专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子构型与物质性质(练习)
1.下列各组原子序数所示元素,不能形成AB2型共价化合物的是 ( )
A.6和8 B.16和8 C.12和9 D.6和16
2.下列分子中只存在σ键的是 ( )
A.CO2 B.CH4 C.C2H4 D.C2H2
3.下列物质的分子中,共用电子对数目最多的是 ( )
A.PF5 B.NH3 C.H2O D.CH4
4.下列分子或离子中不是sp3杂化的是 ( )
A.金刚石中的碳原子 B.BCl3 C.CCl4 D.NH4+
5.下列分子的空间构型是直线形的是 ( )
A.CH4 B.C2H2 C.BF3 D.H2O
6.下列分子中分子的空间构型为三角锥形的是 ( )
A.CS2 B.NH3 C.BBr3 D.C2H6
7.下列分子的空间构型为平面三角形的是 ( )
A.H2O B.C2H4 C.BCl3 D.PCl3
8.下列分子是正四面体的是 ( )
A.BrC≡CBr B.SiCl4 C.CH3 Cl D.NH3
9.下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是 ( )
A.H2O B.NH3 C.C2H4 D.CH4
10.下列物质分子的中心原子采取sp3杂化的是 ( )
A.BF3 B.BeF2 C.SiCl4 D.CO2
11. BF3与CCl4分子中键角的大小关系是 ( )
A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断
12. NH3、H2O、CH4三分子中键角的大小顺序正确的是 ( )
A.NH3> H2O >CH4 B.CH4>NH3> H2O
C.H2O > CH4> NH3 D.H2O > NH3> CH4
13.下列分子的键角接近109.5°的是 ( )
A.NH3 B.BCl3 C.SiCl4 D.H2O
14.下列分子中,两个相邻共价键间夹角最小的是 ( )
A. BF3 B.CO2 C. NH3 D.H2O
15.气态SO3分子的空间构型是 ( )
A.直线型 B.平面三角形 C.正四面体 D.三角锥形
16.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是 ( )
A.两个碳原子采用sp杂化方式 B.两个碳原子采用sp2杂化方式
C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D.两个碳原子之间仅形成两个π键
17. PCl3的分子结构应是 ( )
A.平面三角形,键角小于1200 B.平面三角形,键角1200
C.三角锥形,键角小于109.50 D.三角锥形,键角109.50
18.下列有关分子中指定原子的杂化类型正确的是 ( )
A.CH4分子中C原子:sp B.BF3中B原子:sp3
C.C2H2中C原子:sp D. SiO2中Si原子:sp2
19.测得HClO4·H2O的结构为H3O+ClO4-,下列叙述最符合这种结构的证据是( )
A.是极强酸 B.有强氧化性
C.遇热分解 D.有4个相同的Cl—O键
20.已知PCl5分子中P原子与五个Cl原子形成五个(键,则P原子采取的杂化轨道最可能是( )
A.sp2 B.sp3 C.sp3d D.sp
21.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是 ( )
A.CH2=CH—CN B.CH2=CH—CH=CH2
22.下列分子或离子中与O3为等电子体的是 ( )
A.SO2 B.N2 C.NO2- D.CN-
23.下列分子中属于CO等电子体的是 ( )
A.NO B.O2 C.N2 D.NaH
24.与NH4+互为等电子体的分子是 ( )
A.H3O+ B.OH- C.NH3 D.CH4
25.下列各对物质中属于等电子体的是 ( )
A.Cu和Zn B.CO和CO2
C.NO和O2 D.C6H6和N3B3H6
26.下列各组微粒中,都互为等电子体的是 ( )
A.CO、NO、NaH、N2 B.SO2、NO2+、N3-、OCN-
C.CO32-、NO3-、BCl3 D.SiF4、SiO44-、SO42-、PO43-
27.下列分子中含有两个不同键长的是 ( )
A.CO2 B.C2H2 C.CCl4 D.NH3
28.下列分子结构中既有σ键又有π键的是 ( )
A.C2H2 B.CH4 C.BF3 D.C2H6
29.下列说法中正确的是 ( )
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型都是四面体
D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形
30.在分子中,四个原子处在同一平面上,C原子采用的杂化轨道是( )
A.sp B.sp2 C.sp3 D.其他形式杂化
31.有下列物质:①白磷;②金刚石;③石墨;④二氧化硅;⑤甲烷;⑥四氯化碳;⑦单质硅;⑧铵离子,其分子结构或晶体结构单元中存在正四面体的是 ( )
A.除③外 B.①②⑤⑥ C.除③⑧外 D.除③④⑦⑧
32.下列关于分子的极性说法中,正确的是 ( )
A.极性分子中可能含有非极性键 B.非极性分子中可能含有极性键
C.极性分子中只含有极性键 D.非极性分子中只含有非极性键
33.下列物质的分子为非极性分子的是 ( )
A.CO2 B.NH3 C.H2O D.CH4
34.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是 ( )
A.H2O B.Cl2 C.NH3 D.CCl4
35.下列物质中,既有极性键,又有非极性键的非极性分子是 ( )
A.二硫化碳 B.甲烷 C.一氯乙烷 D.乙炔
36.下列叙述中正确的是 ( )
A.离子化合物中不可能存在非极性键
B.离子键只存在于离子化合物中,不存在共价化合物中
C.由极性键结合的分子不一定是极性分子 D.非极性分子中一定含非极性键
37.下列叙述中正确的是 ( )
A.分子中含有共价键的物质一定是共价化合物
B.由极性键构成的分子一定是极性分子
C.以离子键结合的化合物一定是离子化合物
D.非极性分子中可能存在极性键
38.下列四种物质在四氯化碳中溶解度最大的是 ( )
A.NaCl B.NH3 C.H2O D.CH4
39.①PH3的分子构型为三角锥形,②BeCl2的分子构型为直线形,③CH4分子的构型为正四面体形,④CO2为直线形分子,⑤BF3分子构型为平面正三角形,⑥NF3分子结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是( )
A.①⑥为极性分子,②③④⑤为非极性分子
B.只有④为非极性分子,其余为极性分子
C.只有②⑤是极性分子,其余为非极性分子
D.只有①③是非极性分子,其余是极性分子
40.用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流,细流发生偏转的是 ( )
A.苯 B.二硫化碳 C.溴水 D.四氯化碳
41.碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这是因为 ( )
A.CCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2相对分子质量相差较大
B.CCl4与I2都是直线型分子,而H2O不是直线型分子
C.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素
D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子
42.下列分子中:(1)CCl4;(2)NH3;(3)CH4;(4)CO2;(5)N2;(6)H2S;(7)SO2;(8)CS2;(9)H2O;(10)HF,含有极性键的非极性分子是 ( )
A.(2)(3)(4)(5)(8) B.(1)(3)(4)(5)(8)
C.(1)(3)(4)(8) D.以上均不对
43.下列每组物质都是由非极性分子组成的是 ( )
A.H2O和NH3 B.CCl4和SiF4 C.BF3和H2S D.SO2和CO2
44.实验测得气态BeCl2为共价分子,两个Be—Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于 ( )
A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
45.下列每组物质中化学键型和分子的极性都相同的是 ( )
A.CO2和CS2 B.NaCl和HCl C.H2O和CH4 D.O2和HBr
46.关于CS2 、SO2 、NH3 三种物质的说法中正确的是 ( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于非极性分子
B.SO2 和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在四种物质中熔沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
47.下列分子在相同条件下最难液化的是 ( )
A.HF B.CO2 C.N2 D.H2O
48.已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子,由此可推出ABn型分子属于非极性分子的经验规律是 ( )
A.ABn型分子中A、B均不含氢原子
B.A元素的相对原子质量必小于B元素的相对原子质量
C.分子中所有原子都在同一平面上 D.ABn型的价电子对数等于n
49.Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,并荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,近年来此领域研究有很大进展,。关于NO的下列叙述不正确的是 ( )
A.NO可以是某些含低价氮的物质氧化的产物
B.NO分子中不含有未成对电子
C.NO是直线性分子
D.NO汽车尾气中的主要空气污染物之一
50.下列具有对映异构体的有机物是 ( )
① CH3CH(OH)COOH ② CH3CH(OH)CHO
③ -CH(OH)CH3 ④ HOCH2CH(OH)CHO
A.只有① B.只有② C.①和② D.①②③④
51.CH3-CH2CH3的一氯取代物中含有手性异构体的分子数为 ( )
A.一种 B.二种 C.三种 D.四种
52.在下列有机物中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”。凡含有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。已知有光学活性,则发生下列反应后能生成无光学活性的有机物的是 ( )
A.与甲酸发生酯化反应 B.与NaOH水溶液共热
C.在适当条件下醛基被氧化 D.在催化剂存在下醛基与氢气发生加成反应
53.2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得,他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂,为合成对人类有用的重要化合物开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基因,则这种碳原子称为“手性碳原子”。在烷烃的同系物中,含有手性碳原子,且碳原子数最少的烷烃是 ( )
A.C5H12 B.C6H14 C.C7H16 D.C8H18
54.下列分子中含有“手性碳原子”的是 ( )
A.CBr2F2 B.CH3CH2CH2OH C.CH3CH2CH3 D.CH3CH(NO2)COOH
55.下列分子中属于手性分子的是 ( )
A.丙氨酸 B.丙酸 C.甘氨酸 D.甘油
56.下列有机化合物分子中含有手性碳原子,且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是 ( )
B.CH3CH2CHO
C. D.
57.下列物质中不具有手性碳原子的是 ( )
A.乳酸:CH3—CH(OH)—COOH B.氨基乙酸:H2N—CH2—COOH
C.丙醛糖:CH2OH—CH(OH)—CHO D.α—氨基丙酸:CH3—CH(NH2)—COOH
58.苯丙醇胺的结构简式为: , 试判断其分子中的手性碳原子数目为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
59.写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式:
(1)硼原子用sp2杂化轨道形成三个σ键 ;
(2)氮原子用sp3杂化轨道形成四个完全相同的化学键 ;
氮原子形成一个σ键、两个π键 ;
(3)碳原子分别以sp3 、sp2、sp杂化轨道成键 ; ; 。
60.填空
实例
价层电子对数
孤电子对数
分子构型
NH4+、CCl4 、CH4
NF3 、NH3 、PCl3
H2S 、H2O 、ClF2+
NO3―、BF3
BeCl2、CO2
61.在下列分子HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是______。
(2)以极性键相结合,具有直线型结构的非极性分子是______。
(3)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是______。
(4)以极性键相结合,具有三角锥型结构的极性分子是______。
(5)以极性键相结合,具有折线型结构的极性分子是______。
(6)以极性键相结合,而且分子极性最大的是______。
62.1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1( 根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:
和 ; 和 。
(2( 此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与互为等电子体的分子有: 、 ;这些等电子体的微粒构型为 形。
(3( CNS-、NO2+具有相同的通式:AX2,它们的价电子总数都是16,因此,它们的结构与由第二周期两元素组成的 分子的结构相同,微粒呈 形,中心原子取 杂化轨道。
(4(C032-、NO3-等微粒具有相同的通式: ,它们的总价电子数都等于 ,因此,它们与由第VIA族两元素组成的 分子结构有相同,呈 形,中心原子都取 杂化。
63.下列表格中有空格,请根据纵行两组示例,把相应的分子式或离子填入空格。
CH4
C2H6
CO32-
C2O42-
NH4+
N2H62+
NO2+
N2
64.已知:极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。试回答以下问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2 4种分子中μ=0的是 ;
(2)对二硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯,3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是: ;
(3)实验测得:μPF3=1.03德拜、μBCl3=0德拜。由此可知,PF3分子是 构型,BC13分子是 构型。
(4)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体,棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0。试画出两种异构体的构型图,并比较在水中的溶解度。
65.如图为短周期一部分。A、C两元素原子核外分别有两个、一个未成对电子。试回答:
(1) 用轨道表示式表示B、C两种原子的电子排布
、
(2) 短周期元素D与A同主族 ,则A、B、D三种元素形成的氢化物的分子构型分别是 、 、 ;已知氢化物分子中,A、B、D原子的孤对电子 均在杂化轨道内,则A、B、D原子的杂化类型分别是 、 、 ;A、 B、C、D四种元素氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 。
(3) 短周期元素E原子核外也有两个未成对电子,且E是形成化合物最多的元素,其常见的同素异形体的名称是 、 ,任意两个键的夹角是 、 ,中心原子的杂化类型分别为 、 。
67.下列结构图中,代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。
(1) 根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式:
A:________ B:_________ C:________ D:________
(2) 与A互为等电子体的分子的化学式 ,与D互为等电子体的化学式 。
(3) 在分子的结构式中,由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用→表示,例如:
硫酸 ,SO42-的空间构型是 ,其中S原子的杂化类型
为 。
(4)硝基甲烷可表示为 ,写出三硝酸甘油酯的结构式: