选择性必修2 2.2 分子的空间结构 同步练习题(含解析)

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名称 选择性必修2 2.2 分子的空间结构 同步练习题(含解析)
格式 docx
文件大小 1009.3KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-03 14:14:02

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选择性必修2 第二章 第二节 分子的空间结构 同步练习题
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题4分,共40分)
1. 用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3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
2. 下列分子中的中心原子杂化类型相同的是(  )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H2
3. 若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,根据价层电子对互斥理论,下列说法正确的是(  )
A.若n=2,则分子的立体结构为V形
B.若n=3,则分子的立体结构为三角锥形
C.若n=4,则分子的立体结构为正四面体形
D.以上说法都不正确
4. 氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子的空间结构为平面三角形,则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(  )
A.直线形 sp杂化     B.V形 sp2杂化
C.三角锥形 sp3杂化 D.平面三角形 sp2杂化
5. 短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素,W2X是维持生命过程的必需物质,WY可用于玻璃的刻蚀,ZX2是酸雨的主要形成原因之一,室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是(  )
A.Y的第一电离能在四种元素中最大
B.W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C.W2X的沸点高于W2Z的沸点
D.ZY4分子中原子均为8电子结构
6. 缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是(  )
A.NH3、BF3、BF中只有BF3是缺电子化合物
B.BF3、BF中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C.BF3与NH3反应时有配位键生成
D.BF的键角小于NH3
7.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是(  )
A.分子中有σ键也有π键
B.所有原子在同一平面内
C.CF4与CH4都是正四面体结构
D.0.1molSF5—CF3分子中电子数为8mol
8. 膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。则下列关于PH3的叙述正确的是(  )
A.PH3分子中有未成键的孤电子对
B.PH3是空间对称结构
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子中的P—H键间夹角是90°
9. 最新发现C3O2是金星大气的成分之一,化学性质与CO相似。C3O2分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。下列叙述错误的是(  )
A.元素的第一电离能:O>C
B.3p轨道上有1对成对电子的基态X原子与基态O原子的性质相似
C.C3O2中C原子的杂化方式为sp3
D.C3O2分子中σ键和π键的个数比为1∶1
10. 第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结 构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如右图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是(  )
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D.分子中5个R—Cl键键能不都相同
二、填空题(本题包括5个小题,共60分)
11.(12分)试回答下列问题:
(1)指出下列分子或离子的空间构型:PO43-___________;CS2____________。
(2)有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据如图所示的两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:A____________;B____________。
A B
(3)按要求写出由第2周期非金属主族元素原子构成的分子的化学式:
平面三角形分子__________,三角锥形分子__________,正四面体形分子__________。
(4)下列微粒中键角由大到小的顺序为____________(填序号)。
①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO32- ⑤H3O+
12.(12分)已知H2O2分子的结构如图所示,H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52′,而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。
试回答:
(1)H2O2分子的电子式是______________,结构式是_____________。
(2)H2O2分子是含有________键和_________键的_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2,简要说明理由:__________________________________________。
13.(12分)如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题:
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_____,做出该判断的主要理由是____________________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断,其中正确的是________(填序号)。
①单键; ②双键; ③σ键; ④π键; ⑤σ键和π键。
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“=”“>”或“<”)120°,出现该现象的主要原因是 。
14.(12分)在人类文明的历程中,许多物质发挥过重要作用,如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。
(1)Fe3+在基态时,价电子排布式为 。
(2)KNO3中NO的空间结构为________,写出与NO互为等电子体的另一种阴离子的化学式:____________。
(3)6 氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是________;组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。
(4)富勒烯(C60)的结构如图所示,该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子,1 mol C60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为________。
15.(12分) (1)AsCl3分子的空间结构为___________,其中As的杂化轨道类型为________。
(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)在硅酸盐中,SiO四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化轨道类型为________,Si与O的原子数之比为______,化学式为______。
1. 答案:D
解析:H2S与H2O类似,中心原子S上有2对孤电子对,为了减小孤电子对的排斥作用,只能将H和孤电子对相间排列,H2S分子构型呈V形;BF3分子的中心原子B上无孤电子对,当分子构型呈平面三角形时,成键电子对之间的斥力最小,分子最稳定。故选D。
2. 答案:B
解析: CO2中C原子为sp杂化,SO2中S原子为sp2杂化,故两分子中的中心原子杂化类型不相同,A项不正确。CH4中C原子为sp3杂化,NH3中N原子也为sp3杂化,两分子中的中心原子杂化类型相同,故B项正确。C选项中BeCl2中Be原子为sp杂化,BF3中B原子为sp2杂化,不符合题意。C2H4中C原子为sp2杂化,C2H2中C原子为sp杂化,两分子中的中心原子杂化类型不相同,故D项不正确。
3. 答案:C
解析:若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的立体结构为直线形;当n=3时,分子的立体结构为平面三角形;当n=4时,分子的立体结构为正四面体形。4. 答案:A
解析:氮的最高价氧化物为N2O5,根据N元素的化合价为+5和原子组成可知,阴离子为NO、阳离子为NO,NO中N原子形成了2个σ键,孤电子对数目为0,所以杂化类型为sp,空间结构为直线形,故A项正确。
5. 答案:D
解析:W是宇宙中最丰富的元素,则W是H;W2X是维持生命过程的必需物质,则X为O;WY可用于玻璃的刻蚀,则WY为HF,Y为F;ZX2是酸雨的主要形成原因之一,且Z的原子序数比Y大,则Z为S;综上所述,W、X、Y和Z分别为H、O、F、S。一般规律:非金属性越强,第一电离能越大,第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素大,因此F的第一电离能在四种元素中最大,A正确;H2O中O的价层电子对数为2+=4,SO2中S的价层电子对数为2+=3,因此H2O和SO2的中心原子分别为sp3和sp2杂化,B正确;O和S属于同主族元素,但H2O分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,因此H2O的沸点高于H2S的沸点,C正确;SF4中,S的最外层电子数为10,D错误。
6. 答案:D
解析: NH3电子式为,符合路易斯结构,BF3电子式为,B原子价层电子数为6,不符合路易斯结构,BF电子式为,只有BF3是缺电子化合物,故A正确;BF3中心B原子价层电子对数为3+×(3-1×3)=3,为sp2杂化;BF中心B原子价层电子对数为4+×(3+1-4×1)=4,为sp3杂化,故B正确;BF3与NH3反应时,NH3中N原子有孤电子对,BF3中B原子有空轨道,可生成配位键,故C正确;BF和NH3的中心原子均为sp3杂化,BF中心原子无孤电子对,NH3有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对对成键电子的斥力增大,键角减小,则BF的键角大于NH3,故D错误。
7. 答案:C
解析:A项,分子中都是σ键,无π键,错误;B项,碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构,不可能所有原子共平面;D项,一个分子中有94个电子,错误。
8. 答案:A
解析:P最外层有5个价电子,只能形成三个共价键,有一对为孤对电子,A项对;PH3的结构与NH3相似,皆为三角锥形,电荷分布不均匀,为极性分子,B项错;PH3中的P是-3价,有强还原性,C项错;PH3的结构为三角锥形,P—H键间夹角略小于NH3中N—H键间夹角,故D项错。
9. 答案:C
解析:同周期从左向右第一电离能增大,A正确;3p轨道上有1对成对电子的基态X原子为S原子,与O原子的性质相似,B正确;C3O2分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,则分子的结构式为O===C===C===C===O,C的杂化方式为sp杂化,C错误;C3O2分子中有4个σ键和4个π键,D正确。
10. 答案:A
解析:从RCl5的分子结构图可知键角正确;R—Cl有两类键长可知键能不完全相同;RCl5+Cl2↑。
11.答案(1)正四面体形 直线形 (2)CH3+ CH3-
(3)BF3 NF3 CF4 (4)①④②⑤③
解析:(1) PO43-中无孤电子对,空间构型为正四面体形;CS2分子的空间构型与CO2一样,为直线形。
(2)含有1个碳原子和3个氢原子且为平面结构的微粒应该是CH3+,无孤电子对。含有1个碳原子和3个氢原子且为三角锥形结构的微粒应该是CH3-,有一个孤电子对。
(3)第2周期的五种非金属主族元素原子B、C、N、O、F构成的分子中,平面三角形分子为BF3,三角锥形分子为NF3,正四面体形分子为CF4。
(4)①HCN为直线形分子,键角为180°;②SiF4为正四面体形结构,键角为109°28′;③SCl2为V形结构,键角接近104.5°;④CO32-为平面三角形结构,键角为120°;⑤H3O+为三角锥形结构,键角接近107.3°。所以键角由大到小的顺序为①④②⑤③。
12.答案:(1)  H—O—O—H 
(2)极性 非极性 极性 
(3)H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2
解析:由H2O2的立体结构图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。
13.答案:(1)sp2杂化 甲醛分子的立体结构为平面三角形
(2)②⑤ (3)< 碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强
解析:(1)原子中的杂化轨道类型不同,分子的空间构型也不同。由图可知,甲醛分子为平面三角形,所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。
(2)醛类分子中都含有羰基(C===O),所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说,双键是σ键和π键的组合。
(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。
14.答案:(1)3d5 (2)平面三角形 CO (3)sp3 N>O>C (4)65NA
15. 答案 (1)三角锥形 sp3 (2)sp3、sp2 (3)sp3 1∶3 [SiO3](或SiO)
解析: (1)AsCl3的中心原子(As原子)的价层电子对数为3+×(5-1×3)=4,所以是sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。(3)依据图(a)可知,SiO的空间结构类似于甲烷分子,为正四面体形,硅原子的杂化轨道类型和甲烷分子中碳原子的杂化轨道类型相同,为sp3;图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根,每个结构单元中两个氧原子被两个结构单元顶角共用,所以每个结构单元含有1个Si原子、3个O原子,Si原子和O原子数之比为1∶3,化学式可表示为[SiO3]或SiO。
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