第二章第二节分子的空间结构同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第二章第二节分子的空间结构同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 769.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-21 20:08:43 | ||
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文档简介
第二章第二节分子的空间结构同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．以下有关苯分子中所含化学键的描述中，不正确的是
A．每个碳原子的杂化轨道中的一个参与形成大键
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°
2．用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构，两个结论都正确的是
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
3．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与中的S一样
C．六氟化硫分子中只含极性键 D．键是键，键长可能不相等
4．下列说法中正确的是
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中每原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
5．如图所示，小黑球表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小白球表示氢原子，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。下列说法中正确的是
A．分子中，中心原子采用杂化的只有①③
B．①分子为正四面体结构，④分子为V形
C．②分子中键数与键数之比为
D．四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④
6．有一种有机物的键线式酷似牛，故称为牛式二烯炔醇。下列有关说法不正确的是
A．牛式二烯炔醇的官能团可以用红外光谱测定
B．牛式二烯炔醇含有三个手性碳原子
C．1mol牛式二烯炔醇含有键
D．牛式二烯炔醇分子中C原子只存在sp和杂化
7．世界上产量最大的通用塑料聚氯乙烯的一种制备流程如下：
对于该流程中涉及的几种物质及反应，下列说法正确的是
A．乙炔分子中的原子用杂化轨道形成了一个键和两个键
B．氯乙烯分子中所有原子都在同一平面上
C．氯乙烯和聚氯乙烯分子中原子采取的杂化方式相同
D．加成反应和加聚反应的过程中，原子的杂化方式不一定发生改变
8．氨基乙酸钠()用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氨基乙酸钠中原子的价层电子对数为4
C．氨基乙酸钠分子中所含键的物质的量为
D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
9．用模型可以判断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．分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
B．、、键角由大到小的顺序为
C．分子的键角是
D．、都是三角锥形的分子
10．下列说法中正确的是
A．、、、分子中原子的最外层都不满足8电子稳定结构
B．和都是正四面体形分子且键角都为
C．的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
11．化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构式如图所示，A能除去锅炉水中溶解的氧气。下列说法正确的是
A．A分子中所有原子都在同一平面内
B．A分子中所含的σ键与π键个数之比为10：1
C．A分子中C、N均为sp2杂化
D．A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3
12．下列图形属于杂化轨道的是
A． B．
C． D．
13．下列说法不正确的是
A．为平面三角形分子
B．1个乳酸()分子中含有两个手性碳原子
C．分子中P原子采取杂化
D．酸性：，因为中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
14．物质III(2，二氢苯并呋喃)是一种重要的精细化工原料。其合成的部分流程如下：
下列叙述正确的是
A．III的核磁共振氢谱图显示有6种不同环境的氢原子，它是一种芳香烃，难溶于水
B．III与足量加成所得产物分子中有2个手性碳原子
C．I中所有原子可能位于同一平面内，氧原子为杂化，碳原子为杂化
D．II有弱酸性，但不能使紫色石蕊溶液变红，可与碳酸钠溶液反应，但没有气泡产生
15．经X—射线衍射测得化合物R的晶体结构，R代表(五氮阴离子盐)，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的不同之处是
A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构 D．共价键类型
二、填空题
16．如图是甲烷分子中C原子杂化轨道电子云图：
(1)甲烷分子中C-H键的键角为_______。
(2)乙烯和乙炔的电子式分别为_______、_______，请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小：_______。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色，请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，_______(选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短；同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的_______(选填“乙烯”或“乙炔”)少。
(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键，6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个轨道形成3个sp2杂化轨道，其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个sp2轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大键”，如图：
请你猜想：
①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等？_______；
②苯分子中碳碳键的键长与C-C键、C=C键、键的键长相比，处于_______的键长之间。
17．请依据相关化学知识与原理完成下列各题。
(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为___________(填编号)。
①HCN ② ③ ④ ⑤
(2)、、、中，Cl都是以杂化轨道方式与O原子成键，将它们的立体构型填入表格中：
离子
立体构型 ______ ______ ______ ______
(3)S单质的常见形式为，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________杂化。
(4)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子中氮原子轨道的杂化类型是___________杂化，中的六个原子___________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
三、结构与性质
18．回答下列问题
(1)磷酸根离子的空间构型为_________，其中P的价层电子对数为_________、杂化轨道类型为_________。
(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由_________变为_________。
(3)分子中氮原子的轨道杂化类型是_________。
(4)为ⅣA族元素，单质与干燥反应生成。常温常压下为无色液体，空间构型为_________。
19．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：
Ⅰ、用表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子价层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，称为价电子对数。分子中的价电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间。
Ⅱ、分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。
Ⅲ、分子中价电子对之间的斥力的主要顺序为：
ⅰ、孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；
ⅱ、双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；
ⅲ、X原子得电子能力越弱，形成的共用电子对之间的斥力越强；
ⅳ、其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)由的VSEPR模型填写下表：
2 ①___________
价电子对分布的几何构型 ②___________ 四面体形
价电子对之间的键角 ③___________
(2)请用VSEPR模型解释为直线形分子的原因：___________。
(3)分子的空间结构为___________，请你预测水分子中的大小范围并解释原因：___________。
(4)和都属于型分子，S、O之间以双键结合，S与、S与F之间以单键结合。请你预测和分子的空间结构：___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【详解】A．每个碳原子的未参与杂化的p轨道参与形成大键，故A错误；
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键，故B正确；
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键，故C正确；
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°，故D正确；
选A。
2．D
【详解】H2S分子的中心原子O原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（6-2×1）=2，所以H2S分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；AlCl3分子的中心原子Al原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（3-3×1）=0，所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形。
故选D。
3．C
【详解】A．根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误；
B． SO3中S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形；SF6中S原子孤电子对数=、价层电子对数=6+0=6，空间构型为正八面体形、不可能为sp2杂化，B错误；
C．同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的键均为极性键，不含非极性键，C正确；
D．六氟化硫分子中的键都是键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．BF3分子的电子式为其中B原子未满足8电子稳定结构，A错误；
B．P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；
C．有4对价层电子对数，无孤对电子对数，则其为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；
D．NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用较强，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．④分子的中心原子的价层电子对数为4，采取的是杂化，A错误；
B．①和④的中心原子采取的都是杂化，根据价层电子对互斥模型，①分子中含有1个孤电子对，为三角锥形，④分子中有2个孤电子对，为形分子，B错误；
C．1个②分子中含有2个单键和1个叄键，则键数目与键数目之比为，C错误；
D．根据价层电子对互斥模型，四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④，D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．红外光谱可以测定官能团，A项正确；
B．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，牛式二烯炔醇含有3个手性碳原子，B项正确；
C．双键由1个σ键和1个π键形成，牛式二烯炔醇含有键，C项正确；
D．牛式二烯炔醇分子碳碳三键中碳原子存在sp杂化，碳碳双键中碳采取sp2杂化，饱和碳原子采取sp3杂化，D项错误；
故选：D。
7．B
【详解】A．乙炔分子中的C原子采用sp杂化，形成的杂化轨道分别用于形成键和键，没有杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成键，A项错误；
B．氯乙烯分子中的C原子采用sp2杂化，整个分子呈平面形，所有原子都在同一平面上，B项正确；
C．氯乙烯分子中的C原子是sp2杂化，聚氯乙烯分子中的C原子全部形成单键，均采取sp3杂化，C项错误；
D．由流程可知，加成反应和加聚反应中，均有键的断裂，C原子的杂化方式也将随之发生改变，D项错误；
故选B。
8．B
【详解】A．氨基乙酸钠中氮原子采取杂化，而碳原子采取、杂化，故A错误；
B．氨基乙酸钠中N原子价层电子对数＝键个数＋孤电子对数，N原子的键数为3、孤电子对数为1，N原子的价层电子对数为4，故B正确；
C．单键为键，双键中有1个键和1个π键，氨基乙酸钠分子中有键，故C错误；
D．由于氮原子为杂化，与其成键的另外三个原子不可能共平面，故D错误；
选B。
9．A
【详解】A．是三角锥形的分子，其结构类似于氨气，分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等，A正确；
B．、、中中心原子都是杂化，都有1个孤电子对，分子的中心原子的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为，B错误；
C．是直线形分子，键角是，C错误；
D．是三角锥形的分子，分子中中心原子的价层电子对数，没有孤电子对，是三角双锥形结构，D错误；
故选A。
10．D
【详解】A．N原子最外层有5个电子，与3个Cl原子形成3对共用电子对，所以分子中N原子最外层满足8电子稳定结构，Cl原子最外层也满足8电子稳定结构，故A错误；
B．白磷分子和甲烷分子都是正四面体形，但白磷分子的键角是，故B错误；
C．的电子式为，但铵根离子的空间结构为正四面体形，故C错误；
D．氨气分子中N原子与3个H原子形成3个共价单键，还有一个孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，所以键角小于，故D正确；
选D。
11．D
【详解】A．由于氨气分子空间结构为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，A错误；
B．共价单键都是σ，共价双键中一个是σ键，一个是π键。根据A结构式可知：在1个A分子中含有11个σ键和1个π键，σ键与π键个数之比为11：1，B错误；
C．A分子中N原子价层电子对数为3+=4，所以N原子杂化类型为sp3杂化，C错误；
D．根据质量守恒定律可知：1 mol A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量分别为1 mol、2 mol、3 mol，则A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3，D正确；
故合理选项是D。
12．D
【分析】杂化轨道夹角为，据此分析解答。
【详解】A．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为sp3杂化，A不符合题意；
B．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为sp2杂化，B不符合题意；
C．上述表示的是未参与杂化的p轨道，C不符合题意；
D．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为s杂化，D符合题意；
故选D。
13．B
【详解】A．中B为杂化，没有孤电子对，故为平面三角形分子，A项正确；
B．碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子为手性碳原子，所以乳酸中只含1个手性C原子，B项错误；
C．分子中，中心P原子价电子对数为4，无孤电子对，采取杂化，C项正确；
D．的非羟基氧原子数为1，次氯酸的非羟基氧原子数为O，的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸的，D项正确；
故选B。
14．B
【详解】A．III的结构不对称，III的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子，该分子中含有C、H、O三种元素且含有苯环，该分子不属于芳香烃，属于芳香族化合物，没有亲水基，只有憎水基，故不易溶于水，A错误；
B．III与足量的H2加成后产物的结构简式为：，两个环连接的碳原子为手性碳原子，共2个手性碳原子，B正确；
C．I中亚甲基具有甲烷结构特点，故所有原子不可能位于同一平面内，亚甲基上的碳原子、氧原子的价层电子对数均为4，则杂化方式均为sp3杂化，苯环上的碳原子杂化方式为sp2杂化，C错误；
D．II中含醇羟基，不含羧基和酚羟基，该物质无酸性，不能使紫色石蕊试液变红，不能与碳酸钠溶液反应，D错误；
故选B。
15．C
【详解】R中的两种阳离子为H3O+、；
A．H3O+中O原子上的孤电子对数为=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，O为sp3杂化，中N原子上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，N为sp3杂化，中心原子的杂化类型均为sp3杂化，A项不符合题意；
B．中心原子的价层电子对数都为4，B项不符合题意；
C．H3O+、中中心原子的价层电子对数都为4，VSEPR模型都为四面体形，由于H3O+中O原子上有1对孤电子对，中N原子上没有孤电子对，故H3O+的立体结构为三角锥形，而的立体结构为正四面体形，两者的立体结构不同，C项符合题意；
D．H3O+、中都只存在σ键，D项不符合题意；
答案选C。
16．(1)
(2) 乙烯 乙炔
(3) 相等 键和C=C键
【解析】（1）
甲烷分子的空间结构是正四面体形，键的键角为；
（2）
1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子，两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键，碳碳双键与碳氢键之间的夹角为，为平面形结构，其电子式为；乙炔的电子式为；共用电子对越多，两个碳原子的结合力越强，所以。碳碳三键的键能大，使溴水褪色的时间长，故在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，乙烯使溴水褪色的时间短；发生加成反应时乙烯消耗溴，乙炔消耗溴，故同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的乙炔少；
（3）
①苯分子中碳碳键键长相等；
②由于键中只含有1个键，碳碳双键中含有1个键和1个仅被2个碳原子共有的键，所以苯分子中碳碳键的键长介于键和键之间。
17．(1)①④②⑤③
(2) 直线形 V形 三角锥形 正四面体形
(3)
(4) 不在
【解析】（1）
①HCN分子中C原子孤电子对数为，C原子形成2个σ键，所以HCN为直线形分子，键角180°；
②分子中Si原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，无孤电子对；
③分子中S原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有2个孤电子对；
④中碳原子价电子对数为3，VSEPR构型为平面三角形，无孤电子对；
⑤中O原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有1个孤电子对；
所以键角按由大到小的顺序排列为①④②⑤③；
（2）
是2个原子构成的微粒，立体构型为直线形；中Cl价电子对数是4，有2个孤电子对，立体构型为V形；中Cl价电子对数是4，有1个孤电子对，立体构型为三角锥形；中Cl价电子对数是4，无孤电子对，立体构型为正四面体形；
（3）
中S原子孤电子对数为，有2个σ键，S原子采用的轨道杂化方式是杂化；
（4）
分子中氮原子形成3个σ键，孤电子对数为，轨道的杂化类型是杂化，中的六个原子不在同一个平面上。
18．(1) 正四面体 4
(2)
(3)
(4)正四面体形
【解析】（1）
的中心原子P的价层电子对数为，故P原子采取杂化，不含孤电子对，的空间构型为正四面体。
（2）
的结构式为，可知B原子的价层电子对数＝键个数＝4(孤电子对数为0)，故中B原子采取杂化；由的结构式可知B原子的价层电子对数＝键个数＝3(孤电子对数为0)，故中B原子采取杂化。
（3）
分子中，氮原子与三个氢原子形成三对共用电子对，氮原子还有一个孤电子对，所以N为杂化。
（4）
常温常压下为无色液体，说明其沸点很低，类比，可知分子中原子的价层电子对数为，则其杂化轨道数为4，原子采取杂化，原子的孤电子对数为0，故分子的空间构型为正四面体形。
19．(1) 4 直线形
(2)中C原子价电子对数为2，由VSEPR模型知，两对价电子对应尽量远离，故为直线形结构。
(3) V形 应略小于，因为分子中中心O原子价电子对数为4，分占不同的位置，它们要尽量远离，故的价电子对分布的几何构型为四面体形，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致略小于
(4)四面体形
【解析】（1）
当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，其键角是109°28'，当n+ m=2，VSEPR模型为直线形，其键角是180°，故答案为：4；直线形；180°；
（2）
中C的价电子对数为，由VSEPR模型知，两对价电子对应尽量远离，故为直线形结构，即分子为直线形分子；
（3）
H2O属AX2E2，n+m=4，VSEPR模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的构型为V形；水分子属AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ-i，应有∠H-O-H＜109°28′，故答案为V形；应略小于，因为分子中中心O原子价电子对数为4，分占不同的位置，它们要尽量远离，故的价电子对分布的几何构型为四面体形，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致略小于；
（4）
中心原子S原子的价电子对数为，4对价电子对应尽量远离，且周围原子的半径不完全相同，故和的空间结构为四面体形。
答案第1页，共2页
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．以下有关苯分子中所含化学键的描述中，不正确的是
A．每个碳原子的杂化轨道中的一个参与形成大键
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°
2．用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构，两个结论都正确的是
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
3．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与中的S一样
C．六氟化硫分子中只含极性键 D．键是键，键长可能不相等
4．下列说法中正确的是
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中每原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
5．如图所示，小黑球表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小白球表示氢原子，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。下列说法中正确的是
A．分子中，中心原子采用杂化的只有①③
B．①分子为正四面体结构，④分子为V形
C．②分子中键数与键数之比为
D．四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④
6．有一种有机物的键线式酷似牛，故称为牛式二烯炔醇。下列有关说法不正确的是
A．牛式二烯炔醇的官能团可以用红外光谱测定
B．牛式二烯炔醇含有三个手性碳原子
C．1mol牛式二烯炔醇含有键
D．牛式二烯炔醇分子中C原子只存在sp和杂化
7．世界上产量最大的通用塑料聚氯乙烯的一种制备流程如下：
对于该流程中涉及的几种物质及反应，下列说法正确的是
A．乙炔分子中的原子用杂化轨道形成了一个键和两个键
B．氯乙烯分子中所有原子都在同一平面上
C．氯乙烯和聚氯乙烯分子中原子采取的杂化方式相同
D．加成反应和加聚反应的过程中，原子的杂化方式不一定发生改变
8．氨基乙酸钠()用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氨基乙酸钠中原子的价层电子对数为4
C．氨基乙酸钠分子中所含键的物质的量为
D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
9．用模型可以判断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．分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
B．、、键角由大到小的顺序为
C．分子的键角是
D．、都是三角锥形的分子
10．下列说法中正确的是
A．、、、分子中原子的最外层都不满足8电子稳定结构
B．和都是正四面体形分子且键角都为
C．的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
11．化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构式如图所示，A能除去锅炉水中溶解的氧气。下列说法正确的是
A．A分子中所有原子都在同一平面内
B．A分子中所含的σ键与π键个数之比为10：1
C．A分子中C、N均为sp2杂化
D．A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3
12．下列图形属于杂化轨道的是
A． B．
C． D．
13．下列说法不正确的是
A．为平面三角形分子
B．1个乳酸()分子中含有两个手性碳原子
C．分子中P原子采取杂化
D．酸性：，因为中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
14．物质III(2，二氢苯并呋喃)是一种重要的精细化工原料。其合成的部分流程如下：
下列叙述正确的是
A．III的核磁共振氢谱图显示有6种不同环境的氢原子，它是一种芳香烃，难溶于水
B．III与足量加成所得产物分子中有2个手性碳原子
C．I中所有原子可能位于同一平面内，氧原子为杂化，碳原子为杂化
D．II有弱酸性，但不能使紫色石蕊溶液变红，可与碳酸钠溶液反应，但没有气泡产生
15．经X—射线衍射测得化合物R的晶体结构，R代表(五氮阴离子盐)，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的不同之处是
A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构 D．共价键类型
二、填空题
16．如图是甲烷分子中C原子杂化轨道电子云图：
(1)甲烷分子中C-H键的键角为_______。
(2)乙烯和乙炔的电子式分别为_______、_______，请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小：_______。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色，请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，_______(选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短；同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的_______(选填“乙烯”或“乙炔”)少。
(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键，6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个轨道形成3个sp2杂化轨道，其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个sp2轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大键”，如图：
请你猜想：
①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等？_______；
②苯分子中碳碳键的键长与C-C键、C=C键、键的键长相比，处于_______的键长之间。
17．请依据相关化学知识与原理完成下列各题。
(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为___________(填编号)。
①HCN ② ③ ④ ⑤
(2)、、、中，Cl都是以杂化轨道方式与O原子成键，将它们的立体构型填入表格中：
离子
立体构型 ______ ______ ______ ______
(3)S单质的常见形式为，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________杂化。
(4)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子中氮原子轨道的杂化类型是___________杂化，中的六个原子___________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
三、结构与性质
18．回答下列问题
(1)磷酸根离子的空间构型为_________，其中P的价层电子对数为_________、杂化轨道类型为_________。
(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由_________变为_________。
(3)分子中氮原子的轨道杂化类型是_________。
(4)为ⅣA族元素，单质与干燥反应生成。常温常压下为无色液体，空间构型为_________。
19．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：
Ⅰ、用表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子价层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，称为价电子对数。分子中的价电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间。
Ⅱ、分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。
Ⅲ、分子中价电子对之间的斥力的主要顺序为：
ⅰ、孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；
ⅱ、双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；
ⅲ、X原子得电子能力越弱，形成的共用电子对之间的斥力越强；
ⅳ、其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)由的VSEPR模型填写下表：
2 ①___________
价电子对分布的几何构型 ②___________ 四面体形
价电子对之间的键角 ③___________
(2)请用VSEPR模型解释为直线形分子的原因：___________。
(3)分子的空间结构为___________，请你预测水分子中的大小范围并解释原因：___________。
(4)和都属于型分子，S、O之间以双键结合，S与、S与F之间以单键结合。请你预测和分子的空间结构：___________。
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参考答案：
1．A
【详解】A．每个碳原子的未参与杂化的p轨道参与形成大键，故A错误；
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键，故B正确；
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键，故C正确；
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°，故D正确；
选A。
2．D
【详解】H2S分子的中心原子O原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（6-2×1）=2，所以H2S分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；AlCl3分子的中心原子Al原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（3-3×1）=0，所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形。
故选D。
3．C
【详解】A．根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误；
B． SO3中S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形；SF6中S原子孤电子对数=、价层电子对数=6+0=6，空间构型为正八面体形、不可能为sp2杂化，B错误；
C．同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的键均为极性键，不含非极性键，C正确；
D．六氟化硫分子中的键都是键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．BF3分子的电子式为其中B原子未满足8电子稳定结构，A错误；
B．P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；
C．有4对价层电子对数，无孤对电子对数，则其为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；
D．NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用较强，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．④分子的中心原子的价层电子对数为4，采取的是杂化，A错误；
B．①和④的中心原子采取的都是杂化，根据价层电子对互斥模型，①分子中含有1个孤电子对，为三角锥形，④分子中有2个孤电子对，为形分子，B错误；
C．1个②分子中含有2个单键和1个叄键，则键数目与键数目之比为，C错误；
D．根据价层电子对互斥模型，四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④，D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．红外光谱可以测定官能团，A项正确；
B．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，牛式二烯炔醇含有3个手性碳原子，B项正确；
C．双键由1个σ键和1个π键形成，牛式二烯炔醇含有键，C项正确；
D．牛式二烯炔醇分子碳碳三键中碳原子存在sp杂化，碳碳双键中碳采取sp2杂化，饱和碳原子采取sp3杂化，D项错误；
故选：D。
7．B
【详解】A．乙炔分子中的C原子采用sp杂化，形成的杂化轨道分别用于形成键和键，没有杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成键，A项错误；
B．氯乙烯分子中的C原子采用sp2杂化，整个分子呈平面形，所有原子都在同一平面上，B项正确；
C．氯乙烯分子中的C原子是sp2杂化，聚氯乙烯分子中的C原子全部形成单键，均采取sp3杂化，C项错误；
D．由流程可知，加成反应和加聚反应中，均有键的断裂，C原子的杂化方式也将随之发生改变，D项错误；
故选B。
8．B
【详解】A．氨基乙酸钠中氮原子采取杂化，而碳原子采取、杂化，故A错误；
B．氨基乙酸钠中N原子价层电子对数＝键个数＋孤电子对数，N原子的键数为3、孤电子对数为1，N原子的价层电子对数为4，故B正确；
C．单键为键，双键中有1个键和1个π键，氨基乙酸钠分子中有键，故C错误；
D．由于氮原子为杂化，与其成键的另外三个原子不可能共平面，故D错误；
选B。
9．A
【详解】A．是三角锥形的分子，其结构类似于氨气，分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等，A正确；
B．、、中中心原子都是杂化，都有1个孤电子对，分子的中心原子的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为，B错误；
C．是直线形分子，键角是，C错误；
D．是三角锥形的分子，分子中中心原子的价层电子对数，没有孤电子对，是三角双锥形结构，D错误；
故选A。
10．D
【详解】A．N原子最外层有5个电子，与3个Cl原子形成3对共用电子对，所以分子中N原子最外层满足8电子稳定结构，Cl原子最外层也满足8电子稳定结构，故A错误；
B．白磷分子和甲烷分子都是正四面体形，但白磷分子的键角是，故B错误；
C．的电子式为，但铵根离子的空间结构为正四面体形，故C错误；
D．氨气分子中N原子与3个H原子形成3个共价单键，还有一个孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，所以键角小于，故D正确；
选D。
11．D
【详解】A．由于氨气分子空间结构为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，A错误；
B．共价单键都是σ，共价双键中一个是σ键，一个是π键。根据A结构式可知：在1个A分子中含有11个σ键和1个π键，σ键与π键个数之比为11：1，B错误；
C．A分子中N原子价层电子对数为3+=4，所以N原子杂化类型为sp3杂化，C错误；
D．根据质量守恒定律可知：1 mol A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量分别为1 mol、2 mol、3 mol，则A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3，D正确；
故合理选项是D。
12．D
【分析】杂化轨道夹角为，据此分析解答。
【详解】A．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为sp3杂化，A不符合题意；
B．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为sp2杂化，B不符合题意；
C．上述表示的是未参与杂化的p轨道，C不符合题意；
D．根据键角大小可知，采用的的杂化方式为s杂化，D符合题意；
故选D。
13．B
【详解】A．中B为杂化，没有孤电子对，故为平面三角形分子，A项正确；
B．碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子为手性碳原子，所以乳酸中只含1个手性C原子，B项错误；
C．分子中，中心P原子价电子对数为4，无孤电子对，采取杂化，C项正确；
D．的非羟基氧原子数为1，次氯酸的非羟基氧原子数为O，的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸的，D项正确；
故选B。
14．B
【详解】A．III的结构不对称，III的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子，该分子中含有C、H、O三种元素且含有苯环，该分子不属于芳香烃，属于芳香族化合物，没有亲水基，只有憎水基，故不易溶于水，A错误；
B．III与足量的H2加成后产物的结构简式为：，两个环连接的碳原子为手性碳原子，共2个手性碳原子，B正确；
C．I中亚甲基具有甲烷结构特点，故所有原子不可能位于同一平面内，亚甲基上的碳原子、氧原子的价层电子对数均为4，则杂化方式均为sp3杂化，苯环上的碳原子杂化方式为sp2杂化，C错误；
D．II中含醇羟基，不含羧基和酚羟基，该物质无酸性，不能使紫色石蕊试液变红，不能与碳酸钠溶液反应，D错误；
故选B。
15．C
【详解】R中的两种阳离子为H3O+、；
A．H3O+中O原子上的孤电子对数为=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，O为sp3杂化，中N原子上的孤电子对数为=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，N为sp3杂化，中心原子的杂化类型均为sp3杂化，A项不符合题意；
B．中心原子的价层电子对数都为4，B项不符合题意；
C．H3O+、中中心原子的价层电子对数都为4，VSEPR模型都为四面体形，由于H3O+中O原子上有1对孤电子对，中N原子上没有孤电子对，故H3O+的立体结构为三角锥形，而的立体结构为正四面体形，两者的立体结构不同，C项符合题意；
D．H3O+、中都只存在σ键，D项不符合题意；
答案选C。
16．(1)
(2) 乙烯 乙炔
(3) 相等 键和C=C键
【解析】（1）
甲烷分子的空间结构是正四面体形，键的键角为；
（2）
1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子，两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键，碳碳双键与碳氢键之间的夹角为，为平面形结构，其电子式为；乙炔的电子式为；共用电子对越多，两个碳原子的结合力越强，所以。碳碳三键的键能大，使溴水褪色的时间长，故在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，乙烯使溴水褪色的时间短；发生加成反应时乙烯消耗溴，乙炔消耗溴，故同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的乙炔少；
（3）
①苯分子中碳碳键键长相等；
②由于键中只含有1个键，碳碳双键中含有1个键和1个仅被2个碳原子共有的键，所以苯分子中碳碳键的键长介于键和键之间。
17．(1)①④②⑤③
(2) 直线形 V形 三角锥形 正四面体形
(3)
(4) 不在
【解析】（1）
①HCN分子中C原子孤电子对数为，C原子形成2个σ键，所以HCN为直线形分子，键角180°；
②分子中Si原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，无孤电子对；
③分子中S原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有2个孤电子对；
④中碳原子价电子对数为3，VSEPR构型为平面三角形，无孤电子对；
⑤中O原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有1个孤电子对；
所以键角按由大到小的顺序排列为①④②⑤③；
（2）
是2个原子构成的微粒，立体构型为直线形；中Cl价电子对数是4，有2个孤电子对，立体构型为V形；中Cl价电子对数是4，有1个孤电子对，立体构型为三角锥形；中Cl价电子对数是4，无孤电子对，立体构型为正四面体形；
（3）
中S原子孤电子对数为，有2个σ键，S原子采用的轨道杂化方式是杂化；
（4）
分子中氮原子形成3个σ键，孤电子对数为，轨道的杂化类型是杂化，中的六个原子不在同一个平面上。
18．(1) 正四面体 4
(2)
(3)
(4)正四面体形
【解析】（1）
的中心原子P的价层电子对数为，故P原子采取杂化，不含孤电子对，的空间构型为正四面体。
（2）
的结构式为，可知B原子的价层电子对数＝键个数＝4(孤电子对数为0)，故中B原子采取杂化；由的结构式可知B原子的价层电子对数＝键个数＝3(孤电子对数为0)，故中B原子采取杂化。
（3）
分子中，氮原子与三个氢原子形成三对共用电子对，氮原子还有一个孤电子对，所以N为杂化。
（4）
常温常压下为无色液体，说明其沸点很低，类比，可知分子中原子的价层电子对数为，则其杂化轨道数为4，原子采取杂化，原子的孤电子对数为0，故分子的空间构型为正四面体形。
19．(1) 4 直线形
(2)中C原子价电子对数为2，由VSEPR模型知，两对价电子对应尽量远离，故为直线形结构。
(3) V形 应略小于，因为分子中中心O原子价电子对数为4，分占不同的位置，它们要尽量远离，故的价电子对分布的几何构型为四面体形，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致略小于
(4)四面体形
【解析】（1）
当n+m=4时，VSEPR模型为四面体形，其键角是109°28'，当n+ m=2，VSEPR模型为直线形，其键角是180°，故答案为：4；直线形；180°；
（2）
中C的价电子对数为，由VSEPR模型知，两对价电子对应尽量远离，故为直线形结构，即分子为直线形分子；
（3）
H2O属AX2E2，n+m=4，VSEPR模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的构型为V形；水分子属AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ-i，应有∠H-O-H＜109°28′，故答案为V形；应略小于，因为分子中中心O原子价电子对数为4，分占不同的位置，它们要尽量远离，故的价电子对分布的几何构型为四面体形，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致略小于；
（4）
中心原子S原子的价电子对数为，4对价电子对应尽量远离，且周围原子的半径不完全相同，故和的空间结构为四面体形。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页