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1、第2章微粒间相互作用与物质性质单元检测题一、单选题1X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数之和相同的甲、乙、丙三种分子,丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图所示转化关系,下列说法错误的是A四种元素形成的单质中W的单质的氧化性最弱BY、Z、W的简单氢化物的沸点在同主族元素简单氢化物中均最高CX、Y、Z中任两种元素都能形成多种化合物D甲、乙、丙、丁中均只含极性共价键2已知有关氮、磷的单键和三键的键能数据(单位:kJmol-1)如表:NNNNPPPP193946197489下列说法错误的是A从能量角度看,因为P2比P4能量更低所以通常以P4形式存在B从能量
2、角度看,因为N2比N4( )能量更低所以通常以N2形式存在C从原子半径角度看,因为P原子半径较大不易形成键DP4分子中P原子采取sp3杂化3某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”(C60结构如图所示),一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法中不正确的是ANa3PO4为强电解质,其阴离子的VSEPR模型与离子的空间结构不一致B富勒烯(C60)结构中碳原子均采用sp2杂化C碳、氧、磷三种元素分别形成的简单氢化物中H2O的沸点最高D一定条件下石墨转化为C60的反应为非氧化还原反应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
3、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AABBCCDD5C60分子高速自转,下列原子与C60结合能使其自转减速程度最大的是A3LiB24CrC76OsD47Ag6已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构,这一原理称为“等电子原理”。根据等电子原理,下列各组粒子结构不相似的是()ABCl3和PH3BNH和CH4CNO和CODCO2和N2O7下列各组分子,都是非极性分子的是A和B和C和D和8有一种新化合物(如图所示),其中 W、X
4、、Y、Z 为同一短周期元素,Z 核外最外层电子数比X核外电子数多1下列说法正确的是A氢化物的沸点:X YZC该新化合物Y不满足8电子稳定结构DY的最高价氧化物对应的水化物是强酸9X、Y、Z为同一周期的短周期非金属元素,由X、Y、Z及碳、氢元素组成的离子液体能很好地溶解纤维素,其结构如图所示。下列说法正确的是A原子半径:XYZB简单氢化物的键角:XYC该离子液体能溶解纤维素与氢键有关D同周期中第一电离能大于Y的元素有5种10工业合成尿素的原理:。有关化学用语表示正确的是A中子数为8的碳原子:B的VSEPR模型名称:三角锥形C的结构简式:D基态氧原子的核外电子轨道表示式:11下列过程与配合物的形成
5、无关的是A除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C向FeCl3溶液中加入KSCN溶液D向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失12下列说法正确的是A分子中键一定比键牢固B所有共价键都有方向性C1molNO离子含有价层电子对的数目为2NAD原子半径越小,形成的共价键键能就一定越大13中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列说法中不正确的是A由于F的得电子能力比S强,HF的稳定性强于B由于氢键的存在,甲醚()比乙醇更易溶于水C由于氢键的存在,
6、沸点:D由于氢键的存在,冰能浮在水面上14下列说法正确的是ACH4和 CCl4中,每个原子的最外层都达到8电子稳定结构BHF分子比HCl分子稳定是因为分子间作用力前者强于后者CNaHSO4固体溶于水时,离子键、共价键被破坏DMgCl2和MgSO4中化学键的类型完全相同,熔化时克服的作用力类型也相同15下列关于键长、键角和键能的说法中,不正确的是A键角是描述分子立体结构的重要参数B键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C键能越大,键长越长,共价化合物越稳定D键角的大小与键长、键能的大小无关二、填空题16据参考消息网2017年4月8日报道,美国大众科学月刊网站发表了题为石墨烯滤膜可能会让海水淡化
7、更便宜的报道。另据人民网2017年2月22日报道,目前中国首款石墨烯锂离子五号充电电池正式投入市场。根据要求回答问题:(1)石墨烯是一种由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫单原子层石墨。石墨烯的组成元素是 。石墨烯属于 (填序号)。a.无机化合物b.有机化合物c.碳的同素异形体d.烯烃一定条件下石墨烯与通过 反应可得到石墨烷。石墨烯中碳原子与碳原子之间化学键类型是 。(2)石墨烯滤膜很容易让水通过,而盐却不行,这种使海水淡化的方法叫石墨烯滤膜法,请写出海水淡化的其他方法: (写1种即可)(3)一种石墨烯锂硫电池的工作原理如图所示:该电池的正极是 (填“a
8、”或“b”)极,该电极上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。该电池的电解液中,的移动方向是 。17依据等电子原理在下表中填出相应的化学式。CH4 CO32- C2O42- NH4+N2H62+ NO2+ N218数十亿年来,地球上的物质不断的变化,大气的成分也发生了很大的变化.下表是原始大气和目前空气的主要成分,用下表涉及的分子回答下列问题。原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等目前空气的主要成分N2、O2、CO2、水蒸气、稀有气体(He、Ne等)(1)含有非极性共价键的分子是 (填化学式)(2)含有极性共价键的非极性分子是 (填化学式)(3)H2O中心原子的杂化方式及分子构型为 (
9、4)图中每条折线表示周期表AA中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物。其中代表CH4的是 (填字母序号)(5)根据NH3H2ONH4+OH-,用氢键表示式写出氨分子和水分子之间最主要存在的氢键形式 试卷第5页,共5页学科网(北京)股份有限公司参考答案:1A【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,其中丙的水溶液可刻蚀玻璃,则丙为HF,丁为无色气体,遇空气变红棕色,则丁为NO,由Z的单质+甲丁(NO)+乙,可知Z的单质为O2、甲为NH3、乙为H2O,由W的单质+乙(H2O)丙(HF)+Z的单质(O2),可
10、知W的单质为F2,可推知X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为F元素。【详解】A四种元素形成的单质中F2的氧化性最强,即W的单质氧化性最强,故A错误;BN、O、F的简单氢化物可以形成分子间氢键,沸点在同主族元素简单氢化物中均最高,故B正确;CH、N、O中任两种元素都能形成多种化合物,如H2O、H2O2、NH3、N2H4、NO、NO2等,故C正确;DNH3、H2O、HF、NO中均只含极性共价键,故D正确;故选A。2A【详解】AP2中为PP键,P4中为6个P-P键,由表可知PP键键能大于PP键键能,4个P原子构成的P4比P2能量更低,所以通常以P4形式存在,A错误;BN2中为NN键,N4()中共
11、为6个N-N键,由表可知NN键键能比N-N键键能大,因此N2比N4()能量更低,更稳定,所以通常以N2形式存在,B正确;C键是轨道以“肩并肩”重叠形成的共价键,P原子半径比N原子半径大,在相互靠近的时候肩并肩形成键的概率就小,因此P和P之间不易形成键,C正确;DP4分子中P的价层电子对数=3+=4,故P4分子中P原子采取sp3杂化,D正确;答案选A。3A【详解】A磷酸钠可以完全电离为强电解质,磷酸根离子中,P的价电子对数为:,且不存在孤电子对,VSEPR模型与离子的空间结构均为正四面体,故A错误;B由结构可知富勒烯中的每个碳原子均只与周围三个碳原子相连,每个碳原子都采用sp2杂化,故B正确;C
12、碳、氧、磷三种元素分别形成的简单氢化物分别为CH4、PH3、H2O,H2O分子间存在氢键,导致H2O的沸点在三者中最高,故C正确;D石墨转化为C60的反应元素的化合价未发生变化,为非氧化还原反应,故D正确;故选:A。4B【详解】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。5C
13、【分析】由于热运动的存在,晶体中分子间相互作用不足以束缚住各个分子,致使常温下分子作高速旋转,想要使其自转减速,需要增大分子间作用力,而分子间作用力与相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大。【详解】A3Li的相对原子质量为7,为四种元素中最小,与结合能使其自转减速程度最小,A错误;B24Cr的相对原子质量为52,在四种元素中排第二,与结合能使其自转减速程度不是最大,B错误;C76Os的相对原子质量为190,为四种元素中最大,与结合能使其自转减速程度最大,C正确;D47Ag的相对原子质量为108,三四种元素中排第三,与结合能使其自转减速程度不是最大,D错误;故合理选项为C。6A【详
14、解】ABCl3和PH3中,前者的价电子数为24,后者的价电子数为8,二者的结构不相似,A符合题意;BNH和CH4都由5个原子构成,价电子数都为10,二者结构相似,B不符合题意;CNO和CO都由4个原子构成,价电子数都为24,二者的结构相似,C不符合题意;DCO2和N2O都由3个原子构成,价电子数都为16,二者的结构相似,D不符合题意;故选A。7D【详解】A和均为形结构,正负电荷中心不重合,均为极性分子,项错误;B为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,项错误;C为形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,项错误;D为正三角形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,为正四面体结构,正负电荷中
15、心重合,为非极性分子,D项正确;故选D。8D【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素,根据图知,X能形成4个共价键、Z能形成1个共价键,且Z 核外最外层电子数比X 核外电子数多1,则X位于第IVA族、Z位于第VIIA族,X应为C、Z应为F;根据W+所带电荷知,W为第二周期,则W为Li;在阴离子中X为+4价,Z为-1价,根据化合价的代数和为-1价可知,Y为-3价,则Y为N元素;【详解】A碳可以形成多种烃,相对分子质量很大时,其沸点会高于HF的沸点,故A错误;B同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强,则非金属性FNC,即XYZ,故B错误;CY为N元素,其最外层有5个电子,N原子形成2个共价键且该
16、阴离子得到W原子一个电子,所以N原子达到8电子结构,故C错误;DN元素最高价氧化物的水化物HNO3是强酸,故D正确;故选D。9C【分析】X、Y、Z为同一周期的短周期非金属元素,由结构图可知,Y得一个电子后能形成4个共价键,Y为B;X能形成3个共价键,失去一个电子后能形成4个共价键,X为N;Z能形成一个共价键,Z为F。【详解】A同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,因此原子半径:YXZ,A错误;BX为N,氢化物为NH3,键角约为107.3,Y为B,氢化物为BH3,键角为120,简单氢化物的键角:YX,B错误;C纤维素的分子式为(C6H10O5)n,分子中含羟基,N、O、F的电负性强,该离子液
17、体能溶解纤维素与氢键有关,C正确;D同一周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,第IIA族和第VA族最外层电子处于全满和半满状态,较稳定,第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大,因此同周期中第一电离能大于B的元素有Be、C、N、O、F、Ne,共6种,D错误;答案选C。10C【详解】A中子数为8的碳原子:,A错误;BNH3含有3个键和1对孤电子对,中心原子为sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,B错误;C根据的分子结构,其结构简式:,C正确;D基态氧原子的电子排布式为:1s22 s22p4,轨道表示式,D错误;故选C。11A【详解】A除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质,与配
18、合物的形成无关,选项A符合;BAgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀,继续反应生成了配合物离子Ag(NH3)2,选项B不符合;CFe3与KSCN反应生成了配合物离子Fe(SCN)n3-n,选项C不符合;DCuSO4与氨水反应生成了配合物离子Cu(NH3)42,选项D不符合;答案选A。12C【详解】A一般情况下键都比键强度大(包括键、键、配位键),键为“头碰头”的方式,键为肩并肩的方式,但在N2分于中氮氮叁键比氮氮单键的3倍还要大,说明N2分子中键比键键能大,更牢固,A错误;B共价键的特征是具有方向性和饱和性,但并不是所有共价键都具有方向性,如s-s 键,B错误;CNO离子中N原子的价层电子对数
19、为2,1mol NO离子含有价层电子对的数2NA,C正确;D共价键强弱与半径无关,与两原子核的核间距有关,两原子的半径不等于两核间距,原子半径越小,原于之间结合力越强键能越大,不是绝对的,D错误;故选C。13B【详解】A元素的非金属性越强,原子的得电子能力越强,氢化物的稳定性越强,氟元素的非金属性强于硫元素,所以氟原子的得电子能力比硫原子强,氟化氢的稳定性强于硫化氢,故A正确;B乙醇能与水分子形成分子间氢键,甲醚不能与水分子形成分子间氢键,所以乙醇比甲醚更易溶于水,故B错误;C氟化氢能形成分子间氢键,碘化氢不能形成分子间氢键,所以氟化氢分子间的作用力大于碘化氢,沸点高于碘化氢,故C正确;D液态
20、水变成冰后,水分子大范围地以氢键相互联结,形成疏松的晶体,从而在结构中有许多空隙,造成体积膨胀密度减小,所以冰能浮在水面上,故D正确;故选B。14C【详解】ACH4中H原子的最外层为2个电子达到了稳定结构,A项错误;B分子的稳定性取决于分子内共价键的强弱,与分子间作用力无关,氢键是分子间作用力,B项错误;CNaHSO4固体溶于水后,电离产生钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以硫酸氢钠固体溶于水时,离子键被破坏,共价键也被破坏,C项正确;DMgCl2只存在离子键,而 MgSO4中既存在离子键又存在共价键,所以熔化时克服的作用力类型不相同,D项错误;答案选C。15C【详解】A键角是描述分子立体结构的重
21、要参数,如CO2中的2个C=O键的夹角为180,故分子为直线形分子,A正确;B键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl原子半径小于I原子半径,Cl-Cl键的键长小于I-I键的键长,此外,键长还和成键数目有关,成键数目越多,键长越短,B正确;C键能越大,键长越短,共价键越强,共价化合物越稳定,C错误;D键角的大小取决于成键原子轨道的夹角,与键长、键能的大小无关,D正确;答案选C。16 C c 加成 共价键 蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等) a 还原 从负极移向正极(或由ba)【详解】(1)石墨烯是一种由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜,因此石墨烯的组成元素是C。石墨烯是一种由碳原子形成的蜂窝状平面薄膜
22、,石墨烯属于碳的同素异形体,答案选c。一定条件下石墨烯与氢气通过加成反应可得到石墨烷。碳属于非金属元素,石墨烯中碳原子与碳原子之间化学键类型是共价键。(2)海水淡化的其他方法含有蒸馏法或电渗析法、离子交换法等;(3)根据电子的流向可知该电池的正极是a极,该电极上发生得到电子的还原反应。原电池中阳离子向正极移动,则该电池的电解液中Li的移动方向是ba。17 C2H6 NO3- CO2 N2O4 CO【分析】等电子体是指具有原子总数相同、价电子总数相同的微粒,等电子体在性质上具有相似性。从题给表格看出等电子体也应从碳元素形成的分子与氮元素形成的分子中找出,即都是含有碳原子或者氮原子的微粒;【详解】
23、N2H62+有8个原子、价电子数=52+162=14,碳原子比氮原子少1个价电子,所求的微粒只要含有碳原子,再少带2个正电荷即可,此微粒应为C2H6,所以N2H62-的等电子体为C2H6;CO32-有4个原子,价电子数=4+63+2=24,碳原子比氮原子少1个价电子,所求的微粒只要含有氮原子,再少带一个负电荷即可,此微粒应为NO3-,所以CO32-的等电子体为NO3-;NO2+有3个原子,价电子数=5+621=16,碳原子比氮原子少1个价电子,将NO2+中的氮原子替换为碳原子,再少带一个正电荷即可,即此微粒应为CO2,所以NO2+的等电子体为CO2;C2O42-有6个原子,价电子数=42+64
24、+2=34,碳原子比氮原子少1个价电子,所求的微粒只要含有氮原子,再少带2个负电荷即可,即此微粒应为N2O4,所以C2O42-的等电子体为N2O4;N2有2个原子,价电子数=5+5=10,根据C比N少一个价电子,并且要满足原子总数相同,将N2中1个氮原子替换为碳原子,另一个氮原子替换为氧原子,即为CO符合,所以N2的等电子体为CO;故答案为:C2H6; NO3-; CO2; N2O4; CO。18 N2 、O2 CH4、CO2 sp3V形 D OHN【分析】同种非金属元素之间存在非极性共价键,正负电荷重心重合的分子为非极性分子,根据中心原子的价层电子对数确定杂化方式,根据价层电子对互斥理论确定
25、分子的空间构型,非金属元素的氢化物沸点随着相对分子质量的增大而升高,存在氢键的物质的沸点较高;在氨水中,水分子的氢原子和氨气分子中的氮原子之间存在氢键。【详解】(1)氮气和氧气都是双原子分子,同种非金属原子之间存在非极性共价键,所以含有非极性共价键的分子是N2、O2;故答案为:N2、O2;(2)甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键,甲烷是正四面体结构,二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键,二氧化碳是直线型结构,甲烷和二氧化碳分子中正负电荷重心重合,所以甲烷和二氧化碳是非极性分子;答案为:CH4、CO2;(3)水分子中价电子数=2+ (6-21)=4,水分子中含有2个孤电子对,所以氧原子采取sp3 杂化,分子空间构型为V型;答案为:sp3;V型;(4)氢化物的沸点变化规律的图像中,折线D可以得出该族元素的氢化物的沸点随着原子序数的递增,从上到下是逐渐升高的,符合第IVA元素的性质,甲烷属于第IVA族元素的氢化物,相对分子质量最小,沸点最低,故选D;答案为D;(5)氨水中,H2O中H原子与NH3分子中的N原子形成氢键,即O-HN;答案为:O-HN【点睛】本题涉及到了非极性分子的判断、原子的杂化方式、分子的空间构型等知识点,难度不大,原子的杂化方式、分子的空间构型、氢键等知识点是高考的热点,应重点掌握。答案第7页,共8页学科网(北京)股份有限公司