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1、第2章分子结构与性质单元检测题一、单选题1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8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1：19在新型催化剂作用下，氧化可获得，反应为。下列说法正确的是A该反应中反应物键能总和大于生成物键能总和B反应中和的总能量大于的总能
2、量C上述反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成D的使用能降低该反应的焓变10下列事实不能用氢键来解释的是A密度：冰水B沸点：邻羟基苯甲醛PH3D浓的氢氟酸溶液中存在HF和H2F11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ABCD12常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx，CO和碳氢化合物等大气污染物，其简易工作原理如图。下列推断正确的是A若x=1，CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等B若x=2，碳氢化合物为C8H18，则碳氢化合物与NOx的反应只有极性键的断裂和形成C其他条件相同时，催化剂的比表面积越大，反应速率越大D三元催化剂能增大正反应速串，同时减小逆反应速率13
3、BF3与Na2CO3溶液反应生成NaBF4、NaB(OH)4、CO2。下列说法正确的是A CO2的电子式：B BF3的空间构型为三角锥形C NaBF4和NaB(OH)4均含有配位键D Na2CO3溶液为强电解质14乙酸乙酯与在硫酸作用下，发生下列水解反应：+，可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是A利用李比希燃烧法可以测定乙醇的分子式为B无法用红外光谱仪鉴别乙酸乙酯和乙醇C利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇的结构D运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的的位置15自然界中含硼的钠盐是一种天然矿藏，它的结构单元是由2个和2个缩合而成的双六元环，因此
4、写作，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，下列说法错误的是A基态硼原子核外有5种空间运动状态的电子B中B原子未达到8电子稳定结构C该盐的阴离子通过氢键相互缔合形成链状结构D已知为一元弱酸，其电离方程式可表示为二、填空题16化学键的键能是指气态基态原子间形成化学键时释放的最低能量。如：，即键的键能为，也可以理解为破坏键需要吸收的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据(单位：)：H-HS-SC-ClC-OCl-ClH-SC-IH-OH-ClC-FH-F键能436255330351243339218463432427568阅读上述信息，回答下列问题：(1
5、)根据表中数据判断的稳定性(填“大于”或“小于”)的稳定性_。试预测键的键能范围：_键键能O2，故B正确；C O3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。8A【详解】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。9C【详解】A该反应的H0，说明是放热反
6、应，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A错误；B该反应的H0，说明反应中和的总能量大于和的总能量，B错误；CCl2中含有非极性共价键，H2O中含有极性共价键，O2中含有非极性共价键，HCl中含有极性共价键，则反应有极性共价键、非极性共价键的断裂和形成，C正确；DRuO2是该反应的催化剂，催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应的H，D错误；故选C。10C【详解】A冰中分子间氢键较多，起到“支撑”作用，体积膨胀，密度：冰水，A不符合题意，B邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间作用力减弱，沸点降低，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间作用力增强，沸点升高，故沸点：邻羟基苯甲醛PH3，
7、不能用氢键来解释，C符合题意；D氟化氢分子间易形成氢键，同时氢氟酸也会发生自耦电离，导致浓的氢氟酸溶液中存在HF和H2F，D不符合题意；故选C。11A【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；BH2O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
8、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；DNF3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。12C【详解】A若x=1，CO和NO反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2，其中N2与NO的反应速率不相等，A错误；B若x=2，碳氢化合物为C8H18，产物是氮气、二氧化碳水，由于C8H18和N2中存在非极性键，则碳氢化合物与NOx的反应既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成，B错误；C其他条件相同时
9、，催化剂的比表面积越大，反应物之间的接触面积越大，所以反应速率越大，C正确；D三元催化剂能同等程度增大正逆反应速串，D错误；答案选C。13C【详解】A二氧化碳的电子式为：，A错误；BBF3中B原子的价层电子对数为3=3，B原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，B错误；CNaBF4和NaB(OH)4含有B与F、OH的配位键，C正确；DNa2CO3溶液是混合物，不是电解质，更不是强电解质，D错误；故选C。14D【详解】A李比希燃烧法是将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸
10、收管内，这两个吸收管增加的质量分别表示生成的二氧化碳和水的质量，由此即可计算样品中的碳、氢、氧的含量，从而确定有机物中C、H、O个数的最简整数比，故利用李比希燃烧法可以测定乙醇的实验式为C2H6O，不能确定分子式，A错误；B乙酸乙酯()含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:3:2，乙醇(CH3CH2-OH)含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:2:1，二者的核磁共振氢谱均有3个峰，但峰面积比不同，可以鉴别二者，B错误；C利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇分子中-OH的个数，不能确定乙醇的结构，C错误；D利用18O标记水分子为CH3CO18OCH2CH3
11、，可根据检测水解产物中乙酸有放射性或乙醇有放射性来确定C-O键的断裂位置，D正确；答案选D。15A【详解】A硼原子核外共有5个电子，分别占据1s、2s、2p轨道，因此有3种空间运动状态，A错误；B硼原子最外层只有3个电子，与氧原子共形成3对共用电子对，因此H3BO3中B原子未达到8电子稳定结构，B正确；C根据题述，可推知阴离子彼此间以氢键相互缔合形成链状结构，C正确；D硼酸为一元弱酸，并非本身能电离出H+，而是硼原子与水电离出的OH-中的O原子上的孤电子对形成配位键，故电离方程式为H3PO3+H2O B(OH)4-+H+，D正确；.故选A。16(1) 小于 (2) 放热 -185(3)能【解析
12、】（1）化学键键能越强，断开化学键所要吸收的能量越大，该化合物稳定性越高，由表中数据可得CCl4稳定性弱于CF4。原子半径越小，生成的共价键键能越大，卤族元素F、Cl、Br、I电子层数依次增加，半径依次增大，Br的半径介于Cl与I之间，则C-Br键能也介于C-Cl和C-I之间；（2）反应物断裂化学键吸收能量，生成物生成化学键放出能量，可得；H氯乙烷乙烷。18【详解】固体中存在氢键，则的链状结构为。19(1)防止浓盐酸挥发，可以使浓盐酸顺利滴下(2)2+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O(3)球形冷凝管(4)油浴加热(5)装置丙、丁之间缺少一个安全瓶(6)多孔硫颗粒状态为固体，该物
13、质可同时起催化剂作用和防止暴沸的作用(7) Cl原子电负性大，使羟基的极性增强，羟基H原子更容易电离，物质分子中烃基中Cl原子数目越多，羟基H就越容易电离，其相应的氯代乙酸的酸性就越强，故三氯乙酸最容易电离出氢离子，其酸性最强 +ClCH2COOH=ClCH2COO-+【分析】在甲中浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，在装置乙中用饱和NaCl溶液除去Cl2中杂质HCl，在装置丙中用浓硫酸干燥Cl2，然后将干燥纯净Cl2通入装置丁中，与一氯乙酸在S催化下加热发生取代反应产生三氯乙酸和HCl，多余的气体用NaOH溶液吸收，防止污染大气。【详解】（1）甲中用仪器X替换分液漏斗的好处是
14、能够防止浓盐酸挥发，可以使浓盐酸顺利滴下；（2）在甲中浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O ，该反应的离子方程式为：2+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O；（3）根据装置图可知：丁中仪器Y的名称是球形冷凝管；（4）制备三氯乙酸时，需要控制温度在140左右持续加热，由于水浴加热温度不能超过100，酒精灯直接加热温度不容易控制，因此丁的加热方法是采用140的油浴加热方式；（5）该反应装置中制取的干燥纯净的氯气直接通入三颈烧瓶中与一氯乙酸反应制取三氯乙酸，当制取的Cl2气流不充足，导致装置中气体
15、压强减小时，装置丁中反应液会通过导气管直接倒吸至浓硫酸中，引发危险，故装置中应该在丙、丁之间安装一个安全瓶，以防止倒吸现象的发生；（6）由于催化剂多孔硫颗粒状态为固体，该物质既可起催化剂作用，同时也可以防止液体暴沸，因此制备过程中无需沸石；（7）根据表格数据可知：pKa：ClCH2COOHCl2CHCOOHCCl3COOH，弱酸的pKa越大，则相应的弱酸的酸性就越弱，故酸性：ClCH2COOHCl2CHCOOHCCl3COOH，从结构分析，这是由于Cl原子电负性大，使羟基的极性增强，羟基H原子更容易发生电离。物质分子中烃基上Cl原子数目越多，羧基中羟基H越容易电离，因此相应的氯代乙酸的酸性就越
16、强，故三氯乙酸最容易电离出氢离子，其酸性最强；根据pKa可知酸性：H2SO3ClCH2COOH，根据复分解反应的规律，强酸可以与弱酸盐反应制取弱酸，可知：向Na2SO3溶液中加入足量的ClCH2COOH，发生反应产生NaHSO3、ClCH2COONa，该反应的离子反应方程式为：+ClCH2COOH=ClCH2COO-+。20(1) 2LiCoO2+Na2SO3+3H2SO4=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O 使硫酸与悬浊液充分接触反应，防止局部酸性过强产生二氧化硫逸出(或提高钴的还原率)(2)Co2+与NH3形成络合物，降低溶液中Co2+的浓度，使Co2+与OH-形成Co(O
17、H)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，防止形成凝乳状沉淀或胶体，便于过滤分离提纯(3)b(4)向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)。用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，充分振荡后分液，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO3溶液【分析】废旧锂电池正极材料主要含LiCoO2，将其粉碎后与Na2SO3、H2SO4溶液混合，发生氧化还原反应产生CoSO4，然后先加入氨水，使Co2+与NH3形成络合物，降低Co2+的
18、浓度，再滴加NaOH溶液，使Co2+与OH-形成Co(OH)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，但在制取Co(OH)2中，其中含有Co(III)，因此制备时必须加入一定量的还原剂，可根据还原性：Co3+H2O2，向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，使Co(III)转化为Co(II)。充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)萃取Co2+，为提高Co2+萃取率可用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，经充分振荡后分液，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，再分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO
19、3溶液，发生复分解反应产生CoCO3沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到纯净CoCO3。【详解】（1）以废旧锂电池正极材料主要含LiCoO2，将其粉碎后与Na2SO3混合得到悬浊液，然后边搅拌边滴加1 mol/L H2SO4溶液，发生反应产生CoSO4、Li2SO4、Na2SO4、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：2LiCoO2+Na2SO3+3H2SO4=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O；从分液漏斗中滴入1 mol/LH2SO4时，滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是使硫酸与悬浊液充分接触反应，防止局部酸性过强产生二氧化硫逸出(或提高钴的还原率)；（2）60时在搅
20、拌下向CoSO4溶液中加入氨水，调节pH至6后，再加入NaOH溶液，调节pH至9.5左右，一段时间后，过滤、洗涤，真空烘干得微米级Co(OH)2。制备时，在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是Co2+与NH3形成络合物，降低溶液中Co2+的浓度，使Co2+与OH-形成Co(OH)2的速率降低，从而得到较大颗粒的Co(OH)2，防止形成凝乳状沉淀或胶体，便于过滤分离提纯；（3）根据题目已知信息：水合肼(N2H4H2O)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N2，因此在处理含有Co(III)的Co(OH)2时，实验时应先打开滴液漏斗b滴入水合肼，将Co(III)还原为Co(II)，再打开滴液漏
21、斗a，滴入NaOH溶液；（4）利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的石墨、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴CoCO3，首先取一定量含钴废料，粉碎后，向其中加入2 mol/L稀硫酸和10%H2O2溶液，使Co3+反应变为Co2+，充分反应后过滤，向溶液中加入有机磷(HR)。用2 mol/L NaOH溶液调节pH为5.4左右(5.2-5.8之间)，充分振荡萃取Co2+后分液，弃去水层，向有机层中滴加2 mol/L H2SO4溶液，调节pH约为2，分液，边搅拌边向水层中滴加0.5 mol/LNa2CO3溶液，Co2+与反应变为CoCO3沉淀，充分反应后，静置后过滤，洗涤、干燥得到CoCO3。
22、21(1)3d6(2)硫酸根离子的键角大于水分子；水分子中的孤电子对较多，孤电子对与成键电子对的排斥力较大；(3)配位键；氢键(4) 从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入23滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液未出现血红色，则反应已经进行完全(5) 防止产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化 90.0%(6)在搅拌下向FeCl2溶液中缓慢加入氨水NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗海23次，取出最后一次洗涤的滤液，滴加AgNO3溶液，再滴入2mol/L硝酸，不出现自色沉淀【分析】FeCl2溶液与KOH溶液，反应得到成分为Fe和Fe3O4的黑
23、色沉淀；检验反应是否进行完全的方法是检验亚铁离子；焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是因为产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化，以此解题。【详解】（1）铁是26号元素，则Fe2+的价层电子排布式为3d6；（2）硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，水分子中的孤电子对较多，孤电子对与成键电子对的排斥力较大，故硫酸根离子的键角大于水分子；（3）由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离子与水分子间形成氢键，故答案为：配位键；氢键；（4）向装有50mL1molL1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)
24、中逐滴加入 100mL14 molL1KOH溶液，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀，反应的方程式为：；检验反应是否进行完全的方法是检验亚铁离子，则检验方法为：从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入23滴KSCN溶液，再加入少量新制氯水，若溶液未出现血红色，则反应已经进行完全；（5）由题给信息可知，产品中含有单质铁，故焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是防止产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化；根据方程式可知，理论上所得的Fe和Fe3O4的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应为，实际得到的产品3.24g，所以其产率为；（6）以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料a- Fe2O3，具体的步骤为：在搅拌下向FeCl2溶液中缓慢加入氨水NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5，静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗海23次，取出最后一次洗涤的滤液，滴加AgNO3溶液，再滴入2mol/L硝酸，不出现自色沉淀。答案第17页，共10页