沪科技版（2020）选择性必修22.2分子结构与物质的性质复习练习题

这是一份沪科技版（2020）选择性必修22.2分子结构与物质的性质复习练习题，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，元素或物质推断题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．范德华力存在于所有分子之间
B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素
C．相对于其他气体来说，是易液化的气体，由此得出范德华力属于强作用力
D．范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用
2．下列叙述中正确的是
A．NH3、CO、CO2都是极性分子
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
3．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是
A．金属键是金属阳离子与“自由电子”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是相邻原子之间通过共用电子形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
4．二甘醇的结构简式是。下列有关二甘醇的叙述正确的是
A．二甘醇分子中有一个手性碳原子B．分子间能形成氢键
C．分子间不存在范德华力D．能溶于水，不溶于乙醇
5．化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是
A．该物质属于极性分子
B．该物质可与水形成分子间氢键
C．该物质属于有机物，在水中的溶解度较小
D．从结构分析，该物质在水中溶解度较大
6．研究表明：具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为，氧原子在书的夹缝上，键与键之间的夹角为。下列说法不正确的是
A．分子中既含极性键，又含非极性键B．为极性分子
C．分子中的两个O原子均是杂化D．分子中既有键，又有键
7．下列说法正确的是
A．熔点：锂<钠<钾<铷<铯
B．晶体的熔点：干冰>冰
C．第ⅣA族元素氢化物的沸点顺序是，则第ⅤA族元素氢化物的沸点顺序是
D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
8．下列说法正确的是
A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子
B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是正四面体形
D．NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形，PH3中P—H的键角大于NH3中N—H的键角
9．下列对分子的性质的解释中，正确的是
A．氨气很稳定(很高温度才会部分分解)是因为氨分子中含有大量的氢键所致
B．和HF均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．为正八面体结构，该物质可能难溶于苯，易溶于水
D．物质的沸点：，分子的稳定性
10．能与过量的反应得到一种固体M和单质H。下列说法正确的是
A．M中含离子键、极性共价键、配位键B．的电子式为
C．H中键与键个数比为D．和都属于极性分子
11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物甲的结构为，其中各原子的最外层均处于稳定结构。W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体。下列说法正确的是
A．分子中的键角为120°B．的稳定性大于
C．物质甲的1个分子中存在6个σ键D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸
12．下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势，其中正确的是
A．B．C．D．
13．如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，且每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物，其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素，X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法错误的是
A．X、Y的简单氢化物的沸点：
B．X、Y、Z的原子半径大小顺序：
C．和在一定条件下能发生化学反应
D．四种化合物中只有酸和碱，没有盐类物质
14．下列关于丙氨酸的说法中，正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不相同
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子
C．Ⅰ和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排列
D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目不完全相同
15．比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是
A．乙醇与氯乙烷
B．邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸()
C．对羟基苯甲醇()与邻羟基苯甲醇()
D．与
二、填空题
16．分子间作用力
(1)范德华力概念：物质的分子间普遍存在着作用力，这种分子间作用力也叫做范德华力。
(2)实质：分子间作用力的实质是______________。
(3)分子间作用力的主要特征
①广泛存在于分子之间；
②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；
③分子间作用力远远________化学键；
④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。
(4)影响分子间作用力大小的因素
①组成与结构相似的物质。相对分子质量_______，分子间作用力_______。
如：I2>Br2>Cl2>F2；HI>HBr>HCl；Ar>Ne>He。
②分子的空间构型。一般来说，分子的___________________，分子间的作用力_______。
17．I．Gdenugh等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为_____。
(2)I1(Li)>I1(Na)，原因是_____。
(3)磷酸根离子的空间构型为____，其中P的价层电子对数为____，杂化轨道类型为____。
II．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe－Sm－As－F－O组成的化合物。回答下列问题：
(4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为____，其沸点比NH3的____(填“高”或“低”)，其判断理由是____。
(5)Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_____。
III．以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。
(6)27gNH中含电子的物质的量为____ml。
(7)柠檬酸的结构简式为。1ml柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为____NA。
三、元素或物质推断题
18．X、Y、Z、T四种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题。
(1)X元素符号为_______，Y属于_______区元素，Z元素基态原子的电子排布式为_______。
(2)与分子的立体结构分别是_______和_______，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_______(写分子式)，理由是_______。
(3)中X原子采取的杂化方式是_______，分子的空间结构是_______。
(4)X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是_____，原因是_______。
(5)T的氢化物溶液中存在的氢键_______种。
四、结构与性质
19．2018年3月5日，《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现，第一作者均为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态，可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(如图乙)。
(1)图乙中1号C与相邻C是否形成键？___________(填“是”或“否")。
(2)图甲中1号C的杂化方式为___________。该C与相邻C形成的键之间的夹角___________(填“＞”“＜”或“=”)120°。
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高，其原因是___________。
(4)石墨烯可转化为富勒烯()，某金属M与可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为___________，该材料的化学式为___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．只有分子间距离很近时才存在范德华力，A错误；
B．范德华力只是影响由分子构成的物质的物理性质，B错误；
C．范德华力相当于化学键，属于弱作用力，C错误；
D．范德华力为分子间作用力，属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用，D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．NH3、CO是极性分子，CO2是非极性分子，A错误；
B．CH4、CCl4均含有极性键，但它们的空间结构对称且无孤电子对，为非极性分子，B正确；
C．元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误；
D．CS2、C2H2是直线形分子，H2O是V形分子，D错误；
故选B。
【点睛】判断分子极性的一般方法：①双原子分子：同核的是非极性分子，异核的是极性分子；②多原子分子：空间结构对称且无孤电子对的是非极性分子，空间结构不对称或含有孤电子对的是极性分子。
3．D
【详解】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，因为电子的自由运动金属键没有固定的方向，所以A选项是正确的；
B．共价键是原子之间强烈的相互作用共价键，有方向性和饱和性，所以B选项是正确的；
C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大分子间作用力越大极性越大，分子间作用力越强，所以C选项是正确的；
D．氢键是一种分子间作用力比范德华力强但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇等)，又可以存在于分子内（如），故D错误；
故选D。
4．B
【详解】A．二甘醇中不存在连接4个不同原子或者原子团的碳原子，故分子中没有手性碳原子，A错误；
B．通过二甘醇结构可知，分子中含有氢氧键，故分子之间能形成氢键，B正确；
C．二甘醇属于分子晶体，故其分子间存在范德华力，C错误；
D．二甘醇属于极性分子，水和乙醇也属于极性分子，由“相似相溶”规律可知，二甘醇能溶于水和乙醇，D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．根据该有机物的结构可知，其分子结构不对称，属于极性分子，A正确；
B．该物质中含羟基，能与水形成分子间氢键，B正确；
C．该物质属于有机物，结构中含羟基，能与水形成分子间氢键，在水中的溶解度较大，C错误；
D．该物质中含羟基，能与水形成分子间氢键，在水中的溶解度较大，D正确；
答案选C。
6．D
【详解】A．分子中存在2个极性键和1个O-O非极性键，A正确；
B．根据的立体结构知，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，B正确；
C．中两个O原子都分别形成1个氢氧键和1个氧氧键，每个O原子上还有2个孤电子对，两个O原子均为杂化，C正确；
D．分子中只有单键，所以只有键，没有键，D错误；
故答案选D。
7．D
【详解】A．锂、钠、钾、铆、铯属于碱金属，其半径逐渐增大，其熔点应逐渐降低，A错误；
B．冰晶体中存在氢键，晶体的熔点：干冰<冰，B错误；
C．分子之间存在氢键，沸点高于，C错误；
D．汞的熔点小于硫单质的熔点，D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子，故A正确；
B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子，白磷没有中心原子，4个P构成正四面体，键角为60°，CH4的键角为109°28′，故B错误；
C．中心原子采取sp3杂化的分子，若没有孤电子对，则其立体构型是正四面体形，若有孤电子对，则分子的空间结构不是正四面体形，如果孤电子对数为1，则为三角锥形，如果孤电子对数为2，则为V形，故C错误；
D．NH3和PH3分子的VSEPR模型均为四面体形，它们的中心原子上均有1孤电子对，所以分子的空间结构均为三角锥形，但由于N的电负性比P大，对电子的吸引力比P强，所以NH3分子中的共价键间的斥力大于PH3中的共价键之间的斥力，所以NH3中N—H的键角大于PH3中P—H的键角，故D错误；
故选A。
9．B
【详解】A．氨分子稳定的原因是氨分子中键键能大，与氢键无关，A错误；
B．和都是极性分子，水也是极性分子，故和均易溶于水，B正确；
C．为正八面体结构，为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知其可能易溶于苯，难溶于水，C错误；
D．HF分子之间存在氢键，HF的沸点最高，D错误；
答案选B。
【点睛】对物质熔、沸点高低判断及分子的稳定性容易混淆，判断物质熔、沸点高低时，首先看分子之间是否存在氢键，存在氢键的熔、沸点较高；对不存在氢键、结构相似的物质，相对分子质量大的熔、沸点较高；分子的稳定性与分子内的共价键的牢固程度有关。
10．A
【详解】A．能与过量的反应得到一种固体M和单质H，固体M是氯化铵，单质H是氮气，发生的反应为，据此解答。氯化铵中铵根离子和氯离子间存在离子键，氮原子和氢原子间存在极性共价键，其中中存在配位键，所以氯化铵中含离子键、极性共价键、配位键，故A正确；
B．的电子式为，故B错误；
C．单质H是，分子中含氮氮三键，键与键个数比为，故C错误；
D．的立体构型为三角锥形，结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，分子是由非极性键构成的非极性分子，故D错误；
故选：A。
11．B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物中各原子的最外层均处于稳定结构。根据题给甲的结构可知，X原子最外层有4个电子，Y原子最外层有5个电子，Z原子最外层有6个电子，W最外层有1个或7个电子，结合原子序数及“W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体”可知，W为H，X为C，Y为N，Z为O，据此分析解答。
【详解】A．为，分子呈三角锥形，分子中的键角为107°，故A错误；
B．元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，的稳定性大于，故B正确；
C．物质甲为，1个分子中存在7个键和1个键，故C错误；
D．N元素的氧化物对应的水化物可能为硝酸，也可能为亚硝酸，其中亚硝酸为弱酸，故D错误；
故答案选B。
12．A
【详解】A．F、Cl、Br是同一主族元素，元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越强，其电负性就越大，因此F、Cl、Br三种元素的电负性随原子序数的增大而减小，A正确；
B．F元素的非金属性很强，原子半径很小小，导致其在发生化学反应时容易获得电子变为F-，在与其它元素形成共价键时，共用电子对偏向F元素，也使最外层达到8个电子的稳定结构，因此没有与族序数相等、与原子最外层电子数相等的最高化合价，B错误；
C．HCl、HBr结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，物质的沸点：HBr＞HCl。但HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了HF分子之间的吸引作用，导致其熔沸点比HCl、HBr的高，故物质的熔沸点由高到低的顺序为：HF＞HBr＞HCl，C错误；
D．F2、Cl2、Br2都是由分子构成的物质，它们结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，所以物质的沸点：F2＜Cl2＜Br2，D错误；
故合理选项是A。
13．D
【分析】若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，其中W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最小和最大的元素，则W为H元素、Z为Na元素；X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，则X为N元素；Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素；每个顶点代表由三个面的元素形成的一种化合物，则四种化合物如下图所示：
【详解】A．X、Y的简单氢化物分别为氨气和水，水分子形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力高于氨分子，沸点高于氨分子，故A正确；
B．钠原子的原子半径是短周期主族元素中最大的，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氧、氮、钠三种原子的原子半径依次减小，故B正确；
C．联氨具有还原性，过氧化氢具有氧化性，一定条件下联氨和过氧化氢反应生成氮气和水，故C正确；
D．由分析可知，四种物质中硝酸钠、亚硝酸钠属于盐类，故D错误；
故选D。
14．C
【详解】A．Ⅰ和Ⅱ在某些性质上有所不同，但它们有着相同的官能团，化学性质相似，故A错误；
B．根据其结构可知，结构不对称，两种分子都是极性分子，故B错误；
C．根据其结构可知，Ⅰ和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排列，故C正确；
D．Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体，所含化学键的种类与数目是相同的，故D错误。
答案选C。
15．B
【分析】氢键分为两种：存在于分子之间时，称为分子间氢键：存在于分子内部时，称为分子内氢键。
【详解】A．由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点，A错误；
B．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，沸点较高，B正确；
C．邻羟基苯甲醇等形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲醇则形成分子间氢键，沸点较高，C错误；
D．由于存在分子间氢键，而不存在氢键，所以的沸点高于的沸点，D错误；
故选B。
16． 电性引力 小于 越大 越大 空间构型越对称 越小
【详解】范德华力是分子间普遍存在的作用力，它很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。对于结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力越大。范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越大，物质的熔沸点越高。一般来说，分子的空间构型越对称，分子间的作用力越小。且，范德华力不属于化学键，它是分子和分子之间的一种作用力；
故答案为：电性引力；小于；越大；越大；空间构型越对称；越小。
17．(1)4：5
(2)Na与Li同主族，Na的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小
(3) 正四面体形 4 sp3
(4) 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比NH3低
(5)4f5
(6)15
(7)7
【解析】（1）
铁为26号元素，基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe失去最外层2个电子得Fe2+，价电子排布为3d6，基态Fe失去3个电子得Fe3+，价电子排布为3d5，根据洪特规则和泡利原理，d能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为4∶5，故答案为：4∶5；
（2）
Li与Na同族，Na的电子层比Li多，原子半径比Li大，比Li更易失电子，因此I1(Li)＞ I1(Na)，故答案为：Na 与 Li 同主族，Na 的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小；
（3）
根据价层电子对互斥理论，的价层电子对数为4+ (5+3-4×2)=4+0=4，VSEPR构型为四面体形，去掉孤电子对数0，即为分子的立体构型，也是正四面体形；杂化轨道数=价层电子对数=4，中心原子P采用sp3杂化；故答案为：正四面体形；4；sp3；
（4）
AsH3和NH3为同主族元素形成的氢化物，二者结构相似，氨气分子为三角锥形，因此预测AsH3也是三角锥形；能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，NH3分子间形成氢键，AsH3分子间不能形成氢键，所以熔沸点：NH3＞AsH3，即AsH3沸点比NH3的低，故答案为：三角锥形；低；NH3 分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比 NH3 低；
（5）
Sm的价层电子排布式4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子，后失去4f电子，因此Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4f5；
（6）
27g的物质的量为1.5ml，1个铵根离子中含10个电子，则27g铵根离子中含15ml电子；
（7）
柠檬酸分子中有三个羧基和一个羟基，每个羧基中都有两个碳原子与氧原子形成的σ键，羟基中碳原子和氧原子形成的是σ键，所以1 ml 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为3×2+1=7ml，故答案为：7。
18．(1) S p 1s22s22p5
(2) V形 直线形 SO2 SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大
(3) sp2 平面三角形
(4) H2O＞H2S＞CH4 H2O分子间存在氢键，熔沸点最高，相对分子质量H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔沸点高于CH4
(5)4
【分析】X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s22s22p63s23p4，为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素，Z是地壳内含量最多的元素，为O元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大，为F元素。
【详解】（1）X元素符号为S，Y为C元素，属于p区元素，Z为F元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p5；
（2）为SO2，SO2中S原子的孤电子对数=、价层电子对数=2+1=3，分子的立体结构为V形；为CO2，分子的立体结构为直线形；相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2，SO2是极性分子，CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大；
（3）为SO3，SO3中S原子的孤电子对数=、价层电子对数=3，X原子采取的杂化方式是sp2，SO3分子的空间结构是平面三角形；
（4）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是H2O＞H2S＞CH4，H2O分子间存在氢键，熔沸点最高，相对分子质量H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔沸点高于CH4；
（5）HF溶液中存在的氢键类型有4种，表示为：F－H…F、F－H…O、O－H…F、O－H…O。
19．(1)否
(2) =
(3)氧化石墨烯可与水形成分子间氢键
(4) 12
【解析】（1）
图乙中，1号碳原子形成4个共价单键，所以其价层电子对数是4，与相邻C没有形成键。
（2）
石墨烯中每个C原子形成3个共价单键，共价单键为键；图甲中1号C的杂化方式为。该C与相邻C形成的键之间的夹角为120°。
（3）
氧化石墨烯可与水分子形成氢键，而石墨烯不能。
（4）
M原子位于晶胞的棱心与内部，其个数为，分子位于顶点和面心，分子的个数为，M原子和分子的个数比为3：1，则该材料的化学式为。