人教版高中化学选择性必修二第2章分子结构与性质过关检测卷(B)含答案

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第二章过关检测卷(B)(时间:75分钟　满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的不同作用力,下列物质中含有两种上述作用力的是(　　)。①NaOH　②SiO2　③Na2O2　④金刚石　⑤NaCl　⑥白磷A.①③⑥ B.①②④C.②④⑤ D.③④⑤答案A解析①NaOH是离子化合物,Na+与OH-之间存在离子键,氧原子与氢原子之间存在共价键;②SiO2是共价化合物,只存在共价键;③Na2O2是离子化合物,Na+与O22-间存在离子键,氧原子与氧原子之间存在共价键;④金刚石中只存在共价键;⑤NaCl是离子化合物,只存在离子键;⑥白磷存在P—P共价键,白磷分子间通过范德华力结合,故选A。2.下列有关共价键的描述,错误的是(　　)。A.键能:C—NBr—Br>Cl—ClC.共价键极性:H—FBr>Cl,故键长大小关系为I—I>Br—Br>Cl—Cl,故B项正确;元素的电负性:F>N,故共价键极性:H—F>N—H,故C项错误;电负性:F>N>H,使成键电子对更偏向于F,成键电子对与成键电子对之间的斥力减小,键角变小,所以键角NF3②>③ B.③>①>②C.③>②>① D.②>①>③答案B解析苯酚以及木糖醇都含有羟基,可与水形成分子间氢键,分子中含有羟基数目越多,越易溶于水,溶解性③>①;花生油为高级脂肪酸的甘油酯,难溶于水,溶解性最小。7.下列常见分子中,对σ键、π键判断正确的是(　　)。A.1个NH4+中有4个σ键B.CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1C.CN-与N2结构相似,CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H断裂,则形成的π键数目为6NA答案A解析1个NH4+中含有4个N—H,即有4个σ键,A项正确;CO与N2结构相似,则CO分子的结构可以表示为C≡O,其中σ键与π键数目之比为1∶2,B项错误;CH2CHCN分子中含有6个σ键和3个π键,所以σ键与π键数目之比为2∶1,C项错误;若反应中有4 mol N—H断裂,则生成1.5 mol氮气,形成π键的数目是3NA,D项错误。8.下列对应关系不正确的是(　　)。答案B解析当中心原子在第ⅤA族,AB3分子的空间结构应是三角锥形;当中心原子在第ⅣA族,AB4分子的空间结构是正四面体形,AB2分子的空间结构是直线形;当中心原子在第ⅥA族,AB2分子的空间结构是V形。9.NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)。A.分子中不能含有氢原子B.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量C.在ABn分子中A原子上没有孤电子对D.分子中每个共价键的键长应相等答案C解析题中五种分子的电子式分别为H··N··H····H、H··S··H····、··O······C····O····、··F······B·· ··F···· ··F······、··Cl······C·· ··Cl······ ··Cl···· ··Cl······,其中NH3、H2S分子的中心原子上有孤电子对,导致正电中心和负电中心不重合,使分子具有极性。而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子上没有孤电子对,正电中心和负电中心重合,分子无极性。10.(2023新课标卷改编)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。下列说法错误的是(　　)。A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B.反应涉及N—H、N—O断裂和N—N生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2答案D解析NH2OH、NH3、H2O分子中正负电荷中心不重合,三种分子均为极性分子,A项正确;从反应历程看,NH2OH中存在N—O断裂、NH3分子中存在N—H断裂,NH2NH2中存在N—N的生成,B项正确;反应过程中,Fe2+先失去电子转移至NH2OH的N原子上,又被NH2-还原,C项正确;根据反应历程可知:产物中两部分—NH2分别来自NH2OH和氨,将NH2OH替换为ND2OD反应得到ND2NH2,D项错误。二、非选择题(本题共4小题,共60分)11.(12分)臭氧(O3)能吸收紫外线,保护人类赖以生存的环境。O3分子的结构如图所示,呈V形,键角为116.5°,中间的一个氧原子与另外两个氧原子分别构成一个共价键。中间氧原子提供2个电子,旁边两个氧原子各提供一个电子,构成一个大 π键(虚线内部分),分子中三个氧原子共用这4个电子。请回答下列问题。(1)O3为　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 (2)分子中的大π键可用符号Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,如苯分子中的大π键可表示为Π66,则O3中的大π键应表示为　　　　　　　。 (3)下列物质的分子与O3分子的空间结构最相似的是　　　。 A.H2O B.CO2C.SO2 D.BeCl2(4)分子中某一原子上没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对,O3分子中有　　　　个孤电子对。 答案(1)极性　(2)Π34　(3)C　(4)5解析(1)O3为极性分子。(3)O3分子中中间氧原子采用sp2杂化;H2O分子中氧原子采用sp3杂化;CO2中碳原子采用sp杂化;BeCl2中铍原子采用sp杂化;SO2中硫原子采用sp2杂化,SO2为V形结构,所以SO2和O3的结构最相似。12.(14分)数十亿年来,地球上的物质不断地发生变化,大气的成分也发生了变化。下表是原始大气和目前的空气的成分:用上表中所涉及的分子填写下列空白。(1)含有10个电子的分子有　　　　　　　　　　　　(填化学式,下同)。 (2)由极性键构成的非极性分子有　　　　。 (3)沸点最高的是　　　　,用所学知识解释其沸点高的原因:　 　　　　　　　　。 (4)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有　　　　,它的空间结构为　 　　　。 (5)极易溶于水的是　　　　　　,因为它的分子和水分子之间可形成　　　　　　　　　。 答案(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)H2O　液态水分子间存在氢键,使分子间作用力较强,沸点较高(4)CH4　正四面体形(5)NH3　氢键解析(4)甲烷的电子式为H··C··H··H··H,不存在孤电子对,且中心碳原子为sp3杂化,故其空间结构为正四面体形。13.(16分)磷、钠、铁、硼等元素形成的化合物在生产、科研中应用广泛。回答下列问题:(1)基态原子未成对电子数与基态P相同,且与Fe同周期的元素有　　　种;第三周期主族元素部分电离能如图所示,其中a、b和c分别代表　　　(填字母)。 A.a为I1、b为I2、c为I3B.a为I3、b为I2、c为I1C.a为I1、b为I3、c为I2D.a为I2、b为I3、c为I1(2)锂离子电池正极材料为LiFePO4,结构中FeO6八面体与PO4四面体共用氧原子形成稳定的三维通道,有利于Li+快速传输。NaFePO4与LiFePO4结构相似,但NaFePO4不能用作钠离子电池正极材料,从原子结构角度分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)PCl5·AlCl3能在有机溶剂中发生电离,生成空间结构相同的阴、阳离子,阳离子的化学式为　　　,阴离子中心原子的杂化方式为　　　。 (4)常温下H3PO4黏度很大,温度升高,黏度降低,原因是 　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)3　D(2)Na+的半径大于Li+的半径,在三维通道中传输困难(3)PCl4+　sp3(4)H3PO4分子间存在氢键,使溶液黏度增大,升高温度,一部分氢键被破坏,黏度减小解析(1)基态P的未成对电子数为3,Fe位于第四周期,第四周期中基态原子的未成对电子数为3的元素有V、Co和As。在第三周期元素中,钠失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能最大,镁最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小,铝最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高,硅的2p上有2个电子,失去这2个电子后,留下2s轨道上的2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低,磷、硫、氯非金属性逐渐增强,第二电离能也逐渐增大,由于硫失去一个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯的,a、b、c分别代表的含义是I2、I3、I1。(2)NaFePO4与LiFePO4结构相似,但NaFePO4不能用作钠离子电池正极材料,从原子结构角度分析可能的原因是Na+的半径大于Li+的半径,在三维通道中传输困难。(3)PCl5·AlCl3能在有机溶剂中发生电离,生成空间结构相同的阴、阳离子,阳离子的化学式为PCl4+,中心原子上的价层电子对数为4+5-1×4-12=4,P原子杂化方式为sp3杂化,阴离子为AlCl4-,中心原子上的价层电子对数为4+12×(3-1×4+1)=4,Al原子杂化方式为sp3,二者空间结构都为正四面体形。(4)常温下H3PO4黏度很大,温度升高,黏度降低,原因是H3PO4分子间存在氢键,使溶液黏度增大,升高温度,一部分氢键被破坏,黏度减小。14.(18分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。(1)氯元素基态原子核外未成对电子数为　　　　。 (2)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为　　　　　　　,羰基碳原子的杂化轨道类型为　　　　。 (3)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲:反应过程中,每生成1 mol氯吡苯脲,断裂　　　　个σ键,断裂　　　　个π键。(设NA为阿伏加德罗常数的值) (4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。①请用共价键知识解释H2O比NH3稳定的原因: 　 　　　　　　　　　　　　。 ②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　,中心原子的杂化类型分别是　。 答案(1)1(2)sp2、sp3　sp2(3)NA　NA (4)①H—O的键能大于H—N的键能　②V形、三角锥形、直线形　sp3、sp3、sp解析(1)氯元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,有2个氮原子均形成3个单键,孤电子对数为1,属于sp3杂化;剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键,孤电子对数为1,是sp2杂化;羰基碳原子形成2个单键和1个双键,为sp2杂化。(3)σ键比π键更稳定,根据反应的化学方程式可以看出,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的NC中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。(4)①O、N属于同周期元素,O的原子半径小于N的原子半径,H—O的键能大于H—N的键能,所以H2O比NH3稳定。②H2O分子中氧原子上的价层电子对数=2+6-2×12=4,孤电子对数为2,所以H2O为V形结构,氧原子采用sp3杂化;NH3分子中氮原子上的价层电子对数=3+5-3×12=4,孤电子对数为1,所以NH3为三角锥形结构,氮原子采用sp3杂化;CO2分子中碳原子上的价层电子对数=2+4-2×22=2,不含孤电子对,所以CO2是直线形结构,碳原子采用sp杂化。选项ABCD中心原子所在族第ⅣA族第ⅤA族第ⅣA族第ⅥA族分子通式AB4AB3AB2AB2分子的空间结构正四面体形平面三角形直线形V形空气的成分N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(He、Ne等)等原始大气的成分CH4、NH3、CO、CO2等