
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 單元測試卷 一、單選題(本題共16小題) 1. 從σ鍵、π鍵及σ鍵的重疊軌道的角度分析,下列分子中存在的共價鍵類型完全相同的是( ) A.CH4與CH≡CH B.H2O與HCl C.H2與Cl2 D.Cl2與N2 【答案】B 【解析】CH4分子中僅存在σ鍵,CH≡CH分子中存在σ鍵和π鍵,故A項不符合題意;H2O與HCl分子中都僅存在s-pσ鍵,故B項符合題意;H2分子中僅存在s-sσ鍵。Cl2分子中僅存在p-pσ鍵,故C項不符合題意;Cl2分子中僅存在σ鍵,N2分子中存在σ鍵和π鍵,故D項不符合題意。 2.如圖為“點擊化學(xué)”的一種反應(yīng),下列關(guān)于物質(zhì)I~Ⅲ的說法正確的是( ) A.I分子中只含有非極性鍵 B.1個Ⅱ分子中有5個π鍵 C.Ⅱ分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵 D.Ⅲ中碳氧鍵的鍵能均相等 【答案】C 【解析】I分子中含有C-H、C-N等極性鍵,A項錯誤;1個Ⅱ分子中有2個π鍵,B項錯誤;Ⅱ分子中含有C-H極性鍵和C≡C非極性鍵,C項正確;Ⅲ中含有C-O鍵和C=O鍵,二者鍵能不相等,D項錯誤。 3.下列敘述正確的是( ) A.CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,則CH2=CHCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1:1 B.1 mol CH3CH=CHCH3中有4molσ鍵和1molπ鍵 C.共價化合物H2O2中含有σ鍵,離子化合物Na2O2中也含有σ鍵 D.已知反應(yīng)N2O4(l)+2N2H4(l) =3N2(g)+4H2O(l),若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂,則形成的π鍵的數(shù)目為6NA (設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值) 【答案】C 【解析】由CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似可推斷出,CH2=CHCN其分子中含有6個σ鍵和3個π鍵,所以σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2:1,A項錯誤;1 mol CH3CH=CHCH3中有11molσ鍵和1molπ鍵,B項錯誤;H2O中的O-H鍵和O-O鍵都是共價單鍵,屬于σ鍵,Na2O2中存在O-O共價單鍵,是σ鍵,C項正確;1個N2H4分子中含有4個N-H鍵,若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂,則生成1.5molN2,形成的π鍵的數(shù)目是3NA,D項錯誤。 4.N2的結(jié)構(gòu)可以表示為 ,CO的結(jié)構(gòu)可以表示為 ,其中橢圓框表示健,·表對應(yīng)原子提供的電子。下列說法錯誤的是( ) A.N2分子與CO分子中都含σ鍵和π鍵 B.N2分子與CO分子中的π鍵不完全相同 C.電負(fù)性:CC>Fe D.鍵角:NH2->NH3 【答案】D 【解析】產(chǎn)物為陽離子,其中N原子的價層電子對數(shù)為4,A項正確;NH2-的中心原子N的價層電子對數(shù)為4,其VSEPR模型是四面體形,B項正確;一般來說,同周期主族元素從左到右,電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性:N>C,非金屬元素的電負(fù)性一定大于金屬元素的,則電負(fù)性:N>C>Fe,C項正確;NH2-的中心原子N中有2對孤電子對,而NH3的中心原子N中只有1對孤電子對,孤電子對越多,對成鍵電子對的排斥力越大,鍵角越小,則鍵角:NH2-N>C B.該有機(jī)物中碳原子采取sp、sp2雜化 C.基態(tài)氫原子的電子云輪廓圖為啞鈴形 D.PO43-的空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型相同 【答案】D 【解析】基態(tài)N原子的價層電子排布為2s22p3,2p軌道呈半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失去1個電子,故N的第一電離能大于O的第一電離能,A項錯誤:該有機(jī)物中碳原子采取sp2、sp3雜化,B項錯誤;基態(tài)氫原子的電子云輪廓圖為球形,C項錯誤;PO43-中P原子上的價層電子對數(shù)為4,沒有孤電子對,故其空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型相同,D項正確。 10. 順鉑[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的化合物;碳鉑是1,1-環(huán)丁二羧酸二氨合鉑(II)的簡稱,屬于第二代鉑族抗癌藥物,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,其毒副作用低于順鉑。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( ) A.順鉑分子中氮原子的雜化方式是sp2 B.碳鉑中所有碳原子在同一平面上 C.碳鉑分子中sp3雜化的碳原子數(shù)與sp2雜化的碳原子數(shù)之比為2:1 D.1mol碳鉑中含有σ鍵的數(shù)目為18NA 【答案】C 【解析】順鉑分子中氨原子形成4個σ鍵,無孤電子對,雜化方式為sp3,A項錯誤。四元環(huán)上的C原子均采用sp3雜化,C=O中的C原子采用sp2雜化C項正確; C-H:2×3=6,N-H:2×3=6,Pt-N:2,Pt-O:2,C-C:6, C-O:2,C=O:2,共26個σ鍵,D項錯誤;4個sp3雜化的C原子相互連接,所有碳原子不可能共面,B項錯誤。 11.中國科學(xué)院第四任院長盧嘉錫與法裔加拿大科學(xué)家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2穩(wěn)定下來,而且其結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變,得到了可用于衍射實驗的單晶體。已知H2O2的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H,下列說法錯誤的是( ) A. H2NCONH2與H2O2是通過氫鍵結(jié)合的 B. H2O2分子中只含σ鍵,不含π鍵 C. H2O2既有氧化性又有還原性 D. H2NCONH2·H2O2屬于離子化合物 【答案】D 【解析】尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2穩(wěn)定下來,而且結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變,這說明H2NCONH2與H2O2,是通過氫鍵結(jié)合的,故A項正確;H2O2的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H,均由單鍵構(gòu)成,所以只含有σ鍵,不含π鍵,故B項正確;H2O2中O元素的化合價為-1,處于中間價態(tài),故H2O2既有還原性又有氧化性,故C項正確;H2NCONH2·H2O2為共價化合物,故D項錯誤。 12. 下列分子中指定的碳原子(用*標(biāo)記)不屬于手性碳原子的是( ) 【答案】 A 【解析】手性碳原子是指連有四個不同原子或原子團(tuán)的碳原子,判斷手性碳原子時抓住以下兩點:手性碳原子一定是飽和碳原子,手性碳原子所連接的四個原子或原子團(tuán)是不相同的。 13. 氧氰的化學(xué)式為(OCN)2,結(jié)構(gòu)式為N≡C-O-O-C≡N,下列敘述正確的是( ) A.N≡C鍵中含有2個σ鍵和1個π鍵 B.分子中含有3個σ鍵和4個π鍵 C.N≡C鍵的鍵長小于C≡C鍵的鍵長 D.分子中只含有極性鍵 【答案】C 【解析】N≡C鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵,A項錯誤;分子中含有5個σ鍵和4個π鍵,B項錯誤;原子半徑: C>N,故N≡C鍵的鍵長小于C≡C鍵的鍵長,C項正確;分子中的O-O鍵為非極性鍵,D項錯誤。 14. 如圖所示為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述正確的是( ) A.W、R元素的單質(zhì)分子內(nèi)都存在非極性鍵 B.X、Z元素都能形成雙原子分子 C.鍵長:W-H鍵W-H鍵 D.鍵長:X-H鍵S-H鍵,C項錯誤;原子半徑:P>N,故鍵長:P-H鍵>N-H鍵,鍵長越短,鍵能越大,故鍵能:P-H鍵C>H,故C-N鍵的極性小于N-H鍵的極性,B項正確;C的原子半徑比N的大,故C-H鍵的鍵長大于N-H鍵的鍵長,C項正確;咪唑中不飽和N原子為sp2雜化,而亞氨基中N原子為sp3雜化,D項錯誤。 16. 一種有機(jī)合成中間體的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列說法正確的是( ) A.該有機(jī)合成中間體中含有兩個苯環(huán)結(jié)構(gòu) B.該有機(jī)物所含元素的第一電離能:F>C>O>H C.該有機(jī)物分子中碳原子的雜化方式為sp2和sp3 D.該有機(jī)物分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比為3:1 【答案】C 【解析】該有機(jī)化合物中無苯環(huán),A項錯誤;該有機(jī)物中所含元素的第一電離能:F>O>C>H,B項錯誤;該有機(jī)物分子中,雙鍵碳原子為sp2雜化,甲基,次甲基碳原子均為sp3雜化,C項正確;該有機(jī)物分子中含10個C-H鍵,11個C-C鍵4個C=C鍵,2個C=O健,2個C-F鍵2個C-O鍵,則含31個σ鍵、6個π鍵,D項錯誤。 二、非選擇題(本題共4小題) 17. (1)COCl2分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為 ,中心原子的雜化方式為 。 (2)As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,其中As原子的雜化方式為 。 (3)[AlH4]-中A1原子的雜化方式為 ;列舉與[AlH4]-空間結(jié)構(gòu)相同的一種離子和一種分子: 、 (填化學(xué)式)。 (4)用價層電子對互斥模型推斷SnBr2分子中Sn原子的雜化方式為 ,SnBr2分子中Br-Sn-Br的鍵角 120°(填“>”“”“A,因為B易形成分子間氫鍵 【解析】(1)②籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑是0.586nm,而CO2分子的直徑是0.512nm,籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑大于CO2分子的直徑,而且CO2與水之間的結(jié)合能大于CH4與水之間的結(jié)合能,因此可以實現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想。(2)要能被該有機(jī)化合物識別,即能嵌入空腔形成4個氫鍵,H原子連接電負(fù)性大、半徑小且有孤電子對的N、O、F原子時,能夠形成氫鍵,所以CF4和CH4不能形成氫鍵;由圖乙可知,4個氮原子位于正四面體的頂點,形成4個氫鍵需要4個氫原子。綜上所述,題給選項中只有NH4+能夠被該有機(jī)化合物識別,c項符合要求。(3)S4O62-的結(jié)構(gòu)中兩邊的兩個S原子均形成4個σ鍵且無孤電子對,中間的兩個S原子均形成兩個單鍵,且均有兩對孤電子對,故S4O62-中S原子的雜化方式都是sp3;一般來說,相同原子間形成的共價鍵的數(shù)目越多,鍵長越短;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)沸點較高, 易形成分子內(nèi)氫鍵, 易形成分子間氫鍵,所以沸點:B>A。
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