第2章《分子结构与性质》强化基础（答案）2022-2023下学期高二化学沪科版（2020）选择性必修2考试试卷

第2章《分子结构与性质》强化基础
一、单选题
1．硼酸(H3BO3)的电离方程式为：H3BO3+H2O=[B(OH)4]-+H+，电离时H3BO3结合溶液中的OH-，使B原子最外层电子达到饱和结构，下列有关硼酸的说法正确的是
A．是一种三元弱酸
B．硼酸能抑制水的电离
C．与NaOH溶液反应的离子方程式：H3BO3+OH-=[B(OH)4]-
D．H3BO3与[B(OH)4]-中B原子的杂化方式相同
2．和的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是
A．与都能在水中与氨形成配合物
B．和的熔点都比的低
C．和均可表现出弱酸性
D．和的氢化物都不能在酸中稳定存在
3．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：O>N>C>H
B．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-H4．下列说法不正确的是
A．分子与结合成，O原子的杂化类型未发生改变
B．气态和中心原子的孤电子对数目相等
C．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
D．价层电子对互斥模型中，键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
5．下列有关说法正确的是
A．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动
B．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
C．原子核外不可能有两个电子的运动状态是相同的
D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定
6．原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，含0.9%YR的水溶液称为生理盐水，X、Y、Z三种元素组成两种化合物a、b的性质如图，Z的质子数是X质子数的2倍。下列说法错误的是
A．原子半径：Y>Z>R>X
B．简单气态氢化物的稳定性：R>Z
C．化合物a的水溶液呈中性
D．X、Y形成的一种化合物中可能含有离子键和共价键
7．理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种
C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定
8．下列物质中有氧离子存在的是
A．CaO B．H2O C．KClO3 D．KOH
9．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：Y>Z>W
B．最简单氢化物沸点：YC．X2Y2是极性分子
D．Z的最高价氧化物的空间构型为三角锥形
10．配位化合物广泛的应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2=2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O，下列说法正确的是
A．1 mol[Co(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
B．含1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生2mol白色沉淀
C．[Co(NH3)5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键
D．氧化剂H2O2是非极性分子
11．在水溶液中可与发生反应生成和，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．分子中，碳原子轨道的杂化类型是，分子的空间构型为平面三角形
B．1mol分子中含有σ键的数目为
C．分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D．中与的C原子形成配位键，结构可表示为
12．在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是
A．仅有一个σ键 B．仅有一个π键
C．一个σ键，一个π键 D．一个σ键，两个π键
13．晶体硼的基本结构单元是由硼原子通过共价键形成的正二十面体晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子。下列有关说法中正确的是
A．该晶体应该易溶于水中
B．该二十面体中存在60个共价键
C．该二十面体中有12个硼原子
D．该晶体硼受热易分解为硼原子
二、填空题
14．根据所学知识填空：
(1)三原子分子常见的空间结构有__________形（如）和__________形（如）。
(2)四原子分子常见的空间结构有___________形和___________形，如甲醛（）分子呈___________形，键角约为___________；氨分子呈___________形，键角为___________；需要注意的是白磷分子呈___________形，键角为___________。
(3)五原子分子最常见的空间结构为___________形，如常见的键角是___________。
15．的沸点低于，其原因是_______。硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。
16．四氟乙烯(CF2=CF2)和ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______。
17．回答下列问题:
(1)四种有机物的相关数据如下表：
物质
相对分子质量 72 72 114 114
熔点/°C - 129.8 - 16.8 - 56.8 97
①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律 ___________；
②根据上述规律预测熔点___________ (填“＞”或“＜”)。
(2)两种无机物的相关数据如下表：
物质 (HF)n 冰
氢键形式 F—H…F O—H…O
氢键键能/kJ·mol-1 28 19
沸点/°C 20 100
(HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是 ___________。
18．固态氟化氢中存在形式，画出的链状结构_______。
19．过渡元素等在生活、科研中有广泛用途和重要研究价值。回答下列问题：
(1)分子作为配体时，碳原子和氧原子均能够提供孤电子对。与钴形成配位化合物时，提供孤电子对的为_______(填元素名称)原子。
(2)高氯酸六氨合钴(Ⅱ)的结构为，其外界离子的空间构型为_______。
(3)下列对的中心原子采取的杂化类型判断合理的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
20．氮在现代工农业、科技及国防建设等领域中都有着广泛的应用．中只有一种化学环境的氢原子，结构为，其中的大键可表示为________(分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，如苯分子中的大键可表示为后同)．
21．配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：
(1)一种配合物的结构如图所示。
①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
②该配合物中的配位数为_______。
③该配合物中存在的作用力有_______(填标号，后同)。
A．配位键 B．离子键 C．氢键 D．范德华力
(2)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有生成，则中存在_______。
A．共价键 B．非极性键 C．配位键 D．键 E.键
(3)可形成两种钴的配合物，已知的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加溶液时，无明显现象。则第一种配合物可表示为_______，第二种配合物可表示为_______。若在第二种配合物的溶液中滴加，溶液，则产生的现象是_______。
22．回答下列问题
(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。
23．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱　　　B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(3)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是_______
①2p=3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A．①④ B．①③ C．③④ D．②③
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．硼酸电离出的氢离子的数目是1，可知硼酸是一元酸，A错误；
B．硼酸在水中的电离过程为： ，可以看出硼酸的电离结合了水溶液中的氢氧根离子，对水的电离起促进作用，B错误；
C．根据硼酸电离方程式可知能和OH-发生化合反应，而使中心原子最外层电子达到饱和结构，即硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：H3BO3+OH-=[B(OH)4]-，C正确；
D．硼酸的结构式为 ，[B(OH)4]-的结构式为 ，根据二者的成键电子对分别为3和4，可知H3BO3与[B(OH)4]-中B原子的杂化方式不同，D错误；
故答案选：C。
2．A
【详解】A．半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；
B．和属于分子晶体，而属于离子晶体，则和的熔点都比的低，B项正确；
C．和均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；
D．和的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；
答案选A。
3．D
【详解】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-H＜O-H＜F-H，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．H2O分子与H+结合成H3O+，价层电子对不变，所以中心原子O杂化方式未变，故A正确；
B．根据价层电子对互斥理论，气态SO3中心原子的孤电子对为0；SO2中心原子的孤电子对数为1，故B错误；
C．杂化轨道可用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故C正确；
D．价层电子对相斥理论中，价层电子对包括σ键电子对和孤对电子，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数，故D正确；
故选：B。
5．C
【详解】A．能量高的电子也可以在s轨道上运动，如7s轨道上的电子能量也很高，比4f能量还高，故A错误：
B．元素的电负性越大，非金属性越强，但第一电离能不一定越大，如氧的电负性比氮的大，但氮的第一电离能比氧的大，故B错误：
C．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故C正确：
D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质的熔沸点越高，物质的稳定性与物质内部的化学键强弱有关，与分子间作用力无关，故D错误；
答案C选。
6．C
【分析】原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，含0.9%YR的水溶液称为生理盐水，则Y为Na、R为Cl；X、Y、Z三种元素组成两种化合物a、b，a与HCl反应生成的气体可使品红褪色，该气体为二氧化硫，a为亚硫酸钠；a与R2（Cl2）或X的氢化物反应生成b，则b为硫酸钠，则X为O，Z为S元素，满足“Z的质子数是X质子数的2倍”。
【详解】A．同周期元素原子半径随核电荷数的增大而减小，电子层数越多原子半径越大，因此原子半径Na>S>Cl>O，A正确；
B．Cl非金属性强于S，因此简单气态氢化物稳定性R>Z，B正确；
C．a为亚硫酸钠，其水解呈碱性，C错误；
D．O和Na可以形成Na2O2，其中含有离子键和共价键，D正确；
故答案选C。
7．B
【详解】A．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；
B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；
C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；
D．中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；
故答案选B。
8．A
【详解】A．CaO中含有离子键，为离子化合物，含有氧离子和钙离子，A正确；
B．H2O中存在O的共价键，是共价化合物，不存在氧离子，B错误；
C．KClO3中存在钾离子和氯酸根离子，有离子键，不存在氧离子，C错误；
D．KOH中存在钾离子和氢氧根离子，有离子键，不存在氧离子，D错误；
故选A。
9．C
【分析】由M的球棍模型可知，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。
【详解】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，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．[Co(NH3)5Cl]2+中Cl-和5个NH3与Co3+之间形成6个配位键，为σ键，每个氨气分子中每个氢原子和氮原子之间形成一个σ键，共6+5×3=21个，所以1mol [Co(NH3)5Cl] Cl2 中含σ键数目为21NA，选项A错误；
B．1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2在水溶液中完全电离出1 mol[Ti (NH3)5Cl]2+和2 mol Cl-，加入足量AgNO3溶液，产生2mol白色沉淀,选项B正确；
C．[Co(NH3)5Cl]2＋中氨气分子内存在N-H共价键，Co3+与氨分子之间形成配位键，不存在离子键，选项C错误；
D．H2O2分子不是直线形的，两个氢原子在犹如半展开的书的两页上，氧原子则在书的夹缝上，如，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，选项D错误；
答案选B。
11．C
【详解】A．分子中C原子为杂化，空间构型为平面三角形，A正确；
B．一分子中含2个键和1个键，共有3个键，所以1mol分子中含有键的数目为，B正确；
C．分子中与羟基相连的C为杂化，中的C为sp杂化，C错误；
D．中与的C原子形成配位键，所以结构可表示为，D正确；
故答案选C。
12．C
【详解】N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，所以结构简式为：F-N=N-F，σ键只能形成单键，而双键或三键中既有σ键又有π键，所以两个氮原子之间有一个σ键，一个π键；
故选C。
13．C
【详解】A．该晶体全部由硼原子通过共价键形成，与水分子间不存在氢键，该晶体是分子晶体，结构对称，属于非极性分子，与水不相似，应该难溶于水中，A错误；
B．该二十面体中含有20个等边三角形，三角形的边即时共价键，相邻的两个三角形共用一条边，故存在共价键数目为=30，B错误；
C．该二十面体中含有20个等边三角形，从图中可知，相邻的5个三角形共用一个顶点，则硼原子有=12个，C正确；
D．该晶体硼内部硼原子间以共价键作用，共价键作用力较强，故受热较难分解为硼原子，D错误；
故选C。
14．(1) 直线
(2) 平面三角 三角锥 平面三角 三角锥 正四面体
(3) 四面体
【分析】中心原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；σ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°。
（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。
15． 水分子之间可以形成氢键 >
【详解】由于分子之间可以形成氢键，故H2O的沸点高于H2Se；和可分别表示为和，中为价，而中为价，中的正电性高，导致中O的电子向偏移，更易电离出，故酸性。
16． sp2 sp3
【详解】四氟乙烯(CF2=CF2)分子中C原子形成3个σ共价键，因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp2杂化；ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]中C原子都是形成4个σ共价键，因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp3杂化。
17．(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
【详解】（1）①根据表格数据，同分异构体分子对称性越高，熔点越高。
②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。
18．
【详解】固体中存在氢键，则的链状结构为。
19．(1)碳
(2)正四面体形
(3)C
【详解】（1）由于C的电负性比O的弱，电负性弱的原子易提供孤电子对形成配位键，则与钻形成配位化合物时，提供孤电子对的为碳原子；
（2）由高氯酸六氨合钻(Ⅱ)的结构可知，其外界离子为，的中心原子的价层电子对数为，孤电子对数为O，则其空间构型为正四面体形；
（3）的中心原子周围形成了6个键，故中心原子杂化后形成了6个杂化轨道，其采取的杂化类型是。
20．
【详解】由的结构可知，每个N形成3个键，且4个N共失去了2个电子，最后N剩余的价电子数为，即参与形成大键的电子数为6，原子数为4，大键可表示为。
21．(1) 4 ACD
(2)ACD
(3) 生成淡黄色沉淀
【详解】（1）①由题意知，组成该配合物的第二周期元素有C、N、O，同周期从左到右，元素电负性递增，则电负性；②由题图结构可知，周围有4个氨原子与其形成配位键，故其配位数为4；③由题图结构可知，该配合物中存在配位键、分子内氢键、范德华力，不含离子键，故选ACD；
（2）中和之间存在配位键，属于共价键，H、O之间形成共价键，也是极性键、键，故选ACD；
（3）配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，由题意知，在第一种配合物的溶液中加溶液时，产生白色沉淀，说明在外界；在第二种配合物的溶液中加溶液时，则无明显现象，说明在内界，则第一种配合物可表示为，第二种配合物可表示为，第二种配合物中在外界，若向其溶液中滴加，溶液，会生成淡黄色沉淀。
22．(1) ①②③④⑨⑩ ⑤⑥⑦⑧
(2)①>②>③
【详解】1)原子间的共价单键是键，若出现了双键或三键则必有键和键。在题中所给的物质中，()和()含有双键，()和()含有三键，故只有键的是①②③④⑨⑩，既含有键又含有键的是⑤⑥⑦⑧。
2)一般，键能越大，相应的键的键长越短，由键能可知碳碳键键长①>②>③。
23．(1)B
(2) b d
(3)小于
(4)B
【解析】（1）
钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的颜色反应，电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，是一种发射光谱，故选B；
（2）
基态Mg原子的核外电子排布为d：，能量最低；电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量，c与基态d相比，3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道，吸收能量，故能量c>d，a与c相比，又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道，故能量a>c，b与a相比，b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道，而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高，故能量b>a，故b的能量最高；综上，能量最低的是b，能量最高的是d；
（3）
Fe3+与Fe2+的核电荷数相同，Fe2+的核外电子总数多，离子半径大，故离子半径：Fe3+小于Fe2+；
（4）
①3p轨道在M层，2p轨道在L层，能层越高，能量越高，故能量3p>2p，①错误；
②2s轨道在L层，4s轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4s>2s，②正确；
③同一能层，相同n而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，故能量4p<4f ，③错误；
④3d轨道在L层，4d轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4d>3d，④正确；
故选B。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页