学键就越强,断裂消耗的能量就越高,物质的稳定性就越强。由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律可知,元素的非金属性:N>P,所以热稳定性:NH3>PH3,即NH3与PH3相比,热稳定性更强的是NH3。
17. 方向性 饱和性
【解析】略
18.(1)硫脲分子与水分子间能形成氢键
(2)5∶14
(3)
【详解】(1)硫脲[CS(NH2)2]易溶于水,除硫脲和水都是极性分子外,溶质和溶剂之间形成氢键能增大物质的溶解性,其原因还有硫脲分子与水分子间能形成氢键。故答案为:硫脲分子与水分子间能形成氢键;
(2)滴定时,硫脲转化为CO2、N2、SO,反应的离子方程式为;据此可得关系式为,则5∶14。故答案为:5∶14;
(3)可得样品中硫脲的质量分数为。故答案为:。
19.错误
【详解】H2S是含极性键的极性分子,CO2是只含有极性键的非极性分子,错误;
20.错误
【详解】分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的熔、沸点升高,分子内氢键使物质的熔、沸点降低,故题中说法错误。
21.错误
【详解】共价化合物分子间一定存在分子间的作用力,该说法错误。
22.正确
【详解】非极性分子中可能含有极性键,如CH4是正四面体结构,为非极性分子,但含有C-H极性键,故答案为:正确。
23.正确
【详解】H2O2分子间存在氢键,因为双氧水分子中氧的电负性比氢大得多,形成分子时氢原子的电子更趋向于氧原子而形成类似于氢离子的结构,因而表现出一定的正电荷性,而氧原子就表现出一定的负电荷性,当两个双氧水分子靠近时一个双氧水分子中的带有负电荷性的氧原子就会与另一个双氧水分子中的带有正电荷性的氢原子发生相互吸引的作用即氢键作用,故正确。
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