第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列关于物质结构与性质的表述中，正确的是
A．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
B．HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF
C．气态物质均由气体分子构成
D．0族元素氙可形成，分子为平面正方形结构
2．氯胺是饮用水消毒剂，包括一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3)，三者中N的化合价均为 3。NH2Cl极易水解，生成一种用于杀菌的强氧化性酸，制备反应为。下列说法正确的是
A．电负性：
B．能形成分子间氢键，也能
C．是极性分子，是非极性分子
D．一氯胺与浓盐酸混合可产生
3．关于氢键，下列说法中正确的是
A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键
B．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
C．含氢原子的物质之间均可形成氢键
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键
4．“劳动创造幸福，实干成就伟业”。下列劳动项目与所涉及的化学知识关联正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 明矾净水 明矾具有强氧化性
B 用高浓度白酒浸泡药材制成药酒 相似相溶原理
C 利用氢氟酸雕刻玻璃 氢氟酸具有酸性
D 用NaOH固体和铝粉制成管道疏通剂 NaOH的吸水性
A．A B．B C．C D．D
5．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列结果正确的是
选项 微粒 中心原子的孤电子对数 中心原子杂化类型 空间结构
A l V形
B 2 直线形
C 0 平面三角形
D 0 正四面体形
A．A B．B C．C D．D
6．下列分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是
①BeCl2②CH4③NH3④CH2O⑤SO2⑥H2S⑦C⑧N
A．①②③⑤⑥⑦ B．③⑦⑧
C．④⑥⑧ D．③⑤
7．下列化学用语表述错误的是
A．HClO的电子式：
B．中子数为10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基态N原子的价层电子排布图：
8．X、Y两元素可形成型共价化合物，则X、Y最外层的电子排布最不可能是
A．X： Y： B．X： Y：
C．X： Y： D．X： Y：
9．过氧硫酸氢根( )参与烯烃的不对称环氧化反应机理如图。下列说法错误的是
A．反应过程中pH应控制在合理范围内
B．、均有较强的氧化性
C．该过程中无非极性共价键的断裂，有非极性共价键的形成
D．总反应可表示为：+OH- + ++ H2O
10．下列各组微粒中，都互为等电子体的是
A．、、、 B．、、、
C．、、 D．、、、
11．下列关于化学键的叙述中，正确的是
A．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键
B．离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不含离子键
C．构成单质分子的微粒一定含有共价键
D．在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用
12．已知：K12CN+H14CNK14CN+H12CN。NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A．充分反应后，体系中只含有K14CN和H12CN
B．KCN的电子式为
C．67g39Kl4C14N所含中子数为35NA
D．1molHl2CN中含有共价键数目为2NA
13．2017年《科学》杂志报道哈佛大学成功制造出金属氢(H)，制备方法为超高压条件下压缩。下列说法错误的是
A．“金属氢”中的氢原子只有1个质子
B．氢气转变为“金属氢”时，有共价键断裂
C．氢气转变为“金属氢”时，不存在能量变化
D．金属氢能够导电
14．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③ B．仅③④⑤ C．仅①③⑤ D．仅④⑤
15．下列关于乙醇结构的说法中错误的是
A．原子之间都以单键相连 B．分子里含有6个活泼性相同的氢原子
C．乙基连上一个羟基就形成了乙醇 D．因存在羟基而易溶于水
二、填空题
16．Ⅰ.有以下物质：①HF ②Cl2 ③H2O ④N2 ⑤C2H4
(1)只含有极性键的是_______。
(2)只含有非极性键的是_______。
(3)既有极性键又有非极性键的是_______。
(4)只含有σ键的是_______。
(5)既有σ键又有π键的是_______。
(6)属于极性分子的是_______。
(7)属于非极性分子的是_______。
Ⅱ.COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有_______(填选项字母)。
A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键
17．(1)写出Al和氢氧化钾溶液反应的化学方程式___________。
(2)比较结合OH-能力的相对强弱：Al3+___________ (填“＞”“＜”或“=”)，用一个离子方程式说明___________。
(3)实验测得，1g H2(g)完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为___________。
(4)常温下，氨气极易溶于水的原因是___________。
18．CF2=CF2和聚四氟乙烯(ETFE)分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因_______。
19．卟啉化合物在生命科学、太阳能储存等众多领域具有广阔的应用前景。四苯基金属锌卟啉配合物具有促进细胞组织呼吸、改善蛋白质和糖代谢等作用，其合成过程如下(ph-为苯基)：
(1)基态Zn原子的价电子排布式为___________，C原子的杂化类型为___________。
(2)合成过程所用的试剂乙醇中所含元素的电负性由大到小的顺序为___________。
20．请回答下列问题：
(1)中含有化学键的类型为_______。
(2)由和构成，的空间结构是_______，根据化合物判断，、B、H的电负性由大到小的顺序为_______。
21．有以下物质：①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥H2O2、⑦H2。
(1)只含有σ键的是_______(填序号)；
(2)既含有σ键又含有π键的是_______(填序号)。
(3)写出以下分子或离子的空间构型：NH3：_______，BeCl2：_______，SO：_______。
(4)NH3和CO2中N、C原子轨道杂化类型分别为_______、_______。
22．在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：
① ② ③
反应②中形成的化合物的电子式为___________；反应③中被破坏的化学键属于___________键(填“共价”或“离子”)。
三、元素或物质推断题
23．现有部分元素的性质与原子(或分子)结构的相关信息如表所示：
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构的相关信息
T 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍
X 常温下单质分子为双原子分子，分子中含有 3 对共用电子对
Y M 层比K 层少 1 个电子
Z 其离子是第三周期金属元素的离子中半径最小的
(1)T、X、Y、Z 形成的简单离子半径由大到小的顺序是_____。(用离子符号表示)
(2)元素 Y 与元素 Z 相比，金属性较强的是_____(用元素符号表示)，下列表述中能 证明这一事实的是_____(填字母序号)。
a.Y 单质的熔点比 Z 单质的低
b.Y 的化合价比Z 的低
c.常温下Y 单质与水反应的程度很剧烈，而Z 单质在加热条件下才能与水反应
d.Y 最高价氧化物对应的水化物的碱性比 Z 的强
(3)T、X、Y、Z 中有两种元素能形成既含离子键又含非极性共价键的常见化合物，写出该化合物的电子式：________，元素 X 与氢元素以原子个数比 1∶2 化合形成常用于火箭燃料的化合物 W，写出 W 的电子式_______
(4)元素 T 和氢元素以原子个数比 1∶1 化合形成化合物 Q， Q 能与 W 发生氧化还原反应， 生成X 的单质和T 的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：_______
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子并不仅存在于两核之间，而是在两核之间出现的几率大，故A错误；
B．氟化氢晶体的沸点高于氯化氢是因为氟化氢能形成分子间氢键，而氯化氢不能形成分子间氢键，与共价键键能大小无关，故B错误；
C．气态物质不一定均由气体分子构成的，如汞蒸气是由汞原子构成的，故C错误；
D．四氟化氙中氙原子的价层电子对数为6，则氙原子不可能为sp3杂化，分子的空间构型不可能为正四面体形，应该为平面正方形，故D正确；
故选D。
2．D
解析：A．根据三氯胺(NCl3)，三者中N的化合价均为 3，得到电负性：，故A错误；
B．能形成分子间氢键，As电负性小，因此不能形成分子间氢键，故B错误；
C．是极性分子，是三角锥形，因此是极性分子，故C错误；
D．NH2Cl极易水解，生成一种用于杀菌的强氧化性酸，说明生成了次氯酸，因此一氯胺中+1价Cl与浓盐酸中 1价Cl发生氧化还原反应可产生，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．B
解析：A．氢键比范德华力强，但氢键不是化学键，A错误；
B．分子间氢键的存在，大大加强了分子之间的作用力，能够显著提高物质的熔、沸点，B正确；
C．含氢原子的物质之间不一定能形成氢键，如甲烷分子间无氢键，C错误；
D．氢键只影响物质的物理性质，是一种非常稳定的化合物，是因为键的稳定性强，D错误；
答案选B。
4．B
解析：A．明矾净水是铝离子水解成胶体，呈吸附性，与强氧化性无关，A错误；
B．高浓度白酒浸泡药材制成药酒，利用乙醇能溶解药材中某些成分的性质，是相似相溶原理的具体运用，B正确；
C．利用氢氟酸雕刻玻璃是利用氢氟酸能与二氧化硅反应的特殊性质，C错误；
D．用固体和铝粉制成管道疏通剂是因为的强碱性，促进油污水解，同时与铝粉反应生成气体，起到管道疏通的作用，不是因为吸水性，D错误；
故选：B。
5．D
解析：A．的中心原子C的孤电子对数为0，中心原子的杂化类型为，空间结构为直线形，选项A错误：
B．中O原子形成2个σ键，孤电子对个数=×（6-2×1）=2，价层电子对数为4，的中心原子O的杂化类型为，空间结构为V形，选项B错误：
C．的中心原子O的孤电子对数为=1，空间结构为三角锥形，选项C错误；
D．的中心原子S的价层电子对为，孤电子对数为，杂化类型为，空间结构为正四面体形，选项D正确；
答案选D。
6．D
解析：①BeCl2中孤电子对数==0；②CH4中孤电子对数==0；③NH3中孤电子对数==1；④CH2O中孤电子对数==0；⑤SO2中孤电子对数==1；⑥H2S中孤电子对数==2；⑦C单质中孤电子对数为0；⑧N原子中孤电子对数为0，分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是③⑤，故选D。
7．C
解析：A．HClO中O元素成负化合价，在结构中得到H和Cl共用的电子，因此HClO的电子式为，A正确；
B．中子数为10，质子数为8的O原子其相对原子质量为10+8=18，其原子表示为O，B正确；
C．根据VSEPR模型计算，NH3分子中有1对故电子对，N还连接有3和H原子，因此NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；
D．基态N原子是价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为，D正确；
故答案选C。
8．C
【分析】根据题中X、Y两元素可形成型共价化合物可知，本题考查原子核外电子排布及共价化合物判断，运用原子的电子排布规律及元素的判断、元素的电负性分析。
解析：A．X为Al，Y为Cl，二者可形成共价化合物，故A不符合题意；
B．X为S，Y为O，二者可形成共价化合物，故B不符合题意；
C．X为Ga，Y为F，二者可形成离子化合物，故C符合题意；
D．X为N，Y为H，二者可形成共价化合物，故D不符合题意；
故选C。
9．C
解析：A．由机理图可知，中间过程中OH-参与反应，该反应受体系pH的影响，故A正确；
B．从参与的反应可知中含有过氧键， 中也含有过氧键，结构中含有过氧键，具有类似于双氧水的强氧化性，说明、 均有较强的氧化性，故B正确；
C．如图中间产物 和中均存在非极性键，整个过程中存在非极性键断裂，故C错误；
D．由图可知该反应的反应物有：、OH- 、 HSO，生成物为：、SO、H2O，总反应方程式为：+OH- + HSO+SO+H2O，故D正确；
故选C。
10．D
解析：A．、、、的原子个数相同，价电子数不完全相同，它们不互为等电子体，A不符合题意；
B．、、、的原子个数相同，价电子数不完全相同，它们不互为等电子体，B不符合题意；
C．、、的原子个数不完全相同，价电子数也不完全相同，它们不互为等电子体，C不符合题意；
D．、、、的原子个数都为5，价电子总数都为32，它们互为等电子体，D符合题意；
故选D。
11．B
解析：A．在共价化合物中各原子均通过共用电子对相结合，不存在离子键，A错误；
B．离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的，因此，离子化合物中一定含有离子键；除离子键外，离子化合物中还可能含共价键，如NaOH是由Na＋和OH-结合而成的离子化合物，而OH-中含O—H共价键，故B正确；
C．稀有气体分子中不存在化学键，C错误；
D．在离子化合物中除阴、阳离子电荷之间的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用，D错误；
故选B。
12．C
解析：A．反应为可逆反应，充分反应后，反应物和生成物共存，A错误；
B．KCN为离子化合物，电子式为，B错误；
C．67g39Kl4C14N的物质的量为1mol，含中子数为35NA，C正确；
D．1molHl2CN中含有共价键4mol，数目为4NA，D错误；
答案选C。
13．C
解析：A．H元素的原子序数为1，“金属氢”中的氢原子只有1个质子，故A正确；
B．氢气转变为“金属氢”时，共价键H-H键断裂，故B正确；
C．由氢气转变为“金属氢”时，氢气中的共价键断裂，生成金属键，属于化学变化，所以氢气转变为“金属氢”时，肯定存在能量变化，故C错误；
D．“金属氢"具备超导性能，具有金属单质的特征，能够导电，故D正确；
故选C。
14．D
解析：①HCl的结构式为H—Cl，只含σ键，无π键；②H2O的结构式为H—O—H，只含σ键，无π键；③H2O2的结构式为H—O—O—H，只含σ键，无π键；④C2H4的结构式为，含σ键，其中碳碳双键中含一个π键；⑤C2H2的结构式为H—C≡C—H，含σ键，其中碳碳三键中含2个π键；综上所述，④⑤符合题意，D正确；
故答案选D。
15．B
解析：A．乙醇的结构式为，由结构式可知乙醇中原子之间都以单键相连，故A正确；
B．乙醇分子中含有3种活泼性不同的氢原子，左边碳原子连接的3个H原子活泼性相同，中间碳原子上的2个H原子活泼性相同，羟基上的氢原子，故B错误；
C．乙醇可以看作一个羟基取代了乙烷中的一个H原子，因此乙基连上一个羟基就形成了乙醇，故C正确；
D．乙醇中存在羟基，与水形成氢键，导致其易溶于水，故D正确；
答案选B。
二、填空题
16． ①③ ②④ ⑤ ①②③ ④⑤ ①③ ②④⑤ D
解析：Ⅰ. (1)由不同种非金属元素形成的共价键是极性键，则只含有极性键的是①③；
(2)由同种非金属元素形成的共价键是非极性键，则只含有非极性键的是②④；
(3)既含有极性键又含有非极性键的是⑤；
(4)单键都是σ键，双键或三键中既有σ键也有π键，所以只含有σ键的是①②③；
(5)既含有σ键又含有π键的是④⑤；
(6) 分子中各键全部为非极性键时，分子是非极性的（O3除外)。当一个分子中各个键完全相同，都为极性键，但分子的构型是对称的，则分子是非极性的，属于极性分子的是①③；
(7)分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷分布是均匀的，对称的，这样的分子为非极性分子，属于非极性分子的是②④⑤；
Ⅱ. σ键存在于单键中，在双键中一个为σ键，一个为π键；在三键中，一个为σ键，二个为π键；即可得COCl2 分子内含有3个σ键、1个π键；答案选D。
17． 2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑ ＞ Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol； 根据相似相溶原理，氨气分子和水分子均是极性分子，且氨分子和水分子间可以形成氢键，大大增强溶解能力
解析：(1)Al和氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和氢气，化学方程式为2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑；
(2)由反应Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3可知，Al3+结合OH-能力比强；
(3)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，1g H2(g)完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量，1mol H2(g)(即2g)完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol；
(4)根据相似相溶原理，氨气分子和水分子均是极性分子，且氨分子和水分子间可以形成氢键，大大增强溶解能力，因此，氨气极易溶于水。
18． sp2 sp3 C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
解析：CF2=CF2中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，聚四氟乙烯中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化；由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，所以聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，故答案为：sp2；sp3；C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定。
19．(1) 3d104s2 sp2
(2)O＞C＞H
解析：(1)Zn是30号元素，根据构造原理可知基态Zn原子的核外电子排布式是[Ar] 3d104s2，故其价电子排布式为3d104s2；
在该物质分子中C原子形成了共价双键，因此其杂化类型是sp2杂化；
(2)元素的非金属性越强，该元素的电负性就越大。在乙醇分子中含有C、H、O三种元素，元素的非金属性：O＞C＞H，则元素的电负性大小关系为：O＞C＞H。
20． 离子键、共价键 正四面体形
解析：(1)中存在共价键和共价键，铵根离子与硫酸根离子之间存在离子键，故其含有化学键的类型为离子键、共价键。故答案为：离子键、共价键；
(2)中中心B原子的价层电子对数为，且不含孤电子对，所以的空间结构是正四面体形；非金属性越强，电负性越大，、B、H三种元素中非金属性最强的是H元素，其次是B元素，非金属性最弱的是元素，所以、B、H三种元素的电负性由大到小的排列顺序为。故答案为：正四面体形；。
21．(1)①②③⑥⑦
(2)④⑤
(3) 三角锥形 直线形 正四面体形
(4) sp3 sp
解析：(1)单键全是σ键，双键含1个σ键和1个π键，三键含1个σ键和2个π键：
①HF结构式H-F，只含σ键；
②Cl2结构式Cl-Cl，只含σ键；
③H2O结构式H-O-H，只含σ键；
④N2结构式N≡N，含σ键和π键；
⑤C2H4结构式CH2=CH2，含σ键和π键；
⑥H2O2结构式H-O-O-H，只含σ键；
⑦H2结构式H-H，只含σ键；
综上所述，只含有σ键的是①②③⑥⑦；
(2)结合(1)可知既含有σ键又含有π键的是④⑤；
(3)NH3中N的价层电子对数=3+(5-1×3)÷2=4，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形；
BeCl2中Be的价层电子对数=2+(2-1×2)÷2=2，孤电子对数为0，空间构型为直线形；
SO中S的价层电子对数=4+(6+2-4×2)÷2=4，孤电子对数为0，空间构型为正四面体形；
(4)NH3中N的价层电子对数=3+(5-1×3)÷2=4，N为sp3杂化；
CO2中的价层电子对数=2+(4-2×2)÷2=2，C为sp杂化。
22． 共价
解析：反应②中形成的化合物是HCl，属于共价化合物，电子式为；反应③中Cl2分子中Cl-Cl被破坏，Cl2由Cl原子以共价键结合形成，则被破坏的化学键化学键属于共价键。
三、元素或物质推断题
23． N3->O2->Na+>Al3+ Na cd 2H2O2＋N2H4=N2＋4H2O
【分析】T最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，T为氧元素；X常温下单质分子为双原子分子，分子中含有 3 对共用电子对，X为氮元素；Y 的原子结构中M 层比K 层少 1 个电子，Y为钠元素；Z的离子是第三周期金属元素的离子中半径最小的，Z为铝元素。
解析：（1）根据元素周期律，电子层数相同时，序数小的离子半径大，则T、X、Y、Z 形成的简单离子半径由大到小的顺序是N3->O2->Na+>Al3+，故答案为：N3->O2->Na+>Al3+；
（2）根据元素周期律，同周期元素，金属性从左到右逐渐减弱，则钠的金属性比铝的金属性强；
a.熔点为物理性质，不能用熔点大小来比较金属性强弱，故a错误；
b.化合价可以衡量得失电子的数目，但不能用来说明是否容易得失电子，则不能通过钠和铝的化合价来说明钠和铝的金属性强弱，故b错误；
c.通过比较钠和铝与水反应的剧烈程度，可知钠比铝活泼，即钠的金属性强于铝，故c正确；
d.根据元素周期律，金属性强的元素对应的碱的碱性也强，故d正确；
综上所述，故答案为：Na；cd；
（3）由两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为过氧化钠，其电子式为；氮元素与氢元素形成的化合物W为N2H4，可用于作火箭的燃料，其电子式为，故答案为：；；
（4）化合形成化合物 Q为双氧水，化合物W为N2H4，二者发生氧化还原反应生成氮气和水，其反应的化学方程式为2H2O2＋N2H4=N2＋4H2O，故答案为：2H2O2＋N2H4=N2＋4H2O
