第2章分子结构与性质单元练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是
A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和N
C．1 mol配合物中σ键数目为6NA
D．该配合物为离子化合物，易电离，1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子
2．我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)Cl(用R代表)，经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子不同之处为
A．中心原子的VSEPR模型
B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
3．下列物质的性质或数据与氢键无关的是
A．乙酸极易溶于水
B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213℃
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比互溶
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
4．有机物中标有“ ”的碳原子的杂化方式依次为
A．sp、sp2、sp3 B．sp3、sp2、sp
C．sp2、sp、sp3 D．sp3、sp、sp2
5．下列有关杂化轨道理论的说法中正确的是
A．NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构一定是四面体形
D．AB3型的分子空间结构必为平面三角形
6．数据是科学推理中的重要证据，出下表中的数据，所得推论正确的是
羧酸
丙酸 4.88
乙酸 4.76
甲酸 3.75
氯乙酸 2.86
二氯乙酸 1.29
三氯乙酸 0.65
三氟乙酸 0.23
A．相同浓度下，乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B．烃基是吸电子基团，烃基越长，吸电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C．卤素原子是推电子基团，卤素原子使得羧基中羟基的极性变小，导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D．氟原子的电负性大于氯原子，使—的极性大于—的极性，使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大，导致三氟乙酸容易电离出氢离子
7．溶液中存在如下平衡：。已知蓝色与黄色的复合色为绿色，蓝色的溶液加热后会变为绿色，下列说法正确的是
A．上述平衡的正反应为放热反应
B．的空间构型为正四面体
C．为研究对平衡的影响，可向溶液中加入少量固体，充分搅拌后观察溶液颜色变化
D．加热蒸干溶液，最终会得到固体
8．科学家近期合成了一种配合物，该物质可以在温和条件下活化H2，将N3-转化为NH，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A．产物中N原子的杂化轨道类型为sp3
B．NH2-的VSEPR模型为四面体形
C．电负性大小：N>C>Fe
D．键角：NH>NH3
9．(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。其释氢方式主要有两种，水解释氢和热分解释氢。氨硼烷水解释氢时转化为；受热释氢时固体残留率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．分子中存在配位键
B．水解释氢的化学方程式
C．110℃时残留固体的化学式可能为
D．若B点一种产物的最简式就是分子式，则该产物分子中σ键∶π键=2∶3
10．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示。下列说法错误的是
A．1mol该物质中有15molσ键
B．全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同
C．中所有的氮原子在同一平面内
D．的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大
11．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y、Z处于同一周期，四种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A．简单氢化物的沸点：Z>Y
B．YF3的空间构型为三角锥形
C．X与W形成的二元化合物具有强还原性
D．Z的同周期元素中第一电离能比Z大的有3种
12．鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是
选项 粒子 空间结构 解释
A SO2 V形 S原子采取sp2杂化
B CO2 直线形 C原子采取sp2杂化
C C2H4 平面形 C原子采取sp3杂化
D 四面体形 Cl原子采取sp3杂化
A．A B．B C．C D．D
13．一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．基态Zn原子价电子排布式为
B．Cu与Zn相邻，第一电离能：
C．该物质中，的配位数为5，配原子为O、N
D．电负性由小到大的顺序为
14．下列说法错误的是
A．在现代化学中，常利用原子光谱中的特征谱线来鉴定元素
B．H-Cl中是p-p键
C．1mol丙酮()分子中含有键的数目为
D．一般来说，分子的极性越大，范德华力越大
15．氰气的化学式为，结构式为，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是
A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键
B．氰气分子中键的键长大于键的键长
C．1个氰气分子中含有3个键和4个键
D．不能与氢氧化钠溶液发生反应
二、填空题
16．回答下列问题：
(1)类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N=C=S)的沸点，其原因是_____。
(2)乙二胺(H2N－CH2－CH2－NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_____。
(3)PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。根据“相似相溶”原理分析黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大，原因是_____。
(4)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是_____(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)甲醇、乙醇、丙醇等饱和一元醇水溶性较好，随着饱和一元醇CnH2n＋1OH中n值增大，在水中溶解度_____(填“增强”或“减弱”)，原因为_____。
17．硼砂是含结晶水的四硼酸钠，请根据模型回答有关问题：
(1)硼砂中阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示，则在Xm-中的2号硼原子的价层电子对数为_____；m=_____(填数字)。
(2)硼可以与氮形成BN，其中B的化合价为_____，请解释原因：_____。
(3)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为_____；NaBF4的电子式为_____。
三、结构与性质
18．碳、氮、氧、氢是地球上极为丰富的元素。
(1)氢气分子的形成过程示意图如图，请据图回答相关问题。
氢气分子的形成过程示意图
H-H键的键长为_____，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是_____。
(2)下列说法正确的是_____。
A．一个氢气分子中含有一个π键
B．由①到④，电子在核间出现的概率增大
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．一个氢气分子中含有一个σ键
(3)CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有_____，CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N，相关化学键的键能如表：(单位kJ mol-1)
物质 化学键
单键 双键 三键
CO 351 745 1071.9
N2 193 418 946
结合数据说明CO比N2活泼的原因______。
(4)某有机物的结构式如图所示，则分子中有_____个σ键，____个π键。
(5)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生反应的热化学方程式为N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1038.7kJ mol-1。若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键有_____mol。
19．硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：
(1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
(2)的沸点低于，其原因是_______。
(3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。
A．I中仅有键
B．I中的键为非极性共价键
C．II易溶于水
D．II中原子的杂化轨道类型只有与
E.I~III含有的元素中，O电负性最大
(4)IV中具有孤对电子的原子有_______。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】Na＋与[Fe(CN)5(NO)]2－存在离子键，NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键，A正确；NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，共有6个，配位原子有C和N，B正确；1 mol配合物中σ键数目为(5×2＋1×2)×NA ＝12NA，C错误；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物，电离出2个Na＋与1个[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子，D正确。
2．C
【详解】R中两种阳离子分别是H3O＋、NH，二者的中心原子的VSEPR模型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是4，都是共价键，H3O＋、NH的空间结构分别为三角锥形、正四面体形。
3．D
【详解】乙酸与H2O分子之间可以形成氢键，增大了乙酸在水中的溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，对羟基苯甲酸形成分子间氢键，熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F键的键能比H—Cl键的大，与氢键无关。
4．B
【详解】甲基上C原子采取sp3杂化；碳碳双键上碳原子采取sp2杂化；碳碳三键的C原子采取sp杂化。
5．B
【详解】NCl3分子中氮原子上的价层电子对数=3＋=4，因此NCl3分子中氮原子采取sp3杂化，A错误；sp3杂化轨道是能量相近的原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混杂”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，B正确；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的VSEPR模型为四面体形，如甲烷分子，若中心原子有孤电子对，则空间结构发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，C错误，D错误。
6．D
【详解】A．由表可知电离平衡常数Ka=10-4.76，Ka=10-2.86，电离平衡常数越大电离程度越大，则相同浓度下，氯乙酸的酸性强于乙酸，A错误；
B．烃基为推电子基团，碳原子数越多，推电子能力越强，则酸性越弱，故酸性有：甲酸＞乙酸＞丙酸，B错误；
C．卤素原子为吸电子基团，卤素元素电负性越大，吸电子能力越强，故酸性：二氯乙酸＞一氯乙酸，C错误；
D．电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F-C极性大于Cl-C的极性，F元素吸引电子能力较大导致F3C-C极性大于Cl3C-C的极性，则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性较强，D正确；
故选：D。
7．C
【详解】A．蓝色的溶液加热后会变为绿色，说明加热平衡正向移动，则反应为吸热反应，A错误；
B．中铜离子形成4个配位键，为对称结构不是正四面体，B错误；
C．为研究对平衡的影响，可向溶液中加入少量固体，增加氯离子浓度，充分搅拌后观察溶液颜色变化，C正确；
D．氯化铜会水解生成氢氧化铜和挥发性盐酸，加热蒸干溶液，得到氢氧化铜，氢氧化铜受热分解，故最终会得到氧化铜固体，D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．产物N连接4根键，为杂化，A正确；
B．与H2O互为等电子体，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，B正确；
C．一般而言，金属元素的电负性小于1.8，非金属元素电负性大于1.8，C、N属于同一周期，从左到右电负性逐渐增大，Fe为金属元素，电负性最小，即得N>C>Fe，C正确；
D．与H2O互为等电子体，均存在两对电子对，键角相同，键角：H2O
9．D
【详解】A．N存在孤电子对，B原子为缺电子原子，其提供空轨道故存在配位键，故A正确；
B．根据题意氨硼烷水解释氢时转化为，水解释氢的化学方程式，故B正确；
C．110℃时， 根据图可知M(A) = M(NH3BH3) 93.55% =3193.55% =29，故A为BNH4，故C正确；
D．B点时，根据图可知M(B) = M(NH3BH3) 87.10% =3187.10%=27，B点一-种产物的最简式就是分子式，故B为NH2=B，键: 键为3：2，故D错误；
所以选择D。
10．D
【详解】A．单键构成σ键，1mol该物质中有15molσ键，故A正确；
B．全氮阴离子盐两种阳离子为：H3O+和NH，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型为：sp3杂化，故B正确；
C．氮原子之间除了形成σ键之外，还形成大π键，所以所有的氮原子在同一平面内，故C正确；
D．H2O分子内含有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致H2O分子的键角小于H3O+和NH，故D错误；
故选：D。
11．B
【分析】W是短周期元素，且能够形成离子W＋，其原子序数比Z等大，因此W为Na元素。根据结构示意图，8个Z原子均形成了2个共价键，原子序数比Na小，形成2个共价键的只有O元素，因此Z为O元素；4个X原子均形成1个共价键，且原子序数比O小，因此X为H元素。X、Y、Z形成了带2个负电荷的阴离子，则Y为B元素，B原子的最外层电子数为3，一般只形成3个共价键，在此结构中，2个B原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，形成的阴离子带有2个负电荷，因此可以综上X、Y、Z、W分别为H、B、O、Na。
【详解】
A．Y为B元素，其简单氢化物是BH3，BH3分子之间以分子间作用力结合。Z为O元素，其简单氢化物是H2O，H2O分子之间除存在分子间作用力外，还可以形成氢键，氢键的形成导致其熔沸点更大，故简单氢化物的沸点：Z＞Y，A正确；
B．BF3中B采取sp2杂化，无孤电子对，为平面三角形，B错误；
C．X为H元素，W为Na元素，X与W形成的二元化合物为NaH，H为-1价，该化合物易失去电子，具有强还原性，C正确；
D．一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，元素的第一电离能大于同一周期相邻元素。Z为O元素，在O的同周期元素中第一电离能比O大的有N、F、Ne，共3种元素，D正确；
故选B。
12．A
【详解】A．二氧化硫分子中硫原子的价电子对数=，采取sp2杂化，含有1对孤对电子，空间结构为V形，选项A正确；
B．CO2的C原子的价层电子对数为2+=2+0=2，C原子采用sp杂化，不含孤电子对，CO2的空间构型为直线形，选项B错误；
C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，选项C错误；
D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，选项D错误；
答案选A。
13．B
【分析】根据元素在周期表中的位置及价电子排布式可以判断其电离能的大小，根据图象判断中心离子和配位键及配位原子，利用元素周期律判断元素的电负性的大小；
【详解】A．锌原子的核外电子数为30，其位于元素周期表第4周期第ⅡB，基态Zn原子价电子排布式为，A正确；
B．锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态，故其第一电离能大于铜的，B错误；
C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，C正确；
D．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为，D正确；
故选B；
【点睛】此题考查元素周期律的应用及配位键，注意利用价电子排布式的判断元素性质，特别是电离能的大小比较。
14．B
【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，利用原子光谱中的特征谱线可鉴定元素，A正确；
B．H原子的s电子与Cl原子的p电子成键，所以H-Cl中形成s-p σ键，B错误；
C．1个丙酮分子中含有9个σ键和1个π键，所以1mol丙酮()分子中含有键的数目为，C正确；
D．一般来说，分子的极性越大，分子间的作用力越大，范德华力越大，D正确；
故选B。
15．C
【详解】A．稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；
B．成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故键比键的键长短，B错误；
C．单键为σ键、三键为1个σ键和2个π键，氰气的结构式为，1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；
D．卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，氰气性质与卤素气体单质相似，则氰气能与氢氧化钠溶液反应，D错误；
答案选C。
16．(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能
(2)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
(3)黄绿色固体是由极性分子构成的，而淡黄色固体是由非极性分子构成的，根据“相似相溶”原理可知，前者在水中的溶解度大于后者
(4)非极性
(5) 减弱 随着n值增大，醇与水的结构相似程度减小，所以溶解度减弱
【详解】(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能。
(2)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。
(3)H2O是极性分子，黄绿色固体也是极性分子。
(4)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，CrO2Cl2是非极性分子。
(5)饱和一元醇由于含有—OH，所以与水结构相似，但是随着碳原子数目增多，与水结构上的相似程度就减小，所以水溶性减弱。
17．(1) 3 2
(2) +3 N的电负性大于B的电负性
(3) 正四面体形
【详解】(1)根据图示可知，2号B原子的价层电子对数为3，且无孤电子对；根据图示可知，该阴离子的化学式为[H4B4O9]m－，其中H显＋1价，B显＋3价、O显－2价，所以m=2。(2)由于电负性：N>B，所以BN中B显＋3价。(3)BF的空间结构为正四面体形，NaBF4的电子式为。
18．(1) 0.074nm ①>⑤>②>③>④
(2)BCD
(3) σ键和π键 CO中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ-745kJ=326.9kJ；而N2中断裂第一个π键消耗的能量为946kJ-418kJ=528kJ，可见CO的一个π键容易断裂，因此CO比N2活泼
(4) 7 3
(5)3
【详解】(1)可以直接从题图中的有关数据读出H—H键的键长为0.074nm；由题图可以看出体系能量由高到低的顺序是①>⑤>②>③>④。
(2)一个氢气分子中含有一个σ键，A错误、D正确；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，由题图可以看出⑤的能量比④高，C正确。
(3)CO与N2的结构相似，所以N2与CO的分子中都包含的共价键有σ键和π键。CO中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ-745kJ=326.9kJ；而N2中断裂第一个π键消耗的能量为946kJ-418kJ=528kJ，可见CO的一个π键容易断裂，因此CO比N2活泼。
(4)分子中5个共价单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键，另2个是π键，故σ键总数是7，π键总数是3。
(5)反应中有4molN—H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2，则形成的π键有3mol。
19．(1)4s24p4
(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
(3)BDE
(4)O、Se
(5) > 正四面体形
【详解】（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。
（2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；
（3）A．I中含有苯环，除了有σ键之外还有其它化学键，A错误；
B．I中的Se-Se键是相同原子形成的共价键，为非极性共价键，B正确；
C．II为相对分子较大的有机物，一般不易溶于水，C错误
D．II的主要结构是苯环、碳碳双键和碳碳三键，其中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2，D正确；
E．I~III含有的元素包括：H、C、N、O、S、Se，O电负性最大，E正确；
故选BDE；
（4）根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：O、Se；
（5）根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为＞。中Se价层电子对数为，其立体构型为正四面体形；故答案为：＞；正四面体形。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
