人教版高中化学选修三第二章 分子结构与性质单元练习题含答案.docx
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人教版高中化学选修三第二章分子结构与性质单元练习题含答案
第二章分子结构与性质
一、单选题
1.氨分子立体构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子
2.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
3.下列有机化合物分子中含有手性碳原子,且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是( )
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
4.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原子没有孤电子对
D.分子中每个共价键的键长应相等
5.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。
人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A.CH4和
是等电子体,键角均为60°
B.
和
是等电子体,均为平面正三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
6.只有在化合物中才能存在的化学键是( )
A.离子键
B.共价键
C.π键
D.非极性键
7.下列反应中化学键断裂只涉及π键断裂的是( )
A.CH4的燃烧
B.C2H4与Cl2的加成反应
C.CH4与Cl2的取代反应
D.C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
8.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是()
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配位
9.下列既有离子键又有共价键的化合物是( )
A.Na2O
B.NaOH
C.CaBr2
D.HF
10.下列结构图中,●代表前二周期元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。
示例:
根据各图表示的结构特点,下列有关叙述正确的是( )
A.上述结构图中共出现6种元素
B.甲、乙、丙为非极性分子,丁为极性分子
C.甲与丁可以发生化合反应生成离子化合物
D.向CaCl2溶液中加入(或通入)丙有白色沉淀产生
11.通常情况下,NCl3是一种油状液体,其分子空间构型与NH3相似,下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是( )
A.分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子,则NH3·H2O的结构式为
C.NCl3分子是非极性分子
D.NBr3比NCl3易挥发
12.已知[ZnCl4]2﹣中Zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3型杂化轨道,则[ZnCl4]2﹣的空间构型为( )
A.直线形
B.平面三角形
C.平面正方形
D.正四面体形
13.现有如下各说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合。
②金属和非金属化合形成离子键。
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引。
④根据电离方程式HClH++Cl-,判断HCl分子里存在离子键。
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子,而后H、Cl原子形成离子键的过程。
上述各种说法正确的是( )
A.①②⑤正确
B.都不正确
C.④正确,其他不正确
D.仅①不正确
14.下列各组微粒,不能互称为等电子体的是( )
A.NO2、NO2+、NO2﹣
B.CO2、N2O、N3﹣
C.CO32﹣、NO3﹣、SO3
D.N2、CO、CN﹣
15.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是( )
A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难于发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
16.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
17.下列各种说法中错误的是( )
A.形成配位键的条件是一方有空轨道另一方有孤电子对
B.配位键是一种特殊的共价键
C.NH4NO3、H2SO4都含有配位键
D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
18.用价层电子对互斥理论预测H2S和BCl3的立体结构,两个结论都正确的是( )
A.直线形;三角锥形
B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形
D.V形;平面三角形
19.下列叙述正确的是( )
A.构成单质分子的微粒一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键
二、填空题
20.水是生命之源,它与我们的生活密切相关。
在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)写出与H2O分子电子数相等的微粒____________(写一个即可)。
(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。
下列对上述过程的描述不合理的是________。
A.氧原子的杂化类型发生了改变
B.微粒的形状发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变
D.微粒中的键角发生了改变
(3)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子,请写出生成此配合离子的离子方程式______________________________________________。
21.肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
(1)NH3分子的空间构型是________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
(2)肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1038.7kJ·mol-1
若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的π键有________mol。
(3)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在______(填标号)。
a.离子键 b.共价键
c.配位键d.范德华力
22.在HF,H2S,NH3,CO2,CCl4,N2,C60,SO2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是________;
(2)以极性键相结合,具有直线形结构的非极性分子是________;
(3)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是________;
(4)以极性键相结合,具有三角锥形结构的极性分子是________;
(5)以极性键相结合,具有V形结构的极性分子是________;
(6)以极性键相结合,而且分子极性最大的是_______________________________。
23.氮及其化合物在生产、生活和科技等方面有重要的应用。
请回答下列问题:
(1)氮元素基态原子的价电子排布式为______________。
(2)在氮分子中,氮原子之间存在着______个σ键和______个π键。
(3)磷、氮、氧是周期表中相邻的三种元素,比较:
(均填“大于”、“小于”或“等于”)
①氮原子的第一电离能________氧原子的第一电离能;
②N2分子中氮氮键的键长________白磷(P4)分子中磷磷键的键长;
(4)氮元素的氢化物(NH3)是一种易液化的气体,请阐述原因是_____________________。
(5)配合物[Cu(NH3)4]Cl2中含有4个配位键,若用2个N2H4代替其中的2个NH3,得到的配合物[Cu(NH3)2(N2H4)2]Cl2中含有配位键的个数为________。
24.长期以来一直认为氟的含氧酸不存在,但1971年美国科学家将F2通入细冰沫获得HFO(次氟酸)。
(1)HFO的电子式为________。
(2)HFO与水反应得到物质A(结构如图所示),写出HFO与水反应的化学方程式________________。
(3)分子A中存在________键。
A.仅有σ键
B.仅有π键
C.同时含有σ键、π键
D.同时存在极性键和非极性键
答案解析
1.【答案】C
【解析】根据杂化轨道理论可知,NH3、CH4分子中的中心原子都采取sp3杂化形式,二者不同在于NH3分子中N原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键,而有1个容纳孤电子对,CH4分子中C原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键,这样会导致二者的立体构型有所不同。
2.【答案】B
【解析】A项I2是非极性分子,在水中的溶解度小;C项氧族元素中的氧元素,卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同;D项,P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4,其溶液导电。
3.【答案】A
【解析】只有A、C项分子中含有手性碳原子,A项分子与H2发生加成反应后,有支链的碳原子分别连有—H、—CH3、—C2H5、—C3H7,四个取代原子或基团都不同,是手性碳原子;C项分子与H2发生加成反应后,中间碳原子上有两个相同的基团(—CH2OH),没有手性碳原子。
4.【答案】C
【解析】题中五种分子的电子式分别为
、
、
、
、
,其中NH3,H2S分子中心原子有孤电子对,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分子的中心原子没有孤电子对,正电中心和负电中心重合,分子无极性,是非极性分子,故C项正确。
5.【答案】B
【解析】CH4和
都是正四面体结构,键角均为109°28′,A项不正确;
和
是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;B3N3H6结构与苯相似,也存在“肩并肩”式重叠的轨道,D项不正确。
6.【答案】A
【解析】极性键和非极性键从属于共价键,π键也是共价键的一种,离子键和共价键从属于化学键。
离子键只存在于离子化合物中,A正确。
共价键可存在于共价化合物,非金属单质或离子化合物中,B不正确。
π键可存在于单质中,如N2等,C不正确。
极性键是由两种不同元素的原子形成的共价键,只能存在于化合物中,如H2O、NaOH等;非极性键是由同种元素的原子形成的共价键,可存在于非金属单质中,也可存在于化合物中,如Na2O2、H2O2等,D不正确。
7.【答案】B
【解析】有机物的燃烧和被KMnO4酸性溶液氧化,断裂了所有的化学键,包括单键和双键,CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂,故A,C,D三项中断裂了σ键,选B项。
8.【答案】C
【解析】PtCl4·2NH3水溶液不导电,说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子;加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出,说明Cl和NH3都参与配位,配位数是6;配位数是6的配合物不可能是平面结构,可能是正八面体或变形的八面体。
9.【答案】B
【解析】典型的非金属元素O与H之间形成的是共价键,Na+与OH-之间形成的是离子键。
10.【答案】C
【解析】从示例和题给信息可确定:
甲—HF,乙—N2,丙—CO2,丁—NH3。
A中,上述结构图中共出现:
H、F、N、C、O五种元素;B中,乙、丙为非极性分子,甲、丁为极性分子;C中,HF+NH3===NH4F,属于离子化合物;D中,CO2通入CaCl2溶液中不能生成CaCO3沉淀。
11.【答案】B
【解析】 根据题意,NCl3的空间结构与NH3相似,也应为三角锥形,故为极性分子,故C项错误,根据NH3·H2O=NH
+OH-,故B正确,NBr3的结构与NCl3相似,因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量,故沸点NBr3大于NCl3,所以NBr3不如NCl3易挥发,故D项错误;因N原子的半径小于C原子的半径,所以C—Cl键长大于N—Cl键,故A项错误。
12.【答案】D
【解析】此配离子的中心原子采取sp3杂化,配位数为4,故空间构型为正四面体型
13.【答案】B
【解析】 水中存在分子内H、O原子之间的相互作用,分子间的H、O原子也相互作用。
而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。
故①叙述不正确。
离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间,只是活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子键。
故②叙述不正确。
在离子化合物中,阴、阳离子间存在相互作用,但不单指吸引力,还有相互排斥力。
故③叙述也不正确。
HCl分子中不存在离子,它属于共价化合物,分子中没有离子键。
故④叙述不正确。
化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在共价键而非离子键。
故⑤不正确。
14.【答案】A
【解析】A,NO2、NO2+、NO2﹣的电子数分别为23、22、24,电子数不一样,不能互称为等电子体,故A正确;
B,CO2、N2O、N3﹣的电子数分别为22、22、22,电子数一样,原子数一样,互称为等电子体,故B错误;
C,CO32﹣、NO3﹣、SO3的电子数分别为32、32、32,电子数一样,原子数一样,互称为等电子体,故C错误;
D,N2、CO、CN﹣电子数分别为14、14、14,电子数一样,原子数一样,互称为等电子体,故D错误.
15.【答案】D
【解析】由共价分子构成的物质的状态取决于分子间作用力的大小,与分子内共价键的键能无关;物质的挥发性与分子内键能的大小无关;稀有气体是单原子分子,无化学键,难于发生化学反应的原因是他们的价电子已形成稳定结构;氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成共价键的键能(946kJ·mol-1)比氧气分子中共价键键能(497.3kJ·mol-1)大,在化学反应中更难断裂。
16.【答案】D
【解析】A项中无离子键形成,B项中无离子键断裂,均无非极性键断裂和形成,C项中无非极性键形成,所以A,B,C错误。
D项中Na2O2含离子键、非极性键,CO2含极性共价键,Na2CO3含离子键、极性共价键,O2含非极性键,故D正确。
17.【答案】D
【解析】配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的共价键,可见成键双方都不存在未成对电子,故A,B对,D错;NH4NO3、H2SO4中的NH、SO含有配位键,故C对。
18.【答案】D
【解析】H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ键,中心原子上的孤电子对数=
(a﹣xb)=
(6﹣2×1)=2,所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体型,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V型;
BCl3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=
(a﹣xb)=
(0﹣3×1)=0,所以BCl3分子的VSEPR模型是平面三角型,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形
19.【答案】B
【解析】稀有气体单质分子均为单原子分子,没有共价键,A错;NH4Cl为离子化合物,该化合物均是由非金属元素组成,B正确;CH≡CH、H2O2中含有非极性键,C、D错。
20.【答案】
(1)HF、NH3,CH4,Na+,Mg2+、Al3+、F-、O2-、N3-、OH-、NH、H3O+(任意一个即可)
(2)A(3)Cu2++4H2O===[Cu(H2O)4]2+
【解析】
(2)水分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道,其中2个轨道是由孤电子对占据的,依据价电子互斥理论模型,孤电子对参与互相排斥,使水分子为V形,在一定条件下水分子与H+形成配位键,因此氧原子与三个H原子间的共用电子对和剩下的孤电子对相互排斥形成三角锥形结构,同时键角也发生改变,形成的微粒兼有H2O分子和H+的性质,故只有A项不正确。
21.【答案】
(1)三角锥形 sp3
(2)3 (3)d
【解析】 肼分子中有4个N—H键,故有4molN—H键断裂时,有1mol肼发生反应,生成1.5molN2,则形成2×1.5mol=3molπ键。
SO
中存在配位键、共价键,N2H
与SO
之间存在离子键,离子晶体中不存在范德华力。
22.【答案】
(1)N2,C60
(2)CO2 (3)CCl4 (4)NH3 (5)H2S,SO2 (6)HF
【解析】HF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最大,因F的电负性最大);H2S和SO2都含有极性键、V形结构的极性分子;NH3含有极性键、三角锥形结构的极性分子;CO2含有极性键、直线形的非极性分子;CCl4是含有极性键、正四面体形的非极性分子;N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。
23.【答案】
(1)2s22p3
(2)1 2
(3)①大于 ②小于
(4)氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化 (5)4
【解析】氮元素基态原子的价电子排布式为2s22p3,为半充满的稳定结构,故氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能。
N2分子中含有N
N键,其中1个σ键、2个π键。
N2分子中N
N键的键长小于白磷(P4)分子中P—P键的键长。
由于氮原子半径小,电负性大,NH3分子间易形成氢键,使得氨的沸点升高,易于液化。
一个NH3分子含有一对孤对电子,用2个N2H4代替其中的2个NH3,由于Cu2+的配位数前后不变,因此替换后的配合物仍含有4个配位键。
24.【答案】
(1)
(2)HFO+H2O===HF+H2O2(3)AD
【解析】
(1)HFO是F的含氧酸,因此它的分子结构是F原子与一个羟基相连。
由此可以推出HFO的电子式。
分子中,中心原子为氧原子,氧与氢共用的电子对偏向氧,氧和氟共用的电子对偏离氧。
(2)物质A由H、F、O三种元素中的一种或两种组成,由原子守恒可知,除了生成HF外,还有H2O2。
(3)H2O2分子中仅有单键,所以应全为σ键。
存在的化学键有H—O键和O—O键,即分别为极性键和非极性键。
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