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1、第二章 分子结构与性质 测试题一、选择题1下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是A红外光谱B质谱法C色谱法D核磁共振氢谱2氨气和氟气的反应方程式为，下列说法错误的是A的球棍模型： BHF分子间的氢键： C的电子式： D中子数为10的氟的核素：3某物质的结构简式如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Z是同周期原子半径最小的原子，W的原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法正确的是AW的最高价氧化物对应的水化物为强酸BX、Y、Z最简单氢化物的沸点：YZXC常温下，Z单质与NaOH溶液反应的离子方程式为：Z2+2OH-=Z+ZO-+H2OD在加热的条件下，Na与Y2充分
2、反应的生成物中阳离子与阴离子的个数比为1：14下列叙述中正确的是ACS2、H2O都是直线形分子B的空间结构为平面三角形C氨气极易溶于水，是因为氨气与水形成了氢键这种化学键DHCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与范德华力大小有关5下列关于化合物的说法正确的是A只含有共价键的物质一定是共价化合物B由两种原子组成的纯净物一定是化合物C共价化合物熔化时破坏共价键D熔融状态下不导电的化合物一定是共价化合物6硼氢化钠()被称为“万能还原剂”，能与水反应产生，在催化剂钉()表面与水反应的历程如图所示：下列说法错误的是A元素钉位于第五周期族B中含有离子键、共价键、配位键C中B的杂化方式为D过程中产生1 mo
3、l ，转移电子的物质的量为2 mol7在几何构型中，的键角应为AB大于C小于D8某新型电池的固态电解质由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、R五种短周期元素组成，五种元素的原子最外层电子数之和为25。Y是地壳中含量最多的元素，且与X、Z、R在周期表中位置相邻。下列说法正确的是A原子半径：B氧化物对应水化物酸性：C简单氢化物的稳定性：D分子的空间构型为平面三角形9科学家研制了一种可水解生成次氯酸的新型漂白剂，其分子结构可用如图表示。W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1molL-1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是A原子半径：B最简单氢化物的
4、热稳定性：XYCZ的含氧酸的酸性可能弱于W的含氧酸酸性D如图分子中的 W=Y键是极性共价键，且共用电子对偏向W10H2和CO在催化剂作用下，可以合成多种烃类化合物，该反应部分历程和相对能量关系如图所示(*表示物质处于吸附态，TS表示过渡态)。下列说法错误的是A使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能)B在途径中，*CH2OH与*H反应生成*CH2、*OH和*H的过程是*CO+4*H*CH2+*OH+*H的决速步骤C1个CO分子中含有1个配位键D*CHOH+2*H*CH2OH+*H过程中有极性键和非极性键的形成11下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是A+HCNB+NH3+HClCCH
5、3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2ODCH3CH=CH2+H2CH3CH2CH312下列说法正确的是A键是由两个电子的p轨道“头碰头”重叠形成的B键是镜面对称，而键是轴对称C乙烷分子中的共价键全为键，而乙烯分子中含键和键DH2分子中只含键，而Cl2分子中还含键13氨硼烷()含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料，氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构如图所示；下列有关物质结构与性质的说法正确的是AH、B、N中，原子半径最大的是NB与原子总数相等的等电子体，其熔点比低C分子中，与N原子相连的H呈负电性()，与B原子相连的H呈正电性()D在上述水解反应中，B原子的杂化轨道类
6、型由变为14中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成，开启了“向空气要面包”的新技术。下列有关说法错误的是A合成过程中发生的转化，其中C原子杂化方式发生了变化B“向空气要面包”还可以指天然固氮()产生硝态氮肥的过程C淀粉用途广泛，如制作各种食品、酿酒、检验加碘食盐中的碘单质等D该技术可以减缓给环境带来的负担，有利于“碳中和”“碳达峰”的实现15下列说法中正确的是A硅原子有14种不同运动状态的电子B价层电子轨道表示式违背了泡利原理C可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键DP4和CH4都是正四
7、面体形分子，且键角都为10928二、填空题16LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_17请填写下表：空间构型杂化方式分子类型(极性或非极性)二氧化硫_氨气_三氧化硫_18sp杂化轨道BeCl2分子的形成sp杂化轨道是由_轨道和_轨道杂化而得。sp杂化轨道间的夹角为_，呈_ 。如BeCl2，杂化后的_轨道分别与氯原子的_轨道发生重叠，形成_键，构成直线形的BeCl2分子。sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成键，如乙炔分子中的_键的形成。19氧是地壳中含量最多的元素，氮是空气中含量最多的元素。（1）中的O-H键、分子间的范德华力
8、和氢键由强到弱的顺序依次为_。（2）的沸点高于，其原因是_。（3）N、P、As都属于第A族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为_（填分子式，下同）_。（4）如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2）。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_（填标号）。a. b. c. d.20根据要求完成下列问题：(1)指出配合物K3Co(CN)6中的中心离子、配位体及其配位数：_、_、_。(2)下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子_、_。(3)在下列物质CO2、NH3、CC
9、l4、BF3、H2O、SO2、SO3、PCl3中，属于非极性分子的是(填编号)_。(4)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“”、“”或“ZX，B正确；C由分析可知，Z为F，则常温下，Z单质与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Z2+4OH-=4F-+O2+2H2O，C错误；D由分析可知，Y为O，在加热的条件下，Na与Y2充分反应的生成物即Na2O2中阳离子即Na+与阴离子即的个数比为2：1，D错误；故答案为：B。4D解析：ACS2是直线形分子，而H2O是V形分子，A错误；B中中心Cl原子价层电子对数是3+=4，Cl原子上有1对孤电子对，因此的空间结构为三角锥形分子，B错误；C氨气极易溶于水，是因为N
10、H3、H2O都是极性分子，由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中，且氨气与水分子之间形成了氢键，增加了分子之间的吸引作用，但氢键属于分子间作用力，而不属于化学键，C错误；DHCl、HBr、HI都是由分子构成的物质，分子之间一分子间作用力结合。结构相似，物质分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，所以HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与范德华力大小有关，D正确；故合理选项是D。5D解析：A只含有共价键的物质也可能是单质，A错误；B由两种原子组成的纯净物也可能是单质，如HD，B错误；C大部分共价化合物熔化时不破坏共价键，如冰融化破坏分子间作用力，C错误；D熔融
11、状态下不导电的化合物一定是共价化合物，D正确；故选D。6D解析：A元素钌为44号元素，位于第五周期第VIII族，A正确；B中含有钠离子和间存在离子键，中硼与其中3个氢形成共价键，与一个氢形成配位键，B正确；CBH3分子中B原子的价层电子对数为，B的杂化方式为sp2杂化，C正确；D从图中可以看出，过程中发生反应HB(OH)2+2H2O+e- =+H2，则产生1molH2，转移电子的物质的量为mol，D错误；故选D。7C解析：在中，Cl原子的价层电子对数为4，Cl原子发生sp3杂化，由于Cl原子的最外层还有1个孤电子对，孤电子对与成键电子间存在排斥作用，键角减小。在正四面体结构的分子(如CH4)中
12、，键角为，则中的键角小于，故选C。8A【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、W、R五种短周期元素组成， Y是地壳中含量最多的元素，Y为氧，Y与X、Z、R在周期表中位置相邻，则XZR分别为氮、氟、硫；五种元素的原子最外层电子数之和为25，则W为钠；解析：A同主族时电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A正确；B非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，没有说明是否为最高价氧化物对应水化物，不能判断其酸性，B错误；C非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：，C错误；D分子中N原子的价层电子对数为3=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，
13、D错误；故选A。9C【分析】W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1molL-1Z的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；Z与Y位于不同周期，则Y为第2周期元素。从图中可以看出，X形成3对共用电子、W形成4对共用电子、Y形成2对共用电子，则X、W、Y的最外层电子数分别为5、4、6，从而得出X、W、Y分别为N、C、O。所以W、X、Y、Z分别为C、N、O、Cl元素。解析：AW、X分别为C、N元素，二者位于同周期，且C在N的左边，所以原子半径：，A不正确；BX、Y分别为N、O元素，最简单氢化物为NH3和H2O，非金属性NO，则热稳定性：NH3H2O，B不正确；CZ、W分别为C
14、l、C元素，Z的含氧酸HClO的酸性弱于W的含氧酸H2CO3的酸性，C正确；D如图分子中，C=O键是极性共价键，由于非金属性CO，所以共用电子对偏向O，D不正确；故选C。10D解析：A催化剂改变反应历程降低了反应的活化能，使用高活性催化剂可以降低反应的最大能垒(活化能)，A正确；B过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；据图可知在途径中，*CH2OH与*H反应生成*CH2、*OH和*H的过程是*CO+4*H*CH2+*OH+*H的决速步骤，B正确；C一氧化碳分子中有两个共
15、价键和一个配位键，C正确；D*CHOH+2*H*CH2OH+*H过程中有碳氢极性键，没有非极性键的形成，D错误；故选D。11D解析：A乙醛和HCN发生加成反应，乙醛中碳氧双键断开成单键，HCN中极性键H-C键断裂，显正电性的H加到显负电性的O上成为羟基，该反应可以用反应物中键的极性解释，故A不选；B乙酰氯中的C-Cl键断裂，NH3中的一个N-H键断裂，断裂的都是极性键，C和N形成极性键，H和Cl形成极性键，生成乙酰胺和HCl，可以用反应物中键的极性解释，故B不选；C乙醇和HBr发生取代反应，乙醇中的C-O极性键断裂，HBr中的极性键H-Br键断裂，形成新的C-Br极性键和H-O极性键，该反应可
16、以用反应物中键的极性解释，故C不选；D丙烯和氢气加成，断裂的是碳碳间的键和氢气分子中的H-H非极性键，故该反应不能用反应物中的键的极性解释，故D选；故选D。12C【分析】键是“头碰头”重叠形成，可沿键轴自由旋转，为轴对称；而键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，重叠程度小，为镜像对称，以此来解答。解析：A键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，键是“头碰头”重叠形成，A错误；B键是轴对称，而键是镜面对称，B错误；C乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个键，则乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含键和键，C正确；DH2和Cl2分子中只含单键，只有键，D错误；故答案为：C。13B解析：AH、B、N中，
17、B、N均有2层，B的核电荷数较小，原子半径最大的是B，故A错误；B与相比，为极性分子，且中H原子有不同的电性，分子间作用力较强，所以熔点较高，故B正确；C分子中，N原子电负性大于H，与N原子相连的H呈正电性(H+)，故C错误；D中N原子杂化方式为sp3，中N原子杂化方式为sp2，故D错误；故答案为：B。14C解析：A根据杂化轨道理论可知，CO2、CH3OH、HCHO中C分别采用sp、sp3、sp2杂化，故合成过程中发生的转化，其中C原子杂化方式发生了变化，A正确；BN2与O2在放电条件下转化为NO，进而转化为硝态氮肥从而促进农作物特别是粮食作物增产，故“向空气要面包”还可以指天然固氮()产生硝
18、态氮肥的过程，B正确；C加碘盐中加入的不是碘单质而是KIO3，KIO3不能使淀粉溶液变蓝，C错误；D该技术能够将CO2转化为淀粉，故可以减缓给环境带来的负担，有利于“碳中和”“碳达峰”的实现，D正确；故答案为：C。15A解析：A在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；硅原子有14个电子，则有14种不同运动状态的电子，故A正确；B泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子；符合泡利原理，故B错误；C甲烷分子中没有电负性很大的元素，不能与水分子间形成氢键，故C错误；DP4为，键角为60，故D错误；故选A。二、填空题16
19、正四面体 sp3解析：LiAlH4中的阴离子是 ，中心Al原子价层电子对数为，无孤电子对，空间构型是正四面体、中心原子的杂化形式为sp3。17 V sp2 极性 三角锥形 sp3 极性 平面三角形 sp2 非极性【分析】根据价层电子对互斥理论，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-xb)，确定微粒空间构型和中心原子杂化方式；根据正负电荷重心是否重合确定分子的极性。解析：SO2中S原子含有2个键，孤电子对个数=(6-22)=1，其价层电子对个数是3，采用sp2杂化，为V形结构，分子中正负电荷重心不重合，是极性分子；NH3中N原子含有3个键，孤电子对个数=(
20、5-13)=1，其价层电子对个数是4，采用sp3杂化，为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，是极性分子；SO3中S原子含有3个键，孤电子对个数=(6-23)=0，采用sp2杂化，为平面三角形结构，分子中正负电荷重心重合，是非极性分子；故答案为：V；sp2；极性；三角锥形；sp3；极性；平面三角形；sp2；非极性。18 一个ns 一个np 180 直线形 2个sp杂化 3p 形成2个键 碳碳三键解析：根据B原子激发过程可知：sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道杂化而得。根据杂化过程图可知，sp杂化轨道间的夹角为180，呈直线形。如BeCl2杂化过程图，杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原
21、子的3p轨道发生重叠，形成形成2个键键，构成直线形的BeCl2分子；sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成键，如乙炔分子中的碳碳三键键的形成。19 O-H键 氢键 范德华力 能形成分子间氢键，而能形成分子内氢键 NH3 AsH3 PH3 c【分析】（1）共价键的键能大于氢键的键能，氢键的键能大于范德华力；（2）分子间形成的氢键与分子内形成的氢键对物质熔沸点的影响；（3）分子间能形成氢键的物质的熔沸点比分子间不能形成氢键的物质的熔沸点高；（4）形成氢键的条件。解析：（1）O-H键属于化学键，氢键和范德华力均属于分子间作用力，化学键的键能比氢键的键能大，氢键比范德华力强；（2）和分子间都
22、存在范德华力，但前者只能在分子间形成氢键，后者在分子内形成氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，故前者的沸点高于后者的沸点。（3）N、P、As元素形成的简单氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，它们的结构相似，NH3分子间能形成氢键，其沸点最高,AsH3的相对分子质量大于PH3，则AsH3的范德华力强于PH3的范德华力，故AsH3沸点高于PH3的沸点。（4）形成氢键的一般条件：AHB (A、B为N、O、F，“”表示共价键，“”表示形成的氢键)，题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有NH4+符合要求。20 Co3+ CN- 6 第一种分子结构有
23、手性碳原子， 第二种分子结构没有手性碳原子 sp3 正四面体 V形 水分子之间存在氢键解析：(1)由配合物K3Co(CN)6结构可知，中心离子为Co3+、配位体是CN-、配位数为6；。(2)连接4个不同的原子团或原子的碳原子是手性碳原子，图中标“*”为手性碳原子，该结构中碳原子连有相同的原子团或原子，无手性碳原子；(3)CO2中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；NH3中N元素化合价为-3，N原子最外层5个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；CCl4中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，对称结构，正负重心重合
24、，为非极性分子；BF3中B元素化合价为+3，B原子最外层3个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；H2O中O元素化合价为-2，O原子最外层6个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；SO2中S元素化合价为+4，S原子最外层6个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；SO3中S元素化合价为+6，S原子最外层6个电子全部成键，对称结构，正负重心重合，为非极性分子；PCl3中P元素化合价为+3，P原子最外层5个电子未全部成键，不对称结构，正负重心不重合，为极性分子；由上述分析得，属于非极性分子的是；(4)同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸
25、的酸性越强，H2SO4中S元素化合价为+6价，H2SO3中S元素化合价为+4价，故酸性H2SO4H2SO3，HClO3中Cl元素化合价为+5价，HClO4中Cl元素化合价为+7价，故酸性HClO3HClO4；(6)H2S分子价层电子对数=2+=4，有两对孤电子对，则中心原子S原子采取sp3杂化，VSEPR构型为正四面体型，分子的立体构型为V形；(5)水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物，所以H2O的沸点(100)比H2S的沸点(-61)高。21 F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小解析：NF3及NH3均为三角锥型结构，F的电负性
26、比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小；故答案为：【分析】A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素，A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，而溶于水呈碱性的气体为氨气，则A为H元素，B为N元素；A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物，H能与O结合形成1:1或2:1的化合物，则C为O元素，D为Na元素；E与C的最外层电子数相同，则E为S元素，据此答题。解析：(1)D为Na元素，其原子结构示意图为；E为S元素，S在元素周期表中的位置为第三周期第A族；(2)A与C形成原子个数比为1:1的化合物甲，则化合物甲为H2O2，其H与O之间形成的化学键类
27、型为极性共价键，O与O之间形成的化学键类型为非极性共价键；(3)D与C按原子个数比为1:1形成化合物为Na2O2，其电子式为；(4)非金属性越强其气态氢化物的稳定性越强，由于O的非金属性强于N，则H2O的稳定性强于NH3；(5)F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。若将F金属投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色溶液M，则F为金属Fe，M为FeCl2，FeCl2的酸性溶液可以和H2O2反应，反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；(6)固体的S能量比气体的S要小，所以同样生成一样能量的气态SO2，那么固体S反应放出的热量较少，故HlH2。23(1) 恒压滴液漏斗 导气和防倒吸
28、(2)(3)肼的产率降低(4) 氨水 黑色固体全部溶解，产生无色气体，无色气体迅速变为红棕色 还原性(5)能与形成氢键(6)1【分析】装置A用NH4Cl和Ca(OH)2固体制取氨气，C装置中用高锰酸钾和浓盐酸制取氯气，氯气通入NaOH溶液中制取NaClO，NaClO和氨气反应生成肼。解析：（1）仪器b的名称为恒压滴液漏斗，仪器a的作用是导气和防倒吸。（2）装置A试管中发生反应产生氨气，化学方程式（3）浓盐酸有挥发性，C中产生的氯气中混有HCl，HCl会与B中NaOH溶液反应，导致肼的产率降低。（4）根据“可溶于氨水”和“黑色固体部分溶解”即可知道操作1加入试剂是氨水；根据结论“黑色固体是Ag和”可知，加入稀硝酸后的现象是黑色固体全部溶解，产生无色气体NO，无色气体迅速变为红棕色的NO2；黑色固体中Ag的存在说明肼具有还原性，由AgOH分解产生，AgOH的存在说明肼具有碱性。（5）肼分子中有氮原子，氮原子上连有氢原子，能与水分子形成氨键，肼往往以的形式存在于溶液中。（6）联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为，理论上1kg联氨可除去水中溶解的氧气的质量为1kg。学科网（北京）股份有限公司