第二章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分,每小題只有一項符合題目要求)1.下列模型或示意圖正確的是()2.下列分子屬于極性分子的是()A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF43.下列示意圖或圖示正確的是()A.圖甲:溴離子的結構示意圖 B.圖乙:NH4+中C.圖丙:HF分子間的氫鍵 D.圖丁:丙氨酸的手性異構體4.堿式碳酸氧釩銨晶體[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]是制備多種含釩產品的原料。下列有關說法不正確的是()A.NH4+的空間結構為正四面體形B.基態V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1C.CO32-中C的雜化類型為spD.H2O是非極性分子5.下列表述正確的是()A.CS2的共價鍵類型為σ鍵和π鍵,為極性鍵構成的極性分子B.基態Cr原子的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2C.SO4D.由于HF分子間存在氫鍵,因此HF的熔、沸點和穩定性均高于HCl6.下列說法正確的是()A.互為手性異構體的分子互為鏡像,且分子組成相同,性質也相同B.由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOHC.共價鍵都具有飽和性和方向性,都可以繞鍵軸旋轉D.除HF外,其他鹵化氫的沸點隨著相對分子質量的增大而升高,是因為氫鍵逐漸增大7.下列說法中正確的是()A.元素第一電離能:N<O<FB.鍵角:BeCl2>CCl4>NH3>H2OC.H2O比H2S穩定的原因是H2O分子間存在氫鍵D.SiO2熔化和干冰升華克服的作用力相同8.(2024·廣東東莞一中高二期末)用價層電子對互斥模型(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間結構,有時也能用來推測鍵角大小,下列判斷正確的是()A.SO2、CO2都是直線形的分子B.H2O中鍵角為120°,O3中鍵角為180°C.PCl3、NH3、GaCl3都是三角錐形分子D.AlCl3、SO3都是平面三角形的分子9.某化合物的分子式為AB2,A為第ⅥA族元素,B為第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它們的電負性值分別為3.44和3.98,已知AB2分子的鍵角為105°。下列推斷不正確的是()A.AB2分子的空間結構為V形B.A—B為極性共價鍵,AB2分子為非極性分子C.AB2與H2O相比,AB2的熔點、沸點比H2O的低D.AB2分子中無氫原子,分子間不能形成氫鍵,而H2O分子間能形成氫鍵10.在半導體生產或滅火劑的使用中,會向空氣中逸散氣體分子,如NF3、CHClFCF3、C3F8。它們雖是微量的,有些卻是強溫室氣體,下列推測不正確的是()A.熔點:NF3>C3F8B.CHClFCF3屬于極性分子C.C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大D.由價層電子對互斥模型可確定NF3中N原子是sp3雜化,分子呈三角錐形11.下列說法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐形,這是磷原子采用sp2雜化的結果B.BeCl2分子的鍵角小于SO3C.凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體形D.SnBr2分子中Sn原子的孤電子對數為212.關于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的結構與性質,下列說法錯誤的是()A.CH3OH為極性分子B.N2H4空間結構為平面形C.N2H4的沸點高于(CH3)2NNH2D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N的雜化方式均相同13.如表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關R、W、X、Y、Z五種元素的敘述不正確的是()A.W、R元素單質分子內都存在非極性鍵B.X、Z元素都能形成雙原子分子C.最簡單氫化物的熔、沸點:WH3<XH3D.鍵長:X—H<W—H,鍵能:X—H>W—H14.一種可吸附甲醇的材料,其化學式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結構如下圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結構。下列說法正確的是()A.該晶體中存在N—H…O氫鍵 B.基態原子的第一電離能:C<N<OC.基態原子未成對電子數:B<C<O<N D.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同15.水生生物參與氮循環過程示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A.NH2OH與N2H4分子中N原子的雜化類型、共價鍵類型均完全相同B.反應②③⑥中N元素皆被氧化C.NO2-、NO3D.NH2OH和NH3都易溶于水,與它們能與水分子形成氫鍵有關二、非選擇題(本題包括4小題,共55分)16.(14分)回答下列問題。(1)Cd與Zn同族且相鄰,寫出基態Cd原子的價層電子排布式:。

(2)O和S處于同一主族,第一電離能較大的是。H2O和H2S分子中的鍵角較大的是,鍵長較短的是。單質硫與熱的NaOH濃溶液反應的產物之一為Na2S3,S32-的空間結構為(3)Cu2+能與吡咯()的陰離子()形成雙吡咯銅。已知吡咯分子中的大π鍵可用符號Πmn表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數,n代表參與形成大π鍵的電子數(如苯分子中的大π鍵可表示為Π66),則吡咯分子中的大π鍵應表示為。噻吩()的沸點為84℃,吡咯()的沸點在129~131℃之間,吡咯的沸點較高,其原因是。

(4)鍵的極性對物質的化學性質有重要影響。已知一些常見電子基團的吸電子效應的強度:RCO—>—F>—Cl>—Br>—I>—C≡CH>—C6H5>—H,則下列物質酸性由強到弱的順序是(填字母)。

A.CH3COOH B.ClCH2COOHC.HC≡CCH2COOH D.C6H5CH2COOH17.(14分)(1)硼的研究在無機化學發展中占有獨特的位置,硼元素有10B和11B兩種天然穩定的同位素,在基態11B原子中,核外存在對自旋相反的電子,有種不同空間運動狀態的電子。根據對角線規則,硼元素許多性質與元素相似。

(2)NH3能與硼元素的某種氫化物作用得到化合物M,M是一種新的儲氫材料,加熱M會緩慢釋放出H2,并轉化為化合物N,M、N分別與乙烷、乙烯的結構相似。M的結構式為,N分子中的π鍵和σ鍵數目之比為。

(3)O和S兩種元素是自然界最常見的兩種元素,均能與H形成H2O2和H2S2,結構如圖甲所示。請說明∠H—O—O(97°)略大于∠H—S—S(95°)的原因:

。甲(4)圖乙為DNA結構局部圖。雙鏈通過氫鍵使它們的堿基(A…T和C…G)相互配對形成雙螺旋結構,請寫出圖中存在的兩種氫鍵的表示式:、。乙18.(13分)X、Y、Z、M、Q是中學化學常見的五種元素,原子序數依次增大,其相關結構或性質信息如下表所示。元素結構或性質信息X其原子最外層電子數是內層電子數的2倍Y基態原子最外層電子排布為nsnnpn+1Z非金屬元素,其單質為固體,在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰M單質在常溫、常壓下是氣體,基態原子的M層上有1個未成對的p電子Q其與X形成的合金為目前用量最多的金屬材料(1)Q元素基態原子的電子排布式是。

(2)比較Y元素與氧元素的第一電離能:>(填元素符號);X和Z形成的化合物XZ2為一種液體溶劑,其分子中的σ鍵和π鍵數目之比為,該化合物(填“易”或“難”)溶于水。

(3)Y的最簡單氫化物分子中含有(填“極性”或“非極性”,下同)共價鍵,是分子,該氫化物易液化,其原因是。

(4)M的氣態氫化物和氟化氫相比,穩定性強的是(填寫化學式),其原因是;沸點高的是,其原因是。19.(14分)Zn、V、Cu、In、S和Se等原子是生物醫藥、太陽能電池等領域的理想熒光材料。請回答下列問題。(1)49In的價層電子排布式為。

(2)Zn、O、S和Se的電負性由大到小的順序為。制備熒光材料過程中會產生少量SO32-、VO43-,其中V原子采用雜化,VO43(3)C、N、S分別與H形成的簡單氫化物中鍵角最小的是,其原因是

。

(4)H、C、N、S四種元素可形成硫氰酸(H—S—C≡N)和異硫氰酸(H—NCS),異硫氰酸分子中σ鍵與π鍵的數目比為,異硫氰酸沸點較高,原因是。

(5)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態,若一種自旋狀態用+12表示,與之相反的用-12表示,稱為電子的自旋磁量子數。對于基態Cu原子,其價層電子自旋磁量子數的代數和為答案：1.D解析CO2分子中3個原子共線,為直線形分子,故A項錯誤;B項是p-pπ鍵電子云模型,故錯誤;砷原子結構示意圖應為,故C項錯誤。2.B解析NF3中N上的孤電子對數為12×(5-3×1)=1,σ鍵電子對數為3,價層電子對數為4,NF3的空間結構為三角錐形,分子中正、負電中心不重合,NF3屬于極性分子,B3.D4.D解析NH4+中N原子的價層電子對數為4+5-1-1×42=4,N原子采用sp3雜化,NH4+的空間結構為正四面體形,故A正確;23號釩元素基態V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1,故B正確;CO32-中C原子的價層電子對數為3+4+2-2×32=3,C的雜化類型為sp2雜化,故C正確;H2O中O原子的價層電子對數為2+65.C解析CS2的結構式為SCS,SC中有1個σ鍵和1個π鍵,由于是不同元素間形成的共價鍵,所以是極性鍵,CS2中C原子的價層電子對數為2,C原子是sp雜化,CS2分子屬于直線形分子,所以CS2分子是非極性的,故A錯誤;Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,故B錯誤;SO42-的中心原子S的價層電子對數為4,無孤電子對,S為sp3雜化,SO42-的空間結構為正四面體形,故C正確;分子的穩定性與化學鍵有關,與是否存在氫鍵無關,6.B解析互為手性異構體的分子性質有所不同,A錯誤;由提示可知,B項中F原子的存在使得酸性增強,故同族元素的Cl也有類似的作用,B正確;s軌道與s軌道發生電子云重疊形成的共價鍵沒有方向性,σ鍵可以繞鍵軸旋轉,π鍵不能旋轉,C錯誤;在鹵素氫化物中,只有HF分子間能形成氫鍵,D錯誤。7.B解析第一電離能F>N>O,A項錯誤;BeCl2為直線形結構,鍵角為180°,NH3為三角錐形結構,鍵角為107°,H2O為V形結構,鍵角為105°,CCl4為正四面體形結構,鍵角為109°28',所以鍵角的大小順序為BeCl2>CCl4>NH3>H2O,B項正確;水的穩定性是化學性質,不是由氫鍵決定的,是由在分子內部氫氧鍵的穩定性決定的,C項錯誤;干冰升華克服的是分子間作用力,SiO2熔化克服的是極性鍵,D項錯誤。8.D解析SO2中S的價層電子對數為3且含有1個孤電子對,所以SO2為V形結構;CO2分子中C原子的價層電子對數為2+4-2×22=2,不含孤電子對,所以是直線形結構,A錯誤;H2O分子中O原子的價層電子對數為2+6-1×22=4,O原子采用sp3雜化,O原子上含有2個孤電子對,所以H2O分子是V形分子,鍵角不是120°;O3中O的價層電子對數為3且含有1個孤電子對,所以為V形結構,鍵角不是180°,B錯誤;PCl3、NH3中P、N的價層電子對數為4且含有1個孤電子對,都是三角錐形的分子;GaCl3中Ga的價層電子對數為3且不含孤電子對,為平面三角形,C錯誤;AlCl3、SO3中9.B解析根據A、B的電負性值及所處位置關系,可判斷A元素為O,B元素為F,該分子為OF2,因為OF2分子的鍵角為105°,AB2分子的空間結構為V形,A正確;O—F為極性共價鍵,OF2分子為極性分子,B錯誤;水分子中存在氫鍵,AB2的熔點、沸點比H2O的低,C、D正確。10.A解析由于NF3、C3F8均為分子化合物,C3F8的相對分子質量比NF3大,故范德華力C3F8比NF3大,則熔點:NF3<C3F8,A錯誤;已知CF3CF3的正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子,則CHClFCF3的正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子,B正確;由于C3F8為非極性分子,CCl4為非極性分子,H2O是極性分子,根據“相似相溶”原理可知C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大,C正確;NF3中中心N原子的價層電子對數為3+12×(5-3×1)=4,有1個孤電子對,由價層電子對互斥模型可確定NF3中N原子是sp3雜化,分子呈三角錐形,D11.C解析PCl3分子中P的價層電子對數為4,因此PCl3分子中P采用sp3雜化,A項錯誤;BeCl2分子的鍵角為180°,SO3分子的鍵角為120°,B項錯誤;sp3雜化所得到的VSEPR模型為四面體形,C項正確;SnBr2分子中Sn原子的孤電子對數為1,D項錯誤。12.B解析甲醇可看成是甲烷中的一個氫原子被羥基取代得到的,為四面體結構,是由極性鍵組成的極性分子,A正確;N2H4中N原子的雜化方式為sp3,不是平面形,B錯誤;N2H4分子中連接N原子的H原子數多,存在氫鍵的數目多,而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氫鍵,另一端的兩個甲基基團比較大,影響了分子的排列,沸點較N2H4的低,C正確;CH3OH的結構式為,(CH3)2NNH2的結構簡式為,兩者分子中C、O、N的雜化方式均為sp3,D正確。13.A解析由元素在元素周期表中的位置可知,X為N元素、W為P元素、Y為S元素、R為Ar元素、Z為Br元素。白磷單質中存在非極性鍵,但稀有氣體分子為單原子分子,分子中沒有化學鍵,A錯誤;氮氣、溴單質都是雙原子分子,B正確;NH3分子間存在氫鍵,C正確;原子半徑:W>X,故鍵長:W—H>X—H,一般來說,鍵長越短,鍵能越大,故鍵能W—H<X—H,D正確。14.A解析根據圖示信息,結合原子的成鍵規律可知圖中虛線表示的是N—H…O氫鍵,A正確;基態N原子的2p軌道處于半充滿狀態,其第一電離能大于C、O,即第一電離能C<O<N,B錯誤;B、C、N、O基態原子未成對電子數依次為1、2、3、2,C錯誤;[C(NH2)3]+為平面結構,則N原子是sp2雜化,B形成4個σ鍵,則B原子為sp3雜化,O原子形成2個σ鍵,且有2個孤電子對,為sp3雜化,D錯誤。15.D解析NH2OH與N2H4分子中N原子都是sp3雜化,NH2OH中只含有極性鍵,N2H4中含有極性鍵和非極性鍵,二者共價鍵類型不完全相同,故A錯誤;反應③中,N元素由-1價降低到-2價,發生還原反應,N元素被還原,故B錯誤;NO2-、NO3-中N的價層電子對數都是3,雜化類型都為sp2,故C錯誤;NH2OH和NH3都能與水分子之間形成氫鍵,故易溶于水16.答案(1)4d105s2(2)OH2OH2OV形(3)Π56吡咯能形成分子間氫鍵,而噻吩不能形成分子間氫鍵(4)BCDA解析(1)Cd與Zn同族且相鄰,鋅的原子序數為30,價層電子排布式為3d104s2,Cd的原子序數是48,則基態Cd原子的價層電子排布式為4d105s2。(2)同主族元素第一電離能自上而下逐漸減小,所以第一電離能較大的是O;O元素的電負性大于S元素,鍵合電子對偏向O元素,鍵合電子對與鍵合電子對間斥力增大,鍵角增大,則鍵角較大的是H2O;O元素的電負性大于S元素,電負性越大,對電子對的吸引力越大,且O原子的半徑小于S原子,所以H2O的鍵長較短;S32-中心S原子的價層電子對數為2+12×(6+2-2×(3)中5個原子(4個C原子和1個N原子)、6個電子形成大π鍵,可表示為Π56;的沸點比高的原因是中含N—H,吡咯能形成分子間氫鍵,而噻吩不能形成分子間氫鍵。(4)電子基團的吸電子效應越強,羧基越能電離出氫離子,由—Cl>—C≡CH>—C6H5>—H,則酸性:ClCH2COOH>HC≡CCH2COOH>C6H5CH2COOH>CH3COOH。17.答案(1)23Si(2)1∶5(3)O、S采取的雜化方式和所含孤電子對數相同,但氧原子電負性大,價層電子密度高,故相互間排斥作用更強,鍵角更大(4)N—H…ON—H…N18.答案(1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)NO1∶1難(3)極性極性氨分子間可以形成氫鍵(4)HFH—F的鍵能大于H—ClHFHF分子間可以形成氫鍵解析根據題意推知X、Y、Z、M、Q分別是C、N、S、Cl、Fe。(1)鐵原子核外有26個電子,基態原子的電子排布式是[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能級是半充滿狀態,較穩定,因此第一電離能:N>O。X和Z形成的化合物XZ2為CS2,根據結構式SCS可知,分子中σ鍵和π鍵數目之比為1∶1;CS2為非極性分子,根據“相似相溶”規律可判斷CS2難溶于水。(3)Y的最簡單氫化物為N