人教版高中数学选修三第二章分子结构与性质测试题.docx

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人教版高中数学选修三第二章分子结构与性质测试题

高中化学学习材料

（精心收集**整理制作）

选修3第二章分子结构与性质测试题

黑龙江省鸡西市第一中学王维德

第Ⅰ卷选择题（48分）

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分。

共计48分。

每小题只有一个选项符合题意）

1．下列说法正确的是　（　　）

A．H－H键无方向性

B．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键

C．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性所决定的

D．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性

2．下列共价键①H－H、②H－F、③H－O、④N－H、⑤P－H中，键的极性由小到大的顺序正确的是（）

　　A．①②③④⑤B．⑤④③②①

C．①

④③②D．②③④⑤①

3．在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（）

A．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

B．Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2↓＋2NH3↑

C．Cl2＋H2O＝HClO＋HCl

D．NH4Cl＋NaOH

NaCl＋NH3↑＋H2O

4．在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂σ键的是（）

A．N2＋3H2　　　　　　　　　　　2NH3

B．2C2H2＋5O2　　　　　2H2O＋4CO2↑

C．Cl2＋H2　　　　　　　　2HCl

D．C2H4＋H2　　　　　　C2H6

5．下列说法中正确的是（）

A．烯中C＝C的键能是乙烷中C－C的键能的2倍

B．氮气分子中含有1个σ键和2个π键

C．N－O键的极性比C－O键的极性大

D．NH4＋中4个N－H键的键能不相同

6．有下列物质：

①白磷；②金刚石；③石墨；④二氧化硅；⑤甲烷；⑥四氯化碳；⑦单质硅；⑧铵离子，其分子结构或晶体结构单元中存在正四面体的是（）

A．除③外B．①②⑤⑥C．除③⑧外D．除③④⑦⑧

7．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是（）

A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子

B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子

C．CS2为非极性分子，所以在四种物质中熔沸点最低

D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性

8．已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子，而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子，由此可推出ABn型分子属于非极性分子的经验规律是（）

A．ABn型分子中A、B均不含氢原子

B．A元素的相对原子质量必小于B元素的相对原子质量

C．分子中所有原子都在同一平面上

D．ABn型的价电子对数等于n

9．Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展，此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。

关于NO的下列叙述不正确的是

A．NO可以是某些含低价氮的物质氧化的产物

B．NO分子中不含有未成对电子

C．NO是直线性分子

D．NO汽车尾气中的主要空气污染物之一

10．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）

A．CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大

B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子

C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素

D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子

11．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是（）

A．B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上

B．B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应

C．H3O+和NH3是等电子体，均为三角锥形

D．CH4和NH4+是等电子体，均为正四面体

12．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

第Ⅱ卷非选择题（共52分）

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

13．（8分）在下列物质中：

NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、（NH4）2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。

⑴其中只含有离子键的离子晶体是；

⑵其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是；

⑶其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是；

⑷其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是；

⑸其中含有极性共价键的非极性分子是；

⑹其中含有极性共价键和极性共价键的非极性分子是；

⑺其中含有极性共价键和极性共价键的极性分子是；

⑻其中含有极性共价键的原子晶体是。

14．（10分）1919年，Langmuir提出等电子原理：

原子数相同、电子数相同的分子，互称为等电子体。

等电子体的结构相似、物理性质相近。

（1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：

和；和。

（2）此后，等电子原理又有所发展。

例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。

在短周期元素组成的物质中，与

互为等电子体的分子有：

、；这些等电子体的微粒构型为形。

（3）CNS-、NO2+具有相同的通式：

AX2，它们的价电子总数都是16，因此，它们的结构与由第二周期两元素组成的分子的结构相同，微粒呈形，中心原子取杂化轨道。

（4）C032-、NO3-等微粒具有相同的通式：

，它们的总价电子数都等于，因此，它们与由第六主族两元素组成的分子结构有相同，呈形，中心原子都取杂化。

15．（8分）如图为短周期一部分。

A、C两元素原子核外分别有两个、一个未成对电子。

试回答：

（1）用轨道表示式表示B、C两种原子的电子排布

、

（2）短周期元素D与A同主族，则A、B、D三种元素形成的氢化物的分子构型分别是、、；已知氢化物分子中，A、B、D原子的孤对电子均在杂化轨道内，则A、B、D原子的杂化类型分别是、、；A、B、C、D四种元素氢化物的稳定性由强到弱的顺序为。

（3）短周期元素E原子核外也有两个未成对电子，且E是形成化合物最多的元素，其常见的同素异形体的名称是、，任意两个键的夹角是、，中心原子的杂化类型分别为、。

16．（10分）下列结构图中，代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），不黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。

（1）根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：

A：

________B：

_________C：

________D：

________

（2）与A互为等电子体的分子的化学式，与D互为等电子体的化学式。

（3）在分子的结构式中，由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用→表示，例如：

硫酸，SO42-的空间构型是，其中S原子的杂化类型为。

（4）硝基甲烷可表示为，写出三硝酸甘油酯的结构式：

。

17．（5分）在一定条件下，某元素的氢化物X可完全分解为两种单质：

Y和Z。

若已知：

①反应前的X与反应后生成的Z的物质的量之比

；②单质Y的分子为正四面体构型。

请填写下列空白。

（1）单质Y是___________，单质Z是___________（填写名称或分子式）。

（2）Y分子中共含___________个共价键。

（3）X分子中Y原子的杂化类型是：

_________与X分子互为等电子体的分子是。

18．（11分）在一定条件下（不需添加另的反应物），经不同的化学反应，可实现如上图的各种变化。

其中，⑤是工业生产中的一个重要反应，反应③④属氧化还原反应，而反应①、②属非氧化还原反应。

X、F和Y为单质，化合物D、H都是三角锥形的极性分子，F是空气的主要成份之一，其余为化合物，据此请填空：

⑴物质A是，构成F单质的原子的核外电子排布式是，X是，Y的电子式是。

⑵写出反应②的化学方程式：

。

⑶写出反应④的化学方程式，并注明反应条件：

。

（4）指出化合物D中中心原子的杂化类型

第二章分子结构与性质参考答案（教参版使用）

1．A[提示]s轨道为球形，在空间的各个方向s轨道与s轨道形成的共价键都没有方向性，H－H键是两个1s轨道重叠得到的，A项正确；除s轨道以外的其它原子轨道都有方向性，当s轨道与其它原子轨道或其它原子轨道之间重叠时，共价键都有方向性，D项错误；在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中1个电子进入2p空轨道。

1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，最多可以形成4个共价键，B项错误；1个N原子可以与3个H原子结合，还有一对孤对电子可以与H形成配位键，即形成NH4+，此时共价键也饱和，C项错误。

2．C[提示]参见上一题的说明部分，对于元素周期表中同属第二周期的元素，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N－H、H－O、H－F；对于第五主族的元素，与氢元素形成共价键时，极性是N－H大于P－H；H－H键由吸引电子能力相同的同种原子形成无极性。

3．A[提示]化学反应是旧化学键断裂和新化学键生成的过程。

A反应中既有Na+与O2—的离子键，O—O的非极性键，H—O键的极性键的断裂，反应后又成碱的离子键，氧分子中O—O的非极性键及C—O极性键的形成，符合题意；B反应中缺少非极性共价键的形成，不合题意；C反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性共价键的形成不合题意；D反应中没有非极性共价键的断裂和形成，不合题意。

4．C[提示]原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键；原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键。

两个原子间形成共价单键时，即形成σ键；两个原子间形成一个以上的共价键时，除了形成σ键，还会形成π键。

在化学反应中原有的化学键会断裂。

N2分子中共有三个共价键，其中有一个σ键和两个π键在选项A化学反应中断裂；O2、Cl2和H2　分子中都只有一个共价键是σ键分别在化学反应A、B、C、D中断裂；C2H2分子中两个碳原子之间有一个σ键和两个π键在化学反应B中断裂；C2H4分子中两个碳原子间有一个σ键和一个π键在化学反应D中断裂。

5．B[提示]有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成π键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。

两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固，σ键的键能大于π键。

乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键，乙烷中两个碳原子间存在一个σ键，乙烯中C＝C的键能应当大于乙烷中C－C的键能且小于乙烷中C－C的键能的2倍。

氮气分子中有三个共价键，1个σ键和2个π键，所以B选项的说法正确，不合题意。

形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值，N－O键的极性比C－O键的极性小。

在NH4+中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个N－H键的键能键长键角都相等，D项说法错误。

6．A[提示]根据信息：

分子结构或晶体结构单元中存在正四面体，推导出该分子结构或晶体结构中有原子采用sp3杂化。

此题所提供的选项中白磷、金刚石、二氧化硅、甲烷、四氯化碳、单质硅、铵离子中P、C、Si、C、C、Si、N均采用了sp3杂化，它们的分子结构或晶体结构单元中都存在正四面体。

石墨中C采用了sp2杂化，其构型为网状。

7．B[提示]根据“相似相溶”原理，与溶剂极性相似的溶质的溶解度相对极性不同的溶质要大，CS2是非极性分子，水是极性分子，A项正确；SO2和NH3都是极性分子，B项正确；结构分子晶体熔沸点比较：

（1）氢键使熔沸点升高

（2）结构组成相似的分子晶体相对分子质量越大，熔沸点就越高；虽然NH3和H2O的分子量是四种物质中最小的，但它们分子间的氢键比较牢固，使得熔沸点升高的较多而大于CS2和SO2熔沸点，CS2常温下是液体，SO2常温下是气体，C项错误；NH3在水中溶解度很大除了由于NH3分子有极性，还因为NH3和H2O分子间可以形成氢键，D项错误。

8．D[提示]当ABn型分子的价电子对数等于n时，分子采取对称的空间构型，形成非极性分子，D项正确。

当n=2、3、4、5、6时，ABn型分子的分别为直线形、平面正三角形、正四面体、三角双锥、正八面体，C项错误；CH4是ABn型的非极性分子，A项错误；A元素的相对原子质量可以大于也可以小于B元素的相对原子质量，如：

SO3和BF3，B项错误。

9．B[提示]分子中的电子总数为奇数，分子中一定有未成对电子，B项的说法错误；NO中N的化合价是+2价，NH3可以被O2氧化得到NO，A项正确，不合题意；双原子分子根据“两点成一线”的标准，只能是直线构型，C项说法正确，不合题意；D项说法正确，不合题意。

10．D[提示]根据“相似相溶”原理，非极性分子组成的溶质易溶在非极性分子组成的溶剂中；极性分子组成的溶质易溶在极性分子组成的溶剂中。

CCl4和I2都是非极性分子，H2O是极性分子，比较而言，I2更易溶在CCl4中而不易溶于水中，D项正确。

其余选项都没有揭示问题的实质。

11．B[提示]等电子原理是指具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。

苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。

苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在双键，存在大π键。

因此，B错误。

H3O+和NH3是等电子体，NH3是三角锥型，则H3O+也是三角锥型。

CH4和NH4+是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH4+也是正四面体结构

12．C[提示]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。

13．

（1）NaCl、Na2S；

（2）NaOH、（NH4）2S；（3）（NH4）2S；（4）Na2S2；（5）CO2、CCl4C2H2；（6）C2H2；（7）H2O2；（8）SiO2、SiC

14．

（1）N2和CO；CO2和N2O.

（2）O3SO2V形。

（3）CO2直线sp。

（4）AX324SO3平面三角sp2

15．

（1）PCl。

[提示]在元素周期表中，前三个周期是短周期，A可能处于第一或第二周期，第一周期只有两种元素氢和氦，无论A是氢还是氦元素都不可能在周期表中出现题中给出的A、B、C的相对位置，所以A应当处于第二周期，B、C处于第三周期；第二周期原子核外有两个未成对电子的元素是碳和氧，如果A是碳，根据图中C的位置就应该是磷元素，而磷的原子核外有三个未成对电子，不合题意。

所以A一定是氧元素，由此推出B与C分别是磷和氯。

（2）V形三角锥V形sp3sp3sp3。

[提示]D与氧元素同主族且属于短周期，一定是硫元素，氧、磷、硫形成的氢化物分别是H2O、PH3、H2S，这三种氢化物的中心原子的孤对电子与成键电子都参与杂化，它们的价电子对数是4，进行sp3杂化。

（3）金刚石石墨109°28′120°sp3sp2。

[提示]根据题中所示的条件推知E是碳元素。

常见的碳元素的同素异形体是金刚石和石墨；金刚石是空间网状结构，每个碳原子采取sp3杂化与另外4个碳原子成键，4个碳与碳共价键的夹角都是109°28′；石墨是层状结构，每层中的碳原子以sp2方式与另外的3个碳原子成键，3个碳与碳共价键的夹角都是120°。

16．

（1）NH3，HCN，CO（NH2）2，BF3。

[提示]首先注意题给限制条件1到10号元素，根据原子的最外层电子数确定原子的名称，将化学键看作1对原子。

分析A结构中，最外层有两个未成键电子，且形成三个共价键，那么它最外层有5个电子，是N元素；另外三个原子最外层只有一个电子且形成共价键，是H元素。

同理可分析得出答案：

（2）PH3BCl3。

[提示]互为等电子体的分子应当结构相似，化学性质相似，原子数相等，总原子数或各原子最外层电子数之和相等。

根据以上原理得出答案。

（3）SO42-中成键的8个电子分布在S原子的4个sp3杂化轨道中，这四个轨道能量相等所以4个S—O键的键长键能键角都相等，形成正四面体结构。

（4）

[提示]三硝酸甘油酯的结构式可借助硝基甲烷中硝基结构写出。

17．

（1）P4H2。

[提示]根据题中所给条件分析出Y是单质磷，因为分子构型是正四面体的单质只有磷；X分解后可得到磷和单质Z，且X是氢化物，因此Z就是氢气。

（2）6。

[提示]如左图所示，正四面体的单质磷中每个磷原子都与另外的3个磷原子形成共价键，键角都是60°，共有6个非极性共价键。

（3）sp3NH3。

[提示]反应前后有关系为2X→3H2，所以一个X分子中有3个氢原子，X的分子式是PH3；PH3分子中的中心原子P以sp3杂化方式与H原子成键，分子中有四对价电子，其中一对价电子是孤对电子，孤电子对“挤压”3个P—H键，使得键角小于109°28′，分子呈三角锥形。

根据“等电子原理”，与PH3分子互为等电子体的分子原子数应与PH3相等，价电子也要与PH3相等，且二者空间构型相似，即NH3。

18．

（1）NH4HCO3或（NH4）2CO3；1s22s22p3；H2；

（2）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

（3）

（4）sp3

[提示]D是三角锥极性分子并由空气中的主要成分之一的F单质的原子组成，推知D是NH3，F是N2，X是H2；H也是三角锥形的极性分子并由NH3发生氧化还原反应得到，NH3中的N的化合价—3价已经是最低化合价，在反应

中应当升高（失电子），推知单质Y的原子得电子能力强于N的，推测H是NCl3，那么Y就是Cl2；⑤是工业生产中的一个重要反应，反应物是盐的溶液，产物中有H2和Cl2，推知Z是NaCl，W是NaOH；A盐固体加热后可分解成三种物质且其中一种物质是NH3，因此A是铵盐，能分解成三种物质的铵盐不是NH4HCO3就是（NH4）2CO3；NH4HCO3或（NH4）2CO的分解产物能与NaOH反应的是CO2，B是CO2，C是H2O，G是Na2CO3。

D是NH3，NH3的中心原子N的杂化类型是sp3。

第二章分子结构与性质参考答案（学生版使用）

1．A2．C3．A4．C5．B6．A7．B8．D9．B10．D

11．B12．C

13．

（1）NaCl、Na2S；

（2）NaOH、（NH4）2S；（3）（NH4）2S；（4）Na2S2；（5）CO2、CCl4C2H2；（6）C2H2；（7）H2O2；（8）SiO2、SiC

14．

（1）N2和CO；CO2和N2O。

（2）O3SO2V形。

（3）CO2直线sp。

（4）AX324SO3平面三角sp2

15．

（1）PCl

（2）V形三角锥V形sp3sp3sp3

（3）金刚石石墨109°28′120°sp3sp2

16．

（1）NH3，HCN，CO（NH2）2，BF3

（2）PH3BCl3

（3）SO42-中成键的8个电子分布在S原子的4个sp3杂化轨道中，这四个轨道能量相等所以4个S—O键的键长键能键角都相等，形成正四面体结构。

（4）

17．

（1）P4H2

（2）6

（3）sp3NH3

18．

（1）NH4HCO3或（NH4）2CO3；1s22s22p3；H2；

（2）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

（3）

（4）sp3

备选题

1．现有一种新型层状结构的无机材料BN，平面结构示意图如图所示，请您根据所学的与其结构类似的物质的性质及等电子原理，判断该新材料可能具有的性质和用途（）

A．是一种高温润滑材料，也可用作电器材料

B．是一种化学纤维，可用做织物

C．是一种坚硬耐磨材料，也可用做钻具

D．以上判断均不正确

2．下列说法中正确的是（）

A．PCl3分子是三角锥形，这是因为P原子是以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轨道混合形成的四个sp3杂化轨道

C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型都是四面体

D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形

3．①PH3的分子构型为三角锥形，②BeCl2的分子构型为直线形，③CH4分子的构型为正四面体形，④CO2为直线形分子，⑤BF3分子构型为平面正三角形，⑥NF3分子结构为三角锥形。

下面对分子极性的判断正确的是（）

A．①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子

B．只有④为非极性分子，其余为极性分子

C．只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子

D．只有①③是非极性分子，其余是极性分子

4．已知[Co（NH3）6]3＋呈正八面体结构：

各NH3分子间距相等，Co3＋位于正八面的中心。

若其中二个NH3分子被Cl－取代，所形成的[Co（NH3）4Cl2]＋的同分异构体的种数有（）

A．2种B．3种C．4种D．5种

5．

（1）下列气态分子BCl3、CCl4、H2O和BeCl2中，其键角由大到小的顺为　　　　　　　。

（2）硫化氢（H2S）分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为________；二氧化碳（CO2）分子中，两个C＝O键的夹角是180°，说明CO2分子的空间构型为________；甲烷（CH4）分子中，两个相邻C—H键的夹角是109°28′，说明CH4分子的空间构型为______。

（3）由于氨水和次氯酸盐溶液在弱碱性介质中反应可生成氯胺H2NCl，分子结构类似于NH3，H2NCl分子的空间构型为______，电子式为________，H2NCl中的氯的化合价为_____。

6．位于第3周期的某元素基态时有3个未成对电子，它在充足的氧气中燃烧可得最高化合价氧化物。

在不充足的氯气中燃烧生成低价氯化物，在过量的氯气中燃烧生成最高化合价氯化物。

从上面事实推知：

（1）该元素的元素符号是________

（2）该元素原子基态时最外层电子排布式为_____________

（3）该元素所形成的简单氢化物的电子式是________。

（4）该元素所形成的简单氢化物分子中，共价键是　　　键（填“σ”或“π”）

备选题详细答案

1．A[提示]本题运用的是“等电子原理”，即等电子体具有相同的结构特征。

从BN的平面网状结构联想到石墨的结构，将发现它们满足等电子体的条件，从而推导出BN也是一种高温润滑材料，也可用作电器材料。

2．C

[提示]PCl3分子的价电子对数

，因此PCl3分子中P原子以sp3杂化，sp3杂化轨道是原子最外层电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道。

sp3杂化