高中化学第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质当堂检测题

这是一份高中化学第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质当堂检测题，共13页。试卷主要包含了单选题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。

分子结构与物质的性质
一、单选题（15题）
1．下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A．氯化氢易溶于水 B．氯气易溶于溶液
C．碘易溶于 D．酒精易溶于水
2．下列有关分子的叙述中，错误的是
A．非极性分子中只含有非极性键，因而分子本身也没有极性
B．非极性分子可以含有极性键，但分子的正负电荷中心必须重合
C．非极性分子可以含有极性键，但各个键的极性的向量和必须等于零
D．双原子分子的化合物一定是极性分子
3．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为
A． B． C． D．
4．氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于氰基丙烯酸异丁酯的说法正确的是

A．其分子式为
B．分子中只含极性键
C．分子中可能共平面的碳原子最多有6个
D．氰基丙烯酸异丁酯含碳碳双键、碳氧双键，二者均能发生加聚反应
5．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
6．C、和P元素的前四级电离能变化趋势如图所示。下列说法正确的是

A．元素电负性： B．最简单气态氢化物的热稳定性：
C．简单氢化物的沸点： D．第五电离能：
7．人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板上爬行自如，蜘蛛之所以不会从天花板上掉下的主要原因是
A．蜘蛛的脚尖端锋利，能抓住天花板
B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力，这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D．蜘蛛有特异功能能抓住任何物体
8．胆矾可写成，其结构示意图如下：

下列说法正确的是
A．的价电子排布式为 B．在上述结构示意图中，可观察到非极性键
C．胆矾中的水分子间均存在氢键 D．胆矾中的结晶水，加热时不会分步失去
9．在有机物分子中，连有4个不同原子或原子团的碳原子称为“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是

A．与新制银氨溶液共热 B．与甲酸发生酯化反应
C．与金属钠发生置换反应 D．与发生加成反应
10．汽车尾气中常含有、等气体，为减少污染，当代汽车都加装了“三效催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法正确的是

A．甲乙丙丁中有3种非极性分子 B．甲和丁中同种元素化合价相等
C．OH键的极性大于ON键的极性 D．丁分子的电子式为
11．下列粒子的模型与空间结构相同的是
A． B． C． D．
12．维生素B，可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示，维生素B，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有

A．离子键、共价键 B．离子键、氢键、共价键
C．氢键、范德华力 D．离子键、氢键、范德华力
13．下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是
①乙酸()②氯乙酸()③三氯乙酸() ④三氟乙酸()
A．②①④③ B．①②③④ C．④③②① D．③②④①
14．中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据，这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法.下列说法中正确的是
①正是氢键的存在，冰能浮在水面上
②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
③由于氢键的存在，沸点：
④由于氢键的存在，使水与乙醇互溶
⑤由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质
A．②⑤ B．③⑤ C．②④ D．①④
15．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂能利用太阳光高效分解水原理如图所示，下列说法正确的是

A．中存在非极性共价键，是非极性分子
B．反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键
D．H2O由于是非极性分子而稳定性强
二、结构与性质（4大题）
16．我国部分城市灰霾天比较多，引起灰霾的微细粒子包含、、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知，目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。
(1)基态Zn2+的核外电子排布式为___________。
(2)的空间结构是___________。
(3)灰霾中含有大量有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有、、、HCOOH、等二次污染物。
①下列说法正确的是___________(填序号)。
A．分子在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度
B．分子中碳原子均采取杂化
C．相同压强下，HCOOH的沸点比的低
②中含键的数目为___________(设表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)水分子的VSEPR模型是___________，空间结构为___________。
17．(1)在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与的水溶性没有关系的是___________(填序号)。
a．和都是极性分子
b．在水中易形成氢键
c．溶于水建立了如下平衡：
d．是一种易液化的气体
(2)常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②、③HCHO、④、⑤五种有机溶剂中，碳原子采取杂化的分子有___________(填序号)，分子的空间结构是___________。与相比，___________的熔点较高。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是___________。
18．(1)碳是形成化合物种类最多的元素。
①C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是______(填字母)。
a．        B．CH4 C．CH2=CHCH3            D．CH3CH2C≡CH
②乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是________________________________。
(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为________，B与N之间形成________键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质。试写出其电离方程式：___________________________________[B(OH)4]－中B的原子杂化类型为________。
(3)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。
①“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为____________，其分子立体构型是________。
②另一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化，产生剧毒光气(COCl2)：2CHCl3＋O2==2HCl＋2COCl2，光气(COCl2)分子的立体构型是____________。
(4)丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。

①该结构中，氮镍之间形成的化学键是________，从原子轨道重叠的方式看，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是________________，
②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在________________。
③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______________。
19．科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_____________________________。
(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_______________(填序号)。
a．固态CO2属于分子晶体
b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
d． CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
(3)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表．CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”

分子
分子直径
分子与H2O 的结合能E(kJ/mol)
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_______________________________________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想．已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是____________________________________________________________________。

参考答案：
1．B
A．氯化氢、水都是极性分子，所以氯化氢易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选A；
B．氯气易溶于溶液是因为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，不能用“相似相溶”规律解释，故选B；
C．碘、都是非极性分子，所以碘易溶于，能用“相似相溶”规律解释，故不选C；
D．酒精、水都是极性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，故不选D；
选B。
2．A
A．非极性分子中可能含有极性键，如甲烷为非极性分子，含有极性键，故A错误；
B．非极性分子可以含有极性键，如甲烷分子的正负电荷中心重合，为非极性分子，含有极性键，故B正确；
C．非极性分子可以含有极性键，如甲烷分子的正负电荷中心重合，各个键的极性的向量和等于零，为非极性分子，故C正确；
D．双原子分子的化合物分子中的原子不同，只含有极性键，正负电荷中心不重合，一定为极性分子，故D正确；
故选A。
3．B
根据氢键的形成条件可知电负性大的元素的原子(一般是N、O、F)与氢原子之间易形成氢键，观察题目给出的结构式可知从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ON＋OH-，可知答案是B。
4．A
A．结合该分子的结构简式可以看出，其分子式为，A项正确；
B．该分子中既含极性键又含非极性键，B项错误；
C．该分子中可能共平面的原子最多有7个，可标号表示为，C项错误；
D．氰基丙烯酸异丁酯的碳氧双键是酯基的一部分，其不能发生加聚反应，D项错误。
故选A。
5．B
A．、、、的热稳定性依次减弱是由于(X为卤素原子)键的键能依次减小，不能用范德华力大小来解释，故A错误；
B．、、、的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；
C．、、中上氢原子的活泼性依次减弱，与键的极性有关，不能用范德华力大小来解释，故C错误；
D．的沸点比的低是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；
故选B。
6．D
A．同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素原子能级为半充满稳定状态，其第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，故三种元素中的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为元素，P元素原子能级为全充满稳定状态，故其第四电离能与第三电能相差较大，可知b为P元素，则a为C元素。一般来说，同周期元素自左而右电负性逐渐增大，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故的电负性最小，A项错误；
B．非金属性越强，最简单气态氢化物越稳定，的非金属性最弱，故的热稳定性最差，B项错误；
C．没有氢键存在时，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，故的沸点较的高，C项错误；
D．C、分别失去4个电子后，C的、的均为全充满的稳定状态，再失去1个电子时，其第五电离能与第四电离能相差较大，且第五电离能：；P失去的第四个与第五个电子均为能级上的电子，故其第四电离能与第五电离能相差不大，故第五电离能：，D项正确；
故选D。
7．C
蜘蛛不会掉下的主要原因是蜘蛛脚上的大量毛与天花板之间存在范德华力，故选C。
8．A
A．铜的基态原子电子排布为，所以的价电子排布式为，A正确；
B．非极性键是指的成键原子为不同元素的共价键，在题述结构示意图中，不存在非极性键，B错误；
C．胆矾中的水分为两类，一类是作配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，受热时会分步失去，C错误；
D．由于胆矾中的水分为两类，强度不同，所以会分步失去，D错误；
故选A。
9．D
若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或原子团发生转化使至少两个原子或原子团具有相同的结构；
A．反应后转化为，手性碳原子仍存在；
B．反应后转化为，手性碳原子仍存在；
C．反应后转化为，手性碳原子仍存在；
D．反应后转化为，与原有机物手性碳原子上的一个原子团结构相同，不再存在手性碳原子；
综上所述，D符合题意，故选D。
10．C
A．、在催化剂作用下转化为无污染的气体，由该反应的微观示意图可知，其化学方程式为,甲、乙、丙、丁中、为非极性分子，、为极性分子，A项错误；
B．、中N元素的化合价分别为、0，B项错误；
C．键的极性大于键的极性，C项正确；
D．的电子式为，D项错误。
故选C。
11．A
根据模型，价电子对计算公式为：(中心原子周围原子个数+(中心原子价电子数-直接相连原子数×该原子达稳定结构所需电子数)÷2)。
【详解】
A．的价电子对为4，模型为正四面体结构；其空间结构与甲烷类似为正四面体形，故A正确；
B．的价电子对为4，模型为四面体形；其空间结构为三角锥形，故B错误；
C．的价电子对为4，模型为四面体形；分子的空间结构分别为三角锥形，故C错误；
D．的价电子对为4，模型为四面体形、分子的空间结构为V形，故D错误；
故选A。
12．D
物质溶于水克服的是分子与分子之间的作用力或者离子间的静电作用，某些共价化合物分子也会克服共价键，如酸等。
【详解】
A．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故A错误；
B．该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，故B错误；
C．该化合物属于离子化合物，溶于水时，还克服了离子键，故C错误；
D．维生素分子中含有氨基和羟基，易形成氢键，故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力，故D正确；
故选D。
13．C
由于电负性：，则键极性：键键键，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，则酸性强弱顺序：，C正确；
故选C。
14．D
①冰中水分子有序排列，每个水分子被4个水分子包围，形成4个氢键，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，是氢键导致的，故①正确；
②氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故②错误；
③分子间存在氢键，沸点最高，、、分子间都不存在氢键，熔、沸点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：，故③错误；
④乙醇可以和水形成分子间氢键，故乙醇能与水以任意比例互溶，故④正确；
⑤氢键决定的是物质的物理性质，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，故⑤错误；
①④正确，D满足题意；
答案选D。
15．B
A． 是极性分子，A错误；
B． 反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O分解生成和，涉及极性键键的断裂和非极性键键、键的形成，B正确；
C． 分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关，分子中的正、负电中心重合的是非极性分子，不重合的是极性分子，如CO2为直线形分子，只有极性键C=O，由于正、负电中心重合，故属于非极性分子；再如O3只含有非极性键，为V形分子，正、负电中心不重合，为极性分子，C错误；
D． H2O分子是极性分子，由于H—O键键能大，故H2O稳定性强，D错误；
故选B。
16．     或     平面三角形     AB          正四面体形     V形
(1) 为30号元素，所以基态的核外电子排布式为或，故答案为：或；
(2) 的中心N原子的价层电子对数为，无孤电子对，中心N原子采取杂化，其空间结构为平面三角形，故答案为：平面三角形；
(3)①A．的极性微弱，故其在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度，正确；
B．中每个碳原子均形成两个单键和一个双键，故均采取杂化，正确；
C．分子间可以形成氢键，分子间只有范德华力，氢键的作用强于范德华力，所以的沸点比的高，错误，
故AB正确；
②的结构为，1个分子中含有10个键，则含键数目为，故答案为：AB；；
(4)水分子中氧原子的价层电子对数=2+ ，VSEPR模型是正四面体形结构，水分子中含有2个键，且含有2个孤电子对，所以水分子的空间结构为Ⅴ形，故答案为：正四面体形；V形；
17．     d     非极性     ①③     直线形          甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇羧酸都能与形成分子间氢键
(1)极易溶于水主要是因为分子与分子间形成氢键，另外和都是极性分子，和能够发生化学反应也是影响的水溶性的因素，a、b、c不符合题意；易液化是因为分子之间易形成氢键，与其水溶性无关，d符合题意。故答案为：d。
(2)、是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可知，是非极性分子。故答案为：非极性。
(3)苯、、、、分子中碳原子的杂化方式分别是、、、、。与的空间结构类似，都是直线形。结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，故的熔点高于。故答案为：①③；直线形；。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是他们与水分子之间能形成氢键。故答案为：都能与形成分子间氢键。
18．     D     乙醇分子间可形成氢键，而甲醚不行     sp3     配位     H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+     sp3          直线形     平面三角形     配位键     σ键、π键     氢键     sp2、sp3
【解析】
【分析】
分析分子中原子的杂化轨道类型时，可分析该原子的价层电子对数，价层电子对数为4，则发生sp3杂化；价层电子对数为3，则发生sp2杂化；在书写N2O的电子式时，可寻找等电子体，其电子式与等电子体类似。
【详解】
(1)①a．中，C原子分别发生sp2杂化和sp3杂化；
B．CH4中，C原子发生sp3杂化；
C．CH2=CHCH3中，C原子分别发生sp2杂化和sp3杂化；
D．CH3CH2C≡CH中，C原子分别发生sp杂化和sp3杂化；
综合以上分析，只有CH3CH2C≡CH分子中C原子分别发生sp杂化和sp3杂化，故选D。答案为：D；
②由于乙醇分子中含有-OH，能在分子间形成氢键，所以CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是乙醇分子间可形成氢键，而甲醚不行。答案为：乙醇分子间可形成氢键，而甲醚不行；
(2)BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3，B与N之间通过N原子提供孤对电子、B原子提供空轨道而形成配位键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质，则其电离方程式：H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+，[B(OH)4]－中B的原子杂化类型为sp3。答案为：sp3；配位键；H3BO3+H2O[B(OH)4]- +H+；sp3；
(3)①已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O与CO2属于等电子体，电子式可表示为，其分子立体构型与CO2相似，都是直线形。答案为：；直线形；
②光气(COCl2)分子中，C原子的价层电子对数为3，立体构型是平面三角形。答案为：平面三角形；
(4)①该结构中，氮镍之间形成的化学键是配位键，从原子轨道重叠的方式看，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键是双键，类型是σ键、π键，
②该结构中，由于氧的非金属性强、原子半径小，所以氧氢之间除共价键外还可存在氢键。
③该结构中，碳原子的价层电子对数为3和4，杂化轨道类型有sp2、sp3。答案为：配位键；σ键、π键；氢键；sp2、sp3。
【点睛】
H3BO3的中心B原子不满足8电子相对稳定结构，所以H3BO3在水溶液中不是电离出H+表现出酸性，而是结合水电离出的OH-，从而表现出酸性。
19．     H＜C＜O     ad     氢键、范德华力     二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，而且CO2与水分子之间可形成氢键，CH4与水分子之间不能形成氢键，CO2结合水分子能力大于CH4
【解析】
【分析】
(1)元素的非金属性越强，其电负性越大；
(2)依据二氧化碳和甲烷的结构以及性质回答；
(3)①可燃冰中存在水分子，水分子中存在分子间作用力和氢键；
②依据表格得出二氧化碳的分子直径小于0.586nm，且与水的结合能力为29.91大于16.40，据此解答即可。
【详解】
(1)元素的非金属性越强，其电负性就越大；在CH4和CO2所含的H、C、O三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是O＞C＞H，所以元素的电负性从小到大的顺序为H＜C＜O；
(2) a．固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，故a正确；
b.在CH4分子中含有不同种非金属元素形成的C—H极性共价键，由于该分子是正四面体型的结构的分子，分子中正负电中心重合，因此该反应是非极性分子，故b错误；
c．CH4和CO2都是由分子构成的分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔、沸点就越高，物质的熔沸点高低与分子内的化学键的强弱无关，故c错误；
d．CH4分子中碳原子的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，碳原子的杂化类型是sp3杂化，CO2分子中C原子的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2，碳原子的杂化类型是sp杂化，故d正确；
故答案选ad；
(3)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是范德华力和氢键；
②据表格数据可知，笼状空腔的直径(0.586nm)大于CO2分子的直径(0.512nm)，而且CO2与水分子之间可形成氢键，CH4与水分子之间不能形成氢键，CO2结合水分子能力大于CH4，因此可以实现用CO2置换CH4的设想。
【点睛】
CH4是由极性键构成的非极性分子，可根据分子中正负电中心是否重合来判断，正负电中心重合的为非极性分子，正负电中心不重合的为极性分子。