高二化学（人教版选择性必修二）试题阶段质量检测（二）分子结构与性质（Word版附解析）

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阶段质量检测(二)　分子结构与性质 选择题部分(请将答案填在后面的答题栏内) 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．下列对干冰的认识正确的是(　　) A．存在共价键和分子间作用力 B．空间填充模型为 C．升华时键长变长 D．分子中有两对共用电子对 2．(2024·天津河西期末)下列关于乙烯分子的说法正确的是(　　) A．有6个σ键 B．碳原子采用sp杂化 C．所有原子共平面 D．分子中含有手性碳 3．(2024·河南开封期末)下列说法正确的是(　　) A．NCl3分子中的键角为120° B．H2O和CS2均为V形分子 C．H2SO4能形成分子间氢键 D．CO2分子中σ键和π键的数目之比为1∶2 4．已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知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原子没有孤电子对(或A原子最外层电子均已成键) C．在ABn分子中每个共价键的键长和键能都相等 D．分子中所有原子在同一平面内 5．(2024·重庆九龙坡期末)下列排列顺序错误的是(　　) A．键能：C===C>C—C B．键长：Br—Br>Cl—Cl C．键角：H2O>NH3 D．极性：F—C>Cl—C 6．(2024·广东佛山期末)下列关于水合氢离子(H3O＋)的说法错误的是(　　) A．含有极性键 B．空间结构为三角锥形 C．键角：H3O＋C>O 9．向NaClO溶液中通入CO2，反应的离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCOeq \o\al(－,3)。下列说法错误的是(　　) A．电负性：O>Cl>C>H B．HCOeq \o\al(－,3)中碳原子的杂化方式为sp3 C．HClO的空间结构为V形 D．HCOeq \o\al(－,3)可以与H2O分子形成氢键 10．下列关于事实的解释错误的是(　　) 11．(2024·山东卷)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 12．(2024·河北石家庄期末)下列说法正确的是(　　) A．PCl3分子的空间结构与它的VSEPR模型一致 B．H2O分子和N2H4分子之间可以形成氢键 C．NH2—NH2中的键角∠N—N—H小于H2O2中的键角∠O—O—H D．CS2和SO2的分子结构相似，均为非极性分子 13．(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该物质中Ni为＋2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 14．(2024·北京朝阳期末)硫酸盐(含SOeq \o\al(2－,4)、HSOeq \o\al(－,4))气溶胶是PM2.5的成分之一，科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是(　　) A．H2O中的O为sp3杂化 B．SOeq \o\al(2－,3)的VSEPR模型为平面三角形 C．HNO2是由极性键形成的极性分子 D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成 15．(2024·海南海口期末)环己烷分子(C6H12)在常温下有两种空间结构：“椅式构象”和“船式构象”，通常“椅式构象”占的比例更大，下列相关说法不正确的是(　　) A．两种构象中碳原子的杂化方式相同 B．“船式构象”的极性稍大于“椅式构象” C．环己烷为手性分子 D．“船式构象”所占比例较小与原子团间相互排斥有关 非选择题部分(请在各题后直接作答) 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．(11分)芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中，__________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。 (2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有______种。 (3)H2S和H2Se的参数对比见下表。 ①H2Se含有的共价键类型为________。 ②H2S的键角大于H2Se的键角的原因可能为 ________________________________________________________________________。 (4)已知钼(Mo)位于第五周期第ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能(kJ·mol－1)如下表所示： A是________(填元素符号)，B的价层电子排布为____________。 17．(14分)(1)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______________，②_______________。 (2)H2Se的沸点低于H2O，其原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 18．(15分)按要求回答下列问题。 (1)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。 (2)H2O和SOeq \o\al(2－,4)的中心原子的杂化轨道类型分别为________、________，试判断H2O和SOeq \o\al(2－,4)的键角大小关系并说明原因：_______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为____________。 (4)某绿色农药结构简式如图，回答下列问题： 分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为____________；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角__________________(按由大到小顺序排列)。 (5)S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3，Seq \o\al(2－,3)的空间结构为________。 (6)[H2F]＋[SbF6]－(氟酸锑)是一种超强酸，则[H2F]＋的空间结构为________。 (7)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________________；AsOeq \o\al(3－,4)的空间结构为____________。 19．(15分)生产生活中处处有化学，结合物质与结构的相关知识，回答下列问题： (1)维生素B1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。 ①维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有________。 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 ②维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质，这些物质中属于非极性分子的化合物有________。 (2)液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨①,氨气②,氮气和氢气③,氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是①______________________；②极性键；③________________。 (3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJ·mol－1，F—F的键能为159 kJ·mol－1，Cl—Cl的键能为242 kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F的平均键能为________kJ·mol－1。ClF3的熔、沸点比BrF3的____________(填“高”或“低”)。 (4)TiCl4稳定性比CCl4差，极易水解，试从结构分析其原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)氯丙烯分子()中碳原子轨道杂化类型是____________。 (6)铁能与三氮唑(Bipy，结构如图)形成多种化合物。 1 mol Bipy中含有σ键______mol，Bipy中碳原子的杂化方式为______。 阶段质量检测(二) 1.选A　干冰是固体CO2,CO2是由分子构成的化合物,在物质分子内的C、O原子之间以共价键结合,在CO2分子之间以分子间作用力结合,故在干冰中存在的作用力有共价键和分子间作用力,A正确;由于原子半径:C>O,分子中键角是180°,所以CO2的空间填充模型为,B错误;干冰升华时被破坏的是分子间作用力,而物质分子内的化学键没有断裂,因此升华时键长不变,C错误;在CO2分子中,C原子的最外层的4个成单电子与2个O原子的电子形成4对共用电子对,使分子中各原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其电子式为︰O‥︰︰C︰︰O‥︰,D错误。 2.选C　乙烯中有4个C—H,1个CC,则共5个σ键,故A错误;碳原子的价层电子对数为3,采用sp2杂化,故B错误;乙烯分子中所有原子共平面,故C正确;手性碳原子是指碳连的四个原子或原子团都不相同,因此乙烯分子中没有手性碳,故D错误。 3.选C　NCl3分子中N原子的价层电子对数=3+5-3×12=4且含有一个孤电子对,该分子为三角锥形,键角小于120°,A错误;H2O中O原子的价层电子对数=2+6-2×12=4且含两个孤电子对,为V形,CS2中C原子的价层电子对数=2+4-2×22=2且不含孤电子对,为直线形,B错误;H2SO4分子中含有2个—OH,分子间能够形成氢键,C正确; CO2的结构式为OCO,共价双键中含有1个σ键和1个π键,则该分子中含有2个σ键和2个π键,σ键和π键的个数之比为1∶1,D错误。 4.选B　由题意可知,甲烷是含有氢原子的非极性分子,故A错误;非极性分子中中心原子A的最外层电子均已成键,都不含孤电子对,故B正确;氨分子为极性分子,分子中氮氢键的键长和键能都相等,故C错误;水分子、硫化氢分子和二氧化硫都是极性分子,分子中所有原子在同一平面内,故D错误。 5.选C　同种元素形成的共价键,键能大小的一般规律是三键键能>双键键能>单键键能,故A正确;比较键长大小,通常看原子半径,原子半径越小,键长越短,原子半径关系是Br>Cl,则Br—Br的键长>Cl—Cl的键长,故B正确;依据价层电子对互斥模型,H2O中心原子O的价层电子对数=σ键数目+孤电子对数=2+2=4,NH3中心原子N的价层电子对数=σ键数目+孤电子对数=3+1=4,二者VSEPR模型均为四面体形,但NH3中心原子N原子上有1个孤电子对,H2O中心原子O原子上则有2个孤电子对,对成键电子对有更大的斥力,故键角大小是NH3>H2O,故C错误;电负性:F>Cl,故F与C电负性差值大于Cl与C电负性差值,故共价键极性关系F—C>Cl—C,故D正确。 6.选C　水合氢离子中含有氢氧键,是极性键,A正确;水合氢离子中的氧原子为sp3杂化,含有一个孤电子对,故为三角锥形,B正确;水中的孤电子对的数目大于水合氢离子,孤电子对数目越多键角越小,故键角:H3O+>H2O,C错误;H3O+和H2O中氧原子均为sp3杂化,D正确。 7.选A　SF6中的键为6个S—F,为极性键,此分子中只含极性键,故A正确;SF6是结构对称、正负电荷中心重合的分子,为非极性分子,故B错误;由于F的电负性比S的大,S与F之间共用电子对偏向F,故C错误;中心原子的价电子数+化合价的绝对值=8时,该分子中所有原子都达到8电子稳定结构,但氢化物除外,该化合物中S元素的化合价+价电子数=6+6=12,则S原子不是8电子稳定结构,故D错误。 8.选B　锌元素的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故A错误;碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,离子的空间结构为平面正三角形,故B正确;碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化方式为sp2杂化,故C错误;金属元素的电负性小于非金属元素的,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则三种元素的电负性大小顺序为O>C>Zn,故D错误。 9.选B　元素的非金属性越强,电负性越大,电负性:O>Cl>C>H,A正确;HCO3-的结构式为 ,价层电子对数为3+4+1-1-2-22=3+0=3,一个碳原子形成3个σ键和一个π键,且无孤电子对,为sp2杂化,B错误;HClO的中心原子是氧原子,价层电子对数为2+6-1-12=2+2=4,一个氧原子形成2个σ键,另有2个孤电子对,空间结构为V形,C正确;HCO3-中存在“O—H”,可与H2O形成氢键,D正确。 10.选B　碘和四氯化碳是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”原理可知,碘易溶于四氯化碳而难溶于水,A正确;Na2O、MgO、Al2O3的离子键的百分数减少,是因为金属元素和氧元素的电负性差值依次减小,B错误;对羟基苯甲酸形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,所以对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸,C正确;水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性,所以水晶柱面上的固态石蜡在不同方向熔化的快慢不同,D正确。 11.选C　由图中信息可知,白色的小球可形成2个共价键,灰色的小球只形成1个共价键,黑色的大球形成了4个共价键,根据O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可以判断,白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子,黑色的大球代表I原子。图中(白色的小球)代表O原子,灰色的小球代表F原子,A不正确。根据该化合物结构片段可知,每个I原子与3个O原子形成共价键,根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合物的化学式为IO2F,因此,该化合物中不存在过氧键,B不正确。I原子的价电子数为7,该化合物中F元素的化合价为-1,O元素的化合价为-2,则I元素的化合价为+5,据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键,I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;该化合物中既存在I—O单键,又存在IO双键,单键和双键的键长不相等,因此,该化合物中所有碘氧键键长不相等,D不正确。 12.选B　PCl3分子的空间结构为三角锥形,它的VSEPR模型为四面体形,二者不一致,A错误;H2O分子和N2H4分子之间可以形成氢键,B正确;NH2—NH2的结构式为,中心原子N上有1个孤电子对,H2O2的结构式为,中心原子O上有2个孤电子对,则∠N—N—H大于∠O—O—H,C错误;CS2为直线形分子,SO2为V形分子,则CS2为非极性分子,SO2为极性分子,D错误。 13.选C　P原子的3个电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余一个孤电子对与Ni形成配位键,Cl-也有孤电子对,也能与Ni形成配位键,由该物质的组成知,Ni为+2价,A项正确;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:Cl>P,B项正确;该物质中碳原子位于苯环上,杂化类型为sp2杂化,P形成4个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp3杂化,C项错误;基态Ni原子核外有28个电子,电子排布式为[Ar]3d84s2,则价电子排布式为3d84s2,D项正确。 14.选B　水的价层电子对数为4,O为sp3杂化,A正确;SO32-的价层电子对数为3+1=4,孤电子对数为1,VSEPR模型为四面体形,B错误;HNO2只存在极性键,分子的正负电荷中心不重合,形成的是极性分子,C正确;根据题图知,有氧氢键断裂,SO32-转化为HSO4-的过程中有硫氧键形成,D正确。 15.选C　两种构象中C原子均为饱和碳原子,均为 sp3杂化,故A正确;因为“椅式构象”对称性高,“船式构象”的极性稍大于“椅式构象”,故B正确;环己烷分子内不存在手性碳原子,不是手性分子,故C错误;“船式构象”中称为船头和船尾碳原子上的两个向环内伸展的氢原子相距较近,使氢原子之间产生较大的斥力,使“船式构象”不稳定,故“船式构象”所占比例较小与原子团间相互排斥有关,故D正确。 16.解析:(1)组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子。(2)碳原子全形成单键为sp3杂化,有1个双键的为sp2杂化,故有2种杂化方式。(3)①不同种元素形成的为极性键。(4)钼、铬、锰价层电子数分别为6、6、7,根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价层电子,相同级别的电离能B大于C,所以B为铬,A为锰,铬的价层电子排布为3d54s1。 答案:(1)氮　(2)2　(3)①极性键　②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,H2S的键角大　(4)Mn　3d54s1 17.解析:(1)已知苯分子为非极性分子,H2O分子为极性分子,且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键,从而导致在水中的溶解度,吡啶远大于苯。(2)H2Se的沸点低于H2O,其原因是两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高。(3)由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,而后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此熔点更高。(4)H2O2和H2O能以任意比例互溶,这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子,且相互之间可以形成氢键,互相吸引,并且它们的结构相似,相似相溶。 答案:(1)①吡啶能与H2O分子形成分子间氢键 ②吡啶和H2O均为极性分子,相似相溶,而苯为非极性分子 (2)两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高 (3)两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高 (4)水分子和过氧化氢分子同为极性分子,且相互之间可以形成氢键,互相吸引,并且它们的结构相似,相似相溶,所以可以任意比例互溶 18.解析:(5)S32-的电子式为[︰S‥‥︰S‥‥︰S‥‥︰]2-,由于中心S原子含有两个孤电子对,所以该离子的空间结构为V形。(6)[H2F]+的中心原子为F,它的孤电子对数为12×(7-1-1×2)=2,成键电子对数为2,价层电子对数为2+2=4,VSEPR模型为四面体形,由于有两个孤电子对,故分子的空间结构为V形。 答案:(1)H2S (2)sp3杂化　sp3杂化　H2O分子键角小于SO42-的键角,因为H2O中的O存在2个孤电子对,SO42-中的S不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 (3)sp3杂化　正四面体形 (4)四面体形　CSe2> CCl4> H2Se (5)V形　 (6)V形 (7)离子键、共价键 　正四面体形 19.解析:(1)①维生素B1晶体溶于水的过程会电离出Cl-等,故需要克服离子键,维生素B1分子间存在氢键、范德华力,d正确。②N2为单质,另外五种化合物中属于非极性分子的是CO2。 (2)液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力;氨气分解生成N2和H2,破坏了氮氢极性键;N2、H2生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。 (3)破坏化学键吸收的能量为242 kJ·mol-1+3×159 kJ·mol-1=719 kJ·mol-1,设Cl—F的键能为x kJ·mol-1,形成化学键时所放出的键能为6x kJ·mol-1,则有719 kJ·mol-1-6x kJ·mol-1=-313 kJ·mol-1,所以x=172;ClF3和BrF3的熔、沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大,熔、沸点越高,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。 (4)Ti—Cl比C—Cl的键长长、键能低,易断裂。 (5)中的碳为sp2杂化,—CH2Cl中的碳为sp3杂化。 (6)1 mol Bipy中含有σ键8 mol,Bipy中碳原子的杂化方式为sp2杂化。 答案:(1)①d　②CO2　(2)氢键、范德华力　非极性键　(3)172　低　(4)Ti—Cl比C—Cl的键长长、键能低,易断裂　(5)sp3杂化和sp2杂化 (6)8　sp2杂化 选项事实解释A碘易溶于四氯化碳而难溶于水碘和四氯化碳是非极性分子，而水是极性分子BNa2O、MgO、Al2O3的离子键的百分数减少Na2O、MgO、Al2O3的相对分子质量增大，分子间作用力增强C对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸形成分子间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键D水晶柱面上的固态石蜡在不同方向熔化的快慢不同水晶内部质点排列的有序性，导致水晶的导热具有各向异性化学式键长/nm键角沸点/℃H2S1.3492.3°－60.75H2Se1.4791.0°－41.50编号I5I6I7I8A6 9909 22011 50018 770B6 7028 74515 45517 820C5 2576 64112 12513 860