专题4《分子空间结构与物质性质》单元检测题
一、单选题（共13题）
1．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法正确的是
A．分子式为C3H2O3
B．分子中含2个σ键
C．分子中只有极性键
D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72L CO2
2．下列关于O、S及其化合物结构与性质的论述正确的是
A．键能H－O>H－S，因此H2O的沸点高于H2S
B．相对分子质量H2S>H2O，因此H2S比H2O稳定
C．H2O与SO2均为V形结构，因此中心原子的杂化方式相同
D．得电子的能力O>S，因此O的电负性强于S
3．氮的氧化物对空气有污染，需要进行治理。已知能被溶液吸收生成配合物。下列说法不正确的是
A．该配合物中阴离子空间构型为正四面体形
B．配离子为，配位数为6
C．被氧化为，失去的电子位于轨道
D．分子是含有极性键的非极性分子
4．下列关于氢键的说法中，正确的是
A．由于氢键的存在冰能浮在水面上
B．氢键是自然界中存在最广泛的化学键之一
C．由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF
D．由于氢键的存在，水分子中氢氧键角是105
5．下列说法错误的是
A．基态铬原子的电子排布式为
B．晶体中存在配位键
C．所有元素中，氟的第一电离能最大
D．光气分子中，所有原子均满足8电子稳定结构
6．下列关于CO2的说法不正确的是
A．CO2是由极性键形成的非极性分子 B．CO2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
C．干冰中一个CO2分子周围有8个紧邻分子 D．CO2的大量排放可能引起温室效应
7．下列实验事实可以用共价键键能解释的是
A．NH3是极性分子 B．金刚石熔点高于晶体硅
C．氯化氢的沸点低于溴化氢 D．氦气的化学性质稳定
8．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解：3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C，下列关于该反应说法错误的是
A．基态Fe2+的价层电子排布式为3d6
B．N2和(CN)2均为非极性分子
C．(CN)2分子中σ键和π键数目比为3∶4
D．配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是氮原子
9．三氯化氮()常温是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于的说法中正确的是
A．它是一种非极性分子
B．已知中N元素为 3价，所以水解产物为和HClO
C．其挥发性比小
D．它能以配位键与结合，生成
10．最近，科学家发现可做一种新型电光材料。的晶胞结构如图。若距离最近的两个的核间距为apm，表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．的配位数为8
B．由于F的电负性大于O，所以分子极性大于
C．晶胞中和位置可以互换
D．该晶胞的密度为：
11．下列轮廓图或模型中错误的是
A．p—p σ键电子云轮廓图 B．py—py π键电子云轮廓图
C．CH4分子的球模模型 D．NH3分子的VSEPR模型
12．NF3是一种优良的蚀刻气体。HF、F2均可用于制备NF3，F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka(HF)=6.3×10 4，Kb(NH3·H2O)=1.8×10 5。下列关于氨和铵盐的说法正确的是
A．氨气易溶于水，是因为氨分子间能形成氢键
B．HF酸性强，所以不能用玻璃瓶盛装
C．25℃，0.1 mol·L 1 NH4F溶液的pH<7
D．25℃，NH3与HNO3反应生成N2和H2O
13．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．2.0 g重水(D216O)和14ND3的混合物中含有的电子数为NA
B．1 mol Fe(CO)5中的σ键数为5NA
C．一定量铁粉溶于1.0 L 0.4 mol/L的稀硝酸溶液中，当生成2.24 L NO气体时，溶液中的氮原子数为0.3NA
D．卤素性质相似，标况下，体积分别为1.12 L的HCl和HF中所含分子数都约是0.05NA
二、非选择题（共10题）
14．钛被誉为“21世纪的金属”，工业上将TiO2与焦炭混合，通入Cl2高温下制得TiCl4；再将TiCl4提纯后，在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下：
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
(1)基态Ti原子的价电子排布图(轨道表示式)为____。
(2)写出与CO互为等电子体的两种常见微粒____。
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃。TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H2TiO3固体。
①写出TiCl4的化学键类型____。
②TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是____。
(4)配离子[TiCl(H2O)5]2+中Ti的化合价为____，配体为____。
15．配位键是一种常见的化学键，按要求完成下列问题：
(1)含的一种配合物的化学式为，其配离子中含有的化学键类型有______。
(2)氨硼烷()是最具潜力的储氢材料之一，分子中存在配位键，能体现配位键的结构式为______。
16．硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题：
（1）硼在元素周期表中的位置为____________，硼元素有两种天然同位素10B和11B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则两种同位素原子的原子个数之比为_____________。
（2）单质硼（B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体，请写出该反应的化学方程式__________________________。
（3）硼酸（H3BO3)是一种白色片状晶体，微溶于水，对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸，室温时0.1mol/L硼酸的pH为5，计算硼酸的电离常数数K=____________。
氟硼酸（HBF4)是一种强酸，仅以离子状态存在于水中，请写出BF4-的电子式 ____________。
（4）B2H6是硼的一种气态氢化物，因组成与乙烷（C2H6）相似而被称为乙硼烷。
①经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构，由此推测B2H6与C2H6分子结构____________（填“相同”或“不相同”)。
②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得，写出该反应的化学方程式_____________。
③B2H6是强还原剂，它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应，则产生H2在标准状况下的体积为____________L。
17．Li2O是离子晶体，其晶格能可通过下图的Born-Haber循环计算得到。
可知，Li原子的第一电离能为__kJ·mol-1，O=O键键能为____kJ·mol-1。
18．倍半硅氧烷在液晶显示、塑料阻燃、生物医用等领域具有重要应用，氢基倍半硅氧烷的分子结构如图A所示，其加热分解产物中SiO2的晶胞结构如图B所示。回答下列问题：
(1)基态Si原子的核外电子排布式为_______，其中每对成对电子之间的区别是_______。
(2)图A分子结构中，一个硅原子被3个_______元环共用，该分子的分子式为_______。
(3)图A分子结构中H元素的化合价为_______，O原子采用_______杂化，形成的极性共价键类型为(电子云重叠方式)_______；键的极性：Si-O键_______Si-H键(填“>”“＜”或“=”)。
(4)氢基倍半硅氧烷为_______晶体，SiO2为_______晶体。
(5)每个SiO2晶胞中含有O原子的个数为_______；已知SiO2晶体为面心立方结构，晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则SiO2晶体的密度为_______g cm-3。
19．水杨醛亚胺的钴配合物可吸收形成氧载体，用于燃料油的氧化脱疏。
(1)制备钴配合物。向烧瓶中加入水杨醛亚胺(A)、无水乙醇，水浴加热条件下迅速加入醋酸钴溶液。生成的沉淀冷却至室温后，抽滤，重结晶，干燥，得到水杨醛亚胺的钻配合物(B)。
①基态核外电子排布式为_______。配合物B中的配位原子是_______。
②可供选择的实验装置如图所示，应选_______(填序号)用于制备，理由有_______。
③为避免反应过程中生成的钴配合物(B)吸收，可采用的方法为_______。
(2)制备醋酸钴溶液。利用废钴镍电池的金属电极芯(主要成分Co、Ni，还含少量Fe)可生产醋酸钴溶液。已知：可将氧化：氧化性极强，在水溶液中不存在；在实验条件下，部分阳离子沉淀时溶液如下表。
沉淀物
开始沉淀 2.2 7.4 7.6 0.1 7.6
完全沉淀 3.2 8.9 9.4 1.1 9.2
①酸性溶液中加入可将氧化为，其离子方程式为_______。
②请补充完整实验方案：取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含、、，_______，加入，溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液(实验中须使用的试剂：溶液、稀、溶液、溶液)。
20．氯气用于自来水的杀菌消毒，但在消毒时会产生一些负面影响，因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂。某学习小组查阅资料发现NCl3不仅可作为杀菌消毒剂、漂白剂，还可用于柠檬等水果的熏蒸处理。已知：NCl3熔点为-40℃，沸点为70℃，95℃以上易爆炸，有刺激性气味，在热水中易水解；N的电负性为3.04，Cl的电负性为3.16。某小组同学选择下列装置(或仪器)设计实验制备三氯化氮并探究其性质：
回答下列问题：
(1)NCl3的立体构型为_____。
(2)整个装置的导管连接顺序为a→____。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为_____，装置C的作用为____。
(4)从装置B中蘸取少量反应后的溶液，滴到干燥的红色石蕊试纸上，试纸不褪色；若取该液体滴入50-60℃热水中，片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上，试纸先变蓝后褪色，结合反应方程式解释该现象_____。
(5)在pH=4时电解NH4Cl溶液也可以制得NCl3，然后利用空气流将产物带出电解槽。电解池中产生NCl3的电极为____(填“阴极”或“阳极”)，该电极的电极反应式为____。
21．铬是人体必需的微量元素，其在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥着特殊作用，铬缺乏会造成葡萄糖耐量受损，可能伴随高血糖、尿糖等。而在工业中铬及其化合物在无机合成和有机合成中均有着重要作用。
Ⅰ．工业上以铬铁矿为原料生产铬酸钠，实际操作是将铬铁矿和纯碱置于坩埚中，在空气中加热，得到。
Ⅱ．市售的为深绿色晶体，实验室中可用甲醇在酸性条件下还原制备(装置如图A所示)：
①将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈烧瓶中；②升温至120℃时，缓慢滴加足量浓盐酸，保持100℃反应3h；③冷却，用NaOH溶液调节pH为6.5～7.5，得到沉淀；④洗净沉淀后，加入过量盐酸溶解，通过结晶法得到晶体。
已知：易溶于水、乙醇，易水解。
Ⅲ．重铬酸钾俗称红矾，是一种重要的化工产品，可向溶液中加酸，使转化为，再向溶液中加入KCl，升高温度，经过一系列操作后可获得晶体。已知的溶解度随温度变化的曲线如图B所示。
回答下列问题：
(1)是配位化合物，由于内界配体不同而有不同的颜色，呈深绿色的晶体为，该配合物的配体为___________、___________(填化学式)。
(2)在Ⅱ中制备晶体时，步骤④中“加入过量盐酸”的目的是___________。
(3)装置图A中，仪器c的名称为___________，仪器b的作用是___________。
(4)已知步骤Ⅱ中有产生，则三颈烧瓶中甲醇还原铬酸钠的离子方程式为___________。
(5)往溶液中加入KCl，升高温度能获得。获得晶体的一系列操作包括：趁热过滤、___________、过滤、洗涤、干燥。其中“洗涤”步骤选用的洗涤剂为丙酮，其原因是___________。
22．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中A与其他元素均不同周期；B的最外层电子数是其内层电子总数的2倍；由C、D组成的化合物D2C和D2C2均为离子晶体；E的内层电子数总和是其最外层电子数的5倍；基态F原子3p轨道上有2个未成对电子且其单质的晶体属于分子晶体。回答下列问题：
(1)基态F的价电子排布式为______；D位于第______周期______族。
(2)与E同周期的元素中，第一电离能小于E的元素有______(填元素符号)。
(3)BC2分子中，B原子的轨道杂化类型为______，BC2属于______(填“极性”或“非极性”)分子；A2C、A2F中沸点更高的是______(填化学式)，原因是______；D与氯元素形成的化合物DCl的熔点比B的氯化物BCl4的熔点高，原因是______。
23．已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子。D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全充满。E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。
回答下列问题：
(1)五种元素中，电负性最大的是____(填元素符号)。
(2)E常有+2、+3两种价态，画出E2+的价电子排布图：____。
(3)与BC互为等电子体的分子、离子分别是____(各举1例)，BC的结构式为____(若有配位键，须用“→”表示出来)，实验测得该分子的极性极弱，试从结构方面进行解释：____。
(4)自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由2个H3AO3和2个[A(OH)4]-缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5(OH)4]·8H2O，其结构式如图所示，它的阴离子可形成链状结构。
①A原子的杂化方式为____。
②Na2[A4O5(OH)4]·8H2O的阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”标出其中的配位键____。该阴离子通过____相互结合形成链状结构。
③已知H3AO3为一元弱酸，根据上述信息，用离子方程式解释分析H3AO3为一元酸的原因：____。
(5)E2+在水溶液中以[E(H2O)6]2+形式存在，向含E2+的溶液中加入氨水，可生成[E(NH3)6]2+，[E(NH3)6]2+更稳定，原因是____。
参考答案：
1．A 2．D 3．D 4．A 5．C 6．C 7．B 8．D 9．B 10．D 11．D 12．C 13．A
14．(1)
(2)N2、CN-或C
(3) 共价键 TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl
(4) +3 Cl-、H2O
15． 配位键、极性共价键(或共价键)
16． 第二周期，第IIIA族 1∶4 2B + 2NaOH + 2H2O = 2NaBO2 + 3H2↑ 1.0×10－9 不相同 BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 + 3NaF 或4BF3 + 3NaBH4 = 2B2H6 + 3NaBF4 13.44
17． 520 498
18．(1) 1s22s22p63s23p2##[Ne] 3s23p2 自旋方向相反
(2) 八 Si8H8O12
(3) 1 sp3 σ键 >
(4) 分子 共价##原子
(5) 8
19．(1) [Ar]3d7 N、O Ⅰ 装置Ⅰ与外界气压相同且有冷凝回流作用，装置Ⅱ密闭体系不利于实验安全 向装置中通入一定量N2(排出装置中的空气)、干燥过程中保持真空等
(2) 2Co2++ClO-+5H2O=Cl-+2Co(OH)3↓+4H+ 向滤液中加入足量H2O2溶液，充分反应后加入NaOH溶液调节pH略大于3.2，过滤；向所得滤液中加足量NaClO溶液，并用NaOH溶液调节1.1≤pH<7.6，过滤；向所得沉淀中加入稀H2SO4和H2O2溶液至完全溶解
20．(1)三角锥形
(2)d，e→b，c→f
(3) 3Cl2+2(NH4)2CO3=NCl3+2CO2+3NH4Cl+2H2O 除去Cl2中的HCl
(4)试纸不褪色说明NCl3本身无漂白性，NCl3在热水中水解生成NH3 H2O使红色石蕊试纸变蓝，具有强氧化性的的HClO又使其漂白褪色，反应的化学方程式为NCl3+4H2O3HClO+NH3 H2O
(5) 阳极 3Cl—+NH-6e—=NCl3+4H+
21．(1) (两空答案不分先后)
(2)抑制(或)水解
(3) (球形)干燥管 导气、冷凝回流
(4)
(5) 降温结晶 减少的溶解，并便于干燥
22． 3s23p4 三 ⅠA Na、Al sp 非极性 H2O H2O分子间存在氢键，H2S分子间无氢键 NaCl是离子晶体，CCl4是分子晶体
23．(1)O
(2)
(3) N2、CN- 分子中氧原子提供孤对电子形成配位键抵消了共价键的共用电子对偏向氧原子产生的极性
(4) sp2和sp3 氢键 H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+{或B(OH)3+H2O[B(OH)4]-+H+}
(5)N的电负性小于O，N原子更易提供孤对电子形成配位键
