第二章《分子结构与性质》单元测试卷
一、单选题
1．干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是
A．分子内共价键 B．分子间的作用力增大
C．分子间的距离 D．分子内共价键的键长
2．关于反应NH3＋HCl=NH4Cl中的相关微粒及其化学键的有关表述正确的是
A．NH3的结构式：
B．Cl－的结构示意图：
C．HCl的电子式：
D．反应过程中既有离子键的断裂，又有离子键的生成
3．下列化学用语表达正确的是( )
A．Mn的原子结构示意图： B．HClO的电子式：
C．Cr的外围电子排布式：3d54s1 D．基态碳原子的电子排布图：
4．下列化学用语表述正确的是
A．铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
B．碳化硅的分子式：SiC
C．硫原子的价层电子排布式：3s23p4
D．砷原子的结构示意图：
5．下列有关叙述中正确的是
A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动
C．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
D．电子云图上的每一个点都代表一个电子
6．众多的配合物溶于水后易电离为配离子，如[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO，但配离子难以进一步发生电离。+3价的钴形成的配合物为CoClm·nNH3，若中心原子配位数为6，1 mol配合物与AgNO3溶液反应时最多可得到1 mol沉淀物，则m、n的数值分别为
A．1、5 B．5、1 C．3、4 D．3、5
7．下列有关原子轨道的叙述中正确的是( )
A．氢原子的2s轨道能量较3p轨道高
B．锂原子的2s与5s 轨道均为球形
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道也在增多
D．能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
8．下列微粒的空间构型与相同的是
A． B． C． D．
9．关于电子云的叙述不正确的是（ ）
A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形
B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D．轨道不同，电子云的形态或伸展方向也不一样
10．A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B、C、D在周期表中的位置关系如图所示。A元素的某种同位素原子没有中子，D元素的原子序数是C的2倍，E是短周期主族元素中半径最大的元素，下列说法不正确的是
B C
D
A．简单离子的半径大小关系：B＞C＞E
B．D、E两种元素形成的化合物，可能含有离子键和共价键
C．D和C形成的化合物，有可能使溴水或品红溶液褪色
D．A、B、C三种元素形成的化合物一定为分子晶体
11．水(H2O)是一种非常重要的资源，下面关于水的说法不正确的是
A．水分子是V型结构
B．水分子中的氧原子采用sp3杂化
C．水的沸点较高，是因为其分子内存在氢键
D．水形成冰以后质量不变，但密度变小
12．一种新型人工固氮的原理如图1所示，过程能量变化如图2所示，下列叙述不正确的是。
A．转化过程中，涉及的元素非金属性最强的是氧元素
B．反应③的能量转换形式是化学能转化为电能
C．转化过程中涉及的元素原子半径最大的是Li
D．反应②中存在离子键和极性键的断裂和生成
13．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列叙述正确的是( )
A．不能和氢氧化钠溶液发生反应 B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．该分子与H2O2分子的空间构型类似 D．分子中原子的最外层均满足8电子结构
14．设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24L中，约含有个σ键
B．18g和的混合气体中含有的中子数为
C．用1L0.1mol/L的溶液制备胶体，胶粒数目为
D．6.4gCu与S完全反应，转移的电子数为
15．下列粒子中，基态价层电子排布式为的是
A． B． C． D．
二、填空题
16．用杂化理论描述CCl4的生成和分子构型。
____________________________________
17．三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成：FeCl3+3K2C2O4=K3[Fe(C2O4)3]+3KCl
(1)FeCl3中铁离子基态核外电子排布式为______。
(2)上述反应涉及的主族元素中，第一电离能最小的是______(填元素符号)。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有______。
(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为______，1 mol草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为______。
(5)与C2O互为等电子体的一种分子为______(填化学式)。
18．晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
(1)在的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_______(填离子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
三、实验题
19．次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂。将氯气和空气(不参与反应)按体积比1：3混合通入潮湿的碳酸钠中可以制得。
已知：①；
②，反应温度为18~25℃；
③用水吸收 (不含)制得次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为___________。(每种装置只用一次)。
(2)实验中控制氯气与空气体积比的方法是___________。
(3)装置C应盛装___________，其主要作用是___________。
(4)产品浓度分析：取一定体积的E中溶液，加入___________以及一定量的稀溶液，充分反应。以淀粉溶液为指示剂，用标准溶液滴定，终点现象是___________。
(5)HClO的VSEPR模型为___________，其中氧原子的杂化方式为___________，其分子的空间结构为___________。
20．工业制备并提取一氯乙酸(ClCH2COOH)的母液中有CH3COOH、ClCH2COOH、Cl2CHCOOH等残留。实验室用多孔硫颗粒做催化剂，对母液进行深度氯化，使其中残留物转化为有广泛应用价值的三氯乙酸(CCl3COOH)。
主要反应方程式：。制备装置如下图所示。
回答下列问题：
(1)甲中用仪器X替换分液漏斗的好处是_______。
(2)甲中制取Cl2离子方程式为_______。
(3)丁中仪器Y的名称是_______。
(4)制备三氯乙酸时，需要控制温度在140℃左右持续加热，则丁的加热方法是_______。(填“水浴加热”“油浴加热”或“酒精灯直接加热”)。
(5)该制备装置一处缺陷会产生实验安全问题，该缺陷是_______。
(6)制备过程中无需沸石，原因是_______。
(7)可以用pKa(pKa=-lgKa)来衡量酸性的强弱，下表是部分酸的pKa数据：
ClCH2COOH Cl2CHCOOH CCl3COOH H2SO3
pKa (室温) 2.86 1.29 0.65
①从表中数据可知，酸性：ClCH2COOH＜Cl2CHCOOH＜CCl3COOH，请从物质结构角度解释原因_______。
②在Na2SO3溶液中加入足量的ClCH2COOH，反应的离子反应方程式为_______。
参考答案：
1．C
【来源】2.4分子间作用力-2020-2021学年高二化学课时同步练（鲁科2019选择性必修2）
【详解】汽化是液态变气态的过程，是物理变化，二氧化碳分子没有改变，只是分子间的距离发生了变化，因此分子内的共价键没有任何变化、共价键的键长自然而然也不变，由于分子间距离增大，分子间的作用力被减弱，C符合题意。
故选：C。
2．A
【来源】湖北省新高考联考协作体2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题
【详解】A. NH3分子结构中一个N原子与三个H原子以共价键相连，A正确；
B. Cl－的最外层得到一个电子，结构示意图为，B错误；
C. HCl为共价化合物，电子式应为，C错误；
D. NH3和HCl都为共价化合物，所以该反应过程中没有离子键的断裂，D错误。
答案选A。
3．C
【来源】四川省成都七中实验学校2020-2021学年高二下学期3月阶段性考试化学试题
【详解】A．Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，原子结构示意图为，A错误；
B．HClO分子中O原子和H、Cl分别共用一对电子，电子式为，B错误；
C．Cr为24号元素，基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，外围电子排布式为3d54s1，C正确；
D．基态C原子的2s轨道全满，电子排布图为，D错误；
综上所述答案为C。
4．C
【来源】吉林省长春市农安县2021-2022学年高二下学期学情调研化学（2）试题
【详解】A．铍原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形：，故A错误；
B．碳化硅是原子晶体，无分子式，故B错误；
C．S的原子序数为16，位于第ⅥA族，其价层电子排布式为3s23p4，故C正确；
D．砷为33号元素，原子核外各层电子分别为：2，8，18，5，原子的结构示意图：，故D错误；
故选：C。
5．A
【来源】吉林省前郭尔罗斯蒙古族自治县蒙古族中学2020-2021年度高二上学期期末考试化学试题
【详解】A．原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，A正确；
B．电子的运动是无规则的，没有固定的轨道，s轨道的形状是球形的，表示的在此范围内电子出现的概率较大，B错误；
C．3px、3py、3pz属于同一能级上的不同轨道，其能量相同，C错误；
D．电子云中的小黑点代表电子出现的几率，小黑点越多，电子出现的几率越大，不代表电子，D错误；
综上所述答案为A。
6．C
【来源】甘肃省静宁县第一中学2020-2021学年高二上学期期末考试化学（实验班）试题
【详解】配位数为6的Co3＋的配合物CoClm·nNH3，CoClm·nNH3 呈电中性，因为NH3为中性分子，所以故m的值为3，而1mol该配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则其内界中只含2个氯离子，中心原子的配位数为6，所以n的值为4即该配合物的结构是：[CoCl2 (NH3)4]Cl，故C项正确。
答案选C。
7．B
【来源】【全国百强校】黑龙江省哈尔滨市第六中学2018-2019学年高二上学期期末考试化学试题
【详解】A. 能层越高，轨道的能量越高，所以氢原子的2s轨道能量较3p轨道低，故A错误；
B. s轨道为球形，所以锂原子的2s与5s 轨道均为球形分布，故B正确；
C. p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级含有3个原子轨道，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数目不变，故C错误；
D. 各电子层最多容纳电子数2n2，则能层n＝4的原子轨道最多可容纳32个电子，故D错误。
答案选B。
8．C
【来源】福建省宁德市2019-2020学年高二下学期期末考试化学试题
【分析】中中心原子的价层电子对数是3，不含有孤对电子，属于平面三角形，据此解答。
【详解】A. 中中心原子的价层电子对数是3+4，含有一对孤对电子，空间构型是三角锥形，A不选；
B. 中中心原子的价层电子对数是3+4，含有一对孤对电子，空间构型是三角锥形，B不选；
C. 中中心原子的价层电子对数是3+3，不含有孤对电子，空间构型是平面三角形，C选；
D. 中中心原子的价层电子对数是3+4，含有一对孤对电子，空间构型是三角锥形，D不选；
答案选C。
9．B
【来源】四川省遂宁市射洪中学校2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题
【详解】A．用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云，故A不符合题意；
B．常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率密度的大小，故B符合题意；
C．小黑点密集的地方，表示电子在那里出现的概率密度大，小黑点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率密度小，故C不符合题意；
D．电子云的伸展方向是反映电子在空间运动的轨道，轨道不同，电子云的形态也不同，故D不符合题意；
答案选B。
【点睛】易错点为：1．表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹；2．小黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，密则机会大，疏则机会小。
10．D
【来源】浙江省诸暨市2016-2017学年高二下学期期末考试化学试题
【分析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素，A元素的某种同位素原子没有中子，则A为H元素，根据D与C在元素周期表中的位置关系可知，D与C同族，设C的最外层电子数为x，则原子序数为2+x，D的原子序数为10+x，根据D元素的原子序数是C的2倍可知，10+x=2(2+x)，解得x=6，所以推出C为O元素，D为S元素，B为N元素，又E是短周期主族元素中半径最大的元素，则E为Na元素，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，A、B、C、D、E分别为H、N、O、S和Na元素，则
A．电子层数越多，简单微粒半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，简单微粒半径越大，则简单离子的半径大小关系：B（N3-）＞C（O2-）＞E（Na+），A正确；
B．D为S元素，E为Na元素，两种元素可能会形成过硫化钠（Na2S2），该化合物分子中含有离子键和共价键，B正确；
C．D和C形成的化合物有二氧化硫和三氧化硫，其中二氧化硫具有还原性，可以使溴水褪色，具有漂白性，可以使品红溶液褪色，C正确；
D．A、B、C三种元素形成的化合物较多，如NH4NO3属于离子化合物，并不属于分子晶体，D错误；
故选D。
11．C
【来源】河北省沧州市沧县中学2021-2022学年高二下学期5月月考化学试题
【详解】A．水分子的价层电子对数为4，2个孤电子对，故为V型结构，故A正确；
B．水分子的价层电子对数为4，故氧原子采用sp3杂化，故B正确；
C．水的沸点较高，是因为其分子间存在氢键，故C错误；
D．水结成冰后，水分子大范围地以氢键相互联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度变小，故D正确；
故选C。
12．B
【来源】河南省安阳市2022-2023学年高三上学期第一次联考（二）全国卷化学试题
【详解】A．同周期从左到右金属性依次减弱，非金属性变强；同主族由上而下金属性依次增强，非金属性变弱；涉及的元素有氮、氢、氧、锂，则非金属性最强的是氧元素，A正确；
B．反应③通电氢氧化锂分解为锂和氧气、水，能量转换形式是电能转化为化学能，B错误；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；转化过程中涉及的元素原子半径最大的是Li，C正确；
D．反应②为Li3N和水反应生成氢氧化锂、氨气的反应，Li3N、氢氧化锂为离子化合物，水、氨气为共价化合物，故反应中存在离子键和极性键的断裂和生成，D正确；
故选B。
13．D
【来源】河北省邢台市第二中学2017-2018学年高二下学期第一次月考化学试题
【详解】A．卤素单质都能与氢氧化钠溶液反应，故氰气和氢氧化钠溶液发生反应，选项A错误；
B．C 的原子半径大于N，则C≡N的键长小于C-C键，选项B错误；
C．N≡C-C≡N含有碳碳非极性键和碳氮极性键，空间构型为直线型，与H2O2分子的空间构型(半开书页型)不类似，选项 C错误；
D．有结构式可知C连接4根短线，N连接3根短线，因此分子中原子的最外层均满足8电子结构，选项D正确；
答案选D。
14．A
【来源】重庆2023届拔尖强基联合11月定时检测化学试题
【详解】A． 1个分子有5个σ键，标准状况下，2.24L为0.1mol，约含有个σ键，故A正确；
B．和的混合气体可以看成平均化学式为，18g和的混合气体为1mol，1个中含有10个中子，则18g混合气体中含有的中子数为，故B错误；
C．胶粒具有吸附性，用1L0.1mol/L的溶液制备胶体，胶粒数目小于，故C错误；
D．Cu与S反应生成Cu2S，6.4gCu与S完全反应，转移的电子数为，故D错误；
故答案为A。
15．B
【来源】河北省保定市2022-2023学年高二上学期1月期末考试化学试题
【详解】A．Fe的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2 ，则价层电子排布式为，A项不符合题意；
B．Fe的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2 ，则价层电子排布式为，B项符合题意；
C．Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则价层电子排布式为，C项不符合题意；
D．Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则价层电子排布式为，D项不符合题意；
故答案选B。
16．在CCl4分子中，C的价电子排布式为2s22p2，Cl的价电子排布式为3s23p5，基态C原子中已配对的2s电子拆开，一个电子由2s轨道跃迁到2p轨道上, 一个2s轨道和3个2p轨道杂化，生成4个能量相等的sp3杂化轨道，再与4个C原子中的p电子配对成σ键，分子构型为正四面体
【来源】2015-2016学年广西钦州港经济开发区中学高一上12月月考化学试卷（带解析）
【详解】在CCl4分子中，C的价电子排布式为2s22p2，Cl的价电子排布式为3s23p5，基态C原子中已配对的2s电子拆开，一个电子由2s轨道跃迁到2p轨道上, 一个2s轨道和3个2p轨道杂化，生成4个能量相等的sp3杂化轨道，再与4个C原子中的p电子配对成σ键，分子构型为正四面体。
17． [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 K 离子键、共价键、配位键 sp2 7NA N2O4
【来源】解密13物质结构与性质（讲义）-【高频考点解密】2021年高考化学二轮复习讲义 分层训练
【详解】(1)铁的原子序数为26，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5，故答案为：[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5；
.(2)上述反应涉及的主族元素有Cl、K、C、O，第一电离能最小(金属性最强)的为K，故答案为：K；
(3)配合物K3[Fe(C2O4)3]中化学键有离子键、共价键、配位键，故答案为：离子键、共价键、配位键；
(4)先画出草酸(H2C2O4)的结构()，存在碳氧双键，草酸分子中碳原子的杂化方式为sp2，1分子草酸中含有7个σ键，则1 mol草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为7NA，故答案为sp2；7NA；
(5)根据“等价找邻”的方法确定C2O的等电子体分子有N2O4等，故答案为：N2O4。
18．(1)和
(2)或
【来源】第一部分二轮专题突破专题20原子结构、分子结构与性质的基础考查（选考）
【详解】（1）的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为(或)、、和，其中核外电子排布相同的是和；
（2）对于基态的磷原子，其价电子排布式为，其中轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。
19．(1)ADBCE
(2)通过观察D中产生气泡的速率调节流速，从而控制氯气与空气体积比
(3) HgO 除去中的
(4) 过量KI溶液 溶液由蓝色变为无色且30秒无变化
(5) 四面体形 V形
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2023届高三上学期月考（二）化学试题
【分析】A装置生成氯气，通过装置D吸收挥发出的氯化氢气体后，进入B装置和碳酸钠反应生成，通过装置C（盛有HgO）吸收中过量的，生成的进入装置E和水反应转化为次氯酸溶液；
【详解】（1）A装置生成氯气，通过装置D吸收挥发出的氯化氢气体后，进入B装置和碳酸钠反应生成，通过装置C（盛有HgO）吸收中过量的，生成的进入装置E和水反应转化为次氯酸溶液；故各装置的连接顺序为ADBCE；
（2）生成氯气需要通过装置D吸收氯化氢，可以通过观察D中产生气泡的速率调节流速，从而控制氯气与空气体积比；
（3）装置B生成的中含有不反应的氯气，由题干可知，用水吸收 (不含)制得次氯酸溶液，且已知，故装置C作用为吸收中的，盛放的药品为氧化汞；
（4）次氯酸能和碘离子生成碘单质，生成的碘单质能使淀粉变蓝色；故滴定操作为：取一定体积的E中溶液，加入过量KI溶液以及一定量的稀溶液，充分反应，反应生成碘单质；以淀粉溶液为指示剂，用标准溶液滴定，碘单质和反应，滴定终点时蓝色变无色，故终点现象是最后一滴滴定液加入后，溶液由蓝色变为无色且30秒无变化。
（5）HClO的中心O原子价层电子对数为2+=4，O原子采用sp3杂化，VSEPR模型为正四面体形，分子中含有2对孤电子对，其分子的空间结构为V形。
20．(1)防止浓盐酸挥发，可以使浓盐酸顺利滴下
(2)2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)球形冷凝管
(4)油浴加热
(5)装置丙、丁之间缺少一个安全瓶
(6)多孔硫颗粒状态为固体，该物质可同时起催化剂作用和防止暴沸的作用
(7) Cl原子电负性大，使羟基的极性增强，羟基H原子更容易电离，物质分子中烃基中Cl原子数目越多，羟基H就越容易电离，其相应的氯代乙酸的酸性就越强，故三氯乙酸最容易电离出氢离子，其酸性最强 +ClCH2COOH=ClCH2COO-+
【来源】湖北省部分学校2022-2023学年高三上学期12月联考化学试题
【分析】在甲中浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，在装置乙中用饱和NaCl溶液除去Cl2中杂质HCl，在装置丙中用浓硫酸干燥Cl2，然后将干燥纯净Cl2通入装置丁中，与一氯乙酸在S催化下加热发生取代反应产生三氯乙酸和HCl，多余的气体用NaOH溶液吸收，防止污染大气。
【详解】（1）甲中用仪器X替换分液漏斗的好处是能够防止浓盐酸挥发，可以使浓盐酸顺利滴下；
（2）在甲中浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ，该反应的离子方程式为：2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（3）根据装置图可知：丁中仪器Y的名称是球形冷凝管；
（4）制备三氯乙酸时，需要控制温度在140℃左右持续加热，由于水浴加热温度不能超过100℃，酒精灯直接加热温度不容易控制，因此丁的加热方法是采用140℃的油浴加热方式；
（5）该反应装置中制取的干燥纯净的氯气直接通入三颈烧瓶中与一氯乙酸反应制取三氯乙酸，当制取的Cl2气流不充足，导致装置中气体压强减小时，装置丁中反应液会通过导气管直接倒吸至浓硫酸中，引发危险，故装置中应该在丙、丁之间安装一个安全瓶，以防止倒吸现象的发生；
（6）由于催化剂多孔硫颗粒状态为固体，该物质既可起催化剂作用，同时也可以防止液体暴沸，因此制备过程中无需沸石；
（7）①根据表格数据可知：pKa：ClCH2COOH＞Cl2CHCOOH＞CCl3COOH，弱酸的pKa越大，则相应的弱酸的酸性就越弱，故酸性：ClCH2COOH＜Cl2CHCOOH＜CCl3COOH，从结构分析，这是由于Cl原子电负性大，使羟基的极性增强，羟基H原子更容易发生电离。物质分子中烃基上Cl原子数目越多，羧基中羟基H越容易电离，因此相应的氯代乙酸的酸性就越强，故三氯乙酸最容易电离出氢离子，其酸性最强；
②根据pKa可知酸性：H2SO3＞ClCH2COOH＞，根据复分解反应的规律，强酸可以与弱酸盐反应制取弱酸，可知：向Na2SO3溶液中加入足量的ClCH2COOH，发生反应产生NaHSO3、ClCH2COONa，该反应的离子反应方程式为：+ClCH2COOH=ClCH2COO-+。
