2.3分子结构与物质性质 练习 2022-2023高二化学人教版（2019）选择性必修2
2.3分子结构与物质性质 练习 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列说法中，正确的是
A．由极性键构成的分子都是极性分子
B．含非极性键的分子一定是非极性分子
C．非极性分子一定含有非极性键
D．以极性键结合的双原子分子一定是极性分子
2．如图是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，若Z原子序数是Y的两倍，则下列说法不正确的是
X Y
Z W
A．X元素的简单氢化物分子间可以形成氢键
B．Y元素与X、Z、W元素均可形成两种以上的化合物
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z
D．阴离子半径由大到小的顺序为：X＞Y＞Z＞W
3．一种富集烟气(水蒸气、、等)中的原理示意图如下。下列说法错误的是
A．分子的空间构型为直线形
B．中碳原子的杂化方式为
C．的键角小于的键角
D．易溶于水是因为分子能与分子形成分子间氢键
4．甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)是新型太阳能电池的敏化剂，其制备反应的化学方程式为CH3NH2+HI+PbI2 CH3NH3PbI3。下列说法正确的是
A．HI分子间可形成氢键
B．CH3NH2为非极性分子
C．CH3NH2分子中碳、氮原子均为sp3杂化
D．质子数为82，中子数为125的Pb原子可表示为Pb
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Z的内层电子数是X最外层电子数的2倍：基态Y原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等；由这四种元素组成的某种物质常用作消毒漂白剂，其结构式如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．W与Y、Z均可形成含极性键的非极性分子
D．同周期中第一电离能小于Y的元素有5种
6．不久前，科学家研发了一种能让人如鱼那样从水中持续不断吸收氧气的水晶材料——“海王水晶”，其吸收氧气的能力依靠的是钴离子。下列有关说法正确的是
A．氧气在水中溶解度小是因为O2是非极性分子
B．H2O分子内存在的化学键按分类有极性键、σ键和氢键
C．矿物水晶的结构式为O=Si=O
D．钴元素位于元素周期表VIIIB族
7．下列关于火箭燃料的说法不正确的是
A．偏二甲肼(C2H8N2)分子为极性分子
B．等质量的二氧化氮和四氧化二氮含有的原子数相同
C．以液氢-液氧为推进剂的火箭发动机，具有高性能、无污染的特点
D．偏二甲肼于四氧化二氮发生反应，四氧化二氮被氧化
8．侯氏制碱法主要反应原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关说法正确的是
A．CO2为极性分子
B．NaHCO3既含离子键又含共价键
C．Na+和Cl 具有相同的电子层结构
D．NH4Cl的电子式为Cl﹣
9．下 列说法正确的是
①化学键既可存在于原子之间，又可存在于分子之间
②若R2-和M+的电子层结构相同，则原子序数：R>M
③F2、Cl2、Br2、I2熔点随对对分子质量增大而升高
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构
⑤若X的质子数为a，中子数为b，则原子可表示为
⑥由于氨和水分子之间能形成氢键，NH3分子极易溶于水
⑦原子序数为34号的元素属于长周期的主族元素
⑧由于氧的非金属性比硫强，所以H2O的沸点比H2S的沸点高
A．①③④⑥⑦⑧ B．③④⑥⑦ C．①②④⑤⑥ D．③⑤⑥
10．下列化合物中，含非极性共价键的极性分子是
A．CH2=CH2 B．H2O2 C．CO2 D．Na2O2
11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，由四种元素组成的某化合物结构式如图，X、Y、Z均达到8电子稳定结构。下列说法错误的是
A．最高价氧化物对应的水化物酸性： B．Z的离子半径一定小于Y的离子半径
C．四种元素中电负性最小的是W D．X能与W元素组成非极性分子
12．我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿茎叶中含抗疟疾的物质——青蒿素而荣获2015年诺贝尔奖。科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚。
下列说法错误的是
A．利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤：分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B．可用X射线衍射测定分子的空间结构
C．可用质谱法确定分子中含有何种官能团
D．双氢青蒿素在水中的溶解度大于青蒿素
13．下列说法错误的是
A．臭氧是非极性分子
B．丹霞地貌的岩层因含而呈红色
C．可在酱油中加入铁强化剂，减少缺铁性贫血问题的发生
D．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性
14．物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法不正确的是
A．碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”的规律解释
B．共价键的极性： HF> H2O> NH3> CH4
C．只含极性键的分子，可能为非极性分子
D．凡是中心原子采用sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109° 28'
二、填空题
15．根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。
(1)H—H键的键长为__________，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。
(2)下列说法中正确的是____________。
A．氢气分子间不存在分子间作用力
B．由①到④，电子在核间出现的概率增加
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C
键能/ 460 467 498 176 X
请回答下列问题：
①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X___。
②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为_____________。
16．氮化硅(S3N4)是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)S3N4(s)+6CO(g)-Q(Q>0)。完成下列填空：
(1)上述反应所涉及的元素，原子半径由小到大的顺序是____。其中一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，写出它的最外层电子排布的轨道表示式____。
(2)比较碳、氮两种元素的非金属性强弱，可以通过化学反应____(写方程式)来判断。分析用氮化硅制造发动机中耐热部件的原因是___。
(3)上述反应混合物中极性分子是___，写出非极性分子的电子式___。
(4)Na2CO3又称纯碱，用电离平衡原理说明Na2CO3溶液呈碱性的原因__；若将Na2CO3与NaHCO3溶液等体积混合后，所得溶液中c(CO)=c(HCO)，则混合前c(Na2CO3)____c(NaHCO3)(填写“<”“>”“=”)。
三、实验题
17．某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质：
(1)装置A中发生反应的化学方程式___________。
(2)装置B中的干燥剂是___________(填名称)。
(3)装置C中的现象是___________。
(4)实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是___________。
(5)在末端增加一个尾气吸收装置，应选用的装置是___________(填“E”或“F”)，从物质结构来分析采用该装置的原因是___________。
(6)欲制取标准状况下，至少需要___________g(保留两位小数)。
四、计算题
18．(1)酸性强弱比较：苯酚___________碳酸(填“＞”、“=”或“＜”)，原因(用相应的离子方程式表示)：___________。
(2)沸点：H2O___________H2S(填“＞”、“=”或“＜”)，原因___________。
(3)实验室欲测定Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3的质量分数ω(Na2CO3)，实验步骤如下：称取此固体样品4.350g，溶于适量的水中，配成50mL溶液。取出25mL溶液，加入足量的AgNO3溶液充分反应，得到沉淀的质量为5.575g．则原混合物中ω(Na2CO3)=___________(保留4位有效数字)。写出简要的计算过程。
参考答案：
1．D
【详解】A．由极性键构成的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，故A错误；
B．含非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2是极性分子，故B错误；
C．非极性分子不一定含有非极性键，如甲烷是非极性分子，只含极性键，故C错误；
D．以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故D正确；
选D。
2．D
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，由Z原子序数是Y的两倍，并根据Y、Z在周期表中的位置关系可知Y、Z原子序数关系为：Y+8=Z，可以得出Y为氧元素，Z为硫元素；由X、Y、Z、W在周期表中的位置关系可知，X为N元素；W为Cl元素。根据元素所在周期表中的位置，结合元素周期律的递变规律进行解析；
【详解】根据分析X为N元素；Y为O元素；Z为S元素；W是Cl元素。
A．X为N元素，其氢化物NH3，其分子之间存在氢键，A不符合题意；
B．Y与X可以形成N2O、NO、NO2、N2O4等，Y与Z可以形成SO2、SO3，Y与W可以形成Cl2O、Cl2O3、ClO2等，均可形成两种以上的化合物，B不符合题意；
C．同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，所以非金属性W＞Z；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z，C不符合题意；
D．当核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径X＞Y，Z＞W；一般来说，电子层越多半径越大，所以W＞X，所以阴离子半径由大到小排列顺序Z＞W＞X＞Y，D符合题意；
故选D。
3．D
【详解】A．中碳原子采用sp杂化，空间构型为直线形，A项正确；
B．中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为，B项正确；
C．中S原子有孤电子对而没有，孤电子对斥力大，且二者S原子均为杂化，因此的键角小于，C项正确；
D．易溶于水的原因是是极性分子，也是极性分子，相似相溶，D项错误。
答案选D。
4．C
【详解】A．I原子的电负性小，不会与H原子之间形成氢键，故A错误；
B．CH3NH2为氨基取代了H原子，整个分子中正负电荷不在是高度对称，中心不在重合，所以CH3NH2为极性分子，故B错误；
C．CH3NH2分子中氮原子的σ数为3，孤电子对数为1，C原子周围形成4个单键，则C、N杂化轨道类型均为sp3杂化，故C正确；
D．质子数为82，中子数为125的Pb原子的质量数=质子数+中子数=207，可表示为Pb，故D错误；
故选：C。
5．C
【分析】四种元素原子序数依次增大，且属于短周期元素，基态Y原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等，电子排布式可能为1s22s22p4，也可能为1s22s22p63s2，Y可能为O，也可能为Mg，根据结构式，Y只能为O，Z的内层电子数是X最外层电子数的2倍，根据核外电子排布规律，Z的内层电子数可能为2，也可能为10，如果为2，则X最外层电子数为1，不符合题意，Z的内层只能为10，X的最外层电子数为5，即X为N，Z位于第三周期，根据结构式，Z形成一个共价键，即Z为Cl，W形成四个共价键，即W为C，据此分析；
【详解】根据上述分析，W为C，X为N，Y为O，Z为Cl，
A．同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，原子半径大小顺序是C＞N＞O，故A错误；
B．X、Y、Z的简单氢化物分别为NH3、H2O、HCl，NH3和H2O存在分子间氢键，HCl不含有，HCl沸点最小，常温下，H2O为液态，NH3为气体，则H2O沸点高于NH3，即沸点顺序是：H2O＞NH3＞HCl，故B错误；
C．C与O形成CO2，C与Cl形成CCl4，CO2、CCl4是由极性键构成的非极性分子，故C正确；
D．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，第一电离能比氧元素小的元素有Li、Be、B、C，共有四种，故D错误；
答案为C。
6．A
【详解】A．根据“相似相溶原理”，氧气在水中溶解度小是因为O2是非极性分子，
B．H2O分子内不存在氢键，H2O分子间存在氢键，故B错误；
C．矿物水晶的成分是二氧化硅，二氧化硅是原子晶体，每个Si原子与周围的4个氧原子形成4个O-Si键，不存在O=Si键，故C错误；
D．钴是27号元素，位于元素周期表第四周期VIII族，故D错误；
选A。
7．D
【详解】A．偏二甲肼分子中正负电荷中心不重合，为极性分子，A项正确；
B．二氧化氮和四氧化二氮具有相同的最简式，则等质量的二氧化氮和四氧化二氮含有的原子数相同，B项正确；
C．氢气和氧气完全燃烧产生水，以液氢-液氧为推进剂的火箭发动机，具有高性能、无污染的特点，C项正确；
D．偏二甲肼于四氧化二氮发生反应生成氮气、二氧化碳、水，四氧化二氮中氮原子的化合价由+4价降低为0价，被还原，作氧化剂，D项错误；
答案选D。
8．B
【详解】A．CO2的正负电荷中心重合为非极性分子，故A错误；
B．NaHCO3中钠离子与碳酸氢根离子间为离子键，碳酸氢根离子内部为共价键，故B正确；
C．钠离子的核外电子排布为2、8；氯离子的核外电子排布为2、8、8，故C错误；
D．NH4Cl的电子式为，故D错误；
故选：B。
9．B
【详解】①化学键是相邻原子或离子间强烈的相互作用，分子间不存在化学键，故①错误；
②R2 和M＋的电子层结构相同，则离子的核外电子数相等，且M处于R相邻的下一周期；所以原子序数：M＞R，故②错误；
③F2、Cl2、Br、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，故③正确；
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e 稳定结构，故④正确；
⑤若X的质子数为a，中子数为b，则原子可表示为，故⑤错误；
⑥由于氨和水分子之间能形成氢键，使得NH3溶解度大；，故⑥正确；
⑦原子序数为34号的元素为Se，属于长周期的主族元素，故⑦正确；
⑧H2O的沸点比H2S的沸点高是因为H2O分子间存在氢键，与非金属性强弱无关，故⑧错误；
正确的有：③④⑥⑦；
故选：B。
10．B
【详解】A．CH2=CH2中含有碳碳之间的非极性键和碳氢之间的极性键，分子的正负电荷中心重合，为非极性分子，A不合题意；
B．H2O2中含有氧氧之间的非极性键和氢氧之间的极性键，分子的正负电荷中心不重合，为极性分子，B符合题意；
C．CO2中含有碳氧之间的极性键，分子的正负电荷中心重合，为非极性分子，C不合题意；
D．Na2O2中含有Na+和之间的离子键和内部氧氧之间的非极性键，属于离子化合物，D不合题意；
故答案为：B。
11．B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用于自来水消毒，且W只能形成一条共价键，则W为Cl；Y元素至少能形成6种氧化物，Y形成三条共价键，则Y为N；X形成四条共价键，其原子序数小于N，则X为C；Z形成两条共价键，则Z为O或S元素，以此分析解答。
【详解】结合分析可知，X为C，Y为N，Z为O或S元素，W为Cl元素，
A．X为C，Y为N，同周期元素从左到右非金属性增强，则非金属性：N>C，非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则酸性：H2CO3< HNO3，故A正确；
B．Y为N，若Z为O，电子层数相同的核电荷数越大的离子半径越小，则离子半径：Z(O2-)
C．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性：Z>Y>C>W，非金属性越强的电负性越大，则X的电负性最小，故C正确；
D．X为C，W为Cl元素，形成化合物如CCl4，其正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子，故D正确；
故选：B。
12．C
【详解】A．研究有机化合物一般的步骤是分离、提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量，确定分子式→波谱分析确定结构式，A正确；
B．分子的空间结构可用X射线衍射测定，B正确；
C．质谱法是确定有机物中有几种不同类型的氢原子及数目，红外光谱是获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，C错误；
D．双氢青蒿素含有亲水基团，青蒿素不含亲水基团，因此双氢青蒿素在水中的溶解性大于青蒿素，D正确；
故选C。
13．A
【详解】A．臭氧分子中三个O原子形成角形(或V形），正负电荷中心不重合，是极性分子，选项A错误；
B．丹霞地貌的岩层中含，该物质为红棕色，导致岩层呈红色，选项B正确；
C．人体血液中含有血红蛋白，其中含有铁元素，人体缺少铁元素会引起缺铁性贫血，所以在酱油中加入铁强化剂，可减少缺铁性贫血问题的发生，选项C正确；
D．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，选项D正确；
答案选A。
14．D
【详解】A．碘是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，故碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”的规律解释，A项正确；
B．电负性：F>O>N>C，故共价键的极性： HF>H2O>NH3>CH4，B项正确；
C．只含极性键的分子，可能为非极性分子，比如CH4，C项正确；
D．中心原子采用sp3杂化的分子不一定是四面体形，比如NH3为三角锥形，D项错误；
答案选D。
15． 0.074nm ①⑤②③④ BC > 124500kJ
【分析】(1)根据能量越低越稳定和图中信息分析。
(2)根据分子间作用力和化学键的定义分析。
(3)①根据键长与键能关系；②先计算2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)放出的热量，再计算每千克H2燃烧放出的热量。
【详解】(1)根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此H—H键的键长为0.074nm，根据图中能量关系得到①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④；故答案为：0.074nm；①⑤②③④。
(2)A．氢气分子间存在分子间作用力，故A错误；B．共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由①到④，电子在核间出现的概率增加，故B正确；C．由④通过吸收能量变为⑤，因此必须消耗外界的能量，故C正确；D．一个氢气分子中含有一个非极性共价键，故D错误；综上所述，答案为BC。
(3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X＞；故答案为：＞。
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，断键吸收的热量为436 kJ mol 1×2 mol＋498 kJ mol 1×1mol＝1370 kJ，放出的热量为467 kJ mol 1×4mol＝1868kJ，因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000＝124500kJ；故答案为：124500kJ。
【点睛】化学反应与能量变化是常考题型，主要考查化学键的断键吸收热量与成键放出热量、键长与键能关系、热量的计算等。
16．(1) O
(3) CO
(4) 水存在电离平衡：H2OOH-+H+，CO和H+相结合生成HCO，使H+浓度减小，水的电离平衡向正方向移动，OH-浓度比H+大，溶液呈碱性 >
【分析】(1)
电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径由小到大的顺序是O
元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，Na2CO3+2HNO3=CO2↑+2NaNO3+H2O反应能证明非金属性：N>C。氮化硅是原子晶体，存在共价键，熔点高，所以用氮化硅制造发动机中耐热部件；
(3)
SiO2、C、S3N4都是原子晶体，没有分子； CO中含有极性键，正负电荷的重心不重合，CO是极性分子；N2只含非极性键，N2是非极性分子，氮气分子中存在氮氮三键，电子式是；
(4)
Na2CO3溶液中，水存在电离平衡：H2OOH-+H+，CO和H+相结合生成HCO，使H+浓度减小，水的电离平衡向正方向移动，OH-浓度比H+大，溶液呈碱性；CO水解程度大于HCO，若将Na2CO3与NaHCO3溶液等体积混合后，所得溶液中c(CO)=c(HCO)，则混合前c(Na2CO3)>c(NaHCO3)。
17．(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(4)D装置内有白烟生成
(5) E 氨气是极性分子，水也是极性分子根据相似相溶原理氨气易溶于水，且氨气可以与水分子形成分子间氢键
(6)8.03
【分析】装置A用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热反应生成氯化钙、氨气和水，经装置B的碱石灰干燥氨气，进入装置C使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，氨气和浓盐酸反应生成氯化铵固体，为防止倒吸，应选E做尾气吸收装置；
【详解】（1）氯化铵固体和氢氧化钙固体加热反应生成氯化钙、氨气和水，装置A中发生反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（2）氨气是碱性气体用碱石灰干燥，装置B中的干燥剂是碱石灰；
（3）氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子溶液显碱性，氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
（4）浓盐酸易挥发生成氯化氢气体，遇到氨气发生反应生成白色固体氯化铵，实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头满管，滴入1-2滴浓盐酸，可观察到的现象是瓶内有白烟生成，发生反应的化学方程式为NH3+HCl= NH4Cl；
（5）氨气极易溶于水，水吸收需要防止倒吸，选择倒扣在水面的漏斗用水吸收多余的氨气，选装置E；氨气是极性分子，水也是极性分子根据相似相溶原理氨气易溶于水，且氨气可以与水分子形成分子间氢键，导致氨气极易溶于水；
（6）根据2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，标准状况下4.48L氨气物质的量为，NH4Cl的物质的量为0.15mol，。
18． ＜ C6H5O-＋CO2＋H2O=C6H5OH＋ ＞ 水分子之间存在氢键 73.10%
【详解】(1)我们可利用强酸制弱酸的原理比较酸性强弱，根据苯酚钠与碳酸反应生成苯酚和碳酸氢钠可以判断出酸性：苯酚＜碳酸，原因：C6H5O-＋CO2＋H2O=C6H5OH＋。答案为：＜；C6H5O-＋CO2＋H2O=C6H5OH＋；
(2)H2O和H2S都形成分子晶体，沸点的高低取决于分子间作用力的大小，若分子间形成氢键，熔沸点会出现反常，水分子间存在氢键，则沸点：H2O＞H2S；答案为：＞；水分子之间存在氢键；
(3)加入AgNO3后，发生如下反应：NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3，Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3
设4.350g样品中含有Na2CO3为xmol，NaCl为ymol，则可得以下等量关系式：
①106x＋58.5y＝4.350 ；②276x＋143.5y＝5.575×2；解得x=0.03mol，y=0.02mol；ω(Na2CO3)==73.10%。答案为：73.10%。
【点睛】5.575g是从50mL溶液中取出25mL的那部分与AgNO3溶液反应产生的沉淀质量，计算时需注意与原混合物中的x、y相对应。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
0 条评论