鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构课堂检测

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构课堂检测，共14页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是
A．SO2与CO2的分子立体构型均为直线形
B．SiO2中的键长大于CO2中的键长，所以SiO2的熔点比CO2高
C．H2O和NH3中的中心原子杂化方式相同
D．凡是具有规则外形的固体都是晶体
2．用化学用语表示中的相关微粒，其中正确的是
A．分子的空间构型为V形
B．的电子式为
C．S原子的结构示意图为
D．基态O原子的价电子轨道表示式为
3．膦(PH3)又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，分子空间结构与氨气分子相似。以下关于PH3的叙述中，正确的是
A．PH3分子中的P-H键是非极性键B．PH3分子中有未成键的电子对
C．PH3是非极性分子D．键长：N-H>P-H
4．在N2F2分子中的所有原子均符合8电子稳定结构，对该分子的有关说法正确的是
A．两个σ键，两个π键B．三个σ键，一个π键
C．分子中的四个原子在一条直线上D．分子中的N原子采取sp3杂化
5．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．溶液中有个
B．苯分子中共有个轨道参与杂化
C．含的可燃冰中，所含电子数为
D．标准状况下，的二氯甲烷和甲酸的混合物中含键数目为
6．元素周期表中N元素的信息如图所示。下列说法不正确的是
A．1mlN2分子中含NA个σ键和2NA个π键
B．基态N原子的2p能级有三个未成对电子
C．N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
D．分子的模型为三角锥形
7．下列关于、和的说法正确的是
A．属于共价化合物B．中含有非极性键
C．的空间构型为平面三角形D．与的键角相等
8．常温下三氧化硫以液态(SO3)3聚合存在，气化时以SO3存在。已知SO3分子结构是平面三角型。有关说法正确的是（ ）
A．由液态变气态是物理变化B．SO3属于弱电解质
C．SO3含有极性键D．SO3是极性分子
9．鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是
A．AB．BC．CD．D
10．维生素C具有维持免疫、促进非血红素铁吸收等功能，结构如图所示。下列有关维生素C的说法错误的是
A．分子中含有3种官能团B．分子中有2个手性碳原子
C．可发生取代反应和氧化反应D．催化剂存在下与足量氢气反应，π键均可断裂
二、判断题
11．NH3分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式为sp3。( )
12．原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子时不可能发生杂化。( )
13．杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同。( )
14．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构。(_______)
15．CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)
三、解答题
16．乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体，对开发在特殊条件下(如潜艇、高空飞行)的氧供应材料具有重要意义。乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的制备原理如下图所示：
已知：①乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)由于制备条件不同可以得到两种不同的固体形态：一种是棕色的胶状物，在室温下易被氧化；另一种是暗红色晶体，在室温下稳定。
②水杨醛：微溶于水，易溶于乙醇；乙二胺；溶于水、乙醇、温度过高会引起爆炸。
制备过程如下：
I．按照图示安装仪器，在仪器A中加入80mL95%乙醇，再加入1.65mL含0.0157ml的水杨醛。
Ⅱ.在搅拌条件下，加入0.55mL含0.0078ml的乙二胺，反应4~5min，生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体。
Ⅲ.溶解0.0078 ml C(CH3COO)2于热水中。
……
请回答：
(1)乙二胺中H-N-C的夹角 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)仪器A的名称为 。
(3)步骤Ⅲ后的操作如下：
A．待亮黄色片状晶体全部溶解后，将C(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体；
B．停止通入N2
C．过滤晶体，用5mL水洗涤3次，再用乙醇洗涤；
D．向仪器A中通入N2，并调节氮气流速至稳定；
E．停止加热，用冷水冷却仪器A；
F．向冷凝管中通入冷凝水，开始加热A，并保持温度在70~80℃；
G．真空干燥箱烘干产品，称重得2.03g产品。
①正确的操作顺序为D→F→ →G。
②向仪器A中通入N2的目的是 。
③步骤F中保持温度在70~80℃的原因是 。
④用乙醇洗涤晶体的目的是 。
(4)产品的产率为 (列出计算式即可)。
17．实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和，探究其氧化还原性质。
(1)盛放9ml/L盐酸的仪器名称是 。
(2)b中发生化学反应的离子方程式是 。
(3)d中浸有溶液的棉花的作用是 。
(4)下列相关说法不正确的是_______(填标号)。
A．使用选择9ml/L盐酸替换浓盐酸，有利于减少挥发
B．控制液体滴加速率以维持氯气气流稳定，有利于减少反应过程倒吸的可能
C．反应结束后，b中液体经冷却结晶、过滤、冷水洗涤、干燥，可得晶体
D．增大装置c中溶液的浓度，有利于提高产率
(5)当b中试管内溶液由黄色变为无色时，反应到达终点。实际操作时，发现溶液由黄色变为紫红色甚至产生棕色沉淀影响产品纯度。针对该现象，提出改进的措施 。
(6)取少量和溶液分别置于1号和2号试管中，滴加溶液。两支试管均无明显现象，但试管2试管壁发烫。在上述实验基础上，设计实验进一步验证该条件下的氧化能力小于 。(供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、溶液、溶液)
(7)中氧原子的p轨道上的孤对电子进入氯原子的d轨道形成键。键长： (填“＞”或“＜”)。
18．四氯化钛是最重要的钛卤化物，工业上主要用于制取海绵钛和钛白粉。纯四氯化钛为无色透明、密度较大、不导电的液体，熔点为-25℃，沸点为136℃，有刺激性酸味，极易水解。某实验小组同学以金红石矿粉(主要成分为)为原料制备，所用装置如图所示。
回答下列问题：
(1)可与互溶，从微观角度解释其原因为 。
(2)仪器a的名称是 ，装置B中的试剂是 ，装置C中的试剂为浓硫酸，其作用是 。
(3)装置A中反应的离子方程式为 。装置D中发生反应时有CO生成，反应的化学方程式为 。
(4)装置E的水槽中盛有冷水，若缺少该水槽，造成的影响是 。
(5)该装置在尾气处理方面仍存在缺陷，改进措施为 。
(6)装置D中加入含质量分数80％的金红石和足量炭粉，充分反应后在E处广口瓶中收集到产品，则的产率为 (用含、的式子表示)。
7 N
氮
2s22p3
14.01
选项
粒子
空间结构
解释
A
SO3
正三角形
S原子采取sp3杂化
B
BF3
正三角形
B原子采取sp2杂化
C
C2H4
平面三角形
C原子采取sp2杂化
D
四面体形
Cl原子采取sp3杂化
参考答案：
1．C
【详解】A．SO2中硫的价层电子对数为3，有一个孤电子对，是V形分子，CO2中碳的价层电子对数为2，无孤电子对，是直线形分子，A错误；
B．CO2是分子晶体，CO2的熔化与C=O键能没有关系，其熔化只需要克服范德华力（分子间作用力），SiO2是原子晶体，其熔化要破坏Si-O共价键，共价键的强度远远大于范德华力，所以SiO2的熔点比CO2高，B错误；
C．水分子中中心原子氧的价层电子对数为4，氨气中中心原子氮的价层电子对数也为4，均采取sp3 杂化，C正确；
D．晶体具有以下特点：有整齐规则的几何外形； 晶体有固定的熔点；有各向异性的特点，只有同时具备这三个条件的才是晶体，D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．分子中S原子采用杂化，故分子的空间构型为V形，A正确；
B．H和S均为非金属元素，二者之间形成共价键，电子式为，B错误；
C．S的结构示意图中核电荷数为16，最外层电子数为6，C错误；
D．基态O原子的价电子排布式为，则轨道容纳4个电子，其中有2个轨道各容纳1个电子，但自旋方向应相同，价电子轨道表示式为，D错误；
故选A。
3．B
【详解】A． PH3分子中的P-H键是不同非金属原子之间形成的共价键，共用电子对发生偏移，故P-H为极性键，A错误；
B．PH3分子中中心原子P周围的有=1对孤电子对未参与成键，B正确；
C．PH3分子中中心原子P周围的价层电子对数为：3+=4，即PH3的空间构型为三角锥形，分子中正负电荷中心不重合，则是极性分子，C错误；
D．已知P原子半径＞N原子半径，故键长：N-H＜P-H，D错误；
故答案为：B。
4．B
【详解】在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，N原子形成三个共用电子对，F原子形成一个共用电子对，则N2F2分子的结构为 ，双键中含有一个σ键和一个π键，单键中含有一个σ键，因此1个N2F2分子中含有三个σ键，一个π键，根据双键的结构特点可知，四个原子处于同一平面，N原子的价层电子对数=2+=3，因此N原子采取sp2杂化，综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。
5．B
【详解】A．属于络合物，只能解离出来极少量的，A错误；
B．苯分子中的六个碳原子均采取杂化，即每个碳原子有两个轨道参与杂化，故苯分子中共有个轨道参与杂化，B正确；
C．可燃冰即天然气水合物，其化学式为，当含时，可燃冰所含电子数不只，C错误；
D．二氯甲烷、甲酸在标准状况都不是气体，22.4L混合物的物质的量不是1ml，故无法计算键数目，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．氮气分子的结构式为N≡N，氮氮三键中含有1个σ键和2个π键，则1ml氮气分子中含NA个σ键和2NA个π键，故A正确；
B．氮元素的原子序数为7，基态原子的价电子排布式为2s22p3，2p能级有三个未成对电子，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻的碳元素和氧元素，故C正确；
D．氨分子中氮原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，故D错误；
故选D。
7．A
【详解】A．ClO2分子中，Cl和O之间通过共用电子对连接在一起，故ClO2属于共价化合物，A正确；
B．的中心原子是Cl，Cl和O之间以极性共价键结合，B错误；
C．中心原子Cl的价层电子对数是3+=3+1=4，含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，C错误；
D．中心原子Cl的价层电子对数是2+=2+2=4，含有2个孤电子对，空间构型为V形，含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，则的键角＞，D错误；
故选A。
8．C
【详解】A．常温下三氧化硫以液态(SO3)3聚合存在，气化时以SO3存在，由液态变气态，分子不同，不是物理变化，故A错误；
B．SO3溶于水导电是因为反应生成了电解质硫酸，硫酸电离出自由移动的离子而导电，SO3本身不能电离，属于非电解质，故B错误；
C．SO3由一个硫原子和三个氧原子通过极性共价键结合而成，因此SO3含有极性键，故C正确；
D．SO3分子结构是平面三角型，键角为，结构对称，正、负电中心重合，所以是非极性分子，故D错误；
故答案选：C。
9．B
【详解】A．三氧化硫分子中硫原子的价电子对数=，采取sp2杂化，不含孤对电子，是平面三角形，A错误；
B．三氟化硼分子中硼原子的价电子对数=，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，B正确；
C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，C错误；
D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，D错误；
答案选B。
10．D
【详解】A．分子中含有羟基、酯基、碳碳双键，含有3种官能团，故A正确；
B．连接四种不同基团的碳是手性碳原子，其中有2个手性碳原子，故B正确；
C．含有羟基能与羧基发生酯化反应即取代反应，含有碳碳双键可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，故C正确；
D．催化剂存在下碳碳双键与足量氢气发生加成反应，但酯基不反应，C=O上的π键未断裂，故D错误；
故选：D。
11．正确
【详解】氨气分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以中心原子杂化方式是sp3，分子空间构型为三角锥形，故正确。
12．正确
【详解】原子在形成分子时可通过杂化轨道可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，能量更集中，形成的分子更稳定，孤立的原子是不可能发生杂化的，如稀有气体原子不可能发生杂化，故正确。
13．错误
【详解】杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小，故错误。
14．正确
【详解】如PCl3其加层电子对为3+(5-3×1)÷2=4对，为sp3杂化，但存在1对孤电子对为三角锥形。而CH4加层电子对为4对，为sp3杂化无孤电子对为正四面体，所以该说法正确；故正确。
15．正确
【详解】乙醇中的羟基与水分子的羟基相近，因而乙醇能和水互溶；而苯甲醇中的烃基较大，其中的羟基和水分子的羟基的相似因素小得多，因而苯甲醇在水中的溶解度明显减小，故正确。
16．(1)小于
(2)三口烧瓶
(3) A→E→B→C 排出A中的空气防止乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)被氧化 温度低反应速率慢，乙二胺温度过高会引起爆炸 洗去杂质水杨醛、乙二胺
(4)
【分析】水杨醛与乙二胺反应生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体，向A中通入氮气排出A中的空气，加热A，将C(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体，冷却、过滤，洗涤的产品乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)。
【详解】（1）乙二胺中N原子采用sp3杂化，乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中N原子采用sp2杂化，所以乙二胺中H-N-C的夹角小于乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角。
（2）根据图示，仪器A的名称为三口烧瓶；
（3）步骤Ⅲ后的操作步骤为：
D．向仪器A中通入N2，并调节氮气流速至稳定；
F．向冷凝管中通入冷凝水，开始加热A，并保持温度在70~80℃；
A．待亮黄色片状晶体全部溶解后，将C(CH3COO)2迅速加入仪器A中，生成棕色胶状沉淀，恒温搅拌1h，使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体；
E．停止加热，用冷水冷却仪器A；
B．停止通入N2
C．过滤晶体，用5mL水洗涤3次，再用乙醇洗涤；
G．真空干燥箱烘干产品，称重得2.03g产品。
①正确的操作顺序为D→F→A→E→B→C→G。
②常温下，乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)易被氧化，向仪器A中通入N2的目的是排出A中的空气防止乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)被氧化。
③温度低反应速率慢，乙二胺温度过高会引起爆炸，所以步骤F中保持温度在70~80℃。
④水杨醛、乙二胺都易溶于乙醇，用乙醇洗涤晶体的目的是洗去杂质水杨醛、乙二胺。
（4）理论上生成乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的物质的量为0.0078ml，产品的产率为
17．(1)分液漏斗
(2)Cl2＋6OH－ClO＋5Cl－＋3H2O
(3)吸收逸出的氯气尾气，防止空气污染
(4)D
(5)反应前用少量水润湿MnO2粉末
(6)向试管1加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解；待试管2冷却后，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解
(7)＜
【分析】本题制备KClO3和NaClO，制备KClO3是氯气和KOH在加热条件下发生歧化反应得到，制备NaClO是由氯气和NaOH在冰水中进行，a装置制备Cl2，b制备KClO3，c制备NaClO，d装置是尾气的吸收，据此分析；
【详解】（1）盛放9ml·L－1盐酸的仪器是分液漏斗；故答案为分液漏斗；
（2）b中制备KClO3，氯气与KOH歧化反应得到KCl和KClO3、H2O，即离子方程式为Cl2＋6OH－ClO＋5Cl－＋3H2O；故答案为Cl2＋6OH－ClO＋5Cl－＋3H2O；
（3）氯气有毒，为防止污染环境必须除去，Na2S2O3具有还原性，Na2S2O3的作用是吸收逸出的氯气尾气，防止污染空气；故答案为吸收逸出的氯气尾气，防止污染空气；
（4）A．盐酸越浓，挥发性越强，使用9ml/L盐酸代替浓盐酸，可以减少HCl挥发，故A说法正确；
B．控制液体滴加速率以维持氯气气流稳定，不至于装置中的压强忽大忽小，可以减少反应过程中倒吸的可能，故B说法正确；
C．反应结束后，b中液体经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冷水洗涤、干燥，可得到KClO3固体，故C说法正确；
D．浓NaOH与水放出热量，Cl2与NaOH反应发生副反应，NaClO产率降低，故D说法错误；
答案为D；
（5）出现上述颜色变化，可能是MnO2粉末随氯气进入b中试管中，参与反应，防止MnO2粉末进入b中试管中，可以反应前用少量水润湿MnO2粉末；故答案为反应前用少量水润湿MnO2粉末；
（6）证明KClO3的氧化能力小于NaClO的氧化能力，需要证明试管1中无SO，试管2中有SO，操作为向试管1加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解；待试管2冷却后，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解；故答案为向试管1加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解；待试管2冷却后，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解；
（7）中心原子Cl有1个孤电子对，中心原子Cl有3个孤电子对，孤电子对越多，斥力越大，键长越长，键长：＜；故答案为＜。
18．(1)TiCl4是非极性分子，CCl4分子也是非极性分子，根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂，因此可与互溶
(2) 恒压滴液漏斗 饱和食盐水 吸收水分，干燥氯气
(3) 4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
(4)TiCl4挥发，产率降低
(5)添加酒精灯点燃尾气，除去尾气中的CO(或加一个气球收集CO)
(6)
【分析】A是氯气的制取装置，B是除去氯气中的氯化氢，C是干燥氯气，D是TiO2、C和Cl2反应装置，E是收集TiCl4的装置，F是尾气处理装置。
【详解】（1）可与互溶根据相似相溶规则，TiCl4是非极性分子，CCl4分子也是非极性分子，根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂，因此可与互溶；
（2）仪器a是恒压滴液漏斗；B是除去氯气中的HCl，用饱和食盐水，C是浓硫酸，由于四氯化钛极易水解，浓硫酸的作用是干燥氯气；
（3）装置A是制取氯气的，反应的离子方程式为：4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O；装置D中反应物是碳、TiO2和Cl2，反应生成TiCl4和CO，反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；
（4）装置E的作用是收集TiCl4产品，CCl4的熔点为-25℃，沸点为136℃，易挥发，若缺少该水槽，造成的影响是TiCl4挥发，产率降低；
（5）尾气中有Cl2和CO，装置中缺少CO的处理装置，在装置F后加一个燃着的酒精灯，将尾气中的CO点燃除去；
（6）根据关系式，1mlTiO2生成1mlTiCl4，m1g含TiO2质量分数80％的金红石理论上能生成，TiCl4产率是。