1、第 2 章 分子结构与性质 测试题(时间:90 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 14 个小题 ,每小题 4 分,共 56 分。每小题只有一个选项符合题意)1.火山爆发产生的气体中含有 1%的羰基硫(COS),已知羰基硫分子中所有原子的最外层都满足 8 电子结构,结合已学知识,判断下列有关说法正确的是( )A.羰基硫属于非极性分子B.羰基硫的电子式为C.羰基硫的沸点比 CO2 低D.羰基硫分子中三个原子处于同一直线上解析:由键的极性和分子的几何形状可知 ,羰基硫属于极性分子,电子式是。沸点比二氧化碳的高,所有原子在同一条直线上。只有选项 D 正确。答案:D2.下列说法正确的是( )
2、A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大B.氟元素的电负性最大C.CO2、SO 2 都是直线形的非极性分子D.CH2 CH2 分子中共有四个 键和一个 键解析:第二周期元素的第一电离能随原子序数递增总体上呈现从小到大的变化趋势,但电子排布全满或半充满的铍和氮例外;CO 2 是直线形的非极性分子,而 SO2 是 V 形的极性分子;分子中共有五个 键和一个 键。答案:B3.据报道,科研人员应用计算机模拟出结构类似 C60 的物质:N 60。已知,N 60 分子中的每个氮原子均以 NN 键结合三个氮原子而形成 8 电子稳定结构。对于 N60 与 N2 的下列说法,正确的是( )A.由于 N
3、60 的相对分子质量大,分子间作用力大,所以 N60 比 N2 更稳定B.由于 N2 分子中含有氮氮三键,键能大,所以 N2 比 N60 的熔、沸点高C.N2 和 N60 互为同素异形体D.1 mol N60 中共价键的键能总和是 1 mol N2 中共价键键能的 30 倍解析:分子间的作用力只影响物质的物理性质 ,如熔、沸点; 物质的稳定性为化学性质,与键能有关,故 A、B 两项不正确。而 NN 的键能为 193 kJmol-1,NN 的键能为 946 kJmol-1,计算可知 D 项不是 30 倍关系,故 D 项不正确。答案:C4.气体分子中的极性键在红外线的照射下,易像弹簧一样做伸缩和弯
4、曲运动,从而产生热量。下列不属于温室气体的是( )A.CO2 B.N2O C.CH4 D.N2解析:根据题意,分子中的极性键在红外线的照射下 ,易像弹簧一样做伸缩和弯曲运动,从而产生热量而造成温室效应,N 2 中无极性键 ,因此不是温室气体。答案:D5.下列叙述中正确的是( )A.NH3、CO、CO 2 都是极性分子B.CH4、CCl 4 都是含有极性键的非极性分子C.HF、 HCl、HBr、HI 的稳定性依次增强D.CS2、 H2O、 C2H2 都是直线形分子解析:A 中的 CO2 是非极性分子;B 正确;C 中四种元素位于同一主族 ,从上到下非金属性逐渐减弱,因此各物质的稳定性依次减弱;D
5、 中水分子不是直线形的,是 V 形结构。答案:B6.配位化合物简称配合物,它的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。请指出配合物Cu(NH3)4(OH)2 的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数( )A.Cu2+、NH 3、+2 、4 B.Cu+、NH 3、+1、4C.Cu2+、OH -、 +2、2 D.Cu2+、NH 3、+2、2解析:配合物Cu(NH 3)4(OH)2 的中心离子是金属离子 Cu2+、配体是提供孤电子对的 NH3、配位数很明显是 4。答案:A7.大气污染物氟利昂-12 的分子式是 CF2Cl2。它是一种卤代烃,关于它的说法中正确的是( )A.它有两种同分异构体B.CF
6、2Cl2 分子中碳原子采取 sp3 杂化C.它的立体结构为正四面体D.它不属于有机物解析:由于 CF2Cl2 分子中碳原子采取 sp3 杂化,故它为四面体,仅有一种结构。答案:B8.在水中,水分子可彼此通过氢键形成(H 2O)n的小集团。在一定温度下 ,(H2O)n的 n=5,每个水分子被 4 个水分子包围着,形成四面体(如图所示) 。(H 2O)n的 n=5 时,下列说法中正确的是( )A.(H2O)n是一种新的水分子B.(H2O)n仍保留着水的化学性质C.1 mol (H2O)n中有 2 个氢键D.1 mol (H2O)n中有 4 mol 氢键解析:(H 2O)n是 H2O 分子之间通过氢
7、键结合而成的,氢键不属于化学键,因此,(H 2O)n不是一种新的分子,(H 2O)n仍保留着水的化学性质。 (H2O)n中每个氢原子分享得到一个氢键 ,即每摩尔水有 2NA 个氢键(N A 为阿伏加德罗常数)。答案:B9.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 60B.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,B 3N3H6 分子中不存在“ 肩并肩”式重叠的轨道解析:CH 4 和 N
8、都是正四面体结构,键角均为 10928,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;H 3O+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:B10.第A 族元素的原子 R 与 A 原子结合形成 RA3 气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl 5在气态和液态时,分子结构如下图所示,下列关于 RCl5 分子的说法中不正确的是( )RCl5 的分子结构A.每个原子都达到 8 电子稳定结构B.键角(ClR Cl)有 90、120、180几种C.RCl5 受热后会分解生成分子立体结构
9、呈三角锥形的 RCl3D.分子中 5 个 RCl 键键能不都相同解析:从 RCl5 的分子结构图可知键角正确;R Cl 有两类键长可知键能不完全相同 ;RCl5 +Cl2。答案:A11.已知三角锥形分子 E 和直线形分子 G 反应,生成两种直线形分子 L 和 M(组成E、G、L 、M 分子的元素原子序数均小于 10)如下图,则下列判断错误的是 ( )A.G 是最活泼的非金属单质B.L 是极性分子C.E 能使紫色石蕊溶液变蓝色D.M 化学性质活泼解析:由组成 E、G、L、M 分子的元素原子序数均小于 10,及 E 为三角锥形分子可知 E 为NH3,组成 L 的元素除氢外另一元素为-1 价,为氟元
10、素,故 G 为 F2,L 为 HF,M 为 N2。答案:D12.下列说法中正确的是( )A.二氧化碳分子内存在非极性共价键和分子间作用力B.甲烷、氨和水都是由极性键结合而成的极性分子C.同主族不同元素的气态氢化物,随相对分子质量的增大其熔点、沸点一定升高D.氟化氢的沸点高于氯化氢, 正丁烷的沸点高于异丁烷解析:二氧化碳分子内只存在极性共价键 ,选项 A 错;甲烷是由极性键结合形成的非极性分子,氨和水是由极性键结合形成的极性分子,选项 B 错; 同主族不同元素的气态氢化物分子间可以形成氢键的熔点、沸点较高,选项 C 错。答案:D13.已知磷酸分子 中三个氢原子都可以与重水(D 2O)中的氘原子发
11、生交换,次磷酸(H 3PO2)也能与 D2O 发生交换,次磷酸钠(NaH 2PO2)却不能与 D2O 发生交换,由此推断次磷酸的分子结构是( )A. B.C. D.解析:根据磷酸分子 中三个氢原子都可以与重水(D 2O)中的氘原子发生交换,可知磷酸分子中三个羟基氢原子可以发生交换,而次磷酸(H 3PO2)也能与 D2O 发生交换,次磷酸钠(NaH 2PO2)却不能与 D2O 发生交换,由此推断次磷酸的分子结构中含有羟基 ,且羟基的数目为 1,B 项正确。答案:B14.在化学上,常用一条短线表示一个化学键,如图所示的有关结构中,虚线不表示化学键或分子间作用力的是( )解析:C 项,氯原子和氯原子
12、之间无化学键和分子间作用力 ,只表示其相对位置;A 项,实线表示共价键,虚线表示分子间作用力;B、D 项,实线和虚线均表示共价键。答案:C二、非选择题(本题包括 4 小题 ,共 44 分)15.(8 分) 化学键、范德华力、氢键是构成物质的粒子之间的常见作用力。对于: 化学键的键能;范德华力的作用;氢键的作用。由强到弱的顺序为 ( 填序号)。化学键、范德华力、氢键均影响物质的性质,化合物 CCl4、CF 4、CBr 4、CI 4 中,熔点和沸点由高到低的顺序是 ,其原因是 ;化合物氨易液化的原因是 。 答案: CI 4CBr4CCl4CF4 结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸
13、点越高 NH 3 分子间形成氢键,故易液化16.(12 分) 四种常见元素的性质或结构信息如下表。试根据信息回答有关问题。元素A B C D性质结构信息原子核外有两个电子层,最外层有 3 个未成对的电子原子的 M 层有 1对成对的 p 电子原子核外电子排布为Ar3d 104sx,有+1、+2 两种常见化合价有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂(1)写出 B 原子的电子排布式 。 (2)往 C 元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量 A 元素的氢化物水溶液 ,可生成的配合物的化学式为 ,简要描述该配合物中化学键的成键情况: 。 (3)“ ”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,
14、“ ”表示氢原子,小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。则在以上分子中,中心原子采用 sp3 杂化形成化学键的是 (填序号);在的分子中有 个 键和 个 键。 解析:(1)元素 B 原子的 M 层有 1 对成对的 p 电子,则 M 层的 p 轨道有 4 个电子,其电子排布式为 1s22s22p63s23p4。(2)A 元素由其性质或结构信息可知是 N,其氢化物是 NH3,C 元素是 Cu,CuSO4 与过量氨水可生成配合物Cu(NH 3)4SO4,中心原子与配位体之间是配位键,内界与外界之间是离子键。(3)是 NH3,是 CHCH,是 CH4,是 H2S,中心原子采用 sp
15、3 杂化的是,在CHCH 分子中有 3 个 键和 2 个 键。答案:(1)1s 22s22p63s23p4(2)Cu(NH3)4SO4 中心原子与配位体之间以配位键相结合 ,内界与外界之间以离子键相结合(3) 3 217.(11 分) 金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)Ni 是元素周期表中第 28 号元素,第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是 。 (2)过渡金属配合物 Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为 18,则 n= 。CO 与 N2 结构相似,CO 分子内 键与 键个数之比为 。 (3)甲醛(H 2C O)在 Ni 催化作用下加
16、氢可得甲醇 (CH3OH)。甲醇分子内 C 原子的杂化方式为 ,甲醇分子内的 OCH 键角 (填“大于”“等于”或“小于”) 甲醛分子内的 OCH 键角。 解析:(1)Ni 原子的核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d84s2,所以在 3d 能级上有两个未成对电子,第二周期元素中,含有两个未成对电子的元素的价电子排布式有 2s22p2 和 2s22p4,分别是碳元素和氧元素,其中电负性最小的是碳。(2)中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于 18,Ni 的价电子数是 10,所以配体提供的电子数是 8,又因为一个 CO 配体提供两个电子,故 n=4;因为氮气的结构式是 NN
17、,而 CO 与 N2 的结构相似,所以 CO 中 键与 键的个数之比是 12。(3)甲醇分子内的碳原子是 sp3 杂化,由于甲醛中的碳氧之间是双键 ,而甲醇中碳氧间是单键,根据价层电子对互斥理论可知,甲醛中的 OCH 键的键角大。答案:(1)C(碳) (2)4 12 (3)sp 3 小于18.(13 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ABCDE。其中 A、B、 C 是同一周期的非金属元素。化合物 DC 为离子化合物,D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构。 AC2 为非极性分子。B 、C 的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高
18、。E 的原子序数为 24,ECl3 能与 B、C 的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为 21,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,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 的第一电离能由小到大的顺序为 。 (2)B 的氢化物的分子立体结构是 。其中心原子采取 杂化。 (3)写出化合物 AC2 的电子式 ;一种由 B、C 组成的化合物与 AC2 互为等电子体,其化学式为 。 (4)E 的核外电子排布式是 ,ECl 3 形成的配合物的化学式为 。 解析:本题主要考查元素推导 ,涉及电离能、立体结构、杂化方式、电子式、等电子体、核外电子
19、排布式等知识点。A、B、C 为位于同一周期的三种非金属元素,且 B、C 在同族中氢化物的沸点最高,可以推断其中含有氢键,由此推测 A、B、C 是位于第二周期的元素,又 D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的结构 ,则说明 D 为 Mg。由 AC2 为非极性分子,可推知为CO2,B 元素则为 N。24 号的 E 则为 Cr 元素。(1)同一周期第一电离能具有增大的趋势 ,但由于 N 具有半充满结构,因而第一电离能 CON;(2)B 的氢化物即为 NH3,中心氮原子采取 sp3杂化,由于有一对孤电子对,所以 NH3 应为三角锥形;(3)AC 2 即为二氧化碳,电子式中碳分别以两对电子和两边的氧共用;等电子体的概念中要明确两点 :原子数相等,价电子数相同;(4)24号 Cr 要注意核外电子的特殊性,即 d 轨道为半充满的稳定结构排布,即Ar3d 54s1。根据题目中所给信息,配合物的配体为 NH3 和 H2O,两者之比为 21,又总配位数为 6,则 NH3 为 4 个,H2O 为 2 个,又 Cl-为外界,则配合物为Cr(NH 3)4(H2O)2Cl3。答案:(1)CON(2)三角锥形 sp 3 (3)C N 2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1 或Ar 3d 54s1Cr(NH3)4(H2O)2Cl3
