第二章《 分子结构与性质》检测题
一、单选题
1．下列各项叙述中，正确的是
A．SO2分子的空间构型与它的VSEPR模型一致
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第I A族，是s区元素
C．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可以相同
D．s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性不相同
2．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键是
A．NaOH B．H2O2 C．Na2O2 D．H2S
3．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是
A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B．78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NA
C．18gH2O或D2O的质子数均为10NA
D．34gH2O2含有极性键的数目为3NA
4．反应Cl2+2NaOH = NaClO+NaCl+H2O，可用于制备含氯消毒剂，下列说法正确的是
A．Cl2中共价键类型为极性共价键 B．NaOH的电子式：
C．中子数为18的Cl原子：Cl D．基态Na原子的外围电子排布式为3s1
5．下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间结构也相同的是
A． B． C． D．
6．碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的键键长会短一些。下列化合物中，编号所指三根键的键长正确的顺序是
A．①＞②＞③ B．①＞③＞② C．②＞③＞① D．②＞①＞③
7．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性
C．共价键的键角 D．共价键的键长
8．氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A．第一电离能：O>N>C>H
B．基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C．该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
D．键的极性大小：N-H
A．HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大
B．在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料
C．Li、Na、K原子的电子层数依次增多
D．X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3，它的气态氢化物为H3X
10．与NO互为等电子体的是
A．SO3 B．P4 C．CH4 D．NO2
11．侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是
A．CO中C原子的轨道杂化类型为sp3
B．相同温度下，NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度
C．用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3
D．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
12．某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A．非金属性： Z＞Y
B．该结构中Z均满足8电子稳定结构
C．M的焰色试验呈黄色
D．氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
13．溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大，这是因为
A．溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子
B．Br2是单质，CCl4是化合物
C．Br2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子
D．Br2、CCl4都是有机物，而H2O是无机物
14．三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳、氮气和水等无害物质。下列说法不正确的是
A．Pd(钯)与Ni(镍)同族，属于ds区元素
B．CO2的电子式为
C．H2O是极性分子
D．中子数为8的碳原子可表示为C
15．《Green Chemistry》报道，我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原CO2的新方法，其总反应为。下列相关化学用语和说法正确的是
A．中子数为20的氯原子： B．Na+的结构示意图：
C．CO2分子中C原子杂化方式： D．NaClO的电子式：
二、填空题
16．(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是__________。
(2)是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，的电子式是_______。
(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是__________。
17．氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
(1)基态氮原子的核外电子排布式是___________。
(2)N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大，可能原因是___________。
(3)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)所取代形成的另一种氮的氢化物。分子的VSEPR模型名称是___________；分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是___________(填标号)。
A． B． C． D．
(5)下列说法正确的是___________。
A．、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．HCN的分子结构为直线形
C．离子的VSEPR模型与空间结构是一致的
D．分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
18．X、Y、Z、W、Q五种元素位于元素周期表前四周期，原子序数依次增大。基态X原子价电子排布式为；基态Z原子核外电子有三个能级，p电子总数与s电子总数相等；W是第三周期电负性最大的元素；基态Q原子有四个未成对电子。
(1)XZ2分子为___________ (“极性”或“非极性”) 分子。。
(2)阴离子的杂化类型和空间构型分别是___________、___________。
(3)的价电子排布式为___________，Q在周期表中的位置是___________区。
(4)分子中各原子都满足最外层8电子结构，分子中键与键数目之比为___________。
(5)Y与W可形成化合物。资料显示：Y元素电负性略大于W；可溶于水发生反应。试写出该反应化学方程式为___________。
19．回答下列问题
(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。
20．氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生。请回答下列问题：
(1)的电子式是_______，该化合物是由_______键形成的。
(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)在题(2)反应的生成物中，含有共价键的是_______。
(4)比较中两种微粒的半径： _______。(填“>”“<”或“=”)
21．元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为___________，其沸点比NH3的___________(填“高”或“低”)，其判断理由是___________。
22．回答下列问题：
(1)下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子_______ 。
(2)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”)：H2SO4_______H2SO3；HClO3_______HClO4；
(3)根据价层电子对互斥理论判断下列问题：H2S中心原子的杂化方式为_______杂化，VSEPR构型为_______，分子的立体构型为_______。
(4)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高，这是由于_______ ；H2O比H2S更稳定，这是由于 _______ 。
参考答案：
1．C
【详解】A．SO2中S价层电子对数=2+=3且含有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，立体空间构型为V形，不一致，故A错误；
B．价电子排布为5s25p1的元素最外层5个电子，含有5个电子层，在元素周期表中位于第五周期第ⅢA族，最后一个电子填充p轨道，属于p区元素，故B错误；
C．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可能相同，比如C和N的2p电子数分别为2和3，且自旋方向均相同，故C正确；
D．s能级电子云是球形，p能级电子云是哑铃型，但s-sσ键与s-pσ键的对称性相同，均为轴对称，故D错误；
故选：C。
2．B
【详解】A．NaOH由Na+和OH-构成，含有离子键和极性共价键，A不符合题意；
B．H2O2的结构式为H-O-O-H，含有O-H极性共价键和O-O非极性共价键，B符合题意；
C．Na2O2由Na+和构成，含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；
D．H2S的结构式为H-S-H，只含有极性共价键，D不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】A．BF3中B元素化合价为+3价，B原子最外层电子数是3，3+3=6，则B原子不满足8电子结构，故A错误；
B．78gNa2O2的物质的量是1mol，晶体中所含离子数目为3NA，故B正确；
C．H2O或D2O的质子数均是10个，但相对分子质量不同，因此18gH2O或D2O的质子数不相同，故C错误；
D．34gH2O2的物质的量是1mol，含有极性键的数目为2NA，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．Cl2中含有的是Cl-Cl非极性共价键，故A错误；
B．NaOH中含有离子键和O-H极性共价键，电子式为，故B错误；
C．左下角写质子数，左上角写质量数，中子数为18的Cl原子表示为：Cl，故C错误；
D．Na是11号元素，基态钠原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，故基态Na原子的外围电子排布式为3s1，故D正确；
答案选D。
5．A
【详解】A． BeCl2中Be原子价层电子对数为且不含孤电子对，采取 sp杂化，CO2中C原子价层电子对数为且不含孤电子对，采取 sp杂化，二者杂化方式相同，且都是直线型分子，故A符合题意；
B．H2O中O原子价层电子对数为且含有2个孤电子对，采取 sp3杂化，分子构型为V型，SO2中S原子价层电子对数为且含有1个孤电子对，采取 sp2杂化，分子构型为平面三角形，故A不符合题意；
C． SF6中S原子价层电子对数为且不含孤电子对，采用sp3d2杂化，分子构型为正八面体，CH4中价层电子对数为且不含孤电子对，采用sp3杂化，分子构型为正四面体，故C不符合题意；
D．NF3中N原子价层电子对数为且含有1个孤电子对，分子构型为三角锥形，BF3中B原子价层电子对数为，且不含孤电子对，采用sp2杂化，分子构型为平面三角形，故D不符合题意；
答案选A。
6．D
【详解】由图中C原子的空间构型可知：①号C原子采用sp2杂化，②号C原子采用sp3杂化，③号C原子采用sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，即p成分越少，该碳原子的形成的C一H键键长越短，而sp杂化时p成分少，碳原子的形成的C一H键键长短，sp3杂化时p成分多，碳原子的形成的C一H键键长长，所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②＞①＞③，故选：D。
7．B
【详解】O原子最外层有6个电子，可得到2个电子形成8电子稳定结构；H原子最外层1个电子，只能形成2电子稳定结构，则每个O原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关，答案选B。
8．D
【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素的第一电离能大于O元素，故A错误；
B．原子核外的电子占有几个轨道就有几种空间运动状态，氧原子核外共占有5个轨道，则基态氧原子的电子有5种空间运动状态，故B错误；
C．由结构简式可知，该有机物不含有三键碳原子，碳原子的杂化方式不可能有sp杂化，故C错误；
D．形成共价键的两元素的电负性差值越大，键的极性越大，故键的极性大小：N-H＜O-H＜F-H，故D正确；
故选D。
9．A
【详解】A.氟化氢分子间能够形成氢键，分子间的作用力大于同主族其他氢化物，氟化氢的沸点最高，故A错误；
B.在金属元素和非金属元素的分界处的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B正确；
C.Li、Na、K都为ⅠA族元素，随着核电荷数增大，原子核外的电子层数依次增多，故C正确；
D.由X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3可知，X元素的最高正化合价为+5价，由非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8可得，X元素的负化合价为—3价，则X元素的气态氢化物为H3X，故D正确；
故选A。
10．A
【分析】原子数和价电子总数分别都相等的互为等电子体，据此解答。
【详解】NO中含有的原子数是4个，价电子数是24。则
A．SO3中含有的原子数是4个，价电子数是24，A符合；
B．P4中含有的原子数是4个，价电子数是20，B不符合；
C．CH4中含有的原子数是5个，价电子数是8，C不符合；
D．NO2中含有的原子数是3个，价电子数是17，D不符合；
答案选A。
11．B
【详解】A．中C原子价层电子对数=3+=3，故C原子的轨道杂化类型为sp2杂化，A错误；
B．依据NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵，可知相同温度下，NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度，B正确；
C．氢氧化钙与碳酸氢钠和碳酸钠反应都生成碳酸钙沉淀，二者现象相同，无法鉴别，C错误；
D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以热稳定性弱于碳酸钠，D错误；
故答案选B。
12．D
【分析】X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素，M形成+1价阳离子，M是Na元素；X形成1个共价键，X是H元素；Y形成4个共价键，Y是C元素；Z形成2个共价键，Z是O元素。
【详解】A．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性： O＞C，故A正确；
B．O最外层有6个电子，该化合物中O显-2价，O均满足8电子稳定结构，故B正确；
C．M是Na元素，Na元素的焰色试验呈黄色，故C正确；
D．该物质是碳酸氢钠，碳酸氢根离子通过氢键形成双聚离子，不利于和水分子形成氢键，所以氢键的存在使该物质在水中的溶解性降低，故D错误；
选D。
13．C
【详解】根据相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。Br2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂--CCl4；而在极性溶剂水中的溶解度较小。
答案选C。
14．A
【详解】A．Pd(钯)与Ni(镍)同族，是Ⅷ族元素，属于d区，故A错误；
B．CO2中存在2个碳氧双键，电子式为 ，故B正确；
C．H2O是V形分子，正负电荷的重心不重合，水是极性分子，故C正确；
D．中子数为8的碳原子，质量数是14，可表示为C，故D正确；
选A。
15．D
【详解】A．中子数为20的氯原子的质量数是20+17=37，可表示为，A项错误；
B．钠离子结构示意图中核电荷数是11，核外电子总数是10，B项错误；
C．分子中C原子是sp杂化，直线型分子，C项错误；
D．NaClO是离子化合物，电子式书写正确，D项正确；
故选D。
16． 原子半径，键能 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有
【分析】(1)气态氢化物的稳定性取决于共价键键能的大小；
(2)根据价键规则书写CaCN2的电子式；
(3)溶质分子与溶剂分子间形成氢键可增大溶质的溶解度。
【详解】(1)由于原子半径F＜Cl，故键长：F—H＜Cl—H，键能：F—H＞Cl—H，所以HF比HCl稳定，故答案为：原子半径F＜Cl，键能F—H＞Cl—H。
(2)CaCN2是离子化合物，则阳离子为Ca2+、为阴离子；Ca原子最外层有2个电子，易失去最外层的2个电子达到8电子的稳定结构；N原子最外层有5个电子，易得到3个电子或形成3对共用电子对达到8电子的稳定结构；C原子最外层有4个电子，通常形成4对共用电子对达到8电子的稳定结构；则每个N原子分别得到Ca失去的1个电子、与C原子形成两对共用电子对，Ca、C、N都达到8电子的稳定结构，CaCN2的电子式为，故答案为：。
(3)乙醇和氯乙烷都属于极性分子，但乙醇与水分子之间形成氢键，而氯乙烷不能与水分子形成氢键，故常温下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，故答案为：乙醇与水分子之间形成氢键而氯乙烷没有。
【点睛】与CO2互为等电子体，可以根据CO2的电子式，结合等电子原理书写的电子式。
17．(1)
(2)N原子的价电子排布中p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高
(3) 四面体
(4)C
(5)BD
【解析】(1)
氮是7号元素，核外电子数是5，核外电子排布式为；
(2)
N原子的价电子排布中p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高，所以N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大；
(3)
NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化杂化，VSEPR模型为四面体形；
在N2H4中，氮原子价层电子对数为=4，所以氮原子的杂化方式为sp3杂化；
(4)
要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。
符合这样的选项就是C和D，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选C；
(5)
A．二氧化氮分子中，N元素位于第VA族，则5+2=7，所以不满足8电子稳定结构，三氟化硼分子中，B元素位于第IIIA族，则3+3=6，所以不满足8电子稳定结构，三氯化氮分子中，氮原子为有第VA族，则5+3=8，所以满足8电子结构，选项A错误；
B．HCN结构中价层电子对数为 4 对， VSEPR 模型分子为直线形，选项B正确；
C．中价层电子对个数=2+×（5+1-2×2）=3且含有一个孤电子对，所以其VSEPR模型是平面三角形，实际上是V形，选项C错误；
D．分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，选项D正确；
答案选BD。
18．(1)非极性
(2) sp2 平面三角形
(3) 3d6 d
(4)3∶4
(5)
【分析】基态X原子价电子排布式为，依据电子排布的规律，n=2，基态X原子是原子序数为6的C元素。基态Z原子核外电子有三个能级，p电子总数与s电子总数相等，Z是原子序数为8的O元素。X、Y、Z W原子序数依次增大，则Y是N元素。W是第三周期电负性最大的元素且同周期元素电负性从左到右逐渐增大，W是Cl元素。基态Q原子有四个未成对电子，Q是Fe元素。
【详解】（1）由分析知，X为C元素，Z为O元素，CO2分子为直线形，结构对称，则CO2分子为非极性分子。
（2）的价层电子对数为，没有孤电子对，所以的中心原子N原子采取sp2杂化，空间构型为平面三角形。
（3）基态Fe原子的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+的价电子排布式为3d6，在周期表中的位置是第四周期第VIII族，d区。
（4）X与Y分别是C和N元素，(CN)2分子中各原子都满足最外层8电子结构，则其结构式为，所有的共价单键是σ键，共价三键有一个是σ键两个是π键，故分子中σ键与π键数目之比为3:4。
（5）依据资料NCl3中N显-3价，Cl显+1价，可溶于水与水发生水解反应，该反应化学方程式为：。
19．(1) ①②③④⑨⑩ ⑤⑥⑦⑧
(2)①>②>③
【详解】1)原子间的共价单键是键，若出现了双键或三键则必有键和键。在题中所给的物质中，()和()含有双键，()和()含有三键，故只有键的是①②③④⑨⑩，既含有键又含有键的是⑤⑥⑦⑧。
2)一般，键能越大，相应的键的键长越短，由键能可知碳碳键键长①>②>③。
20．(1) 离子
(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)＜
【详解】（1）氮化钠是由钠离子与氮离子通过离子键结合成的离子化合物，电子式为；
（2）Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵，方程式Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl；
（3）题(2)反应的生成物中，NH4Cl既含共价键又含离子键，NaCl只有离子键；
（4）钠离子与氮离子具有相同的核外电子排布，根据具有相同电子层结构的离子，半径随着原子序数的递增而减小，由钠的原子序数大于氮的原子序数，所以＜。
21． 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键
【详解】As的氢化物同NH3分子，中心原子sp3杂化，一对孤电子对，故为三角锥形；因NH3中存在分子间氢键，故沸点比AsH3高。
22．(1)
(2) > <
(3) sp3 正四面体 V形
(4) 水分子之间存在氢键 O的半径小于S，O-H键的键长短，键能大
【详解】（1）碳原子上连有四个不同的原子或者基团的具有手性，该分子中具有手性碳原子；
（2）同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸的酸性越强，H2SO4中S元素化合价为+6价， H2SO3中S元素化合价为+4价，故酸性H2SO4>H2SO3
HClO3中CI元素化合价为+5价，HClO4中C1元素化合价为+7价，故酸性HClO3 < HClO4；
（3）H2S分子价层电子对数=2+(6-12)-2=4，有两对孤电子对，则中心原子S原子采取sp3杂化，VSEPR构型为正四面体型， 分子的立体构型为V形；
（4）水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物，所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高。O与S是同主族元素，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，非金属性越强，元素最简单的氢化物越稳定，故H2O比H2S更稳定；
