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《美丽的化学结构》阅读测试题含答案

一、选择题（每题3分，共30分）

1.下列哪种分子结构通常呈现为正四面体形状？（）

A.二氧化碳（$CO_2$）

B.甲烷（$CH_4$）

C.水（$H_2O$）

D.氨气（$NH_3$）

答案：B

解析：二氧化碳分子是直线型结构；水是V形结构；氨气是三角锥形结构；而甲烷分子中，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点，呈现正四面体形状。

2.以下关于苯分子结构的描述，正确的是（）

A.苯分子是平面正六边形，有6个单键和3个双键

B.苯分子中所有原子不在同一平面上

C.苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键

D.苯分子的结构简式为$C_6H_6$

答案：C

解析：苯分子是平面正六边形结构，所有原子都在同一平面上，其结构简式为，苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，不存在单纯的单键和双键，所以A、B、D错误，C正确。

3.下列分子中，具有极性键且属于非极性分子的是（）

A.$H_2O$

B.$NH_3$

C.$CO_2$

D.$HCl$

答案：C

解析：$H_2O$和$NH_3$是极性分子，$HCl$是由极性键形成的极性分子。$CO_2$中存在碳氧极性键，但其分子结构是直线型，正负电荷中心重合，属于非极性分子。

4.下列化合物中，含有离子键和共价键的是（）

A.$NaCl$

B.$NaOH$

C.$H_2O$

D.$HCl$

答案：B

解析：$NaCl$只含有离子键；$H_2O$和$HCl$只含有共价键；$NaOH$中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氢氧根离子中氢原子和氧原子之间存在共价键。

5.关于晶体结构，下列说法错误的是（）

A.离子晶体中一定存在离子键

B.原子晶体中只存在共价键

C.分子晶体中一定存在共价键

D.金属晶体中存在金属键

答案：C

解析：离子晶体是由离子通过离子键结合而成，一定存在离子键；原子晶体是原子通过共价键结合形成的空间网状结构，只存在共价键；金属晶体中存在金属键。而分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体形成的分子晶体，是单原子分子，不存在共价键。

6.下列分子中，键角最大的是（）

A.$CH_4$

B.$NH_3$

C.$H_2O$

D.$CO_2$

答案：D

解析：$CH_4$是正四面体结构，键角约为$109^{\circ}28$；$NH_3$是三角锥形结构，键角约为$107^{\circ}$；$H_2O$是V形结构，键角约为$105^{\circ}$；$CO_2$是直线型结构，键角为$180^{\circ}$，所以键角最大的是$CO_2$。

7.下列物质的分子结构与$H_2O$相似的是（）

A.$BeCl_2$

B.$CO_2$

C.$H_2S$

D.$CCl_4$

答案：C

解析：$BeCl_2$和$CO_2$是直线型结构；$CCl_4$是正四面体结构；$H_2S$和$H_2O$的中心原子都有两对孤电子对，分子结构都为V形，二者相似。

8.下列关于氢键的说法，正确的是（）

A.氢键是一种化学键

B.氢键只存在于含有$F$、$O$、$N$三种元素的分子之间

C.分子间形成氢键会使物质的熔点和沸点升高

D.氢键的强度比化学键强

答案：C

解析：氢键不是化学键，是一种分子间作用力；氢键不仅存在于含有$F$、$O$、$N$三种元素的分子之间，在分子内也可能存在氢键；分子间形成氢键会使分子间作用力增强，从而使物质的熔点和沸点升高；氢键的强度比化学键弱。

9.下列化合物中，中心原子采取$sp^3$杂化的是（）

A.$BF_3$

B.$CH_2=CH_2$

C.$CH_4$

D.$C_2H_2$

答案：C

解析：$BF_3$中硼原子采取$sp^2$杂化；$CH_2=CH_2$中碳原子采取$sp^2$杂化；$C_2H_2$中碳原子采取$sp$杂化；$CH_4$中碳原子的价层电子对数为4，采取$sp^3$杂化。

10.下列晶体中，硬度最大的是（）

A.氯化钠晶体

B.干冰晶体

C.金刚石晶体

D.冰晶体

答案：C

解析：氯化钠晶体是离子晶体，硬度较大；干冰和冰晶体属于分子晶体，硬度较小；金刚石晶体是原子晶体，原子之间通过共价键形成空间网状结构，硬度最大。

二、填空题（每题4分，共20分）

1.水分子中氧原子的价层电子对数为______，其分子的空间构型为______。

答案：4；V形

解析：氧原子的价层电子对数=$\sigma$键电子对数+孤电子对数。水分子中氧原子形成2个$\sigma$键，有2对孤电子对，所以价层电子对数为$2+2=4