2020_2021版化学新导学笔记人教选修三讲义:第二章 章末复习 章末检测试卷(二) Word版含答案.docx
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章末检测试卷(二)
(时间:90分钟满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列分子中,既含有σ键,又含有π键的是()
A.CH4
B.HCl
C.CH2==CH2
D.F2
【考点】共价键的类型
【题点】分子中σ键和π键存在及个数的判断
答案 C
解析本题考查σ键和π键的判断方法,共价单键是σ键;共价双键中有一个σ键,一个π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成。
A、B、D中的共价键都是单键,故不含π键,CH2==CH2中有C—H、C—C σ键,还有C—C π键。
2.(2017·河北冀州中学高二月考)下列叙述正确的是()
A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C.非极性分子只能是双原子单质分子
D.非极性分子中一定含有非极性键
【考点】分子的极性
【题点】键的极性与分子极性的关系
答案 A
解析由非极性键结合起来的双原子分子一定为非极性分子,如氧气、氮气、氯气等,A项正确;以极性键结合起来的分子可能为非极性分子,如甲烷、二氧化碳等,B项错误;非极性分子可能为多原子化合物分子,如甲烷、二氧化碳等,C项错误;非极性分子中可能不含非极性键,如甲烷等,D项错误。
3.(2017·湖北黄冈检测)下列说法正确的是()
A.乙烯中C==C键的键能是乙烷中C—C键的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
C.N—O键的极性比C—O键的极性大
D.NH+4中4个N—H键的键能不相等
【考点】共价键的综合
【题点】共价键的综合
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π键的重叠程度要比“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。
两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固,σ键的键能大于π键。
乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键,乙烷中两个碳原子间存在一个σ键,乙烯中C==C键的键能应当大于乙烷中C—C键的键能且小于乙烷中C—C键的键能的2倍,A项错误;氮气分子中有1个σ键和2个π键,B项正确;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原子吸引电子能力的差别小于C原子与O原子吸引电子能力的差别,N—O键的极性比C—O键的极性小,C项错误;在NH+4中参与成键的8个电子分布在4个能量相等的sp3杂化轨道中,4个N—H 键的键能、键长都相等,D项错误。
4.下列分子中键角最大的是()
A.H2S
B.H2O
l4
D.NH3
【考点】价层电子对互斥理论
【题点】价层电子对互斥理论的应用
答案 C
解析题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4,CCl4中不存在孤电子对,键角为109°28′;NH3中存在1对孤电子对,H2S和H2O中存在2对孤电子对,由于孤电子对的排斥作用,导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28′。
5.根据等电子体原理,下列各组分子或离子的立体构型不相似的是()
A.NH+4和CH4
B.H3O+和NH3
C.NO-3和CO2-3
D.CO2和H2O
【考点】等电子原理
【题点】等电子原理的应用
答案 D
解析CO2和H2O所含原子数相同,但价电子数不同,则二者不互为等电子体,故它们的立体构型不相似。
6.下列说法正确的是()
A.极性分子间仅存在范德华力
B.范德华力只存在于极性分子之间
C.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高
D.氨易溶于水,是因为氨与水分子间可形成氢键
【考点】较强的分子间作用力——氢键
【题点】分间作用力与氢键的综合
答案 D
解析A项,极性分子间除存在范德华力,有的还存在氢键,错误;B项,范德华力存在于所有分子之间,错误;C项,HF分子间能形成氢键,使其熔、沸点升高,错误;D项正确。
7.(2017·张家口一中高二月考)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立体构型和中心原子(S)采取的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 【考点】分子立体构型的综合考查 【题点】杂化轨道理论的综合应用 答案 A
解析 根据价层电子对互斥理论确定微粒的立体构型。
SOCl 2中S 原子形成2个S —Cl 键和1个S==O 键,价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=3+6-2×1-1×22=4,故杂化轨道
数是4,S 原子采取sp 3杂化,含1个孤电子对,立体构型为三角锥形,A 正确。
8.NF 3分子中的中心原子采取sp 3杂化,下列有关叙述正确的是( ) A.NF 3分子的立体构型为三角锥形 B.NF 3分子的立体构型为平面三角形
C.NF 3分子的N —F 键夹角与CH 4分子中的C —H 键的夹角相等
D.NF 3分子是非极性分子 【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】利用杂化轨道理论解释微粒的立体构型 答案 A
解析 N 原子以sp 3杂化形成四个杂化轨道,其中一个轨道已填入孤电子对,另外三个则与F 原子的p 电子形成共价键,所以NF 3为三角锥形,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,N —F 键的键角小于CH 4分子中的键角。
9.下列说法正确的是( )
A.乙醇中的—OH 上的氢比水分子中的—OH 上的氢活泼
B.[TiCl(H 2O)5]Cl 2·H 2O 的配合物内界和外界Cl -
的数目之比是1∶2
C.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO 4<HClO 3<HClO 2<HClO
D.手性分子CH 2==CHCH(CH 2OH)COOH 与足量的H 2反应后分子有两个手性碳原子 【考点】分子结构与性质的综合考查 【题点】分子结构与性质的综合 答案 B
解析 钠与乙醇反应比与水反应缓慢,说明乙醇中的—OH 上的氢没有水分子中的—OH 上的氢活泼,A 错误;[TiCl(H 2O)5]Cl 2·H 2O 的配合物内界有1个Cl -
,外界有2个Cl -
,Cl -
数目
之比是1∶2,B 正确;氯的含氧酸中,非羟基氧原子数越多,酸性越强,故酸性由强到弱的顺序为HClO 4>HClO 3>HClO 2>HClO ,C 错误;手性分子CH 2==CHCH(CH 2OH)COOH 与足量的H 2反应后生成CH 3CH 2CH(CH 2OH)COOH ,分子中仍只有一个手性碳原子,D 错误。
10.有机物具有手性,发生下列反应后,分子仍有手性的是()
①与H2发生加成反应
②与乙酸发生酯化反应
③发生水解反应
④发生消去反应
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
【考点】手性分子
【题点】手性分子的判断
答案 B
解析原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,连有两个乙基,不再具有手性;与乙酸发生酯化反应后,所连的四个取代基不同,仍具有手性;发生水解反应后,所连的四个取代基也不同,该碳原子仍具有手性;当发生消去反应时,原手性碳原子生成双键后不再具有手性。
11.下列各组粒子的中心原子杂化类型相同,其键角不相等的是()
l4、SiCl4、SiH4
B.H2S、NF3、CH4
C.BCl3、CH2==CHCl、环己烷
D.SO3、C6H6(苯)、CH3C≡CH
【考点】分子空间构型的综合
【题点】杂化轨道理论的综合应用
答案 B
解析A项,中心原子都采用sp3杂化,空间构型均为正四面体形,其键角相等;B项,中心原子都是sp3杂化,但空间构型不同,H2S为V形,NF3为三角锥形,CH4为正四面体形,分子的键角不相等;C项,三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是sp2杂化,环己烷中碳原子为sp3杂化;D项,SO3和苯的中心原子都是sp2杂化,而丙炔中碳原子为sp和sp3杂化。
12.(2017·厦门一中高二期中)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液;在深蓝色溶液中加入等体积的95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,静置后有深蓝色晶体析出。
下列对此现象说法正确的是()
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形,中心离子Cu2+采用sp3杂化
C.[Cu(NH3)4]SO4会与乙醇发生反应生成深蓝色晶体
D.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子
【考点】配位键、配合物的综合考查
【题点】配合物的结构与性质的综合
答案 A
解析[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键,A正确;中心离子Cu2+若采用sp3杂化,[Cu(NH3)4]2+的空间构型则为正四面体形,B错误;[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度很小,加入95%乙醇,有深蓝色晶体析出,C错误;[Cu(NH3)4]SO4中的NH3分子在内界,故水溶液中不存在NH3分子,D错误。
13.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子X m-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。
下列叙述正确的是()
A.X m-的化学式为B4O8H2-4
B.硼原子轨道的杂化类型有sp2、sp3
C.配位键存在于4、6原子之间
D.硼砂晶体中有离子键、配位键两种化学键
【考点】分子结构与性质的综合考查
【题点】分子结构与性质的综合
答案 B
解析由原子半径可知,模型中1、3、5、6代表O原子,2、4代表B原子,可知X m-是(H4B4O9)m-,H为+1价,B为+3价,O为-2价,依据化合价原则可得m=2,则X m-的化
学式为(H4B4O9)2-,A错误;2号B原子形成3个键,价层电子对数=σ键个数+1
2(a-xb)=3
+1
2×(3-3×1)=3,则2号B原子为sp
2杂化,4号B原子形成4个键,其中1个键是配位
键,价层电子对数为4,则4号B原子为sp3杂化,B正确;B原子含有空轨道,O原子含有孤电子对,4、5原子之间存在配位键,C错误;硼砂晶体中有离子键、共价键、配位键三种化学键,D错误。
14.短周期主族元素A、B形成AB3型分子,下列有关叙述正确的是()
A.若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面三角形
B.若AB3分子中的价电子个数为24,则AB3分子为平面三角形
C.若A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形
D.若AB3分子为三角锥形,则AB3分子一定为NH3
【考点】分子立体构型的综合 【题点】杂化轨道理论的综合应用 答案 B
解析 若A 、B 为同一周期的P 和Cl 元素,AB 3为PCl 3,中心原子P 是sp 3杂化,分子构型是三角锥形,A 错误;若AB 3分子中的价电子个数为24,可以推出A 为硼或铝,B 为氟或氯,无论哪种组合中心原子都是sp 2杂化,无孤对电子,分子构型都是平面三角形,B 正确;若A 、B 为同一主族的硫和氧元素,形成的三氧化硫中硫是sp 2杂化,分子构型是平面正三角形,C 错误;若AB 3分子为三角锥形,则AB 3分子可能为NH 3,也可能是PH 3、PCl 3等,D 错误。
15.下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是( )
【考点】分子立体构型的综合 【题点】杂化轨道理论的综合应用 答案 D
解析 NH -
2中N 原子采用sp 3杂化,且孤电子对数为2,分子的立体构型为V 形,A 错误;
SO 2中S 原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=2+1
2×(6-2×2)=3,含孤电子对数为
1,杂化轨道数为3,采取sp 2杂化,结构为V 形,B 错误;CO 2-
3
中,价层电子对数=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,杂化轨道数为3,采取sp 2杂化,立体构型为平面三角形,C 错误;C 2H 2中C 原子采用sp 杂化,且C 原子的价电子均参与成键,所以分子的立体构型为直线形,D 正确。
16.第ⅤA 族元素的原子R 与A 原子结合形成RA 3气态分子,其立体结构呈三角锥形。
RCl 5在气态和液态时,分子结构如下图所示,下列关于RCl 5分子的说法中不正确的是( )
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl —R —Cl)有90°、120°、180°几种
C.RCl 5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl 3
D.分子中5个R —Cl 键键能不都相同 【考点】分子立体构型的综合 【题点】分子立体构型的综合考查 答案 A
解析 从RCl 5的分子结构图可知键角正确;R —Cl 有两类键长可知键能不完全相同;RCl 5=====△
RCl 3(三角锥形)
+Cl 2↑。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
17.(10分)a 、b 、c 、d 为四种由短周期元素组成的物质,它们的组成微粒中都含有14个电子,且四种物质中均只含共价键。
试回答下列问题:
(1)a 是单质,可用作半导体材料,则构成a 物质的原子的核外电子排布式为_________。
(2)b 是双核化合物,常温下为无色无味的气体,则b 的化学式为___________________。
(3)c 是双核单质,分子中所含共价键类型为_________(填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d 是四核化合物,1个d 分子中含有__________个σ键,________个π键,其中σ键的强度________(填“>”“<”或“=”)π键,原因是_______________________________。
【考点】有关共价键的综合考查 【题点】有关共价键的综合考查
答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 2 (2)CO (3)非极性键 (4)3 2 > 形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大,形成的共价键强
解析 a 是单质,可用作半导体材料,且含有14个电子,则a 是Si ;b 是双核化合物,含有14个电子,且常温下为无色无味的气体,则b 为CO ;c 是双核单质,每个原子中含有7个电子,则c 为N 2;d 是四核化合物,即4个原子共有14个电子,则d 为C 2H 2,C 2H 2的结构式为H —C ≡C —H ,1个C 2H 2分子中含有3个σ键,2个π键。
18.(8分)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。
如下表所示: 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
(1)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①___________________,
②_______________________________________________________________________。
(2)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况:___________________________,写出化学方程式:_________________________________________________________。
【考点】无机含氧酸分子的酸性
【题点】无机含氧酸酸性强弱的综合判断
答案(1)①H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O
②H3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O
(2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应,H3AsO3[可写成As(OH)3]可与盐酸反应As(OH)3+3HCl===AsCl3+3H2O
解析(1)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸就为几元酸。
故H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。
(2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应;H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应。
19.(10分)(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为________,中心原子的杂化方式为__________________。
(2)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为______________________。
(3)AlH-4中,Al的轨道杂化方式为__________;例举与AlH-4立体构型相同的一种离子和一种分子:__________、__________(填化学式)。
(4)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中,Sn原子的轨道杂化方式为__________,SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°(填“>”“<”或“=”)。
【考点】分子立体构型的综合
【题点】价层互斥理论、杂化轨道理论的综合应用
答案(1)3∶1sp2(2)sp3(3)sp3NH+4CH4(4)sp2<
解析(1)COCl2分子中有1个C==O键和2个C—Cl键,其中σ键的数目为3,π键的数目为1,二者个数比为3∶1,COCl2的价层电子对数为3,无孤电子对,采用sp2杂化。
(2)根据结构示意图,As的价层电子对数=3+1=4,采用sp3杂化。
(3)AlH -
4中,Al 的价层电子对数=4+12×(3+1-1×4)=4,所以Al 原子为sp 3杂化;等电子
体的结构相似,所以与AlH -
4立体构型相同的离子有NH +
4、BH -
4等,分子有CH 4等。
(4)由价层电子对互斥理论可知,SnBr 2分子中Sn 原子的价层电子对数=2+1
2×(4-1×2)=3,
Sn 原子的轨道杂化方式为sp 2,VSEPR 模型为平面三角形,立体构型为V 形,孤对电子的斥力使SnBr 2分子中Br —Sn —Br 的键角减小,小于120°。
20.(12分)目前工业上制备丙烯腈(CH 2==CHC ≡N)有乙炔法、丙烯氨氧化法等。
乙炔法:
H —C ≡C —H +HCN ――――――――→CuCl 2—NH 4Cl —HCl
80~90 ℃CH 2==CHCN 丙烯氨氧化法:
CH 2==CHCH 3+NH 3+32O 2――→催化剂CH 2==CHCN +3H 2O
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
a.NH +
4立体构型呈正四面体形
b.CH 2==CHCN 分子中只有碳、氢原子位于同一平面
c.C 2H 2、HCN 分子中所有原子均位于同一直线
(2)与NH 3互为等电子体的阳离子为________(写化学式)。
(3)1 mol 丙烯腈分子中含有σ键的数目为________。
(4)铜能与浓盐酸缓慢发生置换反应产生氢气,有配合物H[CuCl 2]生成。
①该反应的化学方程式为___________________________________________________。
②H[CuCl 2]在空气中久置会生成含[Cu(H 2O)4]2+
的蓝色溶液,[Cu(H 2O)4]2+
的结构可用示意图
表示为____________。
【考点】配位键、配合物的综合考查 【题点】配合物的结构与性质的综合 答案 (1)ac (2)H 3O +
(3)6N A (或6×6.02×1023)
(4)①2Cu +4HCl(浓)===2H [CuCl 2]+H 2↑
②
解析 (1)NH +
4中N 原子价层电子对数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,采取sp 3杂化,立体构型呈正四面体形,a 正确;CH 2==CH —C ≡N 分子相当于一个碳碳双键和一个碳氮三键通过
一个碳碳单键相连,所有原子都处在同一平面上,b错误;C2H2、HCN分子都含有一个三键,碳原子均为sp杂化,则所有原子均位于同一直线,c正确。
(2)NH3分子中含有4个原子,价电子总数为8,则与其互为等电子体的阳离子为H3O+。
(3)每个单键、双键、三键都含有1个σ键,所以1 mol丙烯腈分子中含有σ键的物质的量为6 mol。
(4)①铜能与浓盐酸缓慢发生置换反应产生氢气,有配合物H[CuCl2]生成,因此该反应的化学方程式为2Cu+4HCl(浓)===2H[CuCl2]+H2↑。
②由于水分子中的氧原子含有孤电子对,铜原子含有空轨道,因此铜离子能与水分子形成配位键,则[Cu(H2O)4]2+的结构可用示意图表示为。
21.(12分)(2017·太原外国语学校高二月考)A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大,A的核外电子总数与其周期数相同;其中D原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相同,并且无空轨道;B原子的L电子层中未成对电子数与D相同,但还有空轨道;D与E同族,请回答下列问题:
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中,一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为______,其中心原子的杂化方式为_______,A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是_________(填化学式,任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是________(填化学式,下同);酸根离子呈三角锥形结构的是________。
(3)BA4分子的立体构型为________;根据电子云重叠方式的不同,该分子中共价键的类型为____________。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26,其分子中σ键和π键的数目之比为_______。
(5)B与D形成BD2分子,与该分子互为等电子体的有_____。
(分子、阴离子各写一个)
【考点】分子立体构型的综合
【题点】杂化轨道理论的综合应用
答案(1)NH3sp3H2O2、N2H4、C2H4
(2)NO-3、NO-2、CO2-3SO2-3
(3)正四面体形σ键
(4)3∶2
(5)CS2(或N2O)、SCN-(N-3等)
解析由“A的核外电子总数与其周期数相同”可知A是H元素;由“D原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相同,并且无空轨道”可知D是O元素;由“B原子的
L电子层中未成对电子数与D相同,但还有空轨道”可知B是C元素;由“A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素;由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。
(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中,一种化合物分子呈三角锥形,该分子的化学式为NH3,其中心原子的价层电子对数为4,所以中心原子的杂化方式为sp3,H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4、C2H4等。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中,其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是NO-3、NO-2、CO2-3;酸根离子呈三角锥形结构的是SO2-3。
(3)CH4分子的立体构型为正四面体形;根据电子云重叠方式的不同,该分子中共价键的类型为σ键。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26,该氢化物的分子式为C2H2,结构式为H—C≡C—H,其分子中σ键和π键的数目之比为3∶2。
(5)C与O形成CO2分子,与该分子互为等电子体的有CS2、N2O、SCN-、N-3等。