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版（2019）选择性必修2

第二章第二节分子的空间结构同步练习
一、单选题
1. 下列有关过氧化氢的叙述中不正确的是( )
A. 氧原子采取的是杂化 B. 分子中有个键
C. 过氧化氢是极性分子 D. 每个氧原子上有两个孤对电子对
2. 下列说法中正确的是
A. 和都是正四面体形分子，且键角都为
B. 乙烯分子中，碳原子的杂化轨道形成键，未杂化的轨道形成键
C. 键长，因此稳定性
D. 分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
3. 从微粒结构角度分析，下列说法正确的是( )
A. 的空间构型为形，中心原子的杂化形式为
B. 中，阴离子空间构型为平面三角形，原子的杂化形式为
C. 根据价层电子对互斥理论，、、三种分子中，中心原子价电子对数相等
D. 三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体两种存在形式，两种形式中原子的杂化轨道类型相同
4. 甲醛分子式为，有强烈刺激性气味的气体，甲醛在常温下是气态，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是( )
A. 原子采取杂化，原子采取杂化
B. 甲醛分子中心原子价层电子对数为，含有一对孤电子对，是三角锥形结构
C. 一个甲醛分子中含有个键和个键
D. 甲醛分子为非极性分子
5. 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐用代表。经射线衍射测得化合物的晶体结构，其局都结构如下图所示，从结构角度分析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. 空间结构 D. 共价键类型
6. 下列说法不正确的是( )
A. 某粒子空间构型为平面三角形，则中心原子一定是杂化
B. 某粒子空间构型为形，则中心原子一定有孤电子对
C. 某粒子空间构型为三角锥形，则该粒子一定是极性分子
D. 某粒子空间构型为正四面体，则键角一定是
7. 甲醛分子式为，有强烈刺激性气味的气体，甲醛在常温下是气态，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是( )
A. 原子采取杂化，原子采取杂化
B. 甲醛分子中心原子价层电子对数为，含有一对孤电子对，是三角锥形结构
C. 一个甲醛分子中含有个键和个键
D. 甲醛分子为非极性分子
8. 下列叙述正确的是
A. 该配合物中配体是，配位数是。
B. 离子的空间构型为形，中心原子的杂化形式为
C. 、等与互为等电子体，则和的结构式分别为、
D. 分子的中心原子的价层电子对数为，该分子的模型是正四面体形
9. 下列表达方式错误的是( )
A. 的分子模型示意图： B. 的结构式
C. 杂化轨道图： D. 电子云图：
10. 氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 ( )
A. 两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，为型杂化，而是型杂化
B. 分子中原子形成个杂化轨道，分子中原子形成个杂化轨道
C. 分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D. 氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
11. 甲醛分子式为，有强烈刺激性气味的气体，甲醛在常温下是气态，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是( )
A. 原子采取杂化，原子采取杂化
B. 甲醛分子中心原子价层电子对数为，含有一对孤电子对，是三角锥形结构
C. 一个甲醛分子中含有个键和个键
D. 甲醛分子为非极性分子
12. 下列分子或离子空间构型和中心原子杂化类型都正确的是( )
A. 平面四边形 B. 字形
C. 平面三角形 D. 三角锥形
13. 硫的化合物很多，如、、、、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是。
A. 为正四面体结构 B. 、分子的模型不一样
C. 、中原子都是杂化 D. 分子中含有键
14. 硫的化合物很多，如、、、、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是。
A. 为正四面体结构 B. 、分子的模型不一样
C. 、中原子都是杂化 D. 分子中含有键
15. 下列叙述中正确的是
A. 和均是四面体形的非极性分子
B. 的空间结构为平面三角形
C. 所有的分子中都存在共价键，有共价键就一定有键
D. 和的中心原子均为杂化，且的键角大于
实验题
16. Ⅰ第族元素被称为“氮族元素”，主要有氮、磷、砷、锑、铋等元素，回答下列问题：
基态铋的价层电子的轨道表示式为：_______________________。
苯胺中与原子的杂化类型分别为___________________。
磷元素可以形成多种含氧酸，已知次磷酸为一元弱酸，其结构式为：__________________。
Ⅱ 某化学课外小组的同学通过实验探究温度和浓度对反应速率的影响。实验原理及方案：在酸性溶液中，和可发生反应生成，生成的可用淀粉溶液检验，根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 酸性溶液含淀粉的体积 溶液的体积 水的体积 实验温度 出现蓝色的时间
回答下列问题：
的名称_____________________________，其中元素的化合价________________；
碘酸钾和亚硫酸钠反应的离子方程式为________________________________；
实验中__________，___________；
出现蓝色的时间由大到小的顺序_____________________________________；
探究浓度对化学反应速率的影响应该选择实验__________填序号；
资料显示序号的反应进行至时，测得溶液的浓度为，则内生成的平均速率___________。
17. 按要求回答下列问题：
某化学兴趣小组用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究，试回答下列问题。
中制取乙炔的化学方程式为_______。
制乙炔时，常用饱和氯化钠溶液代替水作反应试剂的原因是_______。
用电石制得乙炔中常含有、等杂质，除去杂质应选用_______填序号，下同装置，干燥乙炔最好选用_______装置。
耐高温材料立方制备流程中用到。
中原子的______轨道与原子的轨道形成键。
在四氯化碳中的溶解度远大于，原因是 ______。
水杨酸的第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的_______填“”“”或“”苯酚的，其原因是_______。
推断题
18. 、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素，与、与位于同一主族，只有个电子层，能级只有个电子，的单质是一种常见的黄绿色气体，的轨道上成对电子对数是．
请回答下列问题：
基态原子的价电子轨道表达式为________，其中轨道上的电子能量：________填“”“”或“”．
上述元素中位于元素周期表中区的有________填元素符号．
已知：配合物一般由外界和内界组成，如的内界为，外界为在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂若其配位数为，而且经定量测定得知内界和外界各占有的个数比为，则其化学式可表示为________，该晶体中含有的化学键类型有________填选项字母．
极性键 非极性键 配位键 离子键 氢键
常用作有机合成中的催化剂、制作火箭的高能燃料用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型是________________，与互为等电子体的一种阴离子是________填离子符号，与氢原子可形成具有立体结构的化合物，该结构中的杂化方式是________．
的含氧酸有多种，如：、、和，写出这四种含氧酸的酸性由弱到强的顺序：________________用化学式表示，原因是________________．
已知的原子半径为，代表阿伏加德罗常数的值，如图分别表示单质的晶体中原子的堆积方式、晶胞特征、原子之间相互位置关系的平面图，则一个晶胞中原子的数目为________个，该晶体的密度为________列出计算式即可．
19. 周期表前四周期的元素、、、、，原子序数依次增大。的核外电子总数与其周期数相同，的价电子层中的未成对电子有个，的最外层电子数为其内层电子数的倍，与同族；的最外层只有一个电子，但次外层有个电子。回答下列问题：
、、中第一电离能最大的是 ______填元素符号，的价层电子轨道示意图为 ______。
和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ______ ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 ______填化学式，写出两种。
这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为的酸是 ______ ；酸根呈三角锥结构的酸是 ______ 。填化学式
这种元素形成的一种：型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构如图所示该化合物中，阴离子为 ______ ，阳离子中存在的化学键类型有 ______ ；该化合物加热时首先失去的组分是 ______ ，判断理由是 ______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题以过氧化氢为载体综合考查化学键的形成方式及键的极性和分子的极性判断等知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，要注意基础知识的积累，难度不大。
过氧化氢分子的空间结构示意图为，由的结构可知，原子形成个键、个键，含有对孤对电子，杂化轨道数为，杂化方式为，且分子结构不对称，为极性分子，以此解答该题。
【解答】
A.原子形成个键、个键，含有对孤对电子，杂化轨道数为，杂化方式为，故A错误；
B.分子中含有个键、个键，则分子中有个键，故B正确；
C.分子结构不对称，正负电荷重心不重叠，为极性分子，故C正确；
D.过氧化氢的电子式为，可知每个氧原子上有两个孤对电子对，故D正确。
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是物质的结构，涉及分子空间构型、杂化类型的判断、键长与分子稳定性的关系、键角等知识，意在考查学生的知识应用能力。
【解答】
A.和都是正四面体形分子，的键角为，的键角为，故A错误；
B.乙烯分子中，碳原子的价层电子对数为，碳原子的杂化轨道形成键，之间未参加杂化的轨道“肩并肩”形成键，故B正确；
C.键长越长，键能越小，分子的稳定性越差，则稳定性，故C错误；
D.分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，所以分子为三角锥形，键角小于，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查价层电子互斥理论的应用，涉及杂化方式的判断、空间构型的判断等知识，把握判断常见离子或分子构型的方法、中心原子价层电子对数的计算是解题关键，试题培养了学生的分析能力及综合运用能力，题目难度中等。
【解答】
A. 中心碘原子由对价层电子对，其中对成键电子对，对孤电子对，空间构型为形，中心原子的杂化形式为，A正确；
B. 中心原子碳原子的孤电子对数为，价层电子对数是，空间构型是平面三角形，碳原子杂化方式是，项错误；
C.中心原子是，价层电子对数是；中心原子是，价层电子对数是、中中心原子的价层电子对数是，项错误；
D.空间构型是平面三角形，硫原子杂化方式是，而三聚分子固体中硫原子价层电子对数为，是，项错误。

4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查杂化轨道、价层电子对互斥理论、化学键、分子极性等，题目难度较易，注意理解杂化轨道理论与价层电子对互斥理论，注意根据分子构型进行分子极性的判断。
【解答】
A.中原子成个键、个双键，杂化轨道数为，原子采取杂化，原子成个双键，含有对孤电子对，杂化轨道数为，原子采取杂化，故A错误；
B.甲醛分子中成个键、个双键，中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，为平面三角形，故B错误；
C.甲醛的结构简式为，结构式为，甲醛中，含有碳氧双键以及两个碳氢单键，故其中个键，个键，故C正确；
D.甲醛分子是平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，所以极性分子，故D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
中的阳离子为和，中原子形成个键，不含孤电子对，价层电子对数为，采用杂化，空间构型为正四面体，中原子形成个键，含有个孤电子对，价层电子对数为，采用杂化，空间构型为三角锥形。
【解答】
A.由上述分析可知，和中心原子的杂化轨道类型均为杂化，故A不符合题意；
B.由上述分析可知，和中心原子的价层电子对数均为，故B不符合题意；
C.的空间构型为正四面体，的空间构型为三角锥形，故C符合题意；
D.和中含有的共价键均为键，故D不符合题意；
答案选C。

6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查判断分子或离子的空间构型，注意型，若中心原子的价电子全部成键，为直线形，为平面三角形，为正四面体；若中心原子有孤电子对，根据中心原子价层电子对判断模型，结合孤电子对判断空间构型，题目难度中等。
【解答】
A.价层电子对键电子对中心原子上的孤电子对，微粒立体构型是平面三角形，说明中心原子价层电子对个数是且不含孤电子对，中心原子是以杂化，如中价层电子对个数，立体构型是平面三角形，中心原子是以杂化，故A正确；
B.对于型，若中心原子的价电子全部成键，为直线形，为平面三角形，为正四面体；若中心原子有孤电子对，空间构型为形，说明该微粒中含有个孤电子对，如中心原子原子价层电子对为，模型为四面体，由于含有对孤电子对，故为型，故B正确；
C.微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子的价电子且含有一个孤电子对，分子结构不对称，为极性分子，如分子中价层电子对数，且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，故C正确；
D.分子的空间构型是正四面体，结构对称，形成的共价键键长相等，但键角不一定是，如白磷是正四面体结构，且四个顶点上分别含有一个原子，其键角为，故D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查杂化轨道、价层电子对互斥理论、化学键、分子极性等，题目难度中等，注意理解杂化轨道理论与价层电子对互斥理论，注意根据分子构型进行分子极性的判断。
【解答】
A.中原子成个键、个双键，杂化轨道数为，原子采取杂化，原子成个双键，含有对孤电子对，杂化轨道数为，原子采取杂化，故A错误；
B.甲醛分子中成个键、个双键，价层电子对数为，不含孤电子对，为平面三角形结构，故B错误；
C.甲醛的结构简式为，结构式为，含有个键，个键，故C正确；
D.甲醛分子是平面三角形结构，碳原子位于三角形内部，正负电荷中心不重合，所以是极性分子，故D错误；
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查物质的结构与性质，涉及配合物基本知识，杂化方式判断、等电子原理、价层电子对互斥理论等，难度不大。
【解答】
A. 该配合物中配体是，配位数是，故A错误；
B. 离子的键电子对数目为，孤电子对数为，故其空间构型为形，中心原子的杂化形式为，故B正确；
C. 的结构式应该写作，故C错误；
D. 分子键电子对为，孤电子对数为，模型是平面三角形，故D错误；
故选B。
9.【答案】
【解析】解：二氧化碳分子为直线形结构，二氧化碳正确的比例模型为，故A错误；
B.氯化氢为共价化合物，中含有个共价键，用短线代替所有的共用电子对即为结构式，则的结构式为：，故B正确；
C.轨道和轨道转化成为四个等价的原子轨道，一个轨道和个轨道杂化，形成个杂化轨道，其空间构型是正四面体构型，故C正确；
D.键是由两个原子的电子肩并肩重叠形成的，所以其电子云图为：，故D正确；
故选：。
本题考查了常见化学用语的表示方法判断，题目难度不大，注意掌握常见化学用语的概念及表示方法，明确分子模型示意图、结构式、杂化道轨图、电子云图等化学用语的书写是解答关键，试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力。
10.【答案】
【解析】
【分析】
该题是基础性试题的考查，试题注重基础知识的巩固和训练。该题的关键是利用好价层电子对互斥理论，准确判断出中心原子含有的孤对电子对数，难度不大，有利于培养学生的逻辑推理和抽象思维能力。
【解答】
A.中原子成个键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为，采取型杂化，中原子采取型杂化，故A错误；
B.中原子成个键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为，分子中原子形成个杂化轨道，故B错误；
C.分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强，故C正确；
D.根据价层电子对互斥理论可知，氨气和甲烷分子中中心原子含有的孤对电子对数分别是、，所以氨气是三角锥形结构，结构不对称，是极性分子，而甲烷是正四面体型结构，结构对称，为非极性分子，故D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查杂化轨道、价层电子对互斥理论、化学键、分子极性等，题目难度中等，注意理解杂化轨道理论与价层电子对互斥理论，注意根据分子构型进行分子极性的判断。
【解答】
A.中原子成个键、个双键，杂化轨道数为，原子采取杂化，原子成个双键，含有对孤电子对，杂化轨道数为，原子采取杂化，故A错误；
B.甲醛分子中成个键、个双键，价层电子对数为，不含孤电子对，为平面三角形结构，故B错误；
C.甲醛的结构简式为，结构式为，含有个键，个键，故C正确；
D.甲醛分子是平面三角形结构，碳原子位于三角形内部，正负电荷中心不重合，所以是极性分子，故D错误；
故选：。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了微粒空间构型及原子杂化方式，根据价层电子对互斥理论来分析解答即可，难点是孤电子对个数的计算方法，为常考查点，要熟练掌握，题目难度中等，侧重于考查学生对杂化理论的应用能力。
【解答】
A.中心原子的价层电子对数，杂化方式为，不含有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故A错误；
B.中心原子的价层电子对数，杂化方式为，含有两个孤电子对，分子的立体构型为形，故B错误；
C.中心原子的价层电子对数，杂化方式为，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故C错误；
D.中心原子的价层电子对数，杂化方式为，有一个孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，故D正确；
故选：。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质的结构与性质，为高频考点，涉及分子空间构型的判断、杂化理论等知识，题目难度不大，侧重基础知识的考查。
【解答】
A.分子中与中心原子形成共价键的、原子半径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，A错误；
B.中原子的价层电子对数，分子原子的价层电子对数，故、分子的模型均为平面三角形，B错误；
C.的中心原子的价层电子对数，的中心原子的价层电子对数，原子都是杂化， C正确；
D.分子中的键为，D错误。

14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质的结构与性质，为高频考点，涉及分子空间构型的判断、杂化理论等知识，题目难度不大，侧重基础知识的考查。
【解答】
A.分子中与中心原子形成共价键的、原子半径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，A错误；
B.中原子的价层电子对数，分子原子的价层电子对数，故、分子的模型均为平面三角形，B错误；
C.的中心原子的价层电子对数，的中心原子的价层电子对数，原子都是杂化，C正确；
D.分子中的键为，D错误。

15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质的结构和杂化理论，难度一般，掌握分子极性和空间构型以及杂化理论即可解答。
【解答】
A.和均是四面体形，前者为极性分子，后者为非极性分子，故A错误；
B.的原子形成个键和个孤电子对，空间结构为三角锥形，故B错误；
C.稀有气体分子为单原子分子，不存在共价键，故C错误；
D.中硫原子形成个键，无孤电子对，的中心原子形成个键和一个孤电子对，均为杂化，且的键角大于，故D正确。

16.【答案】Ⅰ ；
、 ；
或
Ⅱ 碘酸钾 ；
；


【解析】
【分析】
I.本题考查物质结构及性质，涉及电子排布、杂化轨道、结构式等，侧重基础知识的考查，难度一般。
本题考查实验探究温度和浓度对反应速率的影响，涉及物质名称、化合价、速率计算，实验的分析评价等等，综合性强，难度一般，侧重基础知识的灵活运用。
【解答】
Ⅰ铋为第六周期，第族元素，故基态铋的价层电子的轨道表示式为： ；
形成个键和大键，没有孤电子对，原子形成个键和一个孤电子对，故杂化类型分别为、 ；
已知次磷酸为一元弱酸，则分子中含有一个，其结构式为：或；
Ⅱ中为价，名称为：碘酸钾；其中元素的化合价 ；
在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸钠反应，生成碘单质和硫酸根，离子方程式为：；
根据实验数据，溶液总体积为，实验中 ； ；
温度越高，速率越快，时间越短，故最大，浓度越大，速率越快，时间越短，故，出现蓝色的时间由大到小的顺序：3 ；
控制变量，研究浓度对化学反应速率的影响应该选择实验 ；
离子方程式为：，，，故；

17.【答案】
减慢反应速率，使产生的气流稳定，避免产生的泡沫进入导管
，
杂化 根据相似相溶原理， 是非极性分子，在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度远大于极性分子 分子
， 形成分子内氢键，使其难电离出

【解析】略
18.【答案】；；
、、、；
；；
平面三角形；或或； ；
；非羟基氧数目越多，导致元素的正电性更高，对羟基中共用电子对的吸引能力更强，使得羟基氢更易电离；
；。
【解析】
【分析】
本题考查物质结构方面的知识，涉及价电子轨道表达式、晶胞的计算等，比较综合，解题的关键是对元素的正确推断。
【解答】
由题意可知，为、为、为，为、为。
基态原子的价电子排布式是，故价电子的轨道表达式为；轨道上的电子能量高于轨道上的电子能量，即；
上述元素中位于元素周期表中区的有、、、；
的能级有空轨道，可以接受孤对电子，化合物中的配位数为，而且经定量测定得知，配体和外界各占有的个数比为，即各有个 ，则内界中含有个和个；外界有个，另外还有个，所以化学式可表示为；该晶体中含有的化学键类型有极性键、配位键、离子键，即正确。
中心原子的孤电子对数是，价层电子对数为，分子的立体构型为平面三角形与互为等电子体的阴离子有或或等分子中，中心原子的孤电子对数，价层电子对数，故B原子采取杂化；
判断无机含氧酸酸性强弱的一条经验规律为含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，故酸性：；原因为非羟基氧数目越多，导致元素的正电性更高，对羟基中共用电子对的吸引能力更强，使得羟基氢更易电离；
该晶胞中原子个数为，该晶胞棱长，晶胞体积为，质量为，密度为。
19.【答案】；
；、
、；
；共价键和配位键；；与的配位键比与的弱
【解析】
【分析】
本题考查原子核外电子排布、杂化理论、化学键的判断、电离能的比较、配位化合物等知识点，这些知识点都是高考热点，难点是，正确理解图中表示的微粒是解本题关键，知道其配位数及形成的化学键。解题需应用的知识有：同周期元素第一电离能的变化规律；原子的核外价电子排布图；杂化轨道理论；极性共价键和非极性共价键的区别；价层电子对互斥理论在微粒的空间构型的判断中的应用；均摊法在判断微粒化学式中的作用。
【解答】根据“的核外电子总数与其周期数相同”可知为元素；根据“的最外层电子数为其内层电子数的倍”可知为元素；根据“的价电子层中的未成对电子有个”且原子序数：，可知为元素；根据“与同族”可知为；根据“的最外层只有个电子，但次外层有个电子”可知为。
由于的非金属性比强，故第一电离能；由于的轨道处于半充满的较稳定状态，故其第一电离能大于，故、、三种元素中，第一电离能最大的是；的价层电子排布图为。
故答案为： ；
可以和形成三角锥形分子，在中，中心原子原子的杂化方式为杂化；与形成的，与形成的，都是既含有极性共价键又含有非极性共价键的分子。
故答案为： ；
这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子价层电子对数为的是、；酸根呈三角锥形结构的是。
故答案为：、 ；
根据阴离子呈四面体形结构可知阴离子是；由题给图示可知阳离子是，阳离子中存在的化学键有共价键和配位键；该化合物加热时首先失去的组分是；因为与形成的配位键比与形成的配位键弱。
故答案为：；共价键和配位键；；与的配位键比与的弱

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