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1、第二章 分子结构与性质检测题一、单选题1与NO互为等电子体的是ASO3BP4CCH4DNO22N2F4可作高能燃料的氧化剂，它可由以下反应制得：HNF2+Fe3+N2F4+Fe2+H+(未配平)。下列说法错误的是AN2F4分子中N-F键键角小于N2H4分子中N-H键键角B上述反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1C若生成标准状况下2.24LN2F4，转移电子0.2molDN2F4作氧化剂时，其还原产物可能是N2和HF3纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示，下列说法正确的是A化合物甲、乙均为手性分子B化合物甲中最多有8个原子共平面C化合物乙中采取sp3杂化的原子只有
2、N、CD化合物甲的沸点明显高于化合物乙4常温常压下，某金属有机老多孔材料()能催化与环氧丙烷的反应，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 Aa分子中氧原子的杂化类型为杂化Bb的一氯代物有2种C的过程有极性键的形成D能选择性吸附，减少的排放5下列叙述错误的是A非金属元素原子之间形成的化学键都是共价键B化学键包含键、键两种类型C键不能单独存在，一定和键共存D成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固6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： ZYB该结构中Z均满足8电子稳定结构CM的焰色试验呈黄色D氢键
3、的存在使该物质在水中的溶解性较大7某物质M是制造染料的中间体，它的球棍模型如图所示，由短周期X、Y、Z、W四种元素组成，X是原子半径最小的元素，W的3p轨道有一个未成对电子，Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物。下列说法正确的是A电负性：YZWB最简单氢化物沸点：YO2CO3是极性分子，O2是非极性分子DO3分子中的共价键是极性键12某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述错误的是A第一电离能：ZQWB简单离子半径：ZQWC该化合物中Z和Y原子的杂化方式都相同DY的氢化物
4、的沸点可能大于Q的氢化物的沸点13已知反应：，该反应可用于提纯末端炔烃。下列说法不正确的是A的电子式为BO的价电子排布图为C的空间充填模型为D中键与键的个数比为1：114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：ONCHB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-HO-H”“N，则N2F4中F为-1价，N为+2价，作氧化剂时只有N元素化合价才能降低，则还原产物可能是N2，HF不变价，故D错误；故选D。3B【解析】A项、手性碳原子必须含是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团，化
5、合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子，不可能是手性分子，故A错误；B项、由羰基上连有的原子共平面，与氧原子相连的原子共平面，三点共面的原理可知，与羰基碳原子相连的CH3和CH2可能各有2个原子与羰基2个原子共面，与氧原子相连的CH3和CH2上的碳原子可能与氧原子共面，则化合物甲中最多有8个原子共平面，故B正确；C项、化合物乙中的O、C、N均采取sp3杂化，故C错误；D项、化合物乙中含有氨基，分子间能够形成氢键，而化合物甲不能形成氢键，则化合物乙的沸点明显高于化合物甲，故D错误；故选B。【点睛】手性碳原子必须含是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团是解答关键，也是
6、难点和易错点。4B【解析】Aa分子中氧原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，故A正确；Bb中含有3种不同环境的氢原子，b的一氯代物有3种，故B错误；C a和CO2发生加成反应生成b，该过程中有C-O极性键形成，故C正确；D能催化与环氧丙烷的反应，说明能选择性吸附，利用该反应可减少的排放，故D正确；故答案选B。5B【解析】A非金属元素原子间只能形成共价键，A项正确；B化学键包含离子键、共价键、金属键等，共价键包括键、键两种类型，B项错误；C分子中共价单键均为可键，共价双键和三键中含键和键两种类型，键不能单独存在，一定和键共存，C项正确；D成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，电子在核间出现的概率
7、就越大，所形成的共价键就越牢固，D项正确。故选：B。6D【解析】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。【解析】A同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性： OC，故A正确；BO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；CM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。7C【解析】由M的球棍模型可知
8、，X、Y、Z、W形成共价键的数目分别为1、2、6、1，由短周期X、Y、Z、W四种元素组成，X是原子半径最小的元素，则X为H元素，W的3p轨道有一个未成对电子，则W为Cl元素；Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物，则Y为O元素、Z为S元素。【解析】A元素的非金属性越强，电负性越大，氯元素的非金属性强于硫元素，则电负性强于硫元素，故A错误；B水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水分子间的作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，故B错误；C过氧化氢的空间构型为结构不对称的书形，属于极性分子，故C正确；D三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面正三角形，
9、故D错误；故选C。8A【解析】A.中氢原子与氧原子之间形成极性键，氧原子与氧原子之间形成非极性键，A正确；B.有化学键断裂的过程不一定发生化学反应，如熔化过程离子键断裂，B错误；C.非金属元素之间也可形成离子化合物，如铵盐，C错误；D.不是全部盐、碱、金属氧化物中都含有离子键，如氯化铝是共价化合物，不含离子键，D错误；答案选A。9B【解析】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。10D【解析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物
10、结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。【解析】AW、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；BQ、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；CN元素2p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。11D【解析】AO3和O2是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；BO3是极性分子、O2是非极性分子，根据相似相容原理，在水中的溶解度：O3O2，故B正确；C O3
11、的空间结构为V形，分子中正负电荷中心不重合，O3是极性分子，O2是非极性分子，故C正确；DO3分子中的共价键是非极性键，故D错误；选D。12C【解析】X的原子半径是元素周期表中最小的，则X为H元素，由该化合物的结构图可知，Y为第A族元素，Q为A族元素，W为第IA族元素，又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，则Y为C元素，Q为O元素，W为Na元素，Z为N元素，据此分析解答。【解析】A 同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势，但是第VA族元素的价电子处于半充满的稳定状态，较难失电子，则其第一电离能比同周期第A族元素的第一电离能大，故第第
12、一电离能：NOC，故A正确；B N3-、O2-、Na+的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：N3-O2-Na+，故B正确；C 该化合物中N原子形成3根键和1对孤电子对，故其杂化方式为sp3，饱和C原子采取sp3杂化，形成双键的C原子采取sp2杂化，故C错误；D C的氢化物为烃，常温下，含C原子数较多的烃可以呈固态，O的氢化物为水、过氧化氢，常温下为液态，故D正确；故选C。13A【解析】A电子式为，A错误；BO的电子排布式为1s22s22p4，价电子排布图为，B正确；CH2O空间构型为V形，且氧原子半径大于H原子，图示空间充填模型正确，C正确；D银离子和氰酸根离子形成的
13、配位键属于键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有一个键和2个键，故键和键的个数比为4：4=1：1，D正确；故答案选A。14D【解析】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-HO-HF-H，故D正确；故选D。15D【解析】AC
14、l2中含有的是Cl-Cl非极性共价键，故A错误；BNaOH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；DNa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。16(1) 离子(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl(3)NH4Cl(4)【解析】（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
15、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。17 平面三角形 角形 直线形 角形 平面三角形 直线形 【解析】(1)，中，的价电子对数为，孤电子对数为0，为平面三角形；中，S的价电子对数为，孤电子对数为2，为角形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为0，为直线形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为1，为角形；分子中有1个碳氧双键，看作1对成键电子，2个单键为2对成键电子，C原子的价电子对数为3，且无孤电子对，所以分子的空间结构为平面三角形
16、；分子的结构式为，含有1个键，看作1对成键电子，1个单键为1对成键电子，故C原子的价电子对数为2，且无孤电子对，所以分子的空间结构为直线形。故答案为：平面三角形；角形；直线形；角形；平面三角形；直线形。(2)甲醛为平面形分子，由于键与键之间的排斥作用大于2个键之间的排斥作用，所以甲醛分子中的键角小于120。故答案为：。分子中，原子的价电子对数是，成键电子对数为2，孤电子对数为1，故分子的空间结构为角形，的键角120。故答案为：。分子中，P的价电子对数为含有1对孤电子对，由于孤电子对与键的排斥作用大于键间的排斥作用，所以的键角小于10928。故答案为：。(3)型微粒，中心原子上无孤电子对的呈平面
17、三角形，有1对孤电子对的呈三角锥形，所以化学式分别是、。故答案为：；(4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F组成的中性分子中，平面形分子为，三角锥形分子为，四面体形分子为。故答案为：；。18(1) 120 522kJ(2) C 【解析】（1）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，可由石墨剥离而成，其中碳原子采取sp2杂化，形成平面六元并环结构，其中碳碳键的键角为120；答案为：120。i.由于C原子半径小于Si原子半径，则键长：SiSi键大于SiC键，键能：SiSi键小于SiC键，故x226kJ/mol；答案为：。ii.Si燃烧反应的化学方程式为Si+O2SiO2，根据H=反应物
18、的键能总和-生成物的键能总和，则该反应的H=2E（SiSi）+E（O=O）-4E（SiO）=2226kJ/mol+498kJ/mol-4368kJ/mol=-522kJ/mol，即1molSi完全燃烧放出的热量约为522kJ；答案为：522kJ。（2）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5；由于N2F2存在顺式和反式两种同分异构体，故两个N原子间形成氮氮双键，N2F2的结构式可表示为FN=NF，双键中含一个键、一个键，即两个氮原子之间的键型组成为一个键、一个键，选C；顺式结构中两个F原子在双键的同一侧，顺式异构体的结构式为；答案为：C，。
19、19(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
20、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；BHCN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+1-22）=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
21、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。20(1) 9(2) 正四面体形 Mg【解析】(1)钛原子为22号元素，其基态原子的核外电子排布式为Ar3d24s2，则钛原子的价电子排布式为3d24s2；Ti失去4个电子得到Ti4+，则基态Ti4中的核外电子排布为1s22s22p63s23p6；s能级有一个原子轨道，p能级有3个原子轨道，因此Ti4中的核外电子占据的原子轨道数为1+1+3+1+3=9，占据几个轨道就有多少种空间运动状态，则基态中的核外电子有9个空间运动状态；(2)中有4个键，无孤电子对，的
22、空间构性为正四面体；杂化轨道数等于价层电子对数，即中B的杂化类型为sp3；中H显-1价，B显+3价，则H的电负性大于B，Ti为金属，Ti的电负性小于B，电负性大小顺序是HBTi；根据电离能的概念，从表中数据得知，I3I2，从而推出该元素最外层有2个电子，M是第三周期金属元素，因此推出M为Mg。21 平面三角形 三角锥形 、 分子中的C原子上没有孤电子对，分子中N原子上有1个孤电子对，分子中O原子上有2个孤电子对，中心原子上孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，则键角越小【解析】(1)分子中的B原子采取杂化，所以其分子的空间结构为平面三角形；分子中的N原子采取杂化，存在一个孤电子对，所以其
23、分子的空间结构为三角锥形，故填平面三角形、三角锥形；(2)乙烷分子中的碳原子采取杂化，乙烯和苯分子中的碳原子均采取杂化，乙炔分子中的碳原子采取杂化，故填、和、；(3)、分子中的O、N、C原子均采取杂化，而在O原子上有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N原子上有1个孤电子对，对成键电子对的排斥作用没有水分子的大；C原子上无孤电子对，键角最大，故填分子中的C原子上没有孤电子对，分子中N原子上有1个孤电子对，分子中O原子上有2个孤电子对，中心原子上孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，则键角越小。22(1) 直线 (2) 平面三角 三角锥 平面三角 三角锥 正四面体 (3)
24、四面体 【解析】中心原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数；键个数=配原子个数，孤电子对个数=，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；据此确定VSEPR模型，实际空间构型要去掉孤电子对。（1）三原子分子常见的空间结构有V形或直线形。分子中，中心原子孤电子对数、价电子对数2+0=2，则其空间构型为直线形，H2O分子中，中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4，故空间构型为V形。（2）四原子分子常见的空间结构有平面三角形和三角锥形，如甲醛分子呈平面三角形，键角约为120；氨分子呈三角锥形，键角为107；需要注意的是白磷分子呈正四面体形形，键角为60。
25、（3）五原子分子最常见的空间结构为四面体形，如常见的呈正四面体、键角是。23(1) 正四面体 (2) 反应I的，反应的，400后随温度升高反应I平衡逆向移动，使的转化率不断下降，反应II平衡正向移动，使的转化率不断上升，且上升幅度超过下降幅度 中电负性较强氧吸附在含有氧空穴位的结构上形成中间体，由于中间体中的Fe与O的相互作用强于C与O的相互作用，因而会断键脱除CO，同时得到OFeO的结构【解析】（1）同周期元素第一电离能除了第二和第五主族的异常外逐渐增大，故B、C、N、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为。的价层电子对数为，故其空间构型是正四面体；还有可能得到的中间体的结构示意图为；（2）
26、400后，随温度升高转化率不断上升的原因是反应I的，反应的，400后随温度升高反应I平衡逆向移动，使的转化率不断下降，反应II平衡正向移动，使的转化率不断上升，且上升幅度超过下降幅度；从电负性的角度，过程和能发生的原因是中电负性较强氧吸附在含有氧空穴位的结构上形成中间体，由于中间体中的Fe与O的相互作用强于C与O的相互作用，因而会断键脱除CO，同时得到OFeO的结构。24(1) 分子对称性越高，熔点越高 小于(2)冰中氢键数目比(HF)n中多【解析】（1）根据表格数据，同分异构体分子对称性越高，熔点越高。的对称性比差，分子对称性越高，熔点越高，所以熔点：小于；（2）1molHF只能形成1mol氢键，1molH2O能形成2mol氢键，由于冰中氢键数目比(HF)n中多，所以 (HF)n沸点低于冰。25错误，分子的中心原子若通过杂化轨道成键，该分子不一定为正四面体形结构，如CH4中C原子发生杂化，为正四面体结构；NH3中N原子发生杂化，但其分子为三角锥形，水中O原子发生杂化，但其分子构型V型。【解析】子的中心原子若通过杂化轨道成键，该分子不一定为正四面体形结构，如CH4中C原子发生杂化，为正四面体结构；NH3中N原子发生杂化，但其分子为三角锥形，水中O原子发生杂化，但其分子构型V型。答案第19页，共10页