专题4《分子空间结构与物质性质》单元检测题
一、单选题（共13题）
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，三氯甲烷中含有的氯原子数为1.5NA
B．标准状况下，中共价键总数为0.5NA
C．质量分数为17％的溶液中杂化的原子数为NA
D．常温下，溶液中含数目为0.1NA
2．2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第54颗导航卫星。长征三号乙运载火箭一二子级使用液体N2O4和液体偏二甲肼(C2H8N2，又称1，1-二甲基联氨)作为推进剂，第三子级使用液氢和液氧作为推进剂，两组推进剂燃烧的产物均为无毒物质。下列说法正确的是
A．偏二甲肼分子中既有极性键也有非极性键，属于非极性分子
B．燃烧时每消耗1mol偏二甲肼会转移16mol电子
C．若1mol液氢与足量液氧完全反应生成液态水会释放aKJ能量，则氢气的摩尔燃烧焓为-akJ·mol-1
D．两组推进剂燃烧的产物不会造成任何环境问题
3．周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。、是重要的半导体材料；我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；是铅蓄电池的电极材料。下列说法正确的是
A．金刚石与石墨烯中的夹角都为
B．都是由极性键构成的非极性分子
C．锗原子基态核外电子排布式为
D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同
4．中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：CO2+4H2=CH4+2H2O，这是迄今最接近人造光合作用的方法。下列有关CO2、CH4的说法正确的是
A．CO2转化为CH4利用了CO2的氧化性 B．CO2的空间构型是V形
C．CH4是极性共价键构成的极性分子 D．电负性由大到小的顺序是C>O>H
5．下列有关化合物的说法不正确的是
A．[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键的键角大于NH3中H-N-H键的键角
B．配离子[)4]2-中各元素第一电离能由小到大的顺序为Co
D．邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低
6．下列说法正确的是
A．若把分子写成分子，违背了共价键的饱和性
B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键
C．所有共价键都有方向性
D．2个原子形成共价键时，可形成多个键
7．三聚氰胺的分子结构如图所示，下列有关说法中正确的是
A．分子中N原子均是杂化
B．该分子能与分子形成分子间氢键
C．分子中所有原子均位于同一平面上
D．形成的晶体熔点较高
8．下列关于N、P及其化合物的结构与性质的叙述错误的是
A．电负性：F＞N＞H，因此键角大小为NF3＞NH3
B．键能：N-H＞P-H，因此NH3的稳定性大于PH3
C．白磷(P4)为正四面体结构，是非极性分子
D．PF5与PCl5均为三角双锥结构的分子晶体，其沸点高低：PF5＜PCl5
9．中国航天成就举世瞩目，化学功不可没。神舟十三号使用了耐辐照石英玻璃，祝融号火星探测器上使用了钛合金，长征二号F火箭使用N2O4和偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]作为推进剂。下列说法正确的是
A．石英玻璃的主要成分是Na2SiO3
B．基态钛原子的价层电子排布式为3d4
C．偏二甲肼燃烧过程中化学能转化为热能
D．偏二甲肼分子中含有极性键与非极性键，属于非极性分子
10．下列对一些实验事实的理论解释正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能 氮原子2p能级半充满，氧原子失去2p能级上的1个电子能达到稳定结构
B CO2为直线形分子 CO2分子中碳原子采取sp2杂化
C 金刚石的熔点低于石墨的熔点 金刚石是分子晶体，石墨是混合型晶体
D HF的沸点高于HCl的沸点 HF的相对分子质量小于HCl的相对分子质量
A．A B．B C．C D．D
11．关于σ键和π键的比较，下列说法不正确的是( )
A．σ键是轴对称的，π键是镜像对称的
B．σ键是“头碰头”式重叠，π键是“肩并肩”式重叠
C．σ键不能断裂，π键容易断裂
D．H原子只能形成σ键，O原子可以形成σ键和π键
12．下列关于共价键极性或分子极性的说法正确的是
A．CH4和NH3中的分子的极性和共价键的极性均相同
B．H2S和HCl都是由极性键构成的极性分子
C．非极性分子中只含有非极性键，因而分子本身也没有极性
D．离子化合物中不可能含有非极性键
13．下列有关和的说法正确的是
A．和的空间结构都是三角锥形
B．和的中心原子的价层电子对数均为4
C．和形成的化合物，中各原子最外层都达到8电子稳定结构
D．中N原子上的孤电子对数为1，中B原子上无孤电子对
二、非选择题（共10题）
14．钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。
(1)Co2+基态核外电子排布式为___________。
(2)NO的空间结构为___________。
(3)bte的分子式为C6H8N6，其结构简式如图所示。
①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是___________和___________(填元素符号)。
②C、H、N的电负性从大到小顺序为___________。
③bte分子中碳原子轨道杂化类型为___________和___________。
④1mol bte分子中含键的数目为___________mol。
15．丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，H2NCH2COOH中N原子的杂化轨道类型为___________杂化，C原子的杂化轨道类型为___________杂化
16．回答下列问题
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl＋CO＋H2O=Cu(CO)Cl·H2O
① 电负性：C_______O(填“>”“=”或“＜”)。
② CO常温下为气体，固态时属于_______晶体。
(2)Cu＋与NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]＋，该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。[Cu(NH3)n]＋中Cu＋与n个氮原子的空间结构呈_______形，n=_______。
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2＋(En是乙二胺的简写)：
请回答下列问题：
①配离子[Cu(En)2]2＋的中心离子为_______。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_______，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是 _______。
三、实验题
17．某同学设计如下制备铜的配合物的实验，并对铜的化合物进行研究。已知铜离子的配位数通常为4。
(1)X试剂为___________；
(2)写出c试管中浑浊液溶解成深蓝色溶液的离子方程式___________。
(3)目前，印刷电路板的腐蚀多采用碱氨蚀刻液(氯化铵和氨水的混合液)，使电路板露出的铜以二氯四氨合铜的形式溶解下来，写出腐蚀的化学方程式___________。
(4)由上述实验能说明、与形成蓝色配离子的稳定性强弱为：___________>___________(填化学式)。________
18．在空气中易被氧化。某小组探究绿矾()和莫尔盐在空气中的稳定性。
实验一：探究绿矾和莫尔盐溶液的稳定性。
分别配制A、B两种溶液[其中A表示，B表示]，露置于空气中一段时间，并检验其中的含量，结果如表所示。
编 号 新配制 后 后
性状 酸化后滴入等量溶液 性状 酸化后滴入等量溶液 性状
A 3.9 无色溶液 几乎无色 3.4 黄色溶液 变红 3.3 红褐色沉淀
B 3.9 无色溶液 几乎无色 3.3 黄色溶液 变红 3.2 红褐色沉淀
(1)新配制的A溶液，原因是发生了水解，离子方程式是_______。
(2)常温时，溶液，则B溶液中水解程度：_______(填“>”“<”或“=”)，因此新配制的A、B溶液几乎相同。
(3)放置后溶液均减小，写出该过程中被空气氧化的离子方程式：_______。
上述实验说明A、B两种溶液中的的稳定性差异不大。
实验二：探究绿矾和莫尔盐晶体的稳定性。
分别将两种晶体放置在不同条件下数天，并检验其中的含量，实验记录如表所示。
编号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ
实验条件 露置 密闭容器 潮湿的密闭容器 盛有干燥剂 的密闭容器
实验现象及结果 绿矾 晶体逐渐变白，进而出现土黄色； 含量很多 无明显变化；含量非常少 晶体结块，颜色不变；含量非常少 晶体逐渐变白，最终出现淡黄色；含量很多
莫尔盐 无明显变化；含量非常少 无明显变化；含量非常少 晶体略结块，颜色不变；含量非常少 无明显变化；含量很少
(4)上述实验说明，相同条件下，两种晶体在空气中稳定性更强的是_______。
(5)甲同学推测绿矾在实验ⅱ中的实验现象及结果与实验ⅰ中的不同，可能是容器中不足造成的。乙同学经过对比，分析该推测不成立，其理由是_______。
(6)该小组同学根据实验现象及结果进而推测绿矾易被氧化与其失去结晶水有关。
①绿矾晶体失去结晶水的实验现象是_______。
②莫尔盐晶体中_______(填离子符号)的存在使结晶水不易失去；该离子与分子之间可能存在的作用力是_______。
(7)经过对两种晶体结构的比较，分析莫尔盐在空气中更稳定，除了上述原因外，还可能的原因：莫尔盐晶体中离子间的空隙较小，_______。
四、计算题
19．铁、钴、镍的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
钴的一种化合物晶胞结构如下图所示。
①已知a点的原子坐标参数为(0，0，0)，b点为(，，0)，c点为(1，，)，则d点的原子坐标参数为___________。
②已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞参数a=___________nm(用含ρ、NA的代数式表示)。
20．(1)在如图反应中，反应前后钒的氧化数和配位数各是多少____ N- N键长如何变化____
(2)单晶衍射实验证实，配合物[ Cr3O( CH3CO2)6(H2O)3]Cl·8H2O中，3个铬原子的化学环境完全相同，乙酸根为桥连配体，水分子为单齿配体。画出该配合物中阳离子的结构示意图_____。
21．铜是重要的过渡元素，其单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：
(1)铜元素基态原子的价电子排布式为_______。
(2)成多种配合物，如与乙二胺可形成如图所示配离子。
①与乙二胺所形成的配离子内部粒子间的作用力类型有_______。
A．配位键 B．极性键 C．离子键 D．非极性键 F.氢键 F.金属键
②乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为_______，C、N、H三种元素的电负性由大到小顺序是_______。
(3)乙二胺和三甲胺 []均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高很多，原因是_______。在水溶液中以形式存在，向含的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的，其原因是_______。
(4)Cu和S形成某种晶体的晶胞如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)。则C原子的坐标参数为_______
②已知该晶体的密度为，和的半径分别为和，阿伏加德罗常数值为_______。列式表示该晶体中原子的空间利用率_______。
22．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)上述八种元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物的化学式是___________，最高价氧化物的水化物显两性的氢氧化物的化学式是___________。
(2)①和③形成的共价键，如果按照电子云重叠方式将其叫作___________键；按照共用电子对是否偏移，将其叫作___________键。
(3)④、⑤、⑥、⑧的简单离子半径由大到小的顺序是___________。
(4)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是___________。
(5)根据“对角线规则”，Be与⑥具有相似的化学性质，请写出Be(OH)2与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式___________。
23．钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有广泛的应用。回答下列问题:
（1）基态K原子中，核外运动状态不同的电子共________种，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为________。
（2）K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同。第一电离能比较:K________(填“>”或“<”)Cr,金属键强度比较:K________(填“>”或“<")Cr.
（3）IO3-离子的立体构型的名称为________，中心原子的杂化方式为________.
（4）HIO4的酸性强于HIO3,其原因为________
（5）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，晶胞如图。
晶胞的棱长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，K与I间的最短距离为________nm,与K紧邻的O的个数为________。
参考答案：
1．B 2．B 3．B 4．A 5．C 6．A 7．B 8．A 9．C 10．A 11．C 12．B 13．D
14． [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7
平面三角形 N O N、C、H sp2 sp3 21
15． sp3 sp3 、sp2
16．(1) ＜ 分子
(2) 直线 2
(3) Cu2+ sp3杂化 乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键
17．(1)无水乙醇
(2)
(3)
(4)
18．(1)
(2)>
(3)
(4)莫尔盐
(5)对比实验ⅳ，同样在密闭容器中，能被氧化
(6) 晶体逐渐变白 氢键
(7)分子较难进入晶体中与反应
19． (，1，)
20． +3和+1；7和6 增长
21．(1)3d10 4s1
(2) ABD sp3 N＞C＞H
(3) 乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键； N 元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键；
(4) （，，）
22．(1) HClO4 Al(OH)3
(2) σ 极性
(3)Cl-＞O2-＞Na＋＞Al3＋
(4)HNO3＞H2CO3＞H2SiO3
(5)Be(OH)2+ 2NaOH=Na2BeO2+2H2O
23． 19 球形 ＜ ＜ 三角锥形 sp3杂化 HIO4中的非羟基氧原子数目更多，使得I的正电性更高，导致I－O－H中O的电子向I偏移，羟基更容易电离出H+，酸性更强 nm 或0.386 nm 12
