人教版2019年秋化学选修三第二章 分子结构与性质 测试题含答案

绝密★启用前
人教版2019年秋化学选修三第二章《分子结构与性质》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.对SO3的说法正确的是（）
A．结构与NH3相似
B．结构与SO2相似
C．结构与BF3相似
D．结构与P4相似
2.有关“物质和结构”研究方法的表述错误的是（）
A．价层电子对互斥理论不能预测所有分子的立体结构
B．杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的立体结构提出来的
C．金属和非金属、无机物和有机物之间并没有严格的界限，分类的研究方法不科学
D．规律是对经常出现的客观现象的归纳，对例外的深入探究是科学发展的内在动力
3.下列分子或离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体且分子或离子空间的构型为V形的是（）
A． NH4+
B． PH3
C． H3O+
D． OF2
4.下列反应中有机物化学键断裂只涉及π键断裂的是()。

A． CH4的燃烧
B． C2H4与Cl2的加成
C． CH4与Cl2的取代
D． C2H4的燃烧
5.下列说法中正确的是()
A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定
B．只有非金属原子之间才能形成共价键
C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D． H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2时，放出的能量为(2×463) kJ 6.下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是()
7.下列关于化学键的叙述中正确的是()
A．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间
B．两个原子之间的相互作用叫做化学键
C．离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D．化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
8.下列微粒中，含有孤电子对的是（）
A． SiH4
B． H2O
C． CH4
D． NH
9.下列物质不是配合物的是（）
A． K2[Co（NCS）4]
B． Na2[SiF6]
C． CuSO4•5H2O
D． NH4Cl
10.下列有关配合物的论述不合理的是（）
A． Na[Al（OH）4]和[Ag（NH3）2]OH都是配合物
B． Na3[AlF6]、Na2[SiF6]和[Cu（NH3）4]Cl2的配位数都是6
C． [ZnCl4]2﹣的空间构型为正四面体形
D．配合物[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O中，中心离子的化合价为+3价，配离子带1个单位的正电荷11.下列属于不是配合物的是（）
A． [Ag（NH3）2]Cl
B． Cu2（OH）2CO3
C． [Cu（H2O）4]SO4
D． Co（NH3）6Cl3
12.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断BF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为（）
A．直线形sp杂化
B．三角形sp2杂化
C．三角锥形sp2杂化
D．三角锥形sp3杂化
13.下列分子中存在π键的是()
A． H2
B． Cl2
C． N2
D． HCl
14.下列属于配合物的是（）
A． NH4Cl
B． Na2CO3•10H2O
C． CuSO4•5H2O
D． Co（NH3）6Cl3
15.COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有()
A． 4个σ键
B． 2个σ键，2个π键
C． 2个σ键、1个π键
D． 3个σ键、1个π键
16.下列说法中正确的是（）
A．烯中C＝C的键能是乙烷中C－C的键能的2倍
B．氮气分子中含有1个s键和2个p键
C． N－O键的极性比C－O键的极性大
D． NH4＋中4个N－H键的键能不相同
17.下列对[Zn（NH3）4]SO4配合物的说法不正确的是（）
A． SO42﹣是内界
B．配位数是4
C． Zn2+是中心离子
D． NH3是配位体
18.下列各组物质中，化学键类型都相同的是()
A． CaCl2和NaOH
B． Na2O和Na2O2
C． CO2和CS2
D． HCl和NaOH
19.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) A． BeCl2与BF3
B． CO2与SO2
C． CCl4与NH3
D． C2H2和C2H4
20.下列物质不是配合物的是（）
A． K2[Co（NCS）4]
B． Fe（SCN）3
C． CuSO4•5H2O
D． NH4Cl
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.科学家提出价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），用于预测简单分子立体结构．其要点可以概括为：
Ⅰ、用AX n E m表示只含一个中心原子的分子，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E 为中心原子最外层未参与成键的电子对（称为孤对电子），（n+m）称为价层电子对数．分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀的分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ、分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；
Ⅲ、分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为：
i、孤对电子之间的斥力＞孤对电子对与共用电子对之间的斥力＞共用电子对之间的斥力；
ii、双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力；
iii、X原子得电子能力越弱，A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强；
iv、其他．
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
（1）根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
（2）H2O分子的立体构型为：，请你预测水分子中∠H﹣O﹣H的大小范围；
（3）SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S=O之间以双键结合，S﹣Cl、S﹣F之间以单键结合．请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：，SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl（选填“＜”、“＞”或“=”）SO2F2分子中∠F﹣S﹣F．
（4）用价层电子对互斥理论（VSEPR）判断SO32﹣离子的空间构型：
22.（1）+3价Co的配合物CoCl m•nNH3，中心原子的配位数为6，若1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成1mol AgCl沉淀，用配合物形式写出该配合物的化学式．
（2）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大磁记录性能越好．离子型氧化物MnO2和Fe3O4及Cr2O3中，磁性最大的是．
（3）碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨（如图1），每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键．
（4）铁元素应用广泛，Fe2+与KCN溶液反应得Fe（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成黄血盐，其配离子结构如图2．
①已知CN﹣与N2结构相似，1molCN﹣中π键数目为．
②上述沉淀溶解过程的化学方程式为．
23.已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。

②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥型。

(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是______________(填分子式)，该分子的形状是________。

(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。

请你对该同学的观点进行评价：____________________________________________________。

(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5中H元素的化合价为__________和__________；该化合物中N原子的杂化方式__________。

24.生物质能是一种洁净、可再生能源。

生物质气(主要成分为CO，CO2，H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

(1)上述反应的催化剂含有Cu，Zn、Al等元素。

写出基态Zn原子的核外电子排布式______________________________。

(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。

②甲醛分子的空间构型是________；1mol甲醛分子中σ键的数目为________。

答案解析
1.【答案】C
【解析】根据价层电子对互斥理论可知，在SO3中，S原子没有孤电子对，但与S原子相连的原子个数为3，因此SO3分子结构呈平面三角形，NH3分子空间结构为三角锥形，SO2分子空间构结构为V形，P4分子空间结构为正四面体形，BF3分子空间结构为平面三角形，答案为C。

2.【答案】C
【解析】A，价层电子对互斥理论（简称VSEPR模型），用于预测简单分子立体构型，不能预测所有分子的立体结构，故A正确；
B，杂化轨道理论可以解释分子的立体结构，是鲍林最先提出的理论，故B正确；
C，金属和非金属、无机物和有机物之间并没有严格的界限，但是分类法是研究物质性质的一种非常科学合理的方法，故C错误；
D，对经常出现的客观现象进行归纳可以形成相应规律，但客观事物有时也会有违背普遍规律的现象，寻找例外现象出现的原因正是科学发展的内在动力，故D正确．
3.【答案】D
【解析】A，NH4+中价层电子对个数=4+（5﹣1﹣4×1）=4，且不含孤电子对，价层电子对几何构型和离子的空间构型均为正四面体形，故A错误；
B，PH3分子中价层电子对=3+（5﹣3×1）=4，所以其价层电子对几何构型为正四面体，该分子中含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥型，故B错误；
C，H3O+离子中价层电子对=3+1=4，所以其价层电子对几何构型为正四面体，该离子中含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥型，故C错误；
D，OF2分子中价层电子对=2+2=4，所以其价层电子对几何构型为正四面体，该分子中含有2个孤电子对，所以其空间构型为V形，故D正确．
4.【答案】B
【解析】CH4不存在π键，只存在σ键，燃烧后四个碳氢σ键全部断裂，A不符合题意；C2H4与Cl2的加成，是碳碳双键中π键断裂，与氯气氯氯σ键，发生加成反应，但氯气是无机物，B符合题意；CH4与Cl2的取代，是CH4中碳氢σ键断裂和Cl2氯氯σ键断裂发生取代反应，不涉及π键断裂，C不符合题意；C2H4的燃烧，4个碳氢σ键、1个碳碳σ键和1个碳碳π键全部断裂，D不符合题意。

5.【答案】A
【解析】在分子中键能越大，键长应越短，分子越稳定，A正确。

B中有些金属元素也可形成共价键。

C中水分子的两个O—H键的键角小于180°，其分子结构式虽为H—O—H，但不能表示分子结构的真正立体构型。

D中给出的H—O键的键能是破坏1 mol H—O键所吸收的能量，在H2O分子中有两个H—O键，应吸收能量2×463 kJ；而当H、O分别形成H2和O2，成键时需放出能量，其能量应是其键能与其化学计量数的乘积，所以反应放出的总能量应是它们的代数和，故D错误。

6.【答案】B
【解析】A项I2是非极性分子，在水中的溶解度小；C项氧族元素中的氧元素，卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同；D项，P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4，其溶液导电。

7.【答案】D
【解析】化学键的定义强调两个方面：一是“相邻的两个或多个原子之间”；二是“强烈的相互作用”。

选项A、B中都没有正确说明这两点，所以不正确。

选项C只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用而没有排斥作用，所以不正确。

只有D正确。

8.【答案】B
【解析】SiH4、H2O，CH4，NH的电子式分别为，只有H2O分子中的O原子上有2对孤电子对。

9.【答案】D
【解析】A．该物质中，钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选；
B．Na2[SiF6]中配体为F，配合物的配位数为6，故B不选；
C．该物质中铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故C不选；
D．铵根离子中N原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，形成配位键，铵根离子与氯离子以离子键结合，所以该物质不是配合物，故D选。

10.【答案】B
【解析】A．Na[Al（OH）4]中铝原子提供空轨道，氢氧根离子提供孤电子对，[Ag（NH3）2]OH 中银原子提供空轨道，氨分子提供孤电子对，所以这两种物质都是配合物，故A正确．
B．[Cu（NH3）4]Cl2的配位数是4，故B错误．
C．该离子中价层电子对数=4+（2+2﹣4×1）=4，所以VSEPR模型是正四面体，因为没有孤电子对，所以实际空间构型仍然是正四面体，故C正确．
D．[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O中，溴带一个单位负电荷，所以配离子带1个单位的正电荷，中心离子的化合价为+3价，故D正确
11.【答案】B
【解析】A．该物质中，银离子提供空轨道、NH3中氮原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选；
B．碱式碳酸铜的化学式为Cu2（OH）2CO3，可以把它看作由Cu（OH）2和CuCO3组成的物质，属于碱式盐，不属于配合物，故B选；
C．该物质中，铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故C不选；
D．该物质中，钴离子提供空轨道、NH3中氮原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，所以该物质属于配合物，故D不选
12.【答案】B
【解析】BF3分子中价层电子对个数=3+×（3﹣3×1）=3且不含孤电子对，所以该分子是平面三角形结构，中心原子采用sp2杂化
13.【答案】C
【解析】在N2中，两个N原子的2p z形成一个σ键，2p x形成一个π键，两个2p y也形成一个π键。

H2、Cl2、HCl分子中都只有一个单键，属于σ键。

14.【答案】D
【解析】A．氯化铵属于简单化合物，不含配体所以不是配合物，故A错误；
B．十水碳酸钠属于一般化合物，不含配体所以不是配合物，故B错误；
C．五水硫酸铜属于一般化合物，不含配体，所以五水硫酸铜不属于配合物，故C错误；
D．Co（NH3）6Cl3中含有配体，属于配合物，故D正确；
15.【答案】D
【解析】C和Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键。

16.【答案】B
【解析】有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成p键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成s键的重叠程度小得多。

两个碳原子之间形成的s键比p键牢固，s键的键能大于p键。

乙烯中两个碳原子间存在一个s键和一个p键，乙烷中两个碳原子间存在一个s键，乙烯中C＝C的键能应当大于乙烷中C－C的键能且小于乙烷中C－C的键能的2倍。

氮气分子中有三个共价键，1个s键和2个p键，所以B选项的说法正确，不合题意。

形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值，N－O键的极性比C－O键的极性小。

在NH4+中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个N－H键的键能键长键角都相等，D项说法错误。

17.【答案】A
【解析】A．[Zn（NH3）4]SO4中外界是SO42﹣，內界是[Zn（NH3）4]2+，故A错误；
B．锌离子配位原子个数是4，所以其配位数是4，故B正确；
C．该配合物中，锌离子提供空轨道，所以锌离子是中心离子，故C正确；
D．该配合物中氮原子提供孤电子对，所以氨气分子是配位体，故D正确；
18.【答案】C
【解析】A、B两项中四种物质虽都含有离子键，但NaOH中含极性共价键，Na2O2中含非极性共价键，故A、B错；D项中HCl只含共价键；C项中两种物质都只含共价键，故只有C正确。

19.【答案】C
【解析】BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp、sp2；CO2分子中含有2个π键，SO2分子中杂化轨道数为3，杂化类型分别为sp、sp2；C项中杂化类型均为sp3；D项中杂化类型分别为sp、sp2。

20.【答案】D
【解析】A．该物质中，钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故A不选；
B．该物质中，铁离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质为配合物，故B不选；
C．该物质中铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，故C不选；
D．铵根离子中N原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，形成配位键，铵根离子与氯离子以离子键结合，所以该物质不是配合物，故D选；
21.【答案】（1）
（2）V形；∠H﹣O﹣H＜109°28′；
（3）四面体；＞；
（4）三角锥形
【解析】（1）当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，当n+m=2时，VSEPR模型为直线形；
（2）根据H2O属AX2E2，n+m=4，VSEPR模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对来判断分子的立体构型；水分子属AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ﹣i来判断键角；
（3）当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对来判断分子的立体构型；X原子得电子能力越弱，A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强；
（4）根据价层电子对互斥理论确定亚硫酸根离子空间构型，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﹣xb），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
22.【答案】（1）[CoCl2（NH3）4]Cl（2）Fe3O4（3）sp2
（4）①2N A②Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]
【解析】（1）Co显示+3价，配合物显电中性，即配合物中，含有3个Cl﹣，1mol该配合物生成1mol AgCl沉淀，则1mol该配合物中含1mol外界离子Cl﹣，即配离子中含有2个Cl﹣，又由于Co3+配位数为6，则NH3配位数为4，故该配合物的化学式可写为：[CoCl2（NH3）4]Cl；
（2）MnO2中Mn4+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，即含有3个未成对电子；Fe3O4中含有2个Fe3+和一个Fe2+，核外电子排布式分别为：1s22s22p63s23p63d5和1s22s22p63s23p63d6，含有5×2+4=14个未成对电子；Cr2O3中，Cr3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，含有2×3个未成对电子，故Fe3O4所含未成对电子最多，磁性最大的是：Fe3O4；
（3）石墨每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，因碳纳米管结构与石墨类似，故碳纳米管杂化类型为：sp2
（4）①N2中，N原子之间含有2个π键，已知CN﹣与N2结构相似，则1molCN﹣中π键数目为2N A
②由配离子结构示意图可知黄血盐的化学式为K4[Fe（CN）6]，则反应的化学方程式为Fe（CN）+4KCN=K4[Fe（CN）6]
2
23.【答案】(1)PCl3三角锥型
(2)不对，因为N原子没有2d轨道
(3)＋1－1sp3
【解析】（1）NH3、PCl3和PCl5分子中所有原子的最外层电子数都是8个的是PCl3，PCl3分子中中心原子P的价电子对数n=（5+3）∕2=4，且有3个P—Cl键，所以，该分子的空间构型是三角锥形；（2）在NH5分子中，N原子N原子只有1s、2s、2p轨道，没有2d轨道，所以，不可能采取sp3d杂化；（3）NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，所以，NH5是由NH4+与H–通过离子键形成的，则NH5中H元素的化合价分别为+1和-1价，该化合物中N原子的杂化方式应为NH4+中N原子的杂化，而NH4+中N原子的杂化为sp3杂化。

24.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s2
(2)C≡O
(3)①甲醇分子之间形成氢键sp2杂化②平面三角形3N A
【解析】(1)Zn的原子序数为30，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2。

(2)依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为N≡N，互为等电子体分子的结构相似，可写出CO的结构式。

(3)甲醇分子之间形成分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高；甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢σ键，1mol碳氧σ键，故σ键的数目为3N A(还含有1molπ键)。