人教版高中数学选修三第二章分子的结构与性质章末综合检测.docx
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人教版高中数学选修三第二章分子的结构与性质章末综合检测
章末综合检测
（90分钟，100分）
一、选择题（本题包括18个小题，每小题3分，共54分）
1．（2013·太原模拟）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．金属键D．非极性键
答案：
A
点拨：
离子键是阴、阳离子之间的静电作用，要产生阴、阳离子，一定是不同种元素的原子；含离子键的一定是化合物；非极性键是共价键的一种，可能存在于化合物中（如H2O2、C2H4等），也可能存在于单质分子中；金属键只能存在于金属单质中。
点评：
化学键存在的几个特殊情况：
①稀有气体为单原子分子，不存在化学键；②金属单质中只存在金属键；③非金属单质中只存在非极性键；④极性键和离子键只能存在于化合物中。
2．下列化学键中，键的极性最强的是（ ）
A．C—F B．C—O
C．C—ND．C—C
答案：
A
点拨：
共价键的极性与元素电负性大小有关，元素间的电负性相差越大，形成的共价键极性越强。
因电负性大小顺序为：
F>O>N>C，故选A。
3．（2013·永安高二月考）下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是（ ）
A．CO2 H2OB．C2H4 CH4
C．Cl2 C2H2D．NH3 HCl
答案：
B
点拨：
属于非极性分子的有：
CO2、C2H4、CH4、Cl2、C2H2，其中Cl2不含极性键。
4．下列一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等的是（ ）
A．CCl4、SiCl4、SiH4
B．H2S、NF3、CH4
C．BCl3、CH2===CHCl、环已烷
D．SO3、C6H6（苯）、CH3C≡CH
答案：
B
点拨：
A项，中心原子都是sp3杂化，其键角相同；B项，中心原子都是sp3杂化，孤电子对数不同，分子的键角不相同；C项，三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是sp2杂化，环已烷中碳原子为sp3杂化；D项，三氧化硫和苯的中心原子为sp2杂化，而丙炔中碳原子为sp和sp3杂化。
5．（2013·盐城模拟）下列关于化学键的叙述正确的是（ ）
A．离子化合物中一定含有离子键
B．单质分子中均不存在化学键
C．化学键是原子或离子间较强烈的引力
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
答案：
A
点拨：
含有离子键的化合物一定是离子化合物，含有共价键的化合物不一定是共价化合物，离子化合物中也可能含有共价键，如NaOH，A项正确，D项错误。
单质分子中也可能存在化学键，如H2、O2、N2等分子中均存在非极性共价键，B项错误。
化学键是一种静电作用，既有引力也有斥力，C项错误。
6．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是（ ）
A．氢键；分子间作用力；非极性键
B．氢键；氢键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
答案：
B
点拨：
明确：
由“雪花→水→水蒸气”，属于物理变化，破坏了H2O分子之间的氢键；而由“水蒸气→氧气和氢气”，属于化学变化，破坏的是极性键。
7．（2013·黄冈质检）下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是（ ）
A．氢氧化钠、过氧化钠、硫酸四氨合铜[Cu（NH3）4]SO4、氢化钠
B．硝酸铵、氢化铵、氢氧化二氨合银[Ag（NH3）2]OH、硫酸铵
C．硫酸、氢氧化钠、氮化钙、氢氧化钡
D．氯化铵、氢氧化钠、双氧水、过氧化钙
答案：
B
点拨：
铵离子中存在极性共价键和配位键，氨分子中氮原子上有孤电子对，H＋、Cu2＋、Ag＋有空轨道，能形成配位键。
A项，只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位键，A项错误；C项和D项中都不含配位键，C和D项错误。
8．（2013·天津调研）2008年北京残奥会吉祥物是以牛为形象设计的“福牛乐乐”（Funiulele），如图甲。
有一种有机物的键线式也酷似牛，故称为牛式二烯炔醇（cowenynenyonl），如图乙。
已知连有四个不同的原子或原子团的碳原子，称为手性碳原子。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．牛式二烯炔醇含有三种官能团
B．牛式二烯炔醇含有三个手性碳原子
C．1mol牛式二烯炔醇最多可与6molBr2发生加成反应
D．牛式二烯炔醇分子内能发生消去反应
答案：
D
点拨：
牛式二烯炔醇含有三种官能团，分别是碳碳双键、碳碳三键和羟基。
牛式二烯炔醇分子中与连羟基的碳相邻的碳上没有氢原子，分子内不能发生消去反应。
9．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
答案：
C
点拨：
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。
10．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是（ ）
A．PCl3中P原子sp3杂化，为三角锥形
B．BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形
C．CS2中C原子sp杂化，为直线形
D．H2S分子中，S为sp杂化，为直线形
答案：
D
点拨：
PCl3中P原子为sp3杂化，与NH3、NCl3中的N原子相似，分子构型为三角锥形；BCl3与BF3相似，B原子为sp2杂化，分子构型为平面三角形；CS2和CO2相似，C原子为sp杂化，分子构型为直线形；H2S和H2O结构相似，H2O中O为sp3杂化，H2O为V形，故H2S中S也为sp3杂化，结构为V形。
11．（2013·孝昌质检）下列物质在水中溶解度的顺序正确的是（ ）
A．NH3＞HCl＞CO2＞SO2＞Cl2
B．SO2＞CS2＞H2S>S8
C．HOCH2（CHOH）4CHO＞C17H35COOH＞HCOOH
D．HF＞CO2＞CH4
答案：
D
点拨：
水为极性分子，与水形成氢键、与水反应的气体在水中溶解度大。
二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，A项错误；CS2是非极性分子，溶解度小于SO2、H2S，B项错误；HCOOH与水形成氢键，能与水混溶，同类有机物的相对分子质量越大，极性越弱，在水中的溶解度越小，C项错误；HF与水形成氢键，CH4和二氧化碳都是非极性分子，而二氧化碳与水反应，所以HF的溶解度最大，CH4最小，D项正确。
12．（2013·泉州模拟）下列关于[Cr（H2O）4Br2]Br·2H2O的说法正确的是（ ）
A．配体为水分子，外界为Br－
B．中心原子采取sp3杂化
C．中心离子的配位数为6
D．中心离子的化合价为＋2价
答案：
C
点拨：
4个H2O分子和2个Br－是配体，配位数为6,1个Br－是外界。
Cr原子提供空轨道形成配位键，O原子的杂化方式是sp3，但O原子不是中心原子。
中心离子是Cr3＋，配离子是[Cr（H2O）4Br2]＋，故A、B、D均不正确。
13．有关苯分子中的化学键描述正确的是（ ）
A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
C．碳原子的三个sp2杂化轨道与其他形成两个σ键
D．碳原子的未参加杂化的2p轨道与其他形成σ键
答案：
B
点拨：
根据必修②所学知识，知道苯分子是平面结构，则可推测：
中心碳原子以sp2杂化形成三个杂化轨道，还有一个未杂化的p轨道。
所以，其结合形式为：
每个碳原子分别以三个sp2杂化轨道与其他两个C和一个H原子形成σ键，未杂化的p轨道上电子与其他五个碳原子上的p电子形成大π键。
14．下列各组酸中，酸性依次增强的是（ ）
A．H2CO3、H2SiO3、H3PO4
B．HNO3、H3PO4、H2SO4
C．HI、HCl、H2S
D．HClO、HClO3、HClO4
答案：
D
点拨：
解题时除了掌握一定的规律外，还要与实际内容相结合，A中H2CO3的酸性强于H2SiO3；B中HNO3是强酸而H3PO4是中强酸；C中HCl是强酸，H2S是弱酸；同一元素的含氧酸，化合价越高酸性越强。
15．用杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（ ）
A．C原子的四个杂化轨道的能量一样
B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
答案：
D
点拨：
在甲烷分子中，C原子以sp3杂化，每个杂化轨道上1个电子分别与1个氢原子上的1个s电子结合生成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间夹角为109°28′。
16．近来用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可引起微粒间的反应。
在液氢中有氢分子和质子形成的H
离子，其构型是等边三角形，属于二电子三中心离子，同时H
可进一步形成H
，下列判断正确的是（ ）
A．H
的电子式是
B．H
可在液氢中形成H
、H
、H
C．H
可在液氢中形成H
、H
、H
D．H
可广泛存在于固态、液态和气态中
答案：
C
点拨：
由题中信息液态氢中存在H2和质子形成的H
，要想使形成的H
带一个单位正电荷，H
只能与H2进一步结合，形成H
、H
、H
…即n只能为奇数，不能为偶数。
17．白磷与氧可发生如下反应：
P4＋5O2===P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P===OckJ·mol－1、O===OdkJ·mol－1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是（ ）
A．（6a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1
B．（4c＋12b－6a－5d）kJ·mol－1
C．（4c＋12b－4a－5d）kJ·mol－1
D．（4a＋5d－4c－12b）kJ·mol－1
答案：
A
点拨：
ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝6（P—P）＋5（O===O）－12（P—O）－4（P===O），代入数据可得选项A正确。
18．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分子均为Pt4＋配体
D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
答案：
C
点拨：
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。
二、非选择题（本题包括5小题，共46分）
19．（2013·郑州模拟）（8分）氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为__________。
氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为__________。
（2）根据等电子体原理，在NO
中氮原子轨道杂化类型是__________；1molO
中含有的π键数目为__________个。
（3）氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。
Cr3＋基态核外电子排布式为__________。
（4）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是__________。
A．H2OB．CO2
C．SO2D．BeCl2
（5）O3分子是否为极性分子？
__________。
答案：
（1）F>N>O V形
（2）sp 2NA （3）1s22s22p63s23p63d3 （4）C （5）是
点拨：
（1）由洪特规则的特例可知，氮元素的第一电离能大于氧元素（大于氮元素的“左邻右舍”），小于氟元素；由价层电子对互斥理论可知，OF2分子的空间构型是V形。
（2）根据等电子体原理，NO
与CO2互为等电子体，两者的结构相似，NO
中氮原子的杂化方式与CO2中碳原子的杂化方式相同，都是sp杂化；O
与N2（其中有一个σ键和两个π键）互为等电子体，因此O
中有2个π键。
（5）（6）可根据价层电子对互斥理论分析，SO2与O3分子的结构最相似，且都是极性分子。
20．（2013·成都高三期末）（8分）一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）[Cu（NH3）4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。
请回答下列相关问题：
（1）Cu的核外电子排布式为________________________________________________________________________。
（2）N的L层中有__________对成对电子；NH
的立体构型是__________，其中心原子的杂化方式为__________。
（3）氨水溶液中存在多种氢键，表示出其中的任意两种__________。
（4）[Cu（NH3）4]SO4·H2O中呈深蓝色的离子是__________，该微粒中存在的化学键有__________。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（2）1 正四面体 sp3
（3）O—H…N、N—H…O、N—H…N或O—H…O（任写两种）
（4）[Cu（NH3）4]2＋ 配位键、（极性）共价键
点拨：
（2）N的核外电子排布式为1s22s22p3，故L电子层只有1对成对电子；NH
的中心原子，即氮原子采用sp3杂化，空间构型为正四面体。
（3）氨水溶液中氨分子和氨分子之间可以形成氢键，水分子和水分子之间可以形成氢键，水分子和氨分子之间也可以形成氢键，注意氢键通常用“…”表示。
（4）配离子[Cu（NH3）4]2＋使溶液呈深蓝色，其中含有配位键和极性共价键。
21．（10分）有X、Y、Z三种元素。
其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道，Z的＋1价离子是一个质子。
试回答下列问题：
（1）ZXY分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式________，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的类型有________。
（2）常温下，YZ3呈气态，但易被液化，且极易溶于水，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）液态的YZ3是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，可以与活泼金属反应，写出Na与液态YZ3反应的化学方程式________________________________________________________________________。
答案：
（1）H—C≡N σ键、π键
（2）NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水
（3）2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑
点拨：
由题给信息：
“X原子的价电子构型为2s22p2”可推知X是C；“Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道”可推知Y是N；而Z易确定是H。
（1）分子ZXY为HCN，其结构式为H—C≡N，分子中含有的共价键有σ键和π键。
（2）分子YZ3为NH3，沸点高易液化；因为NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水。
（3）由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可类推出：
2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑。
22．（2013·绍兴模拟）（10分）下图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素形成的单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。
（1）请写出图中d单质对应元素原子的电子排布式
________________________________________________________________________。
（2）单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:
1:
1形成的分子中含__________个σ键，__________个π键。
（3）a与b单质对应的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为__________；将X溶于水后形成的溶液滴入到含d单质对应的元素的高价离子的溶液中至过量，生成的含d单质对应的元素离子的化学式为__________，其中X与d单质对应的元素的高价离子之间以__________键组合。
（4）下面是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构：
，请简要说明该物质易溶于水的原因________________________________________________________________________。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s1
（2）2 2
（3）三角锥形 [Cu（NH3）4]2＋ 配位
（4）HNO3是极性分子，易溶于水中，HNO3分子中的—OH易与水分子形成氢键
点拨：
（1）Na、Cu、Si、H、C、N六种元素中，只有Na和Cu是热和电的良导体，即形成图中的c、d两种单质的元素，而d的熔点比c高，所以d单质为铜单质，铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
（2）单质a的熔点最低，为氢气；单质b的熔点仅高于a，为氮气；单质f的熔点最高，为单质碳。
以原子个数比1:
1:
1形成的分子为HCN，结构式为H—C≡N，分子中含2个σ键和2个π键。
（3）a和b形成的分子为NH3，其空间构型为三角锥形，NH3溶于水后滴入含Cu2＋的溶液中，以配位键形成[Cu（NH3）4]2＋。
（4）题图所示的含氧酸中有一个配位键和三个氧原子，应为HNO3，根据相似相溶原理，HNO3是极性分子，易溶于水中，且和水之间会形成氢键。
23．（2013·海口模拟）（10分）X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题：
（1）X、Y的元素符号依次为________、________；
（2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________（写分子式），理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
（3）Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为__________，在形成化合物时它的最高化合价为________；
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键________________________________________________________________________。
答案：
（1）S C
（2）V形 直线形 SO2 因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中溶解度较大
（3）Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 ＋6价
（4）F—H…F F—H…O O—H…F O—H…O
点拨：
五种元素分别为S（X），C（Y），O（Z），Cr（Q），F（E）。
（2）XZ2和YZ2分别为SO2、CO2，它们的构型分别为V形和直线形。
SO2在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度，因为SO2为极性分子，CO2为非极性分子，而H2O为极性分子，根据“相似相溶”原理可知SO2较易溶于水。
（3）Q为Cr元素，Cr和Fe处于同一周期，即第四周期，它的核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d54s1，其价电子排布式为3d54s1，因此它的最高化合价为＋6价。
（4）E为F，HF的水溶液中，存在HF之间的氢键，HF和H2O之间的氢键，H2O分子之间的氢键，即有：
F—H…F，F—H…O、O—H…F、O—H…O。
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