1、江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二化学下学期第三次在线检测试题(含解析)一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共52分。)1.下列描述中正确的是A. CS2为V形的极性分子B. ClO3的空间构型为平面三角形C. SF6中有6对相同的成键电子对D. SiF4和SO32的中心原子均为sp2杂化【答案】C【解析】【详解】ACS2与CO2分子构型相同,二氧化碳的分子结构为O=C=O,则CS2的结构为S=C=S,属于直线形分子,故A错误;BClO3-中Cl的价层电子对数=3+(7+1-23)=4,含有一个孤电子对,则离子的空间构型为三角锥形,故B错误;CSF6中S-F含有一个成键电子对
2、,所以SF6中含有6个S-F键,则分子中有6对完全相同的成键电子对,故C正确;DSiF4中Si的价层电子对数=4+(4-14)=4,SO32-中S的价层电子对数=3+(6+2-23)=4,所以中心原子均为sp3杂化,故D错误;故选C。2.根据键能数据(HCl 431 kJ/mol,HI 297 kJ/mol),可得出的结论是 ()A. 溶于水时,HI比HCl更容易电离,所以氢碘酸是强酸B. HI比HCl熔、沸点高C. HI比HCl稳定D. 拆开等物质的量的HI和HCl,HI消耗的能量多【答案】A【解析】【详解】键能越大,键越牢固,由该键形成的物质越稳定。HI键的键能小,易断裂,因此HI稳定性弱
3、,酸性强,拆开等物质的量的共价键,消耗的能量少,但键能与由分子构成物质的熔、沸点无关。故选A。3.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是( )A. 反应物和生成物都含有键B. 0.5molHCHO含有1mol键C. HCHO、CO2分子中中心原子杂化类型相同D. HCHO能溶解在H2O中【答案】D【解析】【详解】AH2O中化学键均为单键,不含有键,故A错误;B根据结构式可知,0.5molHCHO含有1.5mol键,故B错误;CHCHO、CO2分子中中心原子分别采用sp2、sp杂化,故C错误;DHCHO和H2
4、O都属于极性分子,HCHO能溶解在H2O中,故D正确;故答案为:D。4.下列不能形成配位键的组合是 ( )A. Ag、NH3B. BF3、NH3C. Co3、COD. Ag、H【答案】D【解析】【详解】形成配位键的条件是:一方有孤电子对,另一方有空轨道,则A. Ag具有空轨道,NH3 的氮原子具有孤电子对,故A能形成配位键;B. BF3具有空轨道,NH3的氮原子具有孤电子对,故B能形成配位键;C. Co3具有空轨道,CO 的碳原子具有孤电子对,故C能形成配位键;D. Ag具有空轨道,但是H没有孤电子对,故D不能形成配位键。故选D。5.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那
5、么ZnCl42的空间构型为A. 直线形B. 平面正方形C. 正四面体形D. 正八面体形【答案】C【解析】【详解】此配离子的中心原子采取sp3杂化,配位数为4,故空间构型为正四面体型,故选C。6.下列有关甲醛(HCHO)、苯、二氧化碳及水的说法不正确的是( )A. 苯分子中所有原子共平面B. 甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化C. 苯、二氧化碳均是非极性分子,水和甲醛是极性分子D. 水的沸点比甲醛高,是因为水分子间能形成氢键,而甲醛分子间不能形成氢键【答案】B【解析】【详解】A苯是平面结构,所有原子共平面,故A不符合题意;B甲醛、苯分子中碳原子均含有3个键,没有孤对电子,采用sp2杂化,
6、二氧化碳中碳原子含有2个键,没有孤对电子,采用sp杂化,故B符合题意;C苯、CO2结构对称,正、负电荷的中心重合,均为非极性分子,水和甲醛的正、负电荷的中心不重合,均为极性分子,故C不符合题意;D水的沸点比甲醛的高,是因为水分子间能形成氢键,故D不符合题意;故答案为:B。【点睛】判断极性分子和非极性分子的方法:中心原子化合价法:在组成为ABn型化合物中,若中心原子A化合价等于族的序数,则该化合物为非极性分子,否则为极性分子,如CCl4、SO3、PCl5;受力分析法:若已知键角(或空间结构),可进行受力分析,合力为0者为非极性分子。如:C2H4、BF3;原子分析法:由同种原子组成的双原子分子都是
7、非极性分子。7.下列说法中正确的是( )A. ABn型分子中,若中心原子没有孤对电子,则ABn为空间对称结构,属于非极性分子B. 水很稳定是因为水中含有大量的氢键所致C. H2O、NH3、CH4分子中O、N、C分别形成2个、3个、4个键,故O、N、C原子分别采取sp、sp2、sp3 杂化D. 配合物Cu(H2O)4SO4中,中心离子是Cu2+,配位体是SO42-,配位数是1【答案】A【解析】A.依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知,ABn型分子中,若中心原子没有孤对电子,则ABn为空间对称结构,属于非极性分子,A项正确;B.水很稳定的原因是水分子中H-O键的键能大,而水分子间的氢键使得水
8、的熔、沸点升高,B项错误;C.在NH3、H2O、CH4中N、O、C均采取sp3杂化,只不过NH3、H2O分子中孤对电子占据着杂化轨道,C项错误;D.Cu(H2O)4SO4中配位体是H2O,配位数是4,D项错误。答案选A。8.液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业,应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理,确保化工生产安全。下列说法正确的是( )A. 液氨没有味道B. 液氨分子间作用力强,所以其稳定性大于PH3C. 液氯挥发导致人体吸入后中毒,是因为液氯分子中的共价键键能较小D. 萃取剂CCl4的沸点高于CH4的【答案】D【解析】【详解】A氨气为无色具有刺激性气味的气体,故A
9、错误;B分子间作用力只影响物质的物理性质,与其稳定性无关,B项错误;C由于液氯中Cl2分子间的作用力弱,液氯沸点低,极易挥发而被人体吸入,引起中毒,与共价键键能无关,C项错误;D由于CCl4与CH4结构相似,且均为共价化合物,CCl4的相对分子质量大于CH4的,其沸点也高于CH4的,D项正确;故答案为:D。【点睛】非金属化合物的沸点比较:若分子间作用力只有范德华力,范德华力越大,物质的熔、沸点越高;组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,如SnH4GeH4SiH4CH4;相对分子质量相同或接近,分子的极性越大,范德华力越大,其熔、沸点越高,如CON2;同分异构体,支链越多
10、,熔、沸点越低,如正戊烷异戊烷新戊烷;形成分子间氢键的分子晶体熔、沸点较高,如H2OH2S;如果形成分子内氢键则熔沸点越低。物质的熔沸点和物质的稳定性没有必然的联系,稳定性取决于化学键的强度,需注意区分。9.下列说法不正确的是( )A. N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体B. CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化C. H2CO3与H3PO4的C、P杂化相同D. 由第A族和第A族元素形成的原子个数比为11、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物【答案】C【解析】【详解】AN2O与CO2的原子数相同,价电子总数相同,CCl3F与CCl2F2的原子数
11、相同,价电子总数相同,它们互为等电子体,故A不符合题意;BCCl2F2无同分异构体,说明它是立体结构而不是平面结构,则碳原子采用sp3方式杂化,故B不符合题意;CH2CO3的C的价层电子对数为,C采取sp2杂化,H3PO4的P的价层电子对数为,P采取sp3杂化,C项符合题意;D由第A族和第A族元素形成的原子个数比为11、电子总数为38的化合物为Na2O2,Na2O2为含有(非极性)共价键的离子化合物,故D不符合题意;故答案为:C。10.氯化亚砜(SOCl2)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)所采取杂化方式的说法正确的是A. 三角锥形、
12、sp3B. V形、sp2C. 平面三角形、sp2D. 三角锥形、sp2【答案】A【解析】【详解】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型,SOCl2中S原子成2个S-Cl键,1个S=O,价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+=4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,含一对孤电子,分子形状为三角锥形,故选A。【点晴】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型,价层电子对个数=键个数+孤电子对个数,键个数=配原子个数,孤电子对个数=1/2(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。11.配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。配合物Cu
13、(NH3)4(OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为A. Cu2+、NH3、+2、4B. Cu+、NH3、+1、4C. Cu2+、OH、+2、2D. Cu2+、NH3、+2、2【答案】A【解析】【详解】配合物Cu(NH3)4(OH)2中,Cu2+为中心离子,电荷数为+2,NH3为配体,配位数为4,故选A。12.根据等电子原理判断,下列说法中错误的是( )A. B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B. B3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应C. H3O+和NH3是等电子体,均为三角锥形D. CH4和NH4+是等电子体,均为正四面体【答案】B【解析】【分析】B3N3H6和
14、苯是等电子体,H3O+和NH3是等电子体,CH4和NH4+是等电子体,等电子体之间的结构相似,性质也相似。【详解】A. B3N3H6和苯是等电子体,故B3N3H6分子与苯分子相似,其分子中所有原子均在同一平面上,A正确;B. B3N3H6和苯是等电子体,由于苯分子中不存在碳碳双键,故B3N3H6分子中也不存在双键,B不正确;C. H3O+和NH3是等电子体,故两者分子构型均为三角锥形,C正确;D. CH4和NH4+是等电子体,故两者分子构型均为正四面体,D正确。答案选B。13.如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键)。通过观察分析,下列叙述正确的是()A. 键角为120B. 化学
15、组成为SiO32C. Si原子采用sp2轨道杂化方式D. 化学组成SiO44【答案】D【解析】【详解】A由结构示意图可知,四个O原子构成正四面体,Si位于正四面体的中心,键角为10928,A项错误;BSi原子核外最外层有4个电子,Si原子形成4个Si-O键,O原子核外最外层有6个电子,Si的化合价为+4价,O的化合价为-2价,化学组成为SiO44-,B项错误;CSi原子形成4个Si-O键,Si上没有孤电子对,Si采用sp3杂化方式,C项错误;DSi原子核外最外层有4个电子,Si原子形成4个Si-O键,O原子核外最外层有6个电子,Si的化合价为+4价,O的化合价为-2价,化学组成为SiO44-,
16、D项正确;答案选D。二、非选择题(本题包括4个小题,共45分)14.碳、氮元素及其化合物与生产、生活密切相关,回答下列问题。(1)K3Fe(CN)6中Fe3+与CN-之间的作用为_,该化学键能够形成的原因是_。(2)某有机物的结构简式为。该有机物分子中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为_。(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中氮原子杂化类型为_。(4)NH4Cl中阳离子中心原子的价层电子对数为_,该物质中不含有_。A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.键 F.键(5)NCl3的立体构型为_,其中心原子的杂化轨道类型为_。【答案】 (1). 配位
17、键 (2). Fe3+提供空轨道,CN提供孤对电子,形成配位键 (3). ONC (4). sp3 (5). 4 (6). CF (7). 三角锥形 (8). sp3【解析】【详解】(1)K3Fe(CN)6中Fe3+能提供空轨道,CN-能提供孤对电子,两者结合形成配位键;(2)苯环上的碳原子为sp2杂化,其他碳原子均形成4个共价单键,为sp3杂化,氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,故为sp3杂化,羟基氧原子形成2个共价单键,孤电子对数为2,故为sp3杂化,C、N、O位于同一周期,其电负性逐渐增大;(3)乙二胺分子中每个氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,价层电子对数为3+1=4,故为
18、sp3杂化;(4)中氮原子的价层电子对数为;与Cl形成离子键,中氮原子与3个氢原子形成极性共价键,与剩余1个氢原子形成配位键,不存在非极性键和键,故答案为:CF;(5)NCl3分子中氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,故为sp3杂化,分子的立体构型为三角锥形。【点睛】离子化合物中一定含有离子键,有可能含有共价键或配位键,共价化合物中一定只是含有共价键(有可能还有配位键,如CO),不含离子键,共价键又分为极性共价键和非极性共价键。15.叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为HN=NN,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反
19、应为N2H4+HNO2=2H2O+HN3。HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和N3-。试回答下列问题:(1)下列有关说法正确的是_(填序号)。A.HN3中含有5个键B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子D.N2H4沸点高达113.5,说明肼分子间可形成氢键(2)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如Co(N3)(NH3)5SO4,在该配合物中钴显_价;根据价层电子对互斥理论判断SO42-的空间构型为_。(3)与N3-互为等电子体的分子有_(写两种即可)。【答案】 (1). CD (2). +3 (3). 正四面体形 (4). CO2、
20、CS2【解析】【详解】(1)A根据HN3的分子结构可知,HN3分子中存在3个键,故A错误;BHN3分子中连接三键氮原子为sp杂化,故B错误;CHN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正、负电荷中心不重合,都是极性分子,故C正确;DN2H4为分子化合物,N元素电负性较高,能够形成分子间氢键,分子间氢键的存在会使物质的熔、沸点升高,故D正确;故答案为:CD;(2)Co(N3)(NH3)5SO4中带1个单位负电荷,NH3不带电荷,带2个单位负电荷,根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知,Co(N3)(NH3)5SO4中钴显+3价;硫酸根离子中S原子的价层电子对数为,无孤电子对,故其空间构型为正四面
21、体形;(3)互为等电子体的粒子必须满足两个条件:所含原子总数相等;所含价电子总数相等,价电子总数为35+1=16,因此与互为等电子体的分子有CO2、CS2。16.西瓜膨大剂别名氯吡苯脲,是经过国家批准的植物生长调节剂,实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示:分子式C12H10ClN3O结构简式外观白色结晶粉末熔点170172溶解性易溶于水(1)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式为_。(2)两种组成均为CoCl34NH3的配合物分别呈绿色和紫色。已知绿色的配合物内界结构对称,请在图a和图b中用元素符号标出氯原子的位置_、_。【答案】 (1). sp2、sp3 (2). (3). 【解
22、析】【详解】(1)N原子全部连接单键时,N原子采用sp3杂化,N原子连接的化学键中含有双键时,N原子采用sp2杂化,故答案为:sp2、sp3;(2)由图知,六个配体构成八面体,后两种物质内界均有2个氯原子、4个氨分子,其中2个氯原子的位置只有两种:相对和相邻,当2个氯原子相对时,其内界结构是对称的,应该是绿色的,即;2个氯原子相邻时,其内界结构不对称,应该是紫色的,故其结构为:。17.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原
23、子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B两种元素组成的原子个数比为11的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)E的基态原子的外围电子排布式为_。(2)由A、B、C形成的ABC分子中,含有_个键,_个键。(3)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_。(4)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6,组成为ECl36H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为
24、15,则该配离子的化学式为_。【答案】 (1). 3d24s2 (2). 2 (3). 2 (4). CON (5). TiCl(H2O)52+【解析】【分析】A、B、C、D、E原子序数依次增大,A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同,A为H;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中电子总数相同,B为碳;D的核外成对电子数是未成对电子数的3倍,D为O,C为N;A、B、D三种元素形成的化合物M是新装修居室中常含的有害气体,M为甲醛,A、B形成的原子个数比为11的常见有机溶剂N为苯,E有“生物金属”之称,E4+离子和氩原子核外电子排布相同,E为Ti,以此解答。【详
25、解】(1)根据构造原理可知Ti基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,外围电子排布式为3d24s2;(2)HCN分子中含有2个键,2个键;(3)C、N、O为同一周期元素,N原子2p轨道半充满,因此第一电离能顺序为CON;(4)TiCl36H2O为绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为15,内界配离子为TiCl(H2O)52+,整个化学式表示为TiCl(H2O)5Cl2H2O。18.(1)碳是形成化合物种类最多的元素。C元素是形成有机物的主要元素,下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是_(填字母)。a. b.CH4 c.CH2=CHCH3 d.CH3CH2CCH(2
26、)BF3能与NH3反应生成BF3NH3。BF3NH3中B原子杂化轨道类型为_,B与N之间形成_键。硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成B(OH)4-而体现一元弱酸的性质。B(OH)4-中B的原子杂化类型为_,不考虑空间构型,B(OH)4-的结构可用示意图表示为_。(3)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为_,其分子立体构型是_形。另一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒光气(COCl2):2CHCl3+O22HCl+2COCl2,光气(COCl2)
27、分子的立体构型是_形。(4)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,碳碳之间的共价键类型是键,碳氮之间的共价键类型是_,氮镍之间形成的化学键是_。该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_。【答案】 (1). d (2). sp3 (3). 配位 (4). sp3 (5). (6). (7). 直线 (8). 平面三角 (9). 一个键,一个键 (10). 配位键 (11). sp2、sp3【解析】【详解】(1)饱和C原子采取sp3杂化,双键C原子和苯环C原子采取sp2杂化,三键C原子采取sp杂化,故答案为:d;(2)B原子的价电子
28、排布式为2s22p1,BF3分子中B原子采取sp2杂化,B原子有一个未参与杂化的2p空轨道,NH3分子中N原子有一对孤电子对,N与B原子之间形成配位键;BF3NH3中,B原子与3个F原子和1个N原子以单键结合形成4个键,故B原子采取sp3杂化;B(OH)4-中B原子相连的键数为4,因此B的原子杂化类型为sp3;B原子最外层电子数为3,与3个OH-成键,B原子有1个空轨道,OH-提供孤电子对形成配位键,不考虑空间构型,B(OH)4-的结构可用示意图表示为;(3)因氧原子只与一个氮原子相连,利用每个原子最外层8e稳定结构可写出其电子式为;中间氮原子价层电子对数为2,孤电子对数为0,故N2O为直线形;COCl2的结构式为,碳原子形成1个键和3个键,故碳原子采取sp2杂化,COCl2为平面三角形分子;(4)单键为键,双键中有1个键和1个键,所以碳氮之间的共价键是1个键和1个键;氮原子提供孤电子对,Ni原子提供空轨道,形成配位键;CH3中的C原子形成4个键,C原子采取sp3杂化,含双键的C原子形成3个键,C原子采取sp2杂化。