高三化学分子结构与性质教学设计-高三化学第二章分子结构与性质单元训练题

一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分)
1.根据实际和经验推知,下列叙述不正确的是(　　)
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳
B.碘易溶于汽油,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油
D.丁烷易溶于煤油,难溶于水
解析:根据相似相溶规律可以得出结论。C项NaCl为离子化合物,易溶于水,而难溶于有机溶剂。
答案:C
2.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似,下列叙述正确的是(　　)
A.在一定条件下可发生加成反应
B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不和氢氧化钠溶液发生反应
解析:成键原子半径越大,键长越长,N原子半径小于C原子,故N≡C键比C—C键的键长短;(CN)2分子中应含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相似,可以和NaOH溶液反应;由(CN)2结构式知,可发生加成反应。
答案:A
3.下列现象与氢键有关的是(　　)
①NH3的熔沸点比第ⅤA族相邻元素的氢化物高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤
C.①②③④
D.①②③
解析:氢键存在于已经与F、O、N等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外分子中的F、O、N等电负性很大的原子之间,主要影响物质的物理性质。分子的稳定性由共价键的键能决定,与氢键无关。
答案:B
4.下列描述中正确的是(　　)
A.CS2为V形的极性分子
B.Cl的空间构型为平面三角形
C.SF6中有4对完全相同的成键电子对
D.SiF4和S的中心原子均为sp3杂化
解析:根据价层电子对互斥理论:CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构 相似);SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论:VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断,Cl的空间构型为三角锥形,SiF4和S的中心原子均为sp3杂化。
答案:D
5.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是(　　)
①H2O　②NH3　③F-　④CN-　⑤N
A.①②
B.①②③④
C.①②④
D.①②③④⑤
解析:H2O、NH3、F-、CN-、N的电子式分别为H∶∶H、H∶∶H、[∶∶]-、[∶C︙︙N∶]-、[H∶∶H]+,因此N中不含有孤电子对。
答案:B
6.(双选)下列说法正确的是(　　)
A.N、O间形成的共价键是非极性键
B.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
C.N为正四面体,可推测出P也为正四面体结构
D.固体分子中一定存在分子间作用力,不一定存在化学键
解析:A项,N、O是不同的非金属元素,它们之间形成的共价键是极性键;B项,NH3间存在氢键,熔、沸点会反常得高。
答案:CD
7.下列说法中正确的是(　　)
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是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4个sp3杂化轨道
C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形
D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形
解析:PCl3分子的价层电子对数==4,因此PCl3分子中磷原子以sp3杂化,sp3杂化轨道是 原子最外电子层上的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杂化所得到的VSEPR模型为四面体形,如甲烷分子。PCl3分子中一对孤电子对占据了一个杂化轨道,因此,PCl3分子是三角锥形(如图所示)。8.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N是等电子体,键角均为60°
B.N和C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
解析:CH4和N都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不 正确;N和C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。
答案:B
9.某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点:
①互为手性异构体的分子互为镜像
②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③手性异构体分子组成相同
④手性异构体性质相同
你认为正确的是(　　)
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.全部
解析:手性异构体结构不同,性质不同,故④错误,其他①②③三项均正确。
答案:A
10.下列说法正确的是(　　)
A.HF、HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高
B.H2O的熔点、沸点大于H2S是由于H2O分子之间存在氢键
C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力
D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4
解析:HF中含有氢键,其沸点反常,A错;乙醇分子与水分子之间不只存在范德华力,还存在氢键,C错;D的顺序反了。
答案:B
11.下列对分子的性质的解释中,不正确的是(　　)
A.水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
B.乳酸( )有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
D.由图知酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数
次氯酸 磷酸
Cl—OH
解析:水稳定是由于H—O键牢固,而氢键只影响熔沸点。
答案:A
12.(2013四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是(　　)
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
解析:由题意可推知W、X、Z分别为C、Al、Cl,Y可能为Si、P、S三种元素中的一种。若Y为Si,则电负性C>Si,A错误;若Y为Si,则原子半径Si>C,B错误;若Y为Si,则Y、Z形成的分子为SiCl4,其空间构型为正四面体,C正确;WY2分子应是CS2,其分子中σ键 与π键的数目之比为1∶1,D错误。
答案:C
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(16分)有以下物质:①HF;②Cl2;③H2O;④N2;⑤C2H4;⑥C2H6;⑦H2;⑧H2O2;⑨HCN。
(1)只含有极性键的是　　　　　;
(2)只含有非极性键的是　　　　　;
(3)既有极性键又有非极性键的是　　　;
(4)只含有σ键的是　　　　　;
(5)既有σ键又有π键的是　　　　　;
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是　　　　;
(7)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是　　　　　;
(8)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是　　　　　。
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种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Z位于元素周期表第　　　　周期第　　　族,Y的氢化物空间构型是　　　　　。
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在　　　个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中,键的极性较强的是　　　　　　　　　,键长较长的是　　　　　　　　　　。
(3)XZ4分子中X以　　　　　方式杂化。
(4)写出W元素的原子核外电子排布式　　　　　。
解析:由表中可知,X为C,Y为S,Z为Cl,W为Cu。
(1)Cl元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,H2S分子的空间构型为V形。
(2)CS2的结构式为S C S,从其结构式中不难看出,CS2分子中有2个σ键和2个π键。根据元素周期律的相关知 识,非金属性越强,键的极性越强,键长越短, 可推知H—S、H—Cl中极性键极性较强的为H—Cl键,键长较长的为H—S键。
(3)CCl4分子中C原子的四个价电子全部成键,杂化方式为sp3杂化。
答案:(1)三　ⅦA　V形
(2)2　H—Cl　H—S
(3)sp3
(4)1s22s22p63s23p63d104s1
15.(6分)无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。
CoCl2 CoCl2•xH2O
深蓝色 　粉红色
现有65 g无水CoCl2,吸水后变成CoCl2•xH2O 119 g。
( 1)水合物中x=　　　。
(2)若该化合物中Co2+配位数为6,而且经定量测定得知内界和外界占有Cl-的个数比为1∶1,则其化学式可表示为　　　　　　。
解析:(1)65 g CoCl2的物质的量为=0.5 mol,则x值为x==6。
(2)根据该化合物中Co2+配位数为6及其相对分子质量为119×2=238可知,配体有1个Cl-和5个H2O;外界有1个Cl-,1个H2O,其化学式可表示为[Co(H2O)5Cl]Cl•H2O。
答案:(1)6
(2)[Co(H2O)5Cl]Cl•H2O
16.(16分)(2013浙江理综)请回答下列问题:
(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有 一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/(kJ•mol-1) 578 1 817 2 745 11 578 ……
则该元素是　　　(填写元素符号)。
(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是　　　。Ge的价氯化物分子式是　　　。该元素可能的性质或应用有　　　。
A.是一种活泼的 金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
(3)关于化合物 ,下列叙述正确的有　　　。
A.分子间可形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个σ键和1个π键
D.该分子在水中的溶解度大于2 丁烯
(4)NaF的熔点　　 B的熔点(填“>”“=”或“<”),其原因 是
。
解析:(1)由图中数据,I4≫I3,说明该元素的原子最外层有3个电子,则该元素是Al。
(2)Ge位于第四周期第ⅣA族,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2。由C的价氯化物为CCl4,则Ge的价氯化物为GeCl4。Ge位于金属元素与非金属元素分界线的附近,其金属性较弱,电负性应小于硫,单质可作为半导体材料;GeCl4与GeBr4均属于分子晶体,由其相对分子质量可知GeCl4的沸点低于GeBr4,故正确的为CD。
(3) 分子中既有极性键又有非极性键,该分子中含有一个碳碳双键,两个碳氧双键,所以含有3个π键。
(4)由题意知两种物质均为离子化合物,且阴 阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此后者熔点较低。
答案:(1)Al
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2　GeC l4　CD
(3)BD
(4)>　两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较 大,离子键较弱,因此其熔点较低

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