第2章第2节共价键与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鲁科版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第2章第2节共价键与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鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 427.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-05 13:28:47 | ||
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文档简介
第2章第2节共价键与分子的空间结构同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和
C．和 D．和
2．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°
3．用价层电子对互斥理论判断分子的几何构型为
A．正四面体型 B．V形 C．三角锥型 D．平面三角形
4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H6与C2H2
5．六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
6．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是
A．CH4和是等电子体，键角均为60°
B．和是等电子体，均为平面三角形结构
C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
7．下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O；②NH和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2。
A．全部 B．①②③⑤ C．③④⑤ D．②⑤
8．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
9．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是
A．金属键是金属阳离子与“自由电子”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是相邻原子之间通过共用电子形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
10．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是
A．和均为三原子分子，二者空间结构相同
B．中阴离子的模型为四面体
C．键角由大到小的顺序为
D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形
11．已知磷酸分子[]中，三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为
A． B． C． D．
12．研究表明：具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为，氧原子在书的夹缝上，键与键之间的夹角为。下列说法不正确的是
A．分子中既含极性键，又含非极性键 B．为极性分子
C．分子中的两个O原子均是杂化 D．分子中既有键，又有键
13．、、都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是
A．碳原子均采取杂化，且中所有原子均共面
B．与、几何构型均为三角锥形
C．与形成离子化合物
D．两个或一个和一个结合可得到不同化合物
14．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
二、多选题
15．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是
A．若A、B为同一周期元素，则分子一定为平面三角形
B．若分子的价电子数为24，则分子可能为平面三角形
C．若A、B为同一主族元素，则分子一定为三角锥形
D．若分子为三角锥形，则分子可能为
三、填空题
16．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。
17．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。
(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，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol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分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
四、结构与性质
18．已知N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，键间的夹角约是。
(1)分子的空间结构为，它是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)分子与分子的空间结构___________(填“相似”或“不相似”)，键___________(填“有”或“无”)极性，分子___________(填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下，是一种淡黄色油状液体。下列对的有关描述不正确的是___________(填字母)。
a、该分子呈平面三角形b、该分子中的化学键为极性键c、该分子为极性分子
19．碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素，其单质和化合物有着重要应用。
(1)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，最早是由科学家用机械剥离的方法从石墨中分离出来，其部分性能优于传统的硅材料，具有广泛的应用前景。
①写出基态碳原子的电子排布式：___________。石墨烯中C的杂化类型为___________。
②如图为单层石墨烯的结构示意图。12g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为_____mol。
③石墨烯加氢制得的石墨烷可用表示。下列有关叙述正确的是___________。
a．石墨烷属于烷烃
b．石墨烷难溶于水
c．石墨烷中所有碳原子共平面
d石墨烷可以发生加成反应
④石墨烯可由加热SiC晶体脱除Si的方法制得。该过程属于___________。
a．物理变化b．分解反应c．氧化还原反应
(2) SiC的晶体结构与晶体硅类似。SiC的晶体类型为___________，晶体中Si原子与键的数目之比为___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B不符合题意；
C．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意；
D．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意；
答案选D。
2．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。
3．A
【详解】SiCl4中Si原子的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，孤电子对数为0，为正四面体形，故选A。
4．B
【详解】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A错误；
B．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故B正确；
C．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；
D．C2H6中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；
故选B。
5．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。
6．B
【详解】A．CH4和是正四面体结构，键角是109°28′，故A错误；
B．和是等电子体，均为平面三角形结构，故B正确；
C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，故C错误；
D．苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故其等电子体B3N3H6分子中也存在，故D错误；
故答案选B。
7．C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=×（a-xb），a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×（5-3）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形，H2O中价层电子对个数=2+×（6-2）=4且含有两个孤电子对，所以为V形结构，二者空间构型不同，故①错误；
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对，为正四面体形结构；H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，二者空间构型不同，故②错误；
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，所以二者空间构型相同，故③正确；
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对，所以分子空间构型都是V形，故④正确；
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（4-2×2）=2，二氧化碳是直线型结构，BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（2-2×1）=2，BeCl2是直线型结构，CO2和BeCl2分子都是直线型分子，故⑤正确；
答案选C。
8．C
【详解】A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
9．D
【详解】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，因为电子的自由运动金属键没有固定的方向，所以A选项是正确的；
B．共价键是原子之间强烈的相互作用共价键，有方向性和饱和性，所以B选项是正确的；
C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大分子间作用力越大极性越大，分子间作用力越强，所以C选项是正确的；
D．氢键是一种分子间作用力比范德华力强但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇等)，又可以存在于分子内（如），故D错误；
故选D。
10．C
【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者空间结构不同，故A错误；
B．碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；
C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确；
D．氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误；
故选C。
11．B
【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换，说明次磷酸钠中没有羟基氢，由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢，其它两个氢不是羟基上的氢，故B符合题意；
综上所述，答案为B。
12．D
【详解】A．分子中存在2个极性键和1个O-O非极性键，A正确；
B．根据的立体结构知，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，B正确；
C．中两个O原子都分别形成1个氢氧键和1个氧氧键，每个O原子上还有2个孤电子对，两个O原子均为杂化，C正确；
D．分子中只有单键，所以只有键，没有键，D错误；
故答案选D。
13．B
【详解】A．中的碳原子价层电子对数是4，采取杂化，A错误；
B．中的碳原子采取杂化，分子构型为三角锥形，、的分子构型均为三角锥形，B正确；
C．与形成的是共价化合物，C错误；
D．两个结合得到的是乙烷，一个和一个结合得到的也是乙烷，D错误；
故选B。
14．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。
15．BD
【详解】A．三氯化磷分子中磷元素和氯元素都是第三周期元素，分子中磷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子空间结构为三角锥形，故A错误；
B．三氯化硼分子的价电子数为24，分子中硼原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故B正确；
C．三氧化硫分子中硫元素和氧元素都是ⅥA族元素，分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故C错误；
D．氨分子和三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数都为1，分子的空间结构都为三角锥形，所以空间结构为三角锥形的AB3分子可能为氨分子，故D正确；
故选BD。
16．(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。
17．(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【详解】（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个氮原子均形成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的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，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=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
18．(1)非极性
(2) 相似 有 是
(3)a
【分析】N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，考查同主族元素的相似性和递变性，题目只要考查分子的空间结构和共价键的认识。
（1）
N4分子是正四面体结构，是非极性分子。
（2）
NH3分子与PH3分子空间结构相似，P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键；PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不重合，为极性分子。
（3）
NCl3中N原子的价电子对数为，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷重心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
19． 0.5 b bc 共价晶体 1：4
【详解】(1)①碳原子的核电荷数为6其原子结构示意图为，，则基态碳原子的电子排布式为；石墨烯中1个形成3个键，没有孤电子对，杂化方式均为。
②每个碳原子为3个六元环共用，1个六元环含有2个碳原子，碳的物质的量为，则六元环的物质的量为，
③a．石墨烷的分子通式为，不满足烷烃的分子通式，则不属于烷烃，a错误；b．石墨烷属于烃类，均难溶于水，b正确；c．石墨烷中所有碳原子均为杂化，则所有碳原子不可能共平面，c错误；d．石墨烷中不存在碳碳双键，不可以发生加成反应，d错误。
④a．加热晶体脱除制得石墨烯，有新物质生成，是化学变化，a错误；b．加热晶体脱除制得石墨烯发生反应的化学方程式为，属于分解反应，b正确；c．反应中碳、硅元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，c正确。
(2)晶体硅为共价晶体，的晶体结构与晶体硅类似，则的晶体类型为共价晶体；晶体中每个原子形成4个键，则晶体中原子与键的数目之比为1：4。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和
C．和 D．和
2．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°
3．用价层电子对互斥理论判断分子的几何构型为
A．正四面体型 B．V形 C．三角锥型 D．平面三角形
4．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H6与C2H2
5．六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
6．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是
A．CH4和是等电子体，键角均为60°
B．和是等电子体，均为平面三角形结构
C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
7．下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O；②NH和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2。
A．全部 B．①②③⑤ C．③④⑤ D．②⑤
8．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
9．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是
A．金属键是金属阳离子与“自由电子”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是相邻原子之间通过共用电子形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
10．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是
A．和均为三原子分子，二者空间结构相同
B．中阴离子的模型为四面体
C．键角由大到小的顺序为
D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形
11．已知磷酸分子[]中，三个氢原子都可以跟重水分子中的D原子发生氢交换。又知次磷酸也可跟进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换。由此可知次磷酸的分子结构为
A． B． C． D．
12．研究表明：具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为，氧原子在书的夹缝上，键与键之间的夹角为。下列说法不正确的是
A．分子中既含极性键，又含非极性键 B．为极性分子
C．分子中的两个O原子均是杂化 D．分子中既有键，又有键
13．、、都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是
A．碳原子均采取杂化，且中所有原子均共面
B．与、几何构型均为三角锥形
C．与形成离子化合物
D．两个或一个和一个结合可得到不同化合物
14．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
二、多选题
15．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是
A．若A、B为同一周期元素，则分子一定为平面三角形
B．若分子的价电子数为24，则分子可能为平面三角形
C．若A、B为同一主族元素，则分子一定为三角锥形
D．若分子为三角锥形，则分子可能为
三、填空题
16．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。
17．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。
(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，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol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分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
四、结构与性质
18．已知N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，键间的夹角约是。
(1)分子的空间结构为，它是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)分子与分子的空间结构___________(填“相似”或“不相似”)，键___________(填“有”或“无”)极性，分子___________(填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下，是一种淡黄色油状液体。下列对的有关描述不正确的是___________(填字母)。
a、该分子呈平面三角形b、该分子中的化学键为极性键c、该分子为极性分子
19．碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素，其单质和化合物有着重要应用。
(1)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，最早是由科学家用机械剥离的方法从石墨中分离出来，其部分性能优于传统的硅材料，具有广泛的应用前景。
①写出基态碳原子的电子排布式：___________。石墨烯中C的杂化类型为___________。
②如图为单层石墨烯的结构示意图。12g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为_____mol。
③石墨烯加氢制得的石墨烷可用表示。下列有关叙述正确的是___________。
a．石墨烷属于烷烃
b．石墨烷难溶于水
c．石墨烷中所有碳原子共平面
d石墨烷可以发生加成反应
④石墨烯可由加热SiC晶体脱除Si的方法制得。该过程属于___________。
a．物理变化b．分解反应c．氧化还原反应
(2) SiC的晶体结构与晶体硅类似。SiC的晶体类型为___________，晶体中Si原子与键的数目之比为___________。
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参考答案：
1．D
【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意；
B．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B不符合题意；
C．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意；
D．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意；
答案选D。
2．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。
3．A
【详解】SiCl4中Si原子的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，孤电子对数为0，为正四面体形，故选A。
4．B
【详解】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A错误；
B．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故B正确；
C．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；
D．C2H6中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；
故选B。
5．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。
6．B
【详解】A．CH4和是正四面体结构，键角是109°28′，故A错误；
B．和是等电子体，均为平面三角形结构，故B正确；
C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，故C错误；
D．苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故其等电子体B3N3H6分子中也存在，故D错误；
故答案选B。
7．C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=×（a-xb），a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×（5-3）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形，H2O中价层电子对个数=2+×（6-2）=4且含有两个孤电子对，所以为V形结构，二者空间构型不同，故①错误；
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对，为正四面体形结构；H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，二者空间构型不同，故②错误；
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，所以二者空间构型相同，故③正确；
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对，所以分子空间构型都是V形，故④正确；
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（4-2×2）=2，二氧化碳是直线型结构，BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（2-2×1）=2，BeCl2是直线型结构，CO2和BeCl2分子都是直线型分子，故⑤正确；
答案选C。
8．C
【详解】A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
9．D
【详解】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，因为电子的自由运动金属键没有固定的方向，所以A选项是正确的；
B．共价键是原子之间强烈的相互作用共价键，有方向性和饱和性，所以B选项是正确的；
C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大分子间作用力越大极性越大，分子间作用力越强，所以C选项是正确的；
D．氢键是一种分子间作用力比范德华力强但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇等)，又可以存在于分子内（如），故D错误；
故选D。
10．C
【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者空间结构不同，故A错误；
B．碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；
C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确；
D．氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误；
故选C。
11．B
【详解】根据题意说明羟基上的氢能与进行氢交换，但次磷酸钠却不能再与发生氢交换，说明次磷酸钠中没有羟基氢，由此可知次磷酸的分子结构中只有一个氢为羟基氢，其它两个氢不是羟基上的氢，故B符合题意；
综上所述，答案为B。
12．D
【详解】A．分子中存在2个极性键和1个O-O非极性键，A正确；
B．根据的立体结构知，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，B正确；
C．中两个O原子都分别形成1个氢氧键和1个氧氧键，每个O原子上还有2个孤电子对，两个O原子均为杂化，C正确；
D．分子中只有单键，所以只有键，没有键，D错误；
故答案选D。
13．B
【详解】A．中的碳原子价层电子对数是4，采取杂化，A错误；
B．中的碳原子采取杂化，分子构型为三角锥形，、的分子构型均为三角锥形，B正确；
C．与形成的是共价化合物，C错误；
D．两个结合得到的是乙烷，一个和一个结合得到的也是乙烷，D错误；
故选B。
14．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。
15．BD
【详解】A．三氯化磷分子中磷元素和氯元素都是第三周期元素，分子中磷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子空间结构为三角锥形，故A错误；
B．三氯化硼分子的价电子数为24，分子中硼原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故B正确；
C．三氧化硫分子中硫元素和氧元素都是ⅥA族元素，分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故C错误；
D．氨分子和三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数都为1，分子的空间结构都为三角锥形，所以空间结构为三角锥形的AB3分子可能为氨分子，故D正确；
故选BD。
16．(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。
17．(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【详解】（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个氮原子均形成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的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，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=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
18．(1)非极性
(2) 相似 有 是
(3)a
【分析】N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，考查同主族元素的相似性和递变性，题目只要考查分子的空间结构和共价键的认识。
（1）
N4分子是正四面体结构，是非极性分子。
（2）
NH3分子与PH3分子空间结构相似，P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键；PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不重合，为极性分子。
（3）
NCl3中N原子的价电子对数为，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷重心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
19． 0.5 b bc 共价晶体 1：4
【详解】(1)①碳原子的核电荷数为6其原子结构示意图为，，则基态碳原子的电子排布式为；石墨烯中1个形成3个键，没有孤电子对，杂化方式均为。
②每个碳原子为3个六元环共用，1个六元环含有2个碳原子，碳的物质的量为，则六元环的物质的量为，
③a．石墨烷的分子通式为，不满足烷烃的分子通式，则不属于烷烃，a错误；b．石墨烷属于烃类，均难溶于水，b正确；c．石墨烷中所有碳原子均为杂化，则所有碳原子不可能共平面，c错误；d．石墨烷中不存在碳碳双键，不可以发生加成反应，d错误。
④a．加热晶体脱除制得石墨烯，有新物质生成，是化学变化，a错误；b．加热晶体脱除制得石墨烯发生反应的化学方程式为，属于分解反应，b正确；c．反应中碳、硅元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，c正确。
(2)晶体硅为共价晶体，的晶体结构与晶体硅类似，则的晶体类型为共价晶体；晶体中每个原子形成4个键，则晶体中原子与键的数目之比为1：4。
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