2019-2020人教版化学选修3 章末综合测评(二) 分子结构与性质

章末综合测评(二)分子结构与性质
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。

上述中“结合力”实质是() A．分子间作用力B．氢键
C．非极性共价键D．极性共价键
D[解答本题的关键是审清题意，根据题意原溶液为“盐水”，后来却能释放出“氢原子”，氢原子只能来源于H2O，而H2O变为H原子必须破坏H—O键，H—O键为极性共价键，故选D。

]
2．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。

二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。

下列有关二甘醇的叙述正确的是()
A．符合通式C n H2n O3
B．分子间能形成氢键
C．分子间不存在范德华力
D．能溶于水，不溶于乙醇
B[二甘醇的分子式为C4H10O3，它符合通式C n H2n＋2O3。

二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键，也存在范德华力。

二甘醇能溶于水和乙醇。

] 3．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。

下列说法正确的是()
A．H2O2分子的立体构型为直线形
B．CO2分子为非极性分子
C．BF3分子中B原子为sp3杂化，分子为三角锥形
D．CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
B[H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，A错误；CO2分子为直线形分子，分子内正、负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；BF3分子中B原子为sp2杂化，分子为平面三角形，C错误；CH3COOH
分子中甲基C原子采取sp3杂化，羧基C原子采用sp2杂化，D错误。

] 4．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是() A．NH＋4为正四面体形B．CS2为直线形
C．HCN为V形D．PCl3为三角锥形
C[NH＋4、CS2、HCN中中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其立体构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3中中心P 原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其立体构型为三角锥形。

] 5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是()
A．NH3与BF3都是三角锥形结构
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
D[NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B都错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D正确；H原子核外只有2个电子，C错误。

] 6．下列化合物中含3个手性碳原子的是()
C[手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。

A项，中间碳原子是手性碳原子；B项，中间碳原子和右端碳原子是手性碳原子；C项，除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子；D项，无手性碳原子。

]
7．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。

下列说法正确的是()
A．碳铂中所有碳原子杂化方式相同
B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子之比为2∶1
D．1 mol 1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12N A
C[N原子形成3个N—H键和1个配位键，则N原子的杂化方式是sp3，故B错误；碳铂分子中有4个C形成4个σ键，为sp3杂化，2个C形成3个σ键，为sp2杂化，则碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1，故A错误，C正确；C—H、C—C、C—O、O—H键均为σ键，C===O 键中有1个σ键，则1 mol 1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为18N A，故D错误。

] 8．某化合物的分子式为AB2，A属于ⅥA族元素，B属于ⅦA 族元素，A 和B在同一周期，它们的电负性分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。

下列推断不正确的是()
A．AB2分子的立体构型为V形
B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2分子中A原子的杂化方式是sp3
D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键
B[A项，AB2分子中有两个A—B单键，含有2对孤电子对，为V形结构，正确；B项，由电负性可知，B元素的非金属性更强，A—B键为极性共价键，且分子构型为V形，正负电荷中心不重合，故AB2分子为极性分子，错误；D 项，A属于ⅥA族元素，B属于ⅦA族元素，AB2分子中不可能含有H原子，分子间不能形成氢键，正确。

]
9．下列叙述正确的是( )
A ．NH 3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心
B ．CCl 4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心
C ．H 2O 是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D ．CO 2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央
C [NH 3是极性分子，N 与3个H 形成3个σ键，孤电子对数为5－32
＝1，为三角锥形结构，故A 项错误；CCl 4是非极性分子，C 与4个Cl 形成4个σ键，孤电子对数为0，为正四面体形结构，故B 项错误；H 2O 是极性分子，O 与2个H 形成2个σ键，孤电子对数为6－22
＝2，为V 形结构，故C 项正确；CO 2是非极性分子，C 与2个O 形成2个σ键，孤电子对数为4－2×22
＝0，为直线形结构，故D 项错误。

]
10．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。

下列各选项中的两种微粒不互为等电子体的是( )
A ．N 2O 和CO 2
B ．O 3和NO －2
C ．CH 4和NH ＋4
D ．OH －和NH －2
D [A 项中的N 2O 和CO 2均含3个原子和16个价电子，B 项中的O 3和NO －2均含3个原子和18个价电子，C 项中的CH 4和NH ＋4均含5个原子和8个价电子，因此A 、B 、C 三项均符合等电子体的定义。

D 项中的OH －和NH －2虽然都含有8个价电子，但二者所含原子总数不相同，不符合等电子体的定义。

]
11．关于氢键，下列说法正确的是( )
A ．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键
B ．冰中存在氢键，水中不存在氢键
C ．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D ．H 2O 是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
C [氢键属于分子间作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，A
项错误，C项正确；在冰和水中都存在氢键，而H2O的稳定性主要是由分子内的O—H的键能决定，B、D项错误。

]
12．下列说法中正确的是()
A．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同
B．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH C．由AgCl和AgBr都能溶于氨水中，而AgI不能溶解在氨水中，可知AgI 在水中的溶解度最大
D．除HF外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致
B[互为手性异构体的分子其结构不同，性质也不同，A错；B项中由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，B正确；AgCl和AgBr都能溶于氨水中，是因为NH3分子与溶解后的Ag＋生成络离子[Ag(NH3)2]＋，AgI不能溶解是因为其生成的Ag＋浓度太小，C错；在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D错。

]
13．氧族元素的氢化物的沸点如下表：
A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关
B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小
C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力
D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂
C[H2S、H2Se、H2Te 的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，其沸点逐渐升高，H2O与H2S等的结构具有相似性，H2O的相对分子质量最小，但其沸点最高，说明H2O分子间除了存在范德华力外，还存在一种特殊作用力——氢键。

H2O分子极为稳定，加热时分子内的共价键很难断裂。

] 14．用N A表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是()
A．1 mol NH3分子中含有3N A个σ键和4N A个sp3杂化轨道
B．1 mol CO2分子中含有2N A个σ键和2N A个sp2杂化轨道
C．1 mol C2H2分子中含有2N A个σ键、2N A个π键
D ．1 mol C 2H 4分子中含有4N A 个σ键、2N A 个π键
A [CO 2分子中碳原子是sp 杂化，选项
B 不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，1个乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个
C —H 键，所以选项C 不正确；1个碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，1个乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C —H 键，因此选项
D 不正确，所以正确的答案选A 。

]
15．下列说法中正确的是( )
A ．存在手性异构体的分子只能含一个手性碳原子
B ．配合物[Cu(NH 3)4]Cl 2的配位数是6
C ．已知Zn 2＋的4s 轨道和4p 轨道能形成sp 3型杂化轨道，则[ZnCl 4]2－
的立体构型为正四面体形
D ．在AgCl 、Cu(OH)2、AgOH 这三种物质中只有AgCl 不能溶于浓氨水
C [手性分子中可以含两个以上手性碳原子，A 错；B 项中该配合物的配位数是4而不是6，B 错；既然是sp 3型杂化轨道，[ZnCl 4]2－的立体构型与甲烷相似，是正四面体形，C 正确；因为Ag ＋和Cu 2＋都能与NH 3分子形成配合物，故AgCl 也能溶于浓氨水，
D 错。

]
16．氯化亚砜(SOCl 2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。

下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是
( )
A ．三角锥形、sp 3
B ．V 形、sp 2
C ．平面三角形、sp 2
D ．三角锥形、sp 2
A [SOCl 2分子中硫原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋12
(6－2×1－2)＝4，故S 原子采取sp 3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，所以分子构型为三角锥形。

]
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(11分)短周期的5种非金属元素，其中A 、B 、C 的特征电子排布可表示为：A ：a s a ，B ：b s b b p b ，C ：c s c c p 2c ；A 与B 在不同周期，D 与B 同主族，E 在C 的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。

回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：①BC2
②BA4③A2C2④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。

(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_________________________。

(3)B、C两元素都能和A元素分别组成一种常见的溶剂，其化学式分别为________、________。

DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。

(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为________(填化学式)。

(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为__________________________(填化学式)。

[解析]由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B 为C，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。

(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。

(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。

(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。

SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂(苯)中。

(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4＞CCl4＞CH4。

(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)m ClO n(m≥1，n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。

[答案](1)③(2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6H2O大于
(4)SiCl4>CCl4>CH4
(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO
18．(10分)亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流
程如下：
CoCl 2·6H 2O ――→1)NH 4Cl-NH 3·H 2O
2)H 2O 2 3)浓盐酸
[Co(NH 3)5Cl]Cl 2
――→NaNO 2
[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2
(1)Co 2＋基态核外电子排布式为___________________。

(2)配合物[Co(NH 3)5Cl]Cl 2中与Co 3＋形成配位键的为________(填元素符号)；配离子[Co(NH 3)5NO 2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为________。

(3)与NO －
2互为等电子体的单质分子为__________(写化学式)。

(4)H 2O 2与H 2O 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为______________________________。

(5)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA 的结构简式如图所示，1 mol NDMA 分子中含有σ键的数目为________ mol 。

[解析] (1)Co 2＋核外有25个电子，基态核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 7；(2)氮原子与氯离子提供孤电子对与Co 3＋形成配位键；
[Co(NH 3)5NO 2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为sp 3杂化；而NO －2中氮原子的杂化轨道类型为sp 2；(3)NO －2的价电子数为18，其等电子体为O 3；(4)H 2O 2与H 2O 可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶；(5)双键中一个π键，一个σ键；1 mol NDMA 分子中有6 mol C —H 键；2 mol C —N 键；1 mol N —N σ键；1 mol N —O σ键，共10 mol σ键。

[答案] (1)[Ar]3d 7(或1s 22s 22p 63s 23p 63d 7)
(2)N 和Cl － sp 2和sp 3 (3)O 3
(4)H 2O 2与H 2O 之间可以形成氢键
(5)10
19．(8分)卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。

(1)在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的，使氢氟
酸分子缔合的作用力是________。

(2)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图Ⅰ、Ⅱ所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3________H5IO6(填“>”“<”或“＝”)。

(3)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如下图)。

则1 mol H3BO3的晶体中有________mol氢键。

硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O，它电离生成少量[B(OH)4]－和H＋，则[B(OH)4]－含有的化学键类型为________。

[解析](1)HF分子之间可以形成氢键，使HF分子缔合。

(2)H5IO6()中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，
HIO3为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子2个，含非羟基氧原子个数越多，酸性越强，所以酸性：H5IO6<HIO3。

(3)根据结构可判断，平均1个氧原子形成1个氢键，所以1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键；[B(OH)4]－含有的化学键类型为共价键、配位键。

[答案](1)氢键(2)＞(3)3共价键、配位键
20．(14分)元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如下图所示，回答下列问题：
(1)G的基态原子核外电子排布式为_________________________。

原子的第一电离能：D________E(填“>”或“<”)。

(2)根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l －l>l －b>b －b(l 为孤电子对，b 为键合电子对)，则关于A 2C 中的A —C —A 键角可得出的结论是________。

A ．180°
B ．接近120°，但小于120°
C ．接近120°，但大于120°
D ．接近109°28′，但小于109°28′
(3)化合物G(BC)5中存在的化学键类型有________，它在空气中燃烧生成红棕色氧化物，反应的化学方程式为____________________。

(4)化合物BCF 2的立体构型为________，其中B 原子的杂化轨道类型是________，写出两个与BCF 2具有相同立体构型的含氧酸根离子________。

[解析] (1)根据元素周期表知G 是26号铁元素，Fe 基态原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2或[Ar]3d 64s 2。

同周期元素第一电离能逐渐增大，原子的第一电离能：D ＜E 。

(2)根据价层电子对互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l －l ＞l －b ＞b －b(l 为孤电子对，b 为键合电子对)，A 是氢元素、C 是氧元素，则H 2O 中的A —C —A 键角接近109°28′，但小于109°28′。

(3)化合物Fe(CO)5中存在的化学键类型有配位键、共价键，它在空气中燃
烧生成红棕色氧化物氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(CO)5＋13O 2=====点燃
2Fe 2O 3＋20CO 2。

(4)COCl 2分子的结构式为，中心碳原子形成2个单键和1个双键，共3个价层电子对，所以为sp 2杂化，化合物COCl 2的立体构型为平面三角形，
与COCl 2具有相同立体构型的含氧酸根离子有CO 2－3、NO －3等。

[答案] (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2(或[Ar]3d 64s 2) ＜
(2)D
(3)配位键、共价键
4Fe(CO)5＋13O 2=====点燃
2Fe 2O 3＋20CO 2
(4)平面三角形 sp 2杂化 CO 2－3、NO －3(其他合理答案也可)
21．(9分)已知A 、B 、C 、D 、E 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A<B<C<D<E 。

其中A 、B 、C 是同一周期的非金属元素。

化合物DC 的晶体为离子晶体，D 的二价阳离子与C 的阴离子具有相同的电子层结构。

AC 2为非极性分子。

B 、C 的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。

E 的原子序数为24，ECl 3能与B 、C 的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。

请根据以上情况，回答下列问题：
(1)A 、B 、C 的第一电离能由小到大的顺序为________(用对应元素的符号表示，后同)。

(2)B 的氢化物分子的立体构型是________，其中心原子采取________杂化。

(3)写出化合物AC 2的电子式：________；一种由B 、C 组成的化合物与AC 2互为等电子体，其化学式为________。

(4)E 的核外电子排布式是_______________，
ECl 3形成的配合物的化学式为________。

[答案] (1)C ＜O ＜N (2)三角锥形 sp 3
(3)O ········C ····O ···· N 2O
(4)1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1(或[Ar]3d 54s 1)
(Cr(NH 3)4(H 2O)2)Cl 3。