1、 - 1 - 第二章第二章分子结构与性质分子结构与性质综合测评综合测评 (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分) 1二甘醇可作溶剂、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 2原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子轨道的杂化。在 SO2 4中 S 原子的杂化方式为( ) Asp Bsp2 Csp3 D无法判断 3根据等电
2、子原理，判断下列分子或离子与其他选项不属于同一类的是( ) APF 4 BSiO 4 4 CSO2 4 DSiH4 4H2O 与 H2S 结构相似，都是 V 形极性分子，但是 H2O 的沸点是 100 ，H2S 的沸点 是60.7 ，引起这种差异的主要原因是( ) A范德华力 B共价键 C氢键 D相对分子质量 5下列关于粒子结构的描述不正确的是( ) AH2S 和 NH3均是价电子总数为 8 的极性分子 BHS 和 HCl 均是含一个极性键的 18 电子粒子 CCH2Cl2和 CCl4均是四面体构型的非极性分子 DSO2和 SO3杂化轨道类型均为 sp2杂化，立体构型分别为 V 形、平面三角形
3、 6下列说法正确的是( ) ACHCl3是三角锥形 BAB2是 V 形，其 A 可能为 sp2杂化 C二氧化硅为 sp 杂化，是非极性分子 DNH 4是平面四边形结构 7下列说法中错误的是( ) ACO2、SO3都是极性分子 BKF 是离子化合物，HF 为共价化合物 - 2 - C在 NH 4和Cu(NH3)4 2中都存在配位键 DPCl3和 NF3分子中所有原子的最外层都达到 8 电子稳定结构 8根据等电子原理判断，下列说法中错误的是( ) AB3N3H6分子中所有原子在同一平面上 BB3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应 CH3O 和 NH 3是等电子体，均为三角锥形 DCH4和 NH
4、 4是等电子体，均为正四面体形结构 9下列物质中不存在手性异构体的是( ) ABrCH2CHOHCH2OH B CCH3CHOHCOOH DCH3COCH2CH3 10碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物 质的说法正确的是( ) A分子式为 C3H2O3 B分子中含 6 个 键 C分子中只有极性键 D8.6 g 该物质完全燃烧得到 6.72 L CO2 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 50 分) 11(10 分)前四周期原子序数依次增大的六种元素 A、B、C、D、E、F 中，A、B 属于 同一短周期元素且相邻，A 元素所形成的化合物种类最多，C、D、E
5、、F 是位于同一周期的金 属元素，基态 C、F 原子的价电子层中未成对电子数均为 1，且 C、F 原子的电子数相差 10， 基态 D、E 原子的价电子层中未成对电子数分别为 4、2，且原子序数相差 2。 (1)六种元素中第一电离能最小的是_(填元素符号，下同)，电负性最大的是 _。 (2)黄血盐是由 A、B、C、D 四种元素形成的配位化合物 C4D(AB)6，易溶于水，广泛 用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式_，1 mol AB 中含有 键的数目 为_，黄血盐晶体中各种微粒间的作用力不涉及_(填字母)。 a离子键 b共价键 c配位键 - 3 - d氢键 e范德华力 (3)E2 的价
6、层电子排布图为_， 很多不饱和有机物在 E 催化下可与 H 2 发生加成反应，如CH2CH2、HCCH、HCHO。其中碳原子采取 sp2杂化的分 子有_(填物质序号)，HCHO 分子的立体结构为_，它加成产物的熔、沸点比 CH4的熔、沸点高，其主要原因是_(指明加成产物是何物质)。 12(10 分)已知 A、B、C、D、E 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次 增加。其中 A 与 B、A 与 D 在周期表中位置相邻，A 原子核外有两个未成对电子，B 元素的 第一电离能比同周期相邻两种元素都大，C 原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外)；E 与 C 位于不同周期，E 原子核外最外层
7、电子数与 C 相同，其余各层电子均充满。请根据以上 信息，回答下列问题：(答题时 A、B、C、D、E 用所对应的元素符号表示) (1)A、B、C、D 四种元素电负性由大到小排列顺序为 _。 (2)B 的氢化物的结构式为 _， 其空间构型为 _。 (3)E 核外电子排布式是_，E 的某种化合物的结构如下图所示。 微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用力，此化合物中各种粒子间的相互作用 力有_。 (4)A 与 B 的气态氢化物的沸点_更高，A 与 D 的气态氢化物的沸点_更 高。 (5)A 的稳定氧化物中，中心原子的杂化类型为_，空间构型为_。 13(10 分)A、B、C 是中学化学中常见的三
8、种元素(A、B、C 代表元素符号)。A 位于元 素周期表中第四周期， 其基态原子最外层电子数为 2 且内层轨道全部排满电子。 短周期元素 B 的一种常见单质为淡黄色粉末。元素 C 的原子最外层电子数是其内层电子数的 3 倍。 (1)在第三周期中，第一电离能大于 B 的元素有_种。 - 4 - (2)B 的氢化物(H2B)分子的立体构型为_，C 的氢化物 H2C、H2C2中 C 的杂化类型 分 别 是 _ 、 _ ， 在 乙 醇 中 的 溶 解 度 ： S(H2C)S(H2B) ， 其 原 因 是 _。 (3)B 与 C 可形成 BC2 4 BC2 4中，B 原子轨道的杂化类型是 _。 写出一种
9、与 BC2 4互为等电子体的分子的化学式为_。 (4)A 的氯化物与氨水反应可形成配合物A(NH3)4Cl2， 1 mol 该配合物中含有 键的物质 的量为_mol。 14(10 分)等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如 N2和 CO 为等电 子体。下表为部分元素等电子体分类、空间构型表。 等电子体类型 代表物质 空间构型 四原子 24 电子等电子体 SO3 平面三角形 四原子 26 电子等电子体 SO2 3 三角锥形 五原子 32 电子等电子体 CCl4 四面体形 试回答下列问题： (1)下面物质分子或离子的空间构型： BrO 3_，CO 2 3_，PO 3 4_。 (2)由
10、第二周期元素组成，与 F2互为等电子体的离子有_。 (3)C2O2 4和_是等电子体，C2O 2 4离子具有较强的还原性，它能使酸性 KMnO4溶 液褪色，Mn 原子在元素周期表中的位置是_，价电子排布式为_。 (4)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N 3的空间构型是_， 与 N 3互为等电子体的分子的化学式为_(写一种)。NH 2的电子式为_。 (5)已知 H3B NH3在一定条件下可逐步释放出氢最终转化为氮化硼，因此可作为储氢材 料。H3B NH3的等电子体的化学式为_。 15(10 分)金属铜及其化合物在合金材料及催化剂及工农业和生活等方面应用广泛。 (1)在铜的催化作
11、用下，F2能与过量的 NH3发生反应： 4NH33F2= Cu NF33NH4F。请回答下列问题： NF3分子中 N 原子的杂化轨道类型为_，该分子的立体构型为_。 NF3的沸点比NH3的沸点低得多， 是因为_。 (2)胆矾 CuSO4 5H2O 可写成Cu(H2O)4SO4 H2O，其结构示意图如下： - 5 - 下列说法正确的是_(填字母)。 a在上述结构示意图中，所有氧原子都采取 sp3杂化 b在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键 c胆矾是分子晶体，分子间存在氢键 d胆矾中的水在不同温度下会分步失去 e胆矾中 S 原子的杂化方式为 sp3，SO2 4的立体构型为正四面体结构 (
12、3)往 CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42 配离子。已知 NF 3与 NH3的立体 构 型 都 是 三 角 锥 形 ， 但NF3不 易 与Cu2 形 成 配 离 子 ， 其 原 因 是 _ _ _。 (4)人工模拟酶是当前研究的热点。有研究表明，化合物 X 可用于研究模拟酶，当其结 合 NNROHO 或 Cu()(表示化合价为1)时，分别形成 a 和 b； a 中连接相邻含 N 杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有_键的特性。 微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较 a 和 b 中微粒间相互作用力的 差异 _ _。 - 6 - 第二章第二章 分子结构与性质综合测
13、评分子结构与性质综合测评 1解析：二甘醇的分子式为 C4H10O3，符合通式 CnH2n2O3。二甘醇分子之间能形成 OHO 氢键，也存在范德华力。由“相似相溶”可知，二甘醇能溶于水和乙醇。 答案：B 2解析：在 SO2 4中 S 原子的孤电子对数为 0，与其相连的原子数为 4，所以根据杂化 轨道理论可推知中心原子 S 的杂化方式为 sp3杂化，立体构型为正四面体形，类似于 CH4。 答案：C 3解析：四个选项中的分子或离子均为 5 个原子构成的微粒，其中 A、B、C 三项的价 电子总数均为 32，而 D 项的价电子总数为 8，故 D 项与其他选项不属于同一类。 答案：D 4解析：氧原子的电负
14、性较大，水中的氧原子与其它水中的氢原子可形成氢键，氢键 使水的沸点反常的高，但硫的电负性相对较小，所以不会形成氢键，其沸点较低。 答案：C 5解析：CCl4具有正四面体构型，是非极性分子，但 CH2Cl2中 CH 与 CCl 不同， 导致分子不为正四面体结构，故 CH2Cl2为极性分子。 答案：C 6解析：CHCl3分子中 C 原子没有孤电子对，是四面体形，A 错误；AB2分子中 A 原 子如果以 sp2或 sp3杂化均是 V 形，B 正确；二氧化硅中硅以 sp3杂化，且是原子晶体，无分 子，C 错误；NH 4是正四面体形结构，D 错误。 答案：B 7解析：CO2是直线形结构，为非极性分子，S
15、O3是平面形结构，是非极性分子，故 A 错误；KF 中存在离子键，属于离子化合物，HF 中只有共价键，属于共价化合物，B 正确； NH 4中氮原子提供孤电子对，氢原子提供空轨道，从而形成配位键，Cu(NH3)4 2中铜原子提 供空轨道，氮原子提供孤电子对，所以形成配位键，故正确；PCl3和 NF3分子中所有原子的 最外层都达到 8 电子稳定结构，故 D 正确。 答案：A 8 解析： 等电子体具有相同的价电子总数和相同的原子总数。 苯是 B3N3H6的等电子体， 因此，它们的结构相似；苯分子中所有的原子在同一平面上，苯分子中不存在双键，B 错误； H3O 和 NH 3是等电子体，NH3是三角锥形
16、，则 H3O 也是三角锥形；CH 4和 NH 4是等电子体， CH4是正四面体形结构，所以 NH 4也是正四面体形结构。 答案：B 9解析：若同一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团，则该碳原子称为手性碳原 子， 含有一个手性碳原子的物质存在手性异构体， D 项中不含手性碳原子， 不存在手性异构体。 - 7 - 答案：D 10解析：A 项，该有机物的分子式为 C3H2O3，正确；B 项，双键中含有一个 键和一 个 键，则该有机物分子中含有 8 个 键，错误；C 项，分子中的碳碳双键是非极性键，其它 共价键是极性键，错误；D 项，由于没有给出所处的状况，故无法确定 0.1 mol 该物质完全燃
17、烧生成 CO2气体的体积，错误。 答案：A 11解析：前四周期原子序数依次增大的六种元素 A、B、C、D、E、F 中，A、B 属于 同一短周期元素且相邻，A 元素所形成的化合物种类最多，则 A 为碳元素、B 为氮元素；C、 D、E、F 是位于同一周期的金属元素，只能处于第四周期，基态 C、F 原子的价电子层中未成 对电子数均为 1，且 C、F 原子的电子数相差 10，可推知 C 为 K，F 为 Cu，基态 D、E 原子的 价电子层中未成对电子数分别为 4、2，且原子序数相差 2，D、E 价电子排布分别为 3d64s2、 3d84s2，故 D 为 Fe，E 为 Ni。(1)六种元素中 K 的金属
18、性最强，其第一电离能最小；非金属性 越强，电负性越大，故电负性最大的是 N。 (2)黄血盐的化学式 K4Fe(CN)6，CN 与氮气互为 等电子体，CN 中存在 CN 键，故 1 mol CN中含有 键的数目为 2N A，黄血盐晶体中含有离 子键、配位键、共价键，没有氢键、范德华力。(3) Ni2 的价层电子排布式为 3d8，故价层电子 排布图为；CH2CH2、HCHO 中碳原子价层电子对数都是 3，没 有孤电子对，碳原子采取 sp2杂化，HCCH 中碳原子价层电子对数是 2，没有孤电子对，碳 原子采取 sp 杂化；HCHO 分子的立体结构为平面三角形，它的加成产物为甲醇，甲醇分子之 间形成氢
19、键，其熔、沸点比 CH4的熔、沸点高。 答案：(1)K N (2)K4Fe(CN)6 2NA de (3) 平面三角形 加成产物 CH3OH 分子之间能形成氢键 12解析：A、B、D 的相对位置为，又因为 B 的第一电离能比同周期相邻的 两种元素大，所以 B 为半充满结构，B 为 N，A 为 C，D 为 Si，C 为 Na，E 为第四周期的元 素，最外层为 1 个电子，其余各电子层均排满，则 E 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1， 为 Cu。 (1)A、 B、 C、 D 分别为 C、 N、 Na、 Si， 根据电负性的递变规律可知， 电负性 NCSiNa。 (2)B
20、 的气态氢化物为 NH3，中心原子 N 以 sp3杂化，空间构型为三角锥形。(3)E 为 Cu，其电 子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1。根据图示可判断 H2O 分子和 Cu2 间存在配位键，同时水 分子之间还存在氢键，H2O 分子内存在共价键。该化合物还含有阴离子，故有离子键。(4)A 与 B 的气态氢化物分别为 CH4和 NH3，其沸点高低为 NH3CH4(因 NH3分子之间存在氢键)， A 与 D 的气态氢化物分别为 CH4和 SiH4，由于其组成和结构相似，SiH4的相对分子质量大于 CH4，故沸点 SiH4CH4。(5)CO2中 C 原子 sp 杂化，CO2分子
21、呈直线形。 - 8 - 答案：(1)NCSiNa (2) 三角锥形 (3)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1 离子键、共价键、配位键、氢键 (4)NH3 SiH4 (5)sp 杂化 直线形 13解析：根据已知条件推知 A 价电子排布式为 3d104s2为 Zn 元素，B 为 S 元素，C 为 O 元素。 (1)B 为硫元素，第一电离能大于硫元素的有 P、Cl、Ar 三种元素。 (2)H2S 中硫的价层电子对数为1 2(62)4，S 孤电子对数为 2，故 H2S 为 V 形。 H2O2中氧的价层电子对数为1 2(62)4，O 原子杂化类型为 sp 3杂化。 H2O
22、中氧的价层电子对数为1 2(62)4，O 原子采取 sp 3杂化。乙醇与 H 2O 分子间形 成氢键，乙醇与 H2S 分子间不形成氢键，分子间作用力弱。 (3)BC2 4为 SO 2 4，硫的价层电子对数为1 2(62)4，故 S 原子采取 sp 3杂化。BC2 4 为 SO2 4，其等电子体为 CF4、SiF4、SiCl4等。 (4)A 为 Zn，Zn(NH3)4Cl2中含有 12 个 NH 键，4 个 ZnN 配位键，共 16 个 键。 答案：(1)3 (2)V 形(或角形) sp3 sp3 水分子与乙醇分子之间形成氢键 (3)sp3 SiCl4、CCl4、SiF4、CF4等(任写一种即可
23、) (4)16 14解析：(1)互为等电子体的物质结构相似。BrO 3为四原子 26 电子体，所以其结构与 SO2 3相似，为三角锥形；CO 2 3为四原子 24 电子体，与 SO3的结构相似，为平面三角形；同理 可知 PO3 4为正四面体形。 (2)F2为双原子 18 电子体， 所以由第二周期元素组成， 与 F2互为等电子体的离子有 O2 2。 (3)用 N 原子替换 C2O2 4中的 C 的原子可得等电子体 N2O4。Mn 的原子序数为 25，价电 子排布式为 3d54s2，由周期序数电子层数，价电子数族序数，Mn 位于第四周期第B 族。 (4)CO 与 N2互为等电子体，用 CO 替换
24、N2，用 O 替换 N ，可知 N 3与 CO2互为等电子 体，结构相似，所以是直线形。用 S 替换 CO2中的 2 个 O 原子可得等电子体 CS2，用 N2替换 CO2中的 CO 可得等电子体 N2O。用 O 替换 NH 2中的 N ，可知 H 2O 与 NH 2互为等电子体。 所以 NH 2为 V 形空间构型。 (5)BN 与 C2电子数相同，所以用 C2替换 BN 可得 H3B NH3的等电子体 C2H6。 答案：(1)三角锥形 平面三角形 正四面体形 (2)O2 2 (3)N2O4 第四周期B 族 3d54s2 (4)直线形 CO2(或 N2O、CS2，写 1 个即可) - 9 -
25、HN H (5)C 2H6 15解析：(1)NF3分子中 N 原子价电子对数为53 2 4，N 原子杂化类型为 sp3，N 原 子有 1 对孤电子对，所以其立体构型为三角锥形。 NH3分子间有氢键，NF3分子间只有范德华力，所以 NH3的沸点高于 NF3的沸点。 (2)H2O 中氧原子采用 sp3杂化，SO2 4中的氧原子不杂化，a 不正确。在上述结构示意图 中，存在 OCu 配位键，HO、SO 共价键和 Cu2 、SO2 4间离子键，b 正确。CuSO4应是 离子晶体，不是分子晶体，c 不正确。由于胆矾中水有两类，一类是形成配体的水分子，一类 是形成氢键的水分子，氢键与配位键的相互作用强弱不
26、同，因此受热时也会因温度不同而得 到不同的产物，d 正确。胆矾中 S 原子形成 4 个共价键，所以 S 原子采取 sp3杂化，SO2 4为正 四面体结构，e 正确。 (3)NH3中是 N 原子提供孤电子对，Cu2 提供空轨道，形成配位键，而 NF 3中 N 原子的 孤电子对被 N 原子核吸引。 (4)微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用， 比较 a 和 b 中微粒间相互作用的差 异：a 中微粒间的相互作用为范德华力和氢键，b 中微粒间的相互作用为配位键。 答案：(1)sp3 三角锥形 NH3分子间有氢键，NF3分子间只有范德华力 (2)bde (3)F 的电负性比 N 大，NF 成键电子对向 F 偏移，导致 NF3中 N 原子核对其孤电子对 的吸引能力增强，难以形成配位键，故 NF3不易与 Cu2 形成配离子 (4) a 中微粒间的相互作用为范德华力和氢键，b 中微粒间的相互作用为配位键
