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高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题4 分子空间结构与物质性质本单元综合与测试当堂检测题
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题4 分子空间结构与物质性质本单元综合与测试当堂检测题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．分子为三角锥形，N发生杂化
B．杂化轨道只适用于形成共价键
C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键
D．价层电子对互斥模型中，键电子对数也要计入中心原子的价层电子对数
2．下列说法中正确的是( )
A．气体单质中，一定有键，可能有键
B．PCl3分子是非极性分子
C．氢键键长一般定义为的长度
D．的模型与离子的空间立体构型一致
3．下面对概念的描述不正确的是( )
A．键能是指气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量
B．量子力学把电子在原子核外的一个运动状态称为一个原子轨道
C．有对映(手性)异构体的分子叫做手性分子
D．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能
4．卤族元素下列有关性质比较能用元素期律解释的是( )
A．酸性：HCl＜HBr＜HIB．热稳定性：HClO＞HBrO＞HIO
C．熔沸点：Cl2＜Br2＜l2D．还原性：Cl-＜Br-＜I-
5．下列现象与氢键有关的是( )
①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素的氢化物高
②丙三醇的黏度强于乙醇
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥HF的酸性弱于同主族的其他氢化物
A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①②③
6．下列叙述中，不正确的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B．臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气
C．硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D．CH3CH(OH)COOH为手性分子
7．下列说法正确的是（ ）
A．PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D．AB3型分子的立体构型必为平面三角形
8．下列说法正确的是（ ）
A．SO2、CS2、HBr都是直线形分子
B．最外层电子排布式为ns2的原子属于第ⅡA族元素
C．化合物NH4Cl和Fe(CO)5都含有配位键
D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
9．下列分子或离子之间互为等电子体的是（ ）
A．CH4和H3O+B．NO和SO2C．O3和CO2D．N2和C
10．下列说法正确的是：
①非极性分子中一定含有非极性键；
②s-sσ键与s-pσ键的电子云形状相同；
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同；
④中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型不一定是正四面体；
⑤氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内；
⑥3p2表示3p能级有两个轨道
A．③④⑤B．①②③④⑤C．②③④D．②③④⑤⑥
11．下列分子的空间构型是正四面体形的是（ ）
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A．①②③B．①③④C．②④⑤D．①③⑤
12．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是
A．C2F4 CH3ClB．CO2 C2H2
C．C60 S8D．NH3 PH3
13．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层电子结构都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中不正确的是 ( )
A．NH5中既有离子键又有共价键B．NH5的熔沸点高于NH3
C．1 ml NH5中含有5 ml N—H键D．将固体A投入少量水中，可生成H2和NH3·H2O
14．氮分子中的化学键是
A．1个σ键，2个π键B．3个σ键
C．3个π键D．2个σ键，1个π键
15．分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是（ ）
A．只含非极性键的分子一定是非极性分子
B．含有极性键的分子一定是极性分子
C．非极性分子一定含有非极性键
D．极性分子一定含有极性键
二、填空题
16．第四周期过渡金属元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2+基态原子的核外电子排布为___，铬元素在周期表中___区。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN＝Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：
①所得Fe3+与SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1：1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是___。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐，可用于检验Fe2+，两者反应生成带有特征蓝色的沉淀，该赤血盐中心原子的配位数___，请写出一种与其配体互为等电子体的分子：___。
17．按要求填空：
（1）元素周期表中，电负性最大的元素是___(填元素符号)，其氢化物为___酸（填“强”、“中强”“弱”）。
（2）以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有___(填序号，下同)，违反洪特规则的有___。
（3）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。根据价层电子对互斥理论，预测ClO的VSEPR模型___形，空间构型为___形。
18．在建国70周年阅兵仪式上，“歼20”、“东风41核导弹”等国之重器亮相，它们采用了大量合金材料。回答下列问题：
(1)早期战斗机主要采用铝合金，其中超硬铝属AlCuMgZn系。Cu在元素周期表中的位置是_______，其单质在一定条件下能与浓硫酸反应，写出该反应的化学方程式：______________。
(2)查阅资料显示第二电离能Cu大于Zn，理由是______________。
(3)中期战斗机主要采用钛合金，Ti的价层电子的轨道表达式为_______。
(4)在硫酸铜溶液中加入氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液．此蓝色沉淀溶解的离子方程式为：______________。
(5)钛镍合金可用于战斗机的油压系统，该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4，其中阴离子的立体构型为_______，S的_______杂化轨道与O的2p轨道成键。
19．炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]-，电离出的CN-有毒，当CN-与H+结合生成HCN时，毒性更强。回答下列问题。
（1）剧毒物HCN的水溶液酸性很弱，写出其电离的方程式：__。
（2）与弱电解质碳酸的电离方式相似，[Au(CN)2]-也存在着两步电离，其一级电离方程式为______。
（3）处理这种废水是在碱性条件下，利用NaClO将CN-氧化为CO和N2，其离子方程式为______。在酸性条件下，ClO-也能氧化CN-，但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是_____。
（4）H2CO3的K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11，HClO的K=3.0×10-8，在NaClO溶液中通入少量的CO2的离子方程式是______。
20．有机物X是合成治疗癌症药物的中间体，其合成部分路径如下：
请回答下列问题：
(1)下列有关X的说法正确的是_______。
A 用酸性高锰酸钾溶液可鉴别化合物X与BB X属于芳香烃
C X可发生还原反应D X分子中含有一个手性碳原子
(2)由B制备X的过程中，有副产物C(分子式为C19H18O4)生成，则C的结构简式为____。
(3)写出苯甲酸 的一种含有苯环的同分异构体的结构简式________。
(4)写出A生成B反应的化学方程式________。
(5)写出X与NaOH溶液反应的化学方程式________。
三、实验题
21．I．请回答下列问题：
(1)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图。1 ml 硼酸(H3BO3)晶体中含有___ ml 氢键。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：__________________。
(2)比较酸性的相对强弱：H2SO4__ HClO4 (填“＞”“=”或“＜”)，已知能发生反应：H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，说明该反应能发生的理由_______________。
Ⅱ．氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用，前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝。查阅资料：①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；②工业制氮化铝：Al2O3+3C+N22AlN+3CO，氮化铝在高温下能水解。
(1)氮化铝的制备
①实验中使用的装置如上图所示，请按照氮气流方向将各仪器接口连接：c→_____________。 (根据实验需要，上述装置可使用多次)
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是_________________。
(2) AlN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm的AlN粉末水解时溶液pH的变化如下图所示。
①AlN粉末水解的化学方程式是________________________。
②相同条件下，请在图中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线__________。
22．氢、碳、氮、氧、铁等元素及其化合物在工业生产和生活中有重要用途。请根据物质结构与性质的相关知识，回答下列问题：
(1)下列氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是__(填序号)。
A． B．
C． D．
(2)写出基态铁原子价层电子的电子排布式__；通常情况下，铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定，从核外电子排布的角度解释其原因__。
(3)如表是第三周期某种元素的各级电离能数据。由此可判断该元素名称是__。
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为__；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN分子中σ键和π键的个数比为__；CO的空间结构为__。
(5)H3O+的中心原子O采用___杂化；比较H3O+中H—O—H键角和H2O中H—O—H键角大小，H3O+___H2O(填“”“”或“”)。
(6)NH3在水中极易溶解，其原因是__。
元素
电离能/(kJ•ml-1)
I1
I2
I3
I4
I5
某种元素
578
1817
2745
11575
14830
参考答案
1．B2．C3．B4．D5．A6．A7．C8．C9．D10．A11．B12．B13．C14．A15．D
16．1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 d [Fe(SCN)]Cl2 6 CO或N2
17．F 弱 ① ③⑥ 四面体 三角锥
18．第四周期 IB 族 Cu +2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 锌失去4s1电子，而铜失去3d10电子，后者全充满较稳定，更难失去 Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)2]2++2OH-+4H2O 正四面体形 sp3
19．HCN=H++CN- [Au(CN)2]- = AuCN+CN- 5ClO-+2CN-+2OH-=2CO+N2+H2O+5Cl- 生成剧毒物HCN，对人体有害 ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
20．CD +2NaOH +2NaBr +NaOH+
21．3 硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 ＜ H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸 a→b→d→e→g→f 吸收CO，防止污染空气 AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3
22．A 3d64s2 铁的+3价离子3d能级半满，更稳定，不易失去电子 铝 1:1 平面三角形 sp3 ＞ 氨气与水分子间形成氢键
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．分子为三角锥形，N发生杂化
B．杂化轨道只适用于形成共价键
C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键
D．价层电子对互斥模型中，键电子对数也要计入中心原子的价层电子对数
2．下列说法中正确的是( )
A．气体单质中，一定有键，可能有键
B．PCl3分子是非极性分子
C．氢键键长一般定义为的长度
D．的模型与离子的空间立体构型一致
3．下面对概念的描述不正确的是( )
A．键能是指气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量
B．量子力学把电子在原子核外的一个运动状态称为一个原子轨道
C．有对映(手性)异构体的分子叫做手性分子
D．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能
4．卤族元素下列有关性质比较能用元素期律解释的是( )
A．酸性：HCl＜HBr＜HIB．热稳定性：HClO＞HBrO＞HIO
C．熔沸点：Cl2＜Br2＜l2D．还原性：Cl-＜Br-＜I-
5．下列现象与氢键有关的是( )
①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素的氢化物高
②丙三醇的黏度强于乙醇
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥HF的酸性弱于同主族的其他氢化物
A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．①②③④D．①②③
6．下列叙述中，不正确的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B．臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气
C．硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D．CH3CH(OH)COOH为手性分子
7．下列说法正确的是（ ）
A．PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D．AB3型分子的立体构型必为平面三角形
8．下列说法正确的是（ ）
A．SO2、CS2、HBr都是直线形分子
B．最外层电子排布式为ns2的原子属于第ⅡA族元素
C．化合物NH4Cl和Fe(CO)5都含有配位键
D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
9．下列分子或离子之间互为等电子体的是（ ）
A．CH4和H3O+B．NO和SO2C．O3和CO2D．N2和C
10．下列说法正确的是：
①非极性分子中一定含有非极性键；
②s-sσ键与s-pσ键的电子云形状相同；
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同；
④中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型不一定是正四面体；
⑤氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内；
⑥3p2表示3p能级有两个轨道
A．③④⑤B．①②③④⑤C．②③④D．②③④⑤⑥
11．下列分子的空间构型是正四面体形的是（ ）
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A．①②③B．①③④C．②④⑤D．①③⑤
12．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是
A．C2F4 CH3ClB．CO2 C2H2
C．C60 S8D．NH3 PH3
13．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层电子结构都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中不正确的是 ( )
A．NH5中既有离子键又有共价键B．NH5的熔沸点高于NH3
C．1 ml NH5中含有5 ml N—H键D．将固体A投入少量水中，可生成H2和NH3·H2O
14．氮分子中的化学键是
A．1个σ键，2个π键B．3个σ键
C．3个π键D．2个σ键，1个π键
15．分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是（ ）
A．只含非极性键的分子一定是非极性分子
B．含有极性键的分子一定是极性分子
C．非极性分子一定含有非极性键
D．极性分子一定含有极性键
二、填空题
16．第四周期过渡金属元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2+基态原子的核外电子排布为___，铬元素在周期表中___区。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN＝Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：
①所得Fe3+与SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1：1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是___。
②铁的另一种配合物铁氰化钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐，可用于检验Fe2+，两者反应生成带有特征蓝色的沉淀，该赤血盐中心原子的配位数___，请写出一种与其配体互为等电子体的分子：___。
17．按要求填空：
（1）元素周期表中，电负性最大的元素是___(填元素符号)，其氢化物为___酸（填“强”、“中强”“弱”）。
（2）以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有___(填序号，下同)，违反洪特规则的有___。
（3）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。根据价层电子对互斥理论，预测ClO的VSEPR模型___形，空间构型为___形。
18．在建国70周年阅兵仪式上，“歼20”、“东风41核导弹”等国之重器亮相，它们采用了大量合金材料。回答下列问题：
(1)早期战斗机主要采用铝合金，其中超硬铝属AlCuMgZn系。Cu在元素周期表中的位置是_______，其单质在一定条件下能与浓硫酸反应，写出该反应的化学方程式：______________。
(2)查阅资料显示第二电离能Cu大于Zn，理由是______________。
(3)中期战斗机主要采用钛合金，Ti的价层电子的轨道表达式为_______。
(4)在硫酸铜溶液中加入氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液．此蓝色沉淀溶解的离子方程式为：______________。
(5)钛镍合金可用于战斗机的油压系统，该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4，其中阴离子的立体构型为_______，S的_______杂化轨道与O的2p轨道成键。
19．炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]-，电离出的CN-有毒，当CN-与H+结合生成HCN时，毒性更强。回答下列问题。
（1）剧毒物HCN的水溶液酸性很弱，写出其电离的方程式：__。
（2）与弱电解质碳酸的电离方式相似，[Au(CN)2]-也存在着两步电离，其一级电离方程式为______。
（3）处理这种废水是在碱性条件下，利用NaClO将CN-氧化为CO和N2，其离子方程式为______。在酸性条件下，ClO-也能氧化CN-，但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是_____。
（4）H2CO3的K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11，HClO的K=3.0×10-8，在NaClO溶液中通入少量的CO2的离子方程式是______。
20．有机物X是合成治疗癌症药物的中间体，其合成部分路径如下：
请回答下列问题：
(1)下列有关X的说法正确的是_______。
A 用酸性高锰酸钾溶液可鉴别化合物X与BB X属于芳香烃
C X可发生还原反应D X分子中含有一个手性碳原子
(2)由B制备X的过程中，有副产物C(分子式为C19H18O4)生成，则C的结构简式为____。
(3)写出苯甲酸 的一种含有苯环的同分异构体的结构简式________。
(4)写出A生成B反应的化学方程式________。
(5)写出X与NaOH溶液反应的化学方程式________。
三、实验题
21．I．请回答下列问题：
(1)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图。1 ml 硼酸(H3BO3)晶体中含有___ ml 氢键。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：__________________。
(2)比较酸性的相对强弱：H2SO4__ HClO4 (填“＞”“=”或“＜”)，已知能发生反应：H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，说明该反应能发生的理由_______________。
Ⅱ．氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用，前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝。查阅资料：①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；②工业制氮化铝：Al2O3+3C+N22AlN+3CO，氮化铝在高温下能水解。
(1)氮化铝的制备
①实验中使用的装置如上图所示，请按照氮气流方向将各仪器接口连接：c→_____________。 (根据实验需要，上述装置可使用多次)
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是_________________。
(2) AlN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm的AlN粉末水解时溶液pH的变化如下图所示。
①AlN粉末水解的化学方程式是________________________。
②相同条件下，请在图中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线__________。
22．氢、碳、氮、氧、铁等元素及其化合物在工业生产和生活中有重要用途。请根据物质结构与性质的相关知识，回答下列问题：
(1)下列氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是__(填序号)。
A． B．
C． D．
(2)写出基态铁原子价层电子的电子排布式__；通常情况下，铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定，从核外电子排布的角度解释其原因__。
(3)如表是第三周期某种元素的各级电离能数据。由此可判断该元素名称是__。
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为__；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN分子中σ键和π键的个数比为__；CO的空间结构为__。
(5)H3O+的中心原子O采用___杂化；比较H3O+中H—O—H键角和H2O中H—O—H键角大小，H3O+___H2O(填“”“”或“”)。
(6)NH3在水中极易溶解，其原因是__。
元素
电离能/(kJ•ml-1)
I1
I2
I3
I4
I5
某种元素
578
1817
2745
11575
14830
参考答案
1．B2．C3．B4．D5．A6．A7．C8．C9．D10．A11．B12．B13．C14．A15．D
16．1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 d [Fe(SCN)]Cl2 6 CO或N2
17．F 弱 ① ③⑥ 四面体 三角锥
18．第四周期 IB 族 Cu +2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 锌失去4s1电子，而铜失去3d10电子，后者全充满较稳定，更难失去 Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)2]2++2OH-+4H2O 正四面体形 sp3
19．HCN=H++CN- [Au(CN)2]- = AuCN+CN- 5ClO-+2CN-+2OH-=2CO+N2+H2O+5Cl- 生成剧毒物HCN，对人体有害 ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
20．CD +2NaOH +2NaBr +NaOH+
21．3 硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 ＜ H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸 a→b→d→e→g→f 吸收CO，防止污染空气 AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3
22．A 3d64s2 铁的+3价离子3d能级半满，更稳定，不易失去电子 铝 1:1 平面三角形 sp3 ＞ 氨气与水分子间形成氢键
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