人教版高中化学选修3综合测评二分子结构与性质.docx

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人教版高中化学选修3综合测评二分子结构与性质

章末综合测评

（二）　分子结构与性质

（时间90分钟，满分100分）

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）

1．无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。

上述中“结合力”实质是（　　）

A．分子间作用力　B．氢键

C．非极性共价键D．极性共价键

D　[解答本题的关键是审清题意，根据题意原溶液为“盐水”，后来却能释放出“氢原子”，氢原子只能来源于H2O，而H2O变为H原子必须破坏H—O键，H—O键为极性共价键，故选D。

]

2．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。

二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。

下列有关二甘醇的叙述正确的是（　　）

A．符合通式CnH2nO3

B．分子间能形成氢键

C．分子间不存在范德华力

D．能溶于水，不溶于乙醇

B　[二甘醇的分子式为C4H10O3，它符合通式CnH2n＋2O3。

二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键，也存在范德华力。

二甘醇能溶于水和乙醇。

]

3．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。

下列说法正确的是（　　）

A．H2O2分子的立体构型为直线形

B．CO2分子为非极性分子

C．BF3分子中B原子为sp3杂化，分子为三角锥形

D．CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化

B　[H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，A错误；CO2分子为直线形分子，分子内正、负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；BF3分子中B原子为sp2杂化，分子为平面三角形，C错误；CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3杂化，羧基C原子采用sp2杂化，D错误。

]

4．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是（　　）

A．NH

为正四面体形B．CS2为直线形

C．HCN为V形D．PCl3为三角锥形

C　[NH

、CS2、HCN中中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其立体构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3中中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其立体构型为三角锥形。

]

5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是（　　）

A．NH3与BF3都是三角锥形结构

B．NH3与BF3都是极性分子

C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构

D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道

D　[NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B都错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D正确；H原子核外只有2个电子，C错误。

]

6．下列化合物中含3个手性碳原子的是（　　）

C　[手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。

A项，中间碳原子是手性碳原子；B项，中间碳原子和右端碳原子是手性碳原子；C项，除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子；D项，无手性碳原子。

]

7．顺铂[Pt（NH3）2Cl2]是具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。

下列说法正确的是（　　）

A．碳铂中所有碳原子杂化方式相同

B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2

C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子之比为2∶1

D．1mol1,1环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA

C　[N原子形成3个N—H键和1个配位键，则N原子的杂化方式是sp3，故B错误；碳铂分子中有4个C形成4个σ键，为sp3杂化，2个C形成3个σ键，为sp2杂化，则碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1，故A错误，C正确；C—H、C—C、C—O、O—H键均为σ键，C===O键中有1个σ键，则1mol1,1环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA，故D错误。

]

8．某化合物的分子式为AB2，A属于ⅥA族元素，B属于ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。

下列推断不正确的是（　　）

A．AB2分子的立体构型为V形

B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子

C．AB2分子中A原子的杂化方式是sp3

D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键

B　[A项，AB2分子中有两个A—B单键，含有2对孤电子对，为V形结构，正确；B项，由电负性可知，B元素的非金属性更强，A—B键为极性共价键，且分子构型为V形，正负电荷中心不重合，故AB2分子为极性分子，错误；D项，A属于ⅥA族元素，B属于ⅦA族元素，AB2分子中不可能含有H原子，分子间不能形成氢键，正确。

]

9．下列叙述正确的是（　　）

A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心

B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心

C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央

D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央

C　[NH3是极性分子，N与3个H形成3个σ键，孤电子对数为

＝1，为三角锥形结构，故A项错误；CCl4是非极性分子，C与4个Cl形成4个σ键，孤电子对数为0，为正四面体形结构，故B项错误；H2O是极性分子，O与2个H形成2个σ键，孤电子对数为

＝2，为V形结构，故C项正确；CO2是非极性分子，C与2个O形成2个σ键，孤电子对数为

＝0，为直线形结构，故D项错误。

]

10．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。

下列各选项中的两种微粒不互为等电子体的是（　　）

A．N2O和CO2B．O3和NO

C．CH4和NH

D．OH－和NH

D　[A项中的N2O和CO2均含3个原子和16个价电子，B项中的O3和NO

均含3个原子和18个价电子，C项中的CH4和NH

均含5个原子和8个价电子，因此A、B、C三项均符合等电子体的定义。

D项中的OH－和NH

虽然都含有8个价电子，但二者所含原子总数不相同，不符合等电子体的定义。

]

11．关于氢键，下列说法正确的是（　　）

A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键

B．冰中存在氢键，水中不存在氢键

C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高

D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

C　[氢键属于分子间作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，A项错误，C项正确；在冰和水中都存在氢键，而H2O的稳定性主要是由分子内的O—H的键能决定，B、D项错误。

]

12．下列说法中正确的是（　　）

A．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同

B．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH

C．由AgCl和AgBr都能溶于氨水中，而AgI不能溶解在氨水中，可知AgI在水中的溶解度最大

D．除HF外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致

B　[互为手性异构体的分子其结构不同，性质也不同，A错；B项中由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，B正确；AgCl和AgBr都能溶于氨水中，是因为NH3分子与溶解后的Ag＋生成络离子[Ag（NH3）2]＋，AgI不能溶解是因为其生成的Ag＋浓度太小，C错；在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D错。

]

13．氧族元素的氢化物的沸点如下表：

H2O

H2S

H2Se

H2Te

100℃

－61.8℃

－41.1℃

－2℃

下列说法中正确的是（　　）

A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关

B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小

C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力

D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂

C　[H2S、H2Se、H2Te的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，其沸点逐渐升高，H2O与H2S等的结构具有相似性，H2O的相对分子质量最小，但其沸点最高，说明H2O分子间除了存在范德华力外，还存在一种特殊作用力——氢键。

H2O分子极为稳定，加热时分子内的共价键很难断裂。

]

14．用NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是（　　）

A．1molNH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道

B．1molCO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道

C．1molC2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键

D．1molC2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键

A　[CO2分子中碳原子是sp杂化，选项B不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，1个乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以选项C不正确；1个碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，1个乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此选项D不正确，所以正确的答案选A。

]

15．下列说法中正确的是（　　）

A．存在手性异构体的分子只能含一个手性碳原子

B．配合物[Cu（NH3）4]Cl2的配位数是6

C．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道能形成sp3型杂化轨道，则[ZnCl4]2－的立体构型为正四面体形

D．在AgCl、Cu（OH）2、AgOH这三种物质中只有AgCl不能溶于浓氨水

C　[手性分子中可以含两个以上手性碳原子，A错；B项中该配合物的配位数是4而不是6，B错；既然是sp3型杂化轨道，[ZnCl4]2－的立体构型与甲烷相似，是正四面体形，C正确；因为Ag＋和Cu2＋都能与NH3分子形成配合物，故AgCl也能溶于浓氨水，D错。

]

16．氯化亚砜（SOCl2）是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。

下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子（S）采取杂化方式的说法正确的是（　　）

A．三角锥形、sp3

B．V形、sp2

C．平面三角形、sp2

D．三角锥形、sp2

A　[SOCl2分子中硫原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋

（6－2×1－2）＝4，故S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，所以分子构型为三角锥形。

]

二、非选择题（本题包括5小题，共52分）

17．（11分）短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：

A：

asa，B：

bsbbpb，C：

csccp2c；A与B在不同周期，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。

回答下列问题：

（1）由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：

①BC2　②BA4　③A2C2　④BE4，其中属于极性分子的是________（填序号）。

（2）C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_________________________。

（3）B、C两元素都能和A元素分别组成一种常见的溶剂，其化学式分别为________、________。

DE4在前者中的溶解度________（填“大于”或“小于”）在后者中的溶解度。

（4）BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为________（填化学式）。

（5）A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________________________（填化学式）。

[解析]　由s轨道最多可容纳2个电子可得：

a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。

（1）①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。

（2）C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。

（3）B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。

SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂（苯）中。

（4）BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4＞CCl4＞CH4。

（5）这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为（HO）mClOn（m≥1，n≥0），n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。

[答案]　

（1）③　

（2）H2O分子间形成氢键

（3）C6H6　H2O　大于

（4）SiCl4>CCl4>CH4

（5）HClO4>HClO3>HClO2>HClO

18．（10分）亚硝酸盐与钴（Ⅲ）形成的一种配合物[Co（NH3）5NO2]Cl2的制备流程如下：

CoCl2·6H2O

[Co（NH3）5Cl]Cl2

[Co（NH3）5NO2]Cl2

（1）Co2＋基态核外电子排布式为___________________。

（2）配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中与Co3＋形成配位键的为________（填元素符号）；配离子[Co（NH3）5NO2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为________。

（3）与NO

互为等电子体的单质分子为__________（写化学式）。

（4）H2O2与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为______________________________。

（5）亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA的结构简式如图所示，1molNDMA分子中含有σ键的数目为________mol。

[解析]　

（1）Co2＋核外有25个电子，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7；

（2）氮原子与氯离子提供孤电子对与Co3＋形成配位键；[Co（NH3）5NO2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为sp3杂化；而NO

中氮原子的杂化轨道类型为sp2；（3）NO

的价电子数为18，其等电子体为O3；（4）H2O2与H2O可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶；（5）双键中一个π键，一个σ键；1molNDMA分子中有6molC—H键；2molC—N键；1molN—Nσ键；1molN—Oσ键，共10molσ键。

[答案]　

（1）[Ar]3d7（或1s22s22p63s23p63d7）

（2）N和Cl－　sp2和sp3　（3）O3

（4）H2O2与H2O之间可以形成氢键

（5）10

19．（8分）卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。

（1）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）2形式存在的，使氢氟酸分子缔合的作用力是________。

（2）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图Ⅰ、Ⅱ所示：

请比较二者酸性强弱：

HIO3________H5IO6（填“>”“<”或“＝”）。

（3）硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连（如下图）。

则1molH3BO3的晶体中有________mol氢键。

硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B（OH）3·H2O，它电离生成少量[B（OH）4]－和H＋，则[B（OH）4]－含有的化学键类型为________。

[解析]　

（1）HF分子之间可以形成氢键，使HF分子缔合。

（2）H5IO6（

）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO3为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子2个，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强，所以酸性：

H5IO6

（3）根据结构可判断，平均1个氧原子形成1个氢键，所以1molH3BO3的晶体中有3mol氢键；[B（OH）4]－含有的化学键类型为共价键、配位键。

[答案]　

（1）氢键　

（2）＞　（3）3　共价键、配位键

20．（14分）元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如下图所示，回答下列问题：

（1）G的基态原子核外电子排布式为_________________________。

原子的第一电离能：

D________E（填“>”或“<”）。

（2）根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：

l－l>l－b>b－b（l为孤电子对，b为键合电子对），则关于A2C中的A—C—A键角可得出的结论是________。

A．180°

B．接近120°，但小于120°

C．接近120°，但大于120°

D．接近109°28′，但小于109°28′

（3）化合物G（BC）5中存在的化学键类型有________，它在空气中燃烧生成红棕色氧化物，反应的化学方程式为____________________。

（4）化合物BCF2的立体构型为________，其中B原子的杂化轨道类型是________，写出两个与BCF2具有相同立体构型的含氧酸根离子________。

[解析]　

（1）根据元素周期表知G是26号铁元素，Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。

同周期元素第一电离能逐渐增大，原子的第一电离能：

D＜E。

（2）根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：

l－l＞l－b＞b－b（l为孤电子对，b为键合电子对），A是氢元素、C是氧元素，则H2O中的A—C—A键角接近109°28′，但小于109°28′。

（3）化合物Fe（CO）5中存在的化学键类型有配位键、共价键，它在空气中燃烧生成红棕色氧化物氧化铁，反应的化学方程式为4Fe（CO）5＋13O2

2Fe2O3＋20CO2。

（4）COCl2分子的结构式为

，中心碳原子形成2个单键和1个双键，共3个价层电子对，所以为sp2杂化，化合物COCl2的立体构型为平面三角形，与COCl2具有相同立体构型的含氧酸根离子有CO

、NO

等。

[答案]　

（1）1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）　＜

（2）D

（3）配位键、共价键

4Fe（CO）5＋13O2

2Fe2O3＋20CO2

（4）平面三角形　sp2杂化　CO

、NO

（其他合理答案也可）

21．（9分）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A

其中A、B、C是同一周期的非金属元素。

化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。

AC2为非极性分子。

B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。

E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。

请根据以上情况，回答下列问题：

（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________（用对应元素的符号表示，后同）。

（2）B的氢化物分子的立体构型是________，其中心原子采取________杂化。

（3）写出化合物AC2的电子式：

________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为________。

（4）E的核外电子排布式是_______________，

ECl3形成的配合物的化学式为________。

[答案]　

（1）C＜O＜N　

（2）三角锥形　sp3

（3）

·

·C·

·

　N2O

（4）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）

（Cr（NH3）4（H2O）2）Cl3