2016-2017学年高中化学章末综合测评2新人教版选修(2)

分子结构与性质(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1雪花象征了同学之间的友谊，简单而纯洁。当不断地升高温度时，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力依次是()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；极性键【解析】雪实际上是固态的水，当固态水变为液态水和液态水变为气态水时主要破坏了水分子之间的氢键，而水变为氧气和氢气时破坏的是OH极性键。【答案】B2在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂键的是()AN23H22NH3B2C2H25O22H2O4CO2CCl2H22HClDC2H4H2C2H6【解析】两个原子间形成共价单键时，只形成键；两个原子间形成双键或三键时，除了形成键，还会形成键。N2分子中存在共价三键，故A项中还断裂键；H2、Cl2分子中都只有键，C项符合；C2H2分子中存在三键、C2H4分子中存在双键，故B、D两项中还同时断裂键。【答案】C3已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子立体构型为正四面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10，组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是() 【导学号：90990064】A四种分子中的化学键均是极性键Ba、c分子中中心原子均采用sp3杂化C四种分子中既有键，又有键Db、d分子中共价键的键能：bd【解析】由题意可知，a是甲烷，b为氯气。四种分子中氯气分子所含的化学键为非极性键，A错；四种分子中均只存在键而没有键，C错；b为氯气，所含共价键ClCl的键长比HCl的键长长，故键能小于氯化氢中的HCl的键能，D错。【答案】B4已知Zn2的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么ZnCl42的立体构型为()A直线形B平面正方形C正四面体形 D正八面体形【解析】sp3杂化可得到正四面体形的4个sp3杂化轨道，与4个Cl形成4个配位键，故为正四面体形。【答案】C5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【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】C6氯化硼的熔点为107 ，沸点为12.5 ，在其分子中键与键之间的夹角为120，它能水解，有关叙述正确的是()A氯化硼液态时能导电而固态时不导电B氯化硼中心原子采用sp杂化C氯化硼分子呈平面三角形，属非极性分子D其分子立体构型类似NH3【解析】由于氯化硼分子中键与键之间的夹角为120，说明氯化硼的分子构型为平面三角形，中心原子采用sp2杂化，氯化硼分子为极性键形成的非极性分子，NH3的分子构型为三角锥形。【答案】C7氧族元素的氢化物的沸点如下表：H2OH2SH2SeH2Te100 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【解析】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。综合上述，选项C正确。【答案】C8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FCH2COOHCH3COOH，可知酸性ClCH2COOHCH3COOHC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【解析】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，故C错；在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D错。【答案】B9下列说法正确的是() 【导学号：90990065】A在分子中相邻原子间形成的共价键都是非极性键BSiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3CC2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子D分子间作用力比化学键弱得多，但它对物质的熔点、沸点、溶解度等有较大的影响【解析】N和O两种原子属于不同的非金属元素，它们之间形成的共价键是极性键，A错；氨气分子之间存在氢键，沸点高于PH3，B错；C3H8碳链呈锯齿形且为极性分子，C错；氢键也是一种分子间作用力，由于氢键的存在，许多物质的溶解度明显增大，如乙醇、NH3等，D正确。【答案】D10某种电容是使用TCNQ作为阴极的有机半导体电容，在高温时容易挥发出剧毒的氰气，又知氰气有剧毒，其分子式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素相似。下列说法正确的是()A在一定条件下可以发生加成反应B分子中的NC键长大于CC键长C分子中含有键和键都是4个D它与水反应可以生成两种强酸【解析】由于该物质中含有不饱和键，能发生加成反应，A正确；由于N原子的半径小于C原子半径，B错；在该分子中含有2个CN 键1个CC 键，分子中含有2个NC键，故共有4个键，C错；它与水反应生成的两种酸(HCN和HCNO)都是弱酸，D错。【答案】A11甲醛(分子式为CH2O)，是一种具有强烈刺激性气味的气体，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形的污染性物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是()AC原子采取sp3杂化，O原子采取sp杂化B甲醛分子中心原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，是三角锥形结构C甲醛分子与水分子间可以形成氢键，但甲醛分子之间不能形成氢键D甲醛分子为非极性分子【解析】甲醛分子的中心碳原子的孤电子对数(42112)0，故中心原子的价层电子对数为3，则分子中的碳原子采取sp2杂化，故甲醛分子的空间结构为，为平面三角形，A错、B错；甲醛分子中的O原子可以与水分子中的H原子形成氢键，但由于甲醛分子中无形成氢键的H原子，故甲醛分子间不能形成氢键，C对；虽然甲醛分子是平面结构，但负电荷中心偏向氧原子，正电荷中心偏向氢原子，左右两个电荷中心不重合，故甲醛分子为极性分子，D错。【答案】C12在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是()ANF3属于非极性分子BCHClFCF3属于手性分子CC3F8在CCl4中的溶解度比在水中大D由价层电子对互斥理论可确定NF3分子中N原子是sp2杂化，分子呈平面三角形【解析】由价层电子对互斥理论可确定NF3分子中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形，故NF3的结构类似NH3，属于极性分子，A错、D错；连有4个不同原子或者原子团的碳原子属于手性碳原子，故CHClFCF3中存在手性碳原子，其属于手性分子，B对；C3F8的结构类似于丙烷，为极性分子，CCl4为非极性分子，C3F8在水中的溶解度大于在CCl4中，C错。【答案】B二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(10分)按要求完成下列问题：(1)指出配合物K3Co(CN)6中的中心离子、配体及其配位数：_、_、_。(2)判断BCl3分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角：_、_、_。(3)下列分子若是手性分子，请用“*”标出其手性碳原子。【解析】(1)理解关于配位化合物的概念，如中心离子、配体、配位数、内界和外界等概念。(2)BCl3分子的中心原子B是sp2杂化，分子构型是平面正三角形，键角是120。(3)所谓的手性碳原子，是指同一碳原子上所连接的4个原子或原子团不相同。【答案】(1)Co3CN6(2)平面正三角形sp2120(3)CH3*CHNH2COOH14(14分)如表所示是元素周期表的前三周期，试回答下列问题： 【导学号：90990066】(1)g的单质能与f元素的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，请写出该反应的离子方程式_。(2)a、b、c、d、e的氢化物的沸点直角坐标图如图所示，序号“5”的氢化物的化学式为_，用杂化轨道理论解释该分子的立体构型_。(3)电子排布式为Ne3s23p4的元素名称为_，其氢化物的立体构型为_，用价层电子对互斥理论解释该分子的立体构型_。【解析】据元素在元素周期表中的位置可知，a、b、c、d、e、f、g、h应分别是Li、C、N、O、F、Na、Al、S。(1)铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2OH2Al2H2O=2AlO3H2。(2)a、b、c、d、e的氢化物应为LiH、CH4、NH3、H2O、HF，这当中LiH中存在离子键，沸点高；而NH3、H2O、HF分子间可以形成氢键，沸点也高，所以沸点最低的是CH4。(3)根据电子排布式很明显是16号元素，所以应是硫元素。【答案】(1)2OH2Al2H2O=2AlO3H2(2)CH4在形成CH4分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生杂化形成4个能量相等的sp3杂化轨道，4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠形成CH4分子，sp3杂化轨道的夹角为10928，所以CH4分子呈正四面体形(3)硫V形H2S的中心原子硫上有2对孤电子对和2对键电子对，价层电子对数为4，它们相互排斥，形成四面体，但四面体的两个顶点被孤电子对占据，所以H2S分子呈V形15(14分)生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Cu原子的核外电子排布式：_。(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式：_。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是_。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_杂化。甲醛分子的空间构型是_；1 mol甲醛分子中键的数目为_。(4)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键。其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式：_(用将配位键表示出来)。水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响_，_。【解析】(2)根据等电子原理，CO与N2互为等电子体，由N2分子的结构可以推得CO的结构。(3)甲醇分子间易形成氢键，故沸点高；甲醛分子中C原子采取sp2杂化，故分子为平面三角形，在分子中含有3个键和1个键。(4)由胆矾结构示意图可以看出，有四个水分子与Cu2形成配位键，有一个水分子与另外的两个水分子和硫酸根离子形成氢键；氢键的存在使水的熔沸点升高，由于氢键具有方向性，故使得水结成冰后密度变小，体积变大。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(2)CO(或CO)(3)甲醇分子之间能形成氢键而甲醛不能sp2平面三角形3NA(4)水的熔沸点较高结冰时密度减小16(14分)A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期，原子序数依次增大，C基态原子核外有三个未成对电子，B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等，CA3分子结构为三角锥形，D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物，D与F是同族元素。根据以上信息，回答下列有关问题：(1)写出基态时D的电子排布图：_。(2)写出化合物E2F2的电子式：_，化合物ABC的结构式：_。(3)根据题目要求完成以下填空：BF中心原子杂化方式_；D3中心原子杂化方式_；FD微粒中的键角_；FD3分子的立体构型_。(4)根据等电子原理，指出与BD2互为等电子体且含有C原子的微粒有_、_(要求写一种分子和一种离子)。(5)有机物B3A7CD2能与EABD3溶液反应生成BD2气体，该分子具有手性，其结构简式为_，分子中的键数目为_，键数目为_。【解析】根据题干可推出这六种元素分别为H、C、N、O、Na、S。(2)由于Na2S2的结构类似于Na2O2结构，故可以根据Na2O2的电子式写出其电子式，化合物ABC为HCN，分子呈直线形，结构式为HCN。(3)CS离子中心C原子的孤电子对数(632)0，故价层电子对数为3，采取sp2杂化；O3中心O原子的孤电子对数(622)1，故价层电子对数为3，也是采取sp2杂化；SO离子为正四面体结构，且S原子位于四面体的中心，故键角为10928；SO3分子中S原子的孤电子对数(632)0，故价层电子对数为3，则该分子为平面三角形。(4)CO2分子含有3个原子和22个电子，故与之互为等电子体且含有N原子的为N2O、OCN、SCN、N等。(5)该有机物的分子式为C3H7NO2，它能与NaHCO3反应放出CO2气体，则该分子中含有羧基，故为氨基酸，且为丙氨酸，结构简式为，分子中含有12个键和1个键。【解析】(1) (2) HCN(3)sp2sp210928平面三角形(4)N2OOCN或SCN或N(5) 1218