2023春高中化学选择性必修2 (人教版2019)第二章 分子结构与性质 阶段重点突破练(二)(含答案)

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名称 2023春高中化学选择性必修2 (人教版2019)第二章 分子结构与性质 阶段重点突破练(二)(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-11-29 19:35:04

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文档简介

阶段重点突破练(二)
一、杂化轨道的分析与应用
1.下列图形属于sp杂化轨道的是(  )
2.下列关于氨和甲烷的说法不正确的是(  )
A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型相同
B.NH3分子中N原子形成4个不等性杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个等性杂化轨道
C.NH3分子中有一个未成键的孤电子对,而甲烷分子中没有孤电子对,两分子的空间结构不同
D.NH3分子可以与H+结合生成NH,这个过程N原子的杂化类型发生改变
3.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是(  )
A.H2O2分子中的O为sp2杂化
B.CO2 分子中C原子为sp杂化
C.BF3分子中的B原子为sp3杂化
D.CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
4.(2022·武汉高二期中)有机物(如图)中下方标有数字“1”“2”“3”的碳原子的杂化方式依次为(  )
A.sp、sp2、sp3 B.sp2、sp、sp3
C.sp3、sp2、sp D.sp、sp、sp3
二、分子(或离子)空间结构的判断
5.下列物质中,化学键类型和分子空间结构皆相同的是(  )
A.CO2和SO3 B.CH4和SiH4
C.BF3和PH3 D.HCl和NH4Cl
6.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是(  )
A.H2O、CS2都是直线形的分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.CH2O、BF3都是平面三角形的分子
D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子
7.(2022·广东佛山市乐从中学高二期中)用分子结构知识推测下列说法正确的是(  )
A.SO2与BeCl2分子均呈V形
B.HClO2的中心原子采取sp3杂化
C.BF3与PCl3的VSEPR模型均呈正四面体形
D.C2H4与NH3分子中均含有π键,均能发生加成反应
三、杂化轨道类型与分子(或离子)的空间结构
8.下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是(  )
选项 A B C D
分子或离子的化学式 H2F+ PCl3 NO BH
中心原子的杂化轨道类型 sp sp3 sp2 sp3
VSEPR模型名称 直线形 正四面体形 平面三角形 正四面体形
分子或离子的空间结构 直线形 正四面体形 V形 三角锥形
9.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(  )
A.NO中N原子采取sp2杂化,平面三角形
B.BCl3中B原子采取sp2杂化,平面三角形
C.NF3中N原子采取sp2杂化,平面三角形
D.SiH4中Si原子采取sp3杂化,正四面体形
四、价层电子对互斥模型、杂化轨道理论的综合应用
10.下列有关分子空间结构的说法正确的是(  )
A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B.P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C.分子中键角的大小:BeCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4
D.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,其空间结构为直线形,成键电子对数等于2,没有孤电子对
11.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是(  )
A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4
C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O+
12.顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是具有抗癌活性的化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(  )
A.碳铂中所有碳原子在同一平面上
B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp3
C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为1∶2
D.1 mol 1,1-环丁二羧酸中含有σ键的数目为12NA
13.(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是________;N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是________。
(2)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中氧原子采取________杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)SO的空间结构是________________,其中硫原子的杂化轨道类型是________。
14.按要求回答下列问题。
(1)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是______。
(2)H2O和SO的中心原子的杂化轨道类型分别为________,试判断H2O和SO的键角大小关系并说明原因:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如图,As原子的杂化方式为________________,雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,SnCl4分子的空间结构为________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间结构为__________,C原子的杂化方式为________。
(5)某绿色农药结构简式如图,回答下列问题:
分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为____________;CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的,试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角________________________________________________(按由大到小顺序排列)。
(6)S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3,S的空间结构为________________。
(7)[H2F]+[SbF6]-(氟酸锑)是一种超强酸,则[H2F]+的空间结构为________。
(8)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________;AsO的空间结构为________。
15.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。回答下列问题:
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为______。
(2)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为
____________,羰基()碳原子的杂化轨道类型为________________。
(3)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲,其反应方程式为,反应过程中,每生成1 mol氯吡苯脲,断裂____个σ键,断裂______个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因:______________________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是__________________________,中心原子的杂化轨道类型分别是__________________________。
阶段重点突破练(二)
1.D 2.D 3.B
4.B [苯环上碳原子的价层电子对数为3,则为sp2杂化,中心原子碳为平面三角形结构,所以键角为120°,此时每个碳原子还剩一个单电子,就形成一个大π键,就是介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊键;“1”苯环上碳原子杂化方式是sp2;“2”碳碳三键两端的C原子含有2个σ键,则碳原子采用sp杂化;“3”甲基含有4个σ键,则碳原子采用sp3杂化。]
5.B [CO2和SO3 都含有共价键,但CO2为直线形, SO3为平面三角形,故A错误;CH4和SiH4都含有共价键,且都是正四面体形,故B正确;BF3和PH3 都含有共价键,BF3为平面三角形, PH3为三角锥形,故C错误;HCl只含共价键, NH4Cl含有离子键和共价键,故D错误。]
6.C [CS2的中心原子的价层电子对数为2,没有孤电子对,分子的空间结构为直线形,H2O中O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,而且含有2个孤电子对,分子的空间结构为V形,故A错误;BF3中B的价层电子对数为3+×(3-3×1)=3,所以为平面三角形结构,键角为120°,SnBr2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3, 含有一个孤电子对,为V形结构,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以SnBr2的键角小于120°,故B错误;CH2O中碳原子形成3个σ键,为平面三角形结构;BF3为平面三角形结构,故C正确;PCl3中P的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,含有一个孤电子对,所以PCl3为三角锥形结构;PCl5中价层电子对数为5+×(5-5×1)=5,且不含孤电子对,为三角双锥形结构,故D错误。]
7.B [BeCl2分子中,中心Be原子采取sp杂化,分子呈直线形,故A错误;BF3的中心B原子价层电子对数为3,VSEPR模型呈平面三角形,PCl3的中心P原子价层电子对数为4,有一个孤电子对,VSEPR模型呈四面体形,故C错误;C2H4的中心C原子形成3个σ键和1个π键,NH3分子的中心原子形成3个σ键,另有1个参与杂化的孤电子对,无π键,故D错误。]
8.C 9.C
10.D [HClO分子中的H原子满足2电子结构,BF3分子中的B原子不满足8电子结构,A错误;P4分子中的键角为60°,CCl4分子中的键角为109°28′,B错误;BeCl2为直线形分子,键角为180°,SnCl2中Sn原子有一个孤电子对,键角<120°,SO3分子为平面三角形结构,键角为120°,NH3为三角锥形,键角为107°,CCl4中C形成4个σ键,无孤电子对,为正四面体形结构,键角为109°28′,故C错误;BeF2分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,为直线形结构,故D正确。]
11.B [A项中粒子中心原子都是sp3杂化,无孤电子对,键角相等;B项中粒子中心原子都是sp3杂化,但S原子有2个孤电子对,N原子有1个孤电子对,C原子无孤电子对,键角不相等;C项中中心原子的杂化方式:BCl3为sp2、NH3为sp3、CO2为sp,键角也不相等;D项中SO3中S原子采用sp2杂化,BF3中B原子采用sp2杂化,H3O+中O原子采用sp3杂化,键角也不相等。]
12.B [碳铂分子中含有多个饱和碳原子,则所有碳原子不可能在同一平面上,故A错误;顺铂分子中N原子形成类似于NH的结构,即存在4个σ键,则N原子的杂化方式是sp3,故B正确;碳铂分子中有4个C原子形成4个σ键,为sp3杂化,2个C原子形成3个σ键,为sp2杂化,则碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1,故C错误;C—H、C—C、C—O、O—H均为σ键,C==O中有1个σ键,则1 mol 1,1-环丁二羧酸中含有σ键的数目为18NA,故D错误。]
13.(1)三角锥形 sp3
(2)sp3 H2O中氧原子有2个孤电子对,H3O+中氧原子只有1个孤电子对,排斥力较小
(3)正四面体形 sp3
14.(1)H2S
(2)sp3、sp3 H2O分子键角小于SO的键角,因为H2O中的O存在2个孤电子对,SO中的S不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
(3)sp3 正四面体形
(4)平面三角形 sp2
(5)四面体形 CSe2> CCl4> H2Se
(6)V形
(7)V形
(8)离子键、共价键 正四面体形
解析 (6)S的电子式为,由于中心S原子含有两个孤电子对,所以该离子的空间结构为V形。(7)[H2F]+的中心原子为F,它的孤电子对数为×(7-1-1×2)=2,成键电子对数为2,价层电子对数为2+2=4,VSEPR模型为四面体形,由于有两个孤电子对,故分子的空间结构为V形。
15.(1)1 (2)sp2、sp3 sp2 (3)NA NA
(4)①H—O的键能大于H—N的键能 ②V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
解析 (1)根据构造原理可知,氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,有2个氮原子形成3个单键,孤电子对数为1,属于sp3杂化;剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键,孤电子对数为1,是sp2杂化;羰基碳原子形成2个单键和1个双键,为sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定,根据反应方程式可以看出,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中N==C中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。(4)①O、N属于同周期元素,O的原子半径小于N,H—O的键能大于H—N的键能,所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价层电子对数为2+=4,孤电子对数为2,所以为V形结构,O原子采取sp3杂化;NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,N原子采取sp3杂化;CO2分子中C原子的价层电子对数为2+=2,不含孤电子对,所以是直线形结构,C原子采取sp杂化。