高三化學第二章分子結構與性質單元訓練題

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一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分)
    1.根據實際和經驗推知,下列敘述不正確的是(  )
    A.鹵化氫易溶于水,不易溶于四氯化碳
    B.碘易溶于汽油,微溶于水
    C.氯化鈉易溶于水,也易溶于食用油
    D.丁烷易溶于煤油,難溶于水
    解析:根據相似相溶規(guī)律可以得出結論。C項NaCl為離子化合物,易溶于水,而難溶于有機溶劑。
    答案:C
    2.氰氣的化學式為(CN)2,結構式為N≡C—C≡N,性質與鹵素相似,下列敘述正確的是(  )
    A.在一定條件下可發(fā)生加成反應
    B.分子中N≡C鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長
    C.分子中含有2個σ鍵和4個π鍵
    D.不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應
    解析:成鍵原子半徑越大,鍵長越長,N原子半徑小于C原子,故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長短;(CN)2分子中應含有3個σ鍵和4個π鍵;由于與鹵素性質相似,可以和NaOH溶液反應;由(CN)2結構式知,可發(fā)生加成反應。
    答案:A
    3.下列現象與氫鍵有關的是(  )
    ①NH3的熔沸點比第ⅤA族相鄰元素的氫化物高
    ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
    ③冰的密度比液態(tài)水的密度小
    ④尿素的熔沸點比醋酸的高
    ⑤鄰羥基苯甲酸的熔沸點比對羥基苯甲酸的低
    ⑥水分子高溫下也很穩(wěn)定
    A.①②③④⑤⑥
    B.①②③④⑤
    C.①②③④
    D.①②③
    解析:氫鍵存在于已經與F、O、N等電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外分子中的F、O、N等電負性很大的原子之間,主要影響物質的物理性質。分子的穩(wěn)定性由共價鍵的鍵能決定,與氫鍵無關。
    答案:B
    4.下列描述中正確的是(  )
    A.CS2為V形的極性分子
    B.Cl的空間構型為平面三角形
    C.SF6中有4對完全相同的成鍵電子對
    D.SiF4和S的中心原子均為sp3雜化
    解析:根據價層電子對互斥理論:CS2為直線形的非極性分子(與CO2的結構 相似);SF6分子中S原子的價電子全部成鍵與F形成6對共用電子對。根據雜化軌道理論:VSEPR模型、中心原子雜化和分子幾何形狀的關系判斷,Cl的空間構型為三角錐形,SiF4和S的中心原子均為sp3雜化。
    答案:D
    5.下列分子或離子中,能提供孤電子對與某些金屬離子形成配位鍵的是(  )
    ①H2O ②NH3?、跢-?、蹸N- ⑤N
    A.①②
    B.①②③④
    C.①②④
    D.①②③④⑤
    解析:H2O、NH3、F-、CN-、N的電子式分別為H∶∶H、H∶∶H、[∶∶]-、[∶C︙︙N∶]-、[H∶∶H]+,因此N中不含有孤電子對。
    答案:B
    6.(雙選)下列說法正確的是(  )
    A.N、O間形成的共價鍵是非極性鍵
    B.SiH4的沸點高于CH4,可推測PH3的沸點高于NH3
    C.N為正四面體,可推測出P也為正四面體結構
    D.固體分子中一定存在分子間作用力,不一定存在化學鍵
    解析:A項,N、O是不同的非金屬元素,它們之間形成的共價鍵是極性鍵;B項,NH3間存在氫鍵,熔、沸點會反常得高。
    答案:CD
    7.下列說法中正確的是(  )
    A.PCl3分子是三角錐形,這是因為磷原子是sp2雜化的結果
    B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的4個sp3雜化軌道
    C.凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體形
    D.AB3型的分子空間構型必為平面三角形
    解析:PCl3分子的價層電子對數==4,因此PCl3分子中磷原子以sp3雜化,sp3雜化軌道是 原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道“混合”起來,形成能量相等、成分相同的4個軌道。sp3雜化所得到的VSEPR模型為四面體形,如甲烷分子。PCl3分子中一對孤電子對占據了一個雜化軌道,因此,PCl3分子是三角錐形(如圖所示)。8.通常把原子總數和價電子總數相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現等電子體的空間結構相同,則下 列有關說法中正確的是(  )
    A.CH4和N是等電子體,鍵角均為60°
    B.N和C是等電子體,均為平面正三角形結構
    C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結構
    D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道
    解析:CH4和N都是正四面體結構,鍵角均為109°28',A項不 正確;N和C是等電子體,均為平面正三角形結構,B項正確;H3O+和PCl3價電子總數不相等,不是等電子體,C項不正確;B3N3H6結構與苯相似,也存在“肩并肩”式重疊的軌道,D項不正確。
    答案:B
    9.某研究性學習小組對手性分子提出了以下四個觀點:
    ①互為手性異構體的分子互為鏡像
    ②利用手性催化劑合成可得到一種或主要得到一種手性分子
    ③手性異構體分子組成相同
    ④手性異構體性質相同
    你認為正確的是(  )
    A.①②③
    B.①②④
    C.②③④
    D.全部
    解析:手性異構體結構不同,性質不同,故④錯誤,其他①②③三項均正確。
    答案:A
    10.下列說法正確的是(  )
    A.HF、HCl、HBr、HI的熔沸點依次升高
    B.H2O的熔點、沸點大于H2S是由于H2O分子之間存在氫鍵
    C.乙醇分子與水分子之間只存在范德華力
    D.氯的各種含氧酸的酸性由強到弱排列為HClO>HClO2>HClO3>HClO4
    解析:HF中含有氫鍵,其沸點反常,A錯;乙醇分子與水分子之間不只存在范德華力,還存在氫鍵,C錯;D的順序反了。
    答案:B
    11.下列對分子的性質的解釋中,不正確的是(  )
    A.水很穩(wěn)定(1 000 ℃以上才會部分分解)是因為水中含有大量的氫鍵
    B.乳酸( )有一對手性異構體,因為其分子中含有一個手性碳原子
    C.碘易溶于四氯化碳,甲烷難溶于水都可用相似相溶原理解釋
    D.由圖知酸性:H3PO4>HClO,因為H3PO4的非羥基氧原子數大于次氯酸的非羥基氧原子數
    次氯酸 磷酸
    Cl—OH
    解析:水穩(wěn)定是由于H—O鍵牢固,而氫鍵只影響熔沸點。
    答案:A
    12.(2013四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W、X原子的最外層電子數之比為4∶3,Z原子比X原子的核外電子數多4。下列說法正確的是(  )
    A.W、Y、Z的電負性大小順序一定是Z>Y>W
    B.W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W>X>Y>Z
    C.Y、Z形成的分子的空間構型可能是正四面體
    D.WY2分子中σ鍵與π鍵的數目之比是2∶1
    解析:由題意可推知W、X、Z分別為C、Al、Cl,Y可能為Si、P、S三種元素中的一種。若Y為Si,則電負性C>Si,A錯誤;若Y為Si,則原子半徑Si>C,B錯誤;若Y為Si,則Y、Z形成的分子為SiCl4,其空間構型為正四面體,C正確;WY2分子應是CS2,其分子中σ鍵 與π鍵的數目之比為1∶1,D錯誤。
    答案:C
    二、非選擇題(本題共4小題,共52分)
    13.(16分)有以下物質:①HF;②Cl2;③H2O;④N2;⑤C2H4;⑥C2H6;⑦H2;⑧H2O2;⑨HCN。
    (1)只含有極性鍵的是     ;
    (2)只含有非極性鍵的是     ;
    (3)既有極性鍵又有非極性鍵的是   ;
    (4)只含有σ鍵的是     ;
    (5)既有σ鍵又有π鍵的是     ;
    (6)含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是    ;
    (7)含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是     ;
    (8)含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是     。
    答案:(1)①③⑨ (2)②④⑦ (3)⑤⑥⑧ (4)①②③⑥⑦⑧ (5)④⑤⑨ (6)⑦ (7)①③⑤⑥⑧⑨ (8)②④⑤⑥⑧⑨14.(14分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素,其相關信息如下表:
    元素 相關信息
    X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子,且每個能級上的電子數相等
    Y 常溫常壓下,Y單質是淡黃色固體,常在火山口附近沉積
    Z Z和Y同周期,Z的電負性大于Y
    W W的一種核素的質量數為63,中子數為34
    (1)Z位于元素周期表第    周期第   族,Y的氫化物空間構型是     。
    (2)XY2是一種常用的溶劑,XY2的分子中存在   個σ鍵。在H—Y、H—Z兩種共價鍵中,鍵的極性較強的是         ,鍵長較長的是          。
    (3)XZ4分子中X以     方式雜化。
    (4)寫出W元素的原子核外電子排布式     。
    解析:由表中可知,X為C,Y為S,Z為Cl,W為Cu。
    (1)Cl元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,H2S分子的空間構型為V形。
    (2)CS2的結構式為S C S,從其結構式中不難看出,CS2分子中有2個σ鍵和2個π鍵。根據元素周期律的相關知 識,非金屬性越強,鍵的極性越強,鍵長越短, 可推知H—S、H—Cl中極性鍵極性較強的為H—Cl鍵,鍵長較長的為H—S鍵。
    (3)CCl4分子中C原子的四個價電子全部成鍵,雜化方式為sp3雜化。
    答案:(1)三?、鰽 V形
    (2)2 H—Cl H—S
    (3)sp3
    (4)1s22s22p63s23p63d104s1
    15.(6分)無水CoCl2為深藍色,吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物,水合物受熱后又變成無水CoCl2,故常在實驗室中用作吸濕劑和空氣濕度指示劑。
    CoCl2 CoCl2•xH2O
    深藍色  粉紅色
    現有65 g無水CoCl2,吸水后變成CoCl2•xH2O 119 g。
    ( 1)水合物中x=   。
    (2)若該化合物中Co2+配位數為6,而且經定量測定得知內界和外界占有Cl-的個數比為1∶1,則其化學式可表示為      。
    解析:(1)65 g CoCl2的物質的量為=0.5 mol,則x值為x==6。
    (2)根據該化合物中Co2+配位數為6及其相對分子質量為119×2=238可知,配體有1個Cl-和5個H2O;外界有1個Cl-,1個H2O,其化學式可表示為[Co(H2O)5Cl]Cl•H2O。
    答案:(1)6
    (2)[Co(H2O)5Cl]Cl•H2O
    16.(16分)(2013浙江理綜)請回答下列問題:
    (1)N、Al、Si、Zn四種元素中,有 一種元素的電離能數據如下:
    電離能 I1 I2 I3 I4 ……
    In/(kJ•mol-1) 578 1 817 2 745 11 578 ……
    則該元素是   (填寫元素符號)。
    (2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是   。Ge的價氯化物分子式是   。該元素可能的性質或應用有   。
    A.是一種活潑的 金屬元素
    B.其電負性大于硫
    C.其單質可作為半導體材料
    D.其價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點
    (3)關于化合物 ,下列敘述正確的有   。
    A.分子間可形成氫鍵
    B.分子中既有極性鍵又有非極性鍵
    C.分子中有7個σ鍵和1個π鍵
    D.該分子在水中的溶解度大于2 丁烯
    (4)NaF的熔點   B的熔點(填“>”“=”或“<”),其原因 是
    。
    解析:(1)由圖中數據,I4≫I3,說明該元素的原子最外層有3個電子,則該元素是Al。
    (2)Ge位于第四周期第ⅣA族,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。由C的價氯化物為CCl4,則Ge的價氯化物為GeCl4。Ge位于金屬元素與非金屬元素分界線的附近,其金屬性較弱,電負性應小于硫,單質可作為半導體材料;GeCl4與GeBr4均屬于分子晶體,由其相對分子質量可知GeCl4的沸點低于GeBr4,故正確的為CD。
    (3) 分子中既有極性鍵又有非極性鍵,該分子中含有一個碳碳雙鍵,兩個碳氧雙鍵,所以含有3個π鍵。
    (4)由題意知兩種物質均為離子化合物,且陰 陽離子電荷數均為1,但后者的離子半徑較大,離子鍵較弱,因此后者熔點較低。
    答案:(1)Al
    (2)1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeC l4 CD
    (3)BD
    (4)> 兩者均為離子化合物,且陰陽離子電荷數均為1,但后者的離子半徑較 大,離子鍵較弱,因此其熔點較低