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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巩固练习
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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巩固练习，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，元素或物质推断题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
1．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A．CH4B．CS2
C．CH3CH2ClD．HC≡CH
2．下列有关表述错误的是( )
A．N原子的价电子轨道表示式：
B．硫酸氢钠在水溶液中的电离方程式：NaHSO4=Na++H++
C．羧基的结构式：
D．二氧化碳分子中σ键和π键的个数比为1：1
3．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
4．下列关于晶体结构和性质的叙述中都正确的一组是( )
①I的立体构型为V形，中心原子的杂化方式为sp3
②金属阳离子只能存在于离子晶体中
③因为NH3分子间存在氢键，所以在第VA族的氢化物XH3中其沸点最高
④因金属性K>Na>Mg，所以熔点；KCl>>NaCl>MgCl2
⑤干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子有12个
⑥因为1mlSi晶体中含有2mlSi-Si键，所以1mlSiO2晶体中也含有2mlSi-O键
⑦CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
⑧H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
A．①⑤B．①②③⑤C．④⑥⑦⑧D．②③④⑥⑧
5．2020年南开大学周其林团队研究手性螺环化合物成绩突出。荣获国家自然科学一等奖。已知连有4个不同基团的C原子称为手性C原子。螺环化合物X()是一种重要的有机催化剂，下列关于X的说法正确的是( )
A．与丙苯互为同分异构体B．仅含有2个手性碳原子
C．所有C原子有可能共平面D．一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
6．手性分子是指在分子结构中，当a、b、c、d为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用★标记）属于手性碳原子的是( )
A．降冰片烯B．乳酸
C．苯甲醇D．甘油
7．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A．配体为水分子，外界为Br-
B．中心离子的配位数为6
C．中心离子Cr3＋提供孤电子对
D．中心离子的化合价为＋2
8．下列叙述中，不正确的是( )
A．微粒半径由小到大顺序是H＋＜Li＋＜H－
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子
C．[Cu(NH3)4]2＋中H提供接受孤对电子的空轨道
D．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构
9．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是( )
A．AB．BC．CD．D
10．价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律，该理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键对电子＞键对电子－键对电子。如H2O分子中∠H-O-H≈104.5°，下列推断不合理的是( )
A．NH3分子中∠H-N-H<109.5°
B．H2O键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H
C．已知P4分子为正四面体，P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O
D．[Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H小于NH3分子中∠H-N-H
11．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是( )
A．键角为180°的分子，空间构型是直线形
B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形
C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形
D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形
二、多选题
12．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径：ZB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞Q
C．X2Z—ZX2易溶于水，因为其分子极性与水分子相似
D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
13．氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl2)，反应为2CHCl3+O2→2HCI+2COCl2，光气的结构式为。下列说法正确的是( )
A．使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
B．CHCl3分子为含极性键的非极性分子
C．COCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子结构
D．COCl2分子中含有3个δ键、1个π键，中心碳原子采用sp杂化
14．下列说法中不正确的是( )
A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中的手性碳原子数为4
B．基态铜原子的价电子排布图：
C．[C(NH3)4Cl2]+的中心离子配位数为6
D．AB2是V形，其A为sp3杂化
15．在分析化学中，常用丁二酮肟镍重量法来测定样品中Ni2+的含量，产物结构如图所示。下列关于该物质的说法，正确的是( )
A．含有的化学键类型为共价键、配位键和氢键
B．Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟形成了配合物
C．该化合物中C的杂化方式只有sp2
D．难溶于水的原因是形成了分子内氢键，很难再与水形成氢键
三、元素或物质推断题
16．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
(1)W位于元素周期表第_______周期第_______族；W的原子半径比X的_______(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的_______(填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_______；氢、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_______。
四、结构与性质
17．锌是一种重要的过渡金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的位置：第_______周期_______族，_______区。
(2)Zn形成金属晶体，其金属原子堆积属于下列_______模式。
A．简单立方 B．钾型 C．镁型 D．铜型
(3)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2＋基态电子排布式_______；葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有_______。
(4)Zn2＋能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2＋。配位体：NH3分子属于_______(填“极性分子”或“非极性分子”)；在[Zn(NH3)4]2＋中，Zn2＋位于正四面体中心，NH3位于正四面体的顶点，试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间的化学键________。
(5)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为_______；该化合物晶体的熔点比干冰高得多，原因是_______。
18．2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答：
⑴镓的基态原子的电子排布式是_________________。
⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为___________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为______________。
⑶N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。 （用氢化物分子式表示）
⑷砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为___________。
⑸比较二者的第一电离能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。
⑹下列说法正确的是_____________（填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As>Ga D．砷化镓晶体中含有配位键
选项
化学式
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的立体构型
A
sp2
正四面体形
三角锥形
B
H2O
sp2
四面体形
V形
C
NH3
sp3
三角锥形
平面三角形
D
CH4
sp3
正四面体形
正四面体形
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
参考答案
1．D
【详解】
A．CH4的结构是，空间构型为正四面体，CH4只存在C—H键，C—H键为极性键，故不选A；
B．CS2的结构是S=C=S，空间构型为直线形，CS2只存在C=S键，C=S键为极性键，故不选B；
C．CH3CH2Cl只含单键碳原子，所以不是直线形分子，故不选C；
D．HC≡CH的结构式是H—C≡C—H，H—C≡C—H为直线型分子，C—H键为极性键，C≡C为非极性键，故选D；
选D。
2．A
【详解】
A．氮原子的2p轨道上的三个电子的自旋方向应该相同，应为，A错误；
B．硫酸氢钠属于强电解质，能够完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，B正确；
C．羧基为-COOH，结构式为，C正确；
D．二氧化碳中碳原子和氧原子之间形成双键，每个双键都含有一个σ键和一个π键，所以σ键和π键的个数比为1:1，D正确；
故选A。
3．B
【详解】
A．分子为三角锥形，N发生杂化，A错误；
B．杂化轨道只适用于形成共价键，因为必须形成共用电子对，所以不可能适用于离子键，故B正确；
C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键，分子空间构型为V形，不是直线形，故C错误；
D．价层电子对互斥模型中，σ键和孤对电子对计入中心原子的价层电子对数，而键不计入，故D错误；
4．A
【详解】
①I中一个碘原子看成中心原子，另两个是与中心原子结合的原子，中心原子的价层电子对=2+=2+2，即有两个孤电子对，故中心原子的杂化方式为sp3，I的立体构型为V形，①正确；
②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以金属阳离子可能还存在于金属晶体中，故②错误；
③虽然氨气分子间存在氢键，但是氨气不是氮族元素中沸点最高的氢化物，故③错误；
④离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，所以熔点：KCl＜NaCl＜MgCl2，故④错误；
⑤干冰晶胞结构如图，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子个数=3×8÷2=12，故⑤正确；
⑥1mlSiO2晶体中也含有4mlSi-O键，故⑥错误；
⑦CCl4含有C-Cl极性键，空间构型为正四面体型，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，CH2Cl2是四面体构型，但不是正四面体型，结构不对称，为极性分子，故⑦错误；
⑧H2O比H2S稳定，是因为共价键键能前者大于后者，⑧错误；
综上分析，正确的是①⑤。
答案选A。
5．B
【详解】
A．螺环化合物X的分子式为C9H16，而丙苯的分子式为C9H12，两者不是同分异构体，故A错误；
B．螺环化合物X中连接甲基的碳原子为手性碳原子，即共含有2个手性碳原子，故B正确；
C．分子结构中碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，故C错误；
D．螺环化合物X的等效氢原子是4种，则一氯代物共4种，故D错误；
故答案为B。
6．B
【详解】
只有B答案中标有★的碳原子连接四个不同的原子或原子团，为手性碳。答案选B。
7．B
【详解】
A．[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中配位体是H2O、Br，外界为Br-，选项A错误；
B．[Cr(H2O)4Br2]-中的中心离子的配体是H2O、Br，该配离子中含有4个H2O、2个Br，所以配位数是6，选项B正确；
C． [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br-，配位数为6，外界为Br-，Cr3＋提供的空轨道，选项C错误；
D．[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中阴离子是溴离子，溴离子的化合价是-1价，所以铬离子的化合价是+3价，选项D错误；
答案选B。
8．C
【详解】
A．H＋核外无电子，半径最小，Li＋和H－核外电子排布相同，H－核电荷数较小，半径较大，即半径H＋＜Li＋＜H－，A正确；
B．杂化轨道形成的键都是σ键，而双键、三键中的π键都是未杂化的轨道形成的，故杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，B正确；
C．[Cu(NH3)4]2＋中Cu2+给出空轨道，N提供孤对电子，C错误；
D．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，若无孤电子对，则为四面体结构，若有孤电子对，则为三角锥形或V形，D正确。
答案选C。
9．D
【详解】
A．的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，A不正确；
B．H2O的中心O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，B不正确；
C．NH3的中心N原子价层电子对数为4，由于孤对电子的排斥作用，分子呈三角锥形，C不正确；
D．CH4的中心C原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，所以价层电子对互斥模型、分子或离子的立体构型都呈正四面体形，D正确；
故选D。
10．D
【详解】
A．NH3分子中N原子的最外层有1对孤对电子，而中N原子最外层没有孤对电子，所以∠H-N-H＜109.5°，A合理；
B．因为H2O中O原子的最外层有2对孤对电子，而H3O+中O原子最外层只有1对孤对电子，所以键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H，B合理；
C．已知P4O6和P4O10的结构式分别为和，前者P原子的最外层有1对孤对电子，所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O，C合理；
D．[Zn(NH3)6]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键，对N-H键不再产生排斥作用，所以∠H-N-H大于NH3分子中∠H-N-H，D不合理；
故选D。
11．B
【分析】
【详解】
A．键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如二氧化碳等，A正确；
B．乙烯分子的键角为120°，但它的空间构型并不是平面三角形，B错误；
C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形，C正确；
D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形，例如水等，D正确，
答案选B。
12．BD
【分析】
X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，则证明该元素为第IVA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M同族，则在元素周期表位置应为：
故推知Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；化合物Z2X4的电子总数为18，则推知，X为H，该化合物为N2H4；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出Q为Cl元素，据此结合元素周期律与物质的结构与性质分析作答。
【详解】
A．同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径比较：Z(N)B．Cl元素非金属性强于C，所以最高价氧化物的水化物的酸性：Q>Y，故B错误；
C．X2Z—ZX2即H2N—NH2，分子的正负电荷中心不重合，具有很大的极性，水分子也为极性分子，根据相似相溶原理可知H2N—NH2易溶于水，故C正确；
D．H、N和Cl三种元素组成的化合物有很多，不一定都是共价化合物，如氯化铵为离子化合物，故D错误；
答案选BD。
13．AC
【详解】
A．若变质混有HCl，HCl与硝酸银反应，氯仿与硝酸银不反应，则使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质，故A正确；
B．由结构可知，含3个C—C1、1个C—H，结构不对称，则为含极性键的极性分子，故B错误；
C．Cl最外层有7个电子，O最外层有6个电子，C最外层有4个电子，由结构可知，含2个C-Cl、1个C=O，所有原子都满足最外层8电子稳定结构，故C正确；
D．单键为δ键，双键中含1个δ键、1个π键，共有3个δ键、一个π键，中心C原子上无孤对电子，C形成3个δ键，则C原子采用sp2杂化，故D错误；
故选AC。
14．BD
【详解】
A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中，4个-CHOH-上的碳原子都是手性碳原子，故A正确；
B．基态铜原子的价电子排布图应为，故B错误；
C．[C(NH3)4Cl2]+的中心离子分别与4个NH3分子中的N原子、2个Cl-形成6个配位键，故C正确；
D．AB2是V形，表明A原子的最外层至少有1对孤对电子，则A的价层电子对数可能为3，其A可能为sp2杂化，故D错误；
故选BD。
15．BD
【详解】
A．该物质含有共价键、配位键和氢键，其中共价键和配位键是化学键，氢键不是化学键，故A错误；
B．过渡金属离子Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟中的氮原子上的孤电子对形成了配位键，从而形成了配合物，故B正确；
C．该化合物中甲基上的碳原子的杂化方式为sp3，和氮原子相连的碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故C错误；
D．该化合物难溶于水，是因为形成了分子内氢键，很难再与水形成氢键，故D正确；
故选BD。
16．三 ⅣA 大 小 分子间作用力 乙酸
【分析】
Y是地壳中含量最高的元素，推断出Y为O元素；X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，可以初步判断X为第ⅣA族元素，X的原子序数比Y小，即可确定X为C元素；Z的最外层电子数3，共有三个电子层，所以Z为Al元素；由质子数=质量数-中子数，可以确定W的质子数为14，所以W为Si元素。
【详解】
(1)根据分析，可以判断W位于元素周期表第三周期第ⅣA族；W和X是同一主族元素，且W在X的下一周期，所以W的原子半径大于X的原子半径。
(2)Z和W属于同周期元素，同周期元素的第一电离能从左向右呈逐渐增大趋势，所以Z的第一电离能小于W的；XY2为CO2，属于分子晶体，所以由固态变为气态时克服的作用力为分子间作用力；H、C、O三种元素可组成多种能形成同种分子间氢键的化合物，比如乙酸等。
17．四 ⅡB ds C 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 sp2 sp3 极性分子 ZnX ZnX是原子晶体，原子间用共价键结合成立体网状结构，而干冰是分子晶体，分子间以微弱的范德华力结合
【详解】
(1)锌的原子序数为30，位于元素周期表的第四周期第ⅡB族，ds区；
(2)锌形成金属晶体，其金属原子堆积方式是六方最密堆积，即镁型，故选C。
(3)锌的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去2个电子形成Zn2+，故Zn2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10。在葡萄糖分子中，连羟基的碳原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，羧酸根碳原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。
(4)NH3分子的正负电荷中心不重合，是极性分子。在[Zn(NH3)4]2＋中，Zn2＋位于正四面体中心，提供空轨道，NH3位于正四面体的顶点，N提供孤电子对，Zn2＋和NH3中的N以配位键结合，可以表示为：。
(5)从晶胞结构可知，Zn在立方体内部，共有4个，X位于顶点和面心，共有：8×+6×=4，故该化合物的化学式为ZnX。由于Zn和X通过共价键结合成立体网状结构，所以ZnX是原子晶体，熔点很高，而干冰是分子晶体，分子间以微弱的范德华力结合，熔点很低。
18．1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) 4 正四面体 NH3>AsH3>PH3 sp2 > BCD
【解析】
镓位于周期表中第四周期ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp2杂化。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的；根据等电子体的概念可知选项B正确；根据电负性的概念可知选项C正确；由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D正确。
IVA族
VA族
Y
Z
M
1．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A．CH4B．CS2
C．CH3CH2ClD．HC≡CH
2．下列有关表述错误的是( )
A．N原子的价电子轨道表示式：
B．硫酸氢钠在水溶液中的电离方程式：NaHSO4=Na++H++
C．羧基的结构式：
D．二氧化碳分子中σ键和π键的个数比为1：1
3．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
4．下列关于晶体结构和性质的叙述中都正确的一组是( )
①I的立体构型为V形，中心原子的杂化方式为sp3
②金属阳离子只能存在于离子晶体中
③因为NH3分子间存在氢键，所以在第VA族的氢化物XH3中其沸点最高
④因金属性K>Na>Mg，所以熔点；KCl>>NaCl>MgCl2
⑤干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子有12个
⑥因为1mlSi晶体中含有2mlSi-Si键，所以1mlSiO2晶体中也含有2mlSi-O键
⑦CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
⑧H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
A．①⑤B．①②③⑤C．④⑥⑦⑧D．②③④⑥⑧
5．2020年南开大学周其林团队研究手性螺环化合物成绩突出。荣获国家自然科学一等奖。已知连有4个不同基团的C原子称为手性C原子。螺环化合物X()是一种重要的有机催化剂，下列关于X的说法正确的是( )
A．与丙苯互为同分异构体B．仅含有2个手性碳原子
C．所有C原子有可能共平面D．一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
6．手性分子是指在分子结构中，当a、b、c、d为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用★标记）属于手性碳原子的是( )
A．降冰片烯B．乳酸
C．苯甲醇D．甘油
7．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A．配体为水分子，外界为Br-
B．中心离子的配位数为6
C．中心离子Cr3＋提供孤电子对
D．中心离子的化合价为＋2
8．下列叙述中，不正确的是( )
A．微粒半径由小到大顺序是H＋＜Li＋＜H－
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子
C．[Cu(NH3)4]2＋中H提供接受孤对电子的空轨道
D．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构
9．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是( )
A．AB．BC．CD．D
10．价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律，该理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键对电子＞键对电子－键对电子。如H2O分子中∠H-O-H≈104.5°，下列推断不合理的是( )
A．NH3分子中∠H-N-H<109.5°
B．H2O键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H
C．已知P4分子为正四面体，P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O
D．[Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H小于NH3分子中∠H-N-H
11．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是( )
A．键角为180°的分子，空间构型是直线形
B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形
C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形
D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形
二、多选题
12．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是（ ）
A．原子半径：Z
C．X2Z—ZX2易溶于水，因为其分子极性与水分子相似
D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
13．氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl2)，反应为2CHCl3+O2→2HCI+2COCl2，光气的结构式为。下列说法正确的是( )
A．使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质
B．CHCl3分子为含极性键的非极性分子
C．COCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子结构
D．COCl2分子中含有3个δ键、1个π键，中心碳原子采用sp杂化
14．下列说法中不正确的是( )
A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中的手性碳原子数为4
B．基态铜原子的价电子排布图：
C．[C(NH3)4Cl2]+的中心离子配位数为6
D．AB2是V形，其A为sp3杂化
15．在分析化学中，常用丁二酮肟镍重量法来测定样品中Ni2+的含量，产物结构如图所示。下列关于该物质的说法，正确的是( )
A．含有的化学键类型为共价键、配位键和氢键
B．Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟形成了配合物
C．该化合物中C的杂化方式只有sp2
D．难溶于水的原因是形成了分子内氢键，很难再与水形成氢键
三、元素或物质推断题
16．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
(1)W位于元素周期表第_______周期第_______族；W的原子半径比X的_______(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的_______(填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_______；氢、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_______。
四、结构与性质
17．锌是一种重要的过渡金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的位置：第_______周期_______族，_______区。
(2)Zn形成金属晶体，其金属原子堆积属于下列_______模式。
A．简单立方 B．钾型 C．镁型 D．铜型
(3)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2＋基态电子排布式_______；葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有_______。
(4)Zn2＋能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2＋。配位体：NH3分子属于_______(填“极性分子”或“非极性分子”)；在[Zn(NH3)4]2＋中，Zn2＋位于正四面体中心，NH3位于正四面体的顶点，试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间的化学键________。
(5)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为_______；该化合物晶体的熔点比干冰高得多，原因是_______。
18．2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答：
⑴镓的基态原子的电子排布式是_________________。
⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为___________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为______________。
⑶N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。 （用氢化物分子式表示）
⑷砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为___________。
⑸比较二者的第一电离能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。
⑹下列说法正确的是_____________（填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As>Ga D．砷化镓晶体中含有配位键
选项
化学式
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的立体构型
A
sp2
正四面体形
三角锥形
B
H2O
sp2
四面体形
V形
C
NH3
sp3
三角锥形
平面三角形
D
CH4
sp3
正四面体形
正四面体形
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
参考答案
1．D
【详解】
A．CH4的结构是，空间构型为正四面体，CH4只存在C—H键，C—H键为极性键，故不选A；
B．CS2的结构是S=C=S，空间构型为直线形，CS2只存在C=S键，C=S键为极性键，故不选B；
C．CH3CH2Cl只含单键碳原子，所以不是直线形分子，故不选C；
D．HC≡CH的结构式是H—C≡C—H，H—C≡C—H为直线型分子，C—H键为极性键，C≡C为非极性键，故选D；
选D。
2．A
【详解】
A．氮原子的2p轨道上的三个电子的自旋方向应该相同，应为，A错误；
B．硫酸氢钠属于强电解质，能够完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，B正确；
C．羧基为-COOH，结构式为，C正确；
D．二氧化碳中碳原子和氧原子之间形成双键，每个双键都含有一个σ键和一个π键，所以σ键和π键的个数比为1:1，D正确；
故选A。
3．B
【详解】
A．分子为三角锥形，N发生杂化，A错误；
B．杂化轨道只适用于形成共价键，因为必须形成共用电子对，所以不可能适用于离子键，故B正确；
C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键，分子空间构型为V形，不是直线形，故C错误；
D．价层电子对互斥模型中，σ键和孤对电子对计入中心原子的价层电子对数，而键不计入，故D错误；
4．A
【详解】
①I中一个碘原子看成中心原子，另两个是与中心原子结合的原子，中心原子的价层电子对=2+=2+2，即有两个孤电子对，故中心原子的杂化方式为sp3，I的立体构型为V形，①正确；
②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以金属阳离子可能还存在于金属晶体中，故②错误；
③虽然氨气分子间存在氢键，但是氨气不是氮族元素中沸点最高的氢化物，故③错误；
④离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，所以熔点：KCl＜NaCl＜MgCl2，故④错误；
⑤干冰晶胞结构如图，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子个数=3×8÷2=12，故⑤正确；
⑥1mlSiO2晶体中也含有4mlSi-O键，故⑥错误；
⑦CCl4含有C-Cl极性键，空间构型为正四面体型，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，CH2Cl2是四面体构型，但不是正四面体型，结构不对称，为极性分子，故⑦错误；
⑧H2O比H2S稳定，是因为共价键键能前者大于后者，⑧错误；
综上分析，正确的是①⑤。
答案选A。
5．B
【详解】
A．螺环化合物X的分子式为C9H16，而丙苯的分子式为C9H12，两者不是同分异构体，故A错误；
B．螺环化合物X中连接甲基的碳原子为手性碳原子，即共含有2个手性碳原子，故B正确；
C．分子结构中碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，故C错误；
D．螺环化合物X的等效氢原子是4种，则一氯代物共4种，故D错误；
故答案为B。
6．B
【详解】
只有B答案中标有★的碳原子连接四个不同的原子或原子团，为手性碳。答案选B。
7．B
【详解】
A．[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中配位体是H2O、Br，外界为Br-，选项A错误；
B．[Cr(H2O)4Br2]-中的中心离子的配体是H2O、Br，该配离子中含有4个H2O、2个Br，所以配位数是6，选项B正确；
C． [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br-，配位数为6，外界为Br-，Cr3＋提供的空轨道，选项C错误；
D．[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中阴离子是溴离子，溴离子的化合价是-1价，所以铬离子的化合价是+3价，选项D错误；
答案选B。
8．C
【详解】
A．H＋核外无电子，半径最小，Li＋和H－核外电子排布相同，H－核电荷数较小，半径较大，即半径H＋＜Li＋＜H－，A正确；
B．杂化轨道形成的键都是σ键，而双键、三键中的π键都是未杂化的轨道形成的，故杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，B正确；
C．[Cu(NH3)4]2＋中Cu2+给出空轨道，N提供孤对电子，C错误；
D．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，若无孤电子对，则为四面体结构，若有孤电子对，则为三角锥形或V形，D正确。
答案选C。
9．D
【详解】
A．的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，A不正确；
B．H2O的中心O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，B不正确；
C．NH3的中心N原子价层电子对数为4，由于孤对电子的排斥作用，分子呈三角锥形，C不正确；
D．CH4的中心C原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，所以价层电子对互斥模型、分子或离子的立体构型都呈正四面体形，D正确；
故选D。
10．D
【详解】
A．NH3分子中N原子的最外层有1对孤对电子，而中N原子最外层没有孤对电子，所以∠H-N-H＜109.5°，A合理；
B．因为H2O中O原子的最外层有2对孤对电子，而H3O+中O原子最外层只有1对孤对电子，所以键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H，B合理；
C．已知P4O6和P4O10的结构式分别为和，前者P原子的最外层有1对孤对电子，所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O，C合理；
D．[Zn(NH3)6]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键，对N-H键不再产生排斥作用，所以∠H-N-H大于NH3分子中∠H-N-H，D不合理；
故选D。
11．B
【分析】
【详解】
A．键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如二氧化碳等，A正确；
B．乙烯分子的键角为120°，但它的空间构型并不是平面三角形，B错误；
C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形，C正确；
D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形，例如水等，D正确，
答案选B。
12．BD
【分析】
X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，则证明该元素为第IVA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M同族，则在元素周期表位置应为：
故推知Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；化合物Z2X4的电子总数为18，则推知，X为H，该化合物为N2H4；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出Q为Cl元素，据此结合元素周期律与物质的结构与性质分析作答。
【详解】
A．同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径比较：Z(N)
C．X2Z—ZX2即H2N—NH2，分子的正负电荷中心不重合，具有很大的极性，水分子也为极性分子，根据相似相溶原理可知H2N—NH2易溶于水，故C正确；
D．H、N和Cl三种元素组成的化合物有很多，不一定都是共价化合物，如氯化铵为离子化合物，故D错误；
答案选BD。
13．AC
【详解】
A．若变质混有HCl，HCl与硝酸银反应，氯仿与硝酸银不反应，则使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质，故A正确；
B．由结构可知，含3个C—C1、1个C—H，结构不对称，则为含极性键的极性分子，故B错误；
C．Cl最外层有7个电子，O最外层有6个电子，C最外层有4个电子，由结构可知，含2个C-Cl、1个C=O，所有原子都满足最外层8电子稳定结构，故C正确；
D．单键为δ键，双键中含1个δ键、1个π键，共有3个δ键、一个π键，中心C原子上无孤对电子，C形成3个δ键，则C原子采用sp2杂化，故D错误；
故选AC。
14．BD
【详解】
A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中，4个-CHOH-上的碳原子都是手性碳原子，故A正确；
B．基态铜原子的价电子排布图应为，故B错误；
C．[C(NH3)4Cl2]+的中心离子分别与4个NH3分子中的N原子、2个Cl-形成6个配位键，故C正确；
D．AB2是V形，表明A原子的最外层至少有1对孤对电子，则A的价层电子对数可能为3，其A可能为sp2杂化，故D错误；
故选BD。
15．BD
【详解】
A．该物质含有共价键、配位键和氢键，其中共价键和配位键是化学键，氢键不是化学键，故A错误；
B．过渡金属离子Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟中的氮原子上的孤电子对形成了配位键，从而形成了配合物，故B正确；
C．该化合物中甲基上的碳原子的杂化方式为sp3，和氮原子相连的碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故C错误；
D．该化合物难溶于水，是因为形成了分子内氢键，很难再与水形成氢键，故D正确；
故选BD。
16．三 ⅣA 大 小 分子间作用力 乙酸
【分析】
Y是地壳中含量最高的元素，推断出Y为O元素；X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，可以初步判断X为第ⅣA族元素，X的原子序数比Y小，即可确定X为C元素；Z的最外层电子数3，共有三个电子层，所以Z为Al元素；由质子数=质量数-中子数，可以确定W的质子数为14，所以W为Si元素。
【详解】
(1)根据分析，可以判断W位于元素周期表第三周期第ⅣA族；W和X是同一主族元素，且W在X的下一周期，所以W的原子半径大于X的原子半径。
(2)Z和W属于同周期元素，同周期元素的第一电离能从左向右呈逐渐增大趋势，所以Z的第一电离能小于W的；XY2为CO2，属于分子晶体，所以由固态变为气态时克服的作用力为分子间作用力；H、C、O三种元素可组成多种能形成同种分子间氢键的化合物，比如乙酸等。
17．四 ⅡB ds C 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 sp2 sp3 极性分子 ZnX ZnX是原子晶体，原子间用共价键结合成立体网状结构，而干冰是分子晶体，分子间以微弱的范德华力结合
【详解】
(1)锌的原子序数为30，位于元素周期表的第四周期第ⅡB族，ds区；
(2)锌形成金属晶体，其金属原子堆积方式是六方最密堆积，即镁型，故选C。
(3)锌的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去2个电子形成Zn2+，故Zn2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10。在葡萄糖分子中，连羟基的碳原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，羧酸根碳原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。
(4)NH3分子的正负电荷中心不重合，是极性分子。在[Zn(NH3)4]2＋中，Zn2＋位于正四面体中心，提供空轨道，NH3位于正四面体的顶点，N提供孤电子对，Zn2＋和NH3中的N以配位键结合，可以表示为：。
(5)从晶胞结构可知，Zn在立方体内部，共有4个，X位于顶点和面心，共有：8×+6×=4，故该化合物的化学式为ZnX。由于Zn和X通过共价键结合成立体网状结构，所以ZnX是原子晶体，熔点很高，而干冰是分子晶体，分子间以微弱的范德华力结合，熔点很低。
18．1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) 4 正四面体 NH3>AsH3>PH3 sp2 > BCD
【解析】
镓位于周期表中第四周期ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp2杂化。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的；根据等电子体的概念可知选项B正确；根据电负性的概念可知选项C正确；由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D正确。
IVA族
VA族
Y
Z
M
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