专题4《分子空间结构与物质性质》巩固练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 专题4《分子空间结构与物质性质》巩固练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2
格式 docx
文件大小 563.6KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-06 21:59:39

图片预览

文档简介

专题4《分子空间结构与物质性质》巩固练习
一、单选题
1.下列说法错误的是
①杂化轨道可以形成σ键也可以形成π键
②π键不能单独存在,一定要和σ键共存
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多,共价键越牢固
⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的
A.①⑤ B.②⑥ C.③⑦ D.②④
2.某配合物的化学式为,下列说法正确的是
A.配位体是和,配位数是9
B.中心离子是,内界是
C.内界和外界中的的数目比是
D.的中心原子是杂化
3.下列说法不正确的是
A.通常当作离子晶体来处理,因为是偏向离子晶体的过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
B.由于石墨晶体导电,所以它是金属晶体,又由于它熔点很高,所以它是共价晶体,故石墨晶体属于混合晶体
C.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
D.石墨晶体中既有共价键,又有金属键还有范德华力,是一种混合晶体
4.下列描述正确的是
A.中的4个原子不在同一个平面上
B.的空间结构为平面三角形
C.和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
D.是空间结构为V形的极性分子
5.下列有关说法中正确的是
A.如图1所示,由能量相近的1个s轨道与2个p轨道杂化形成3个sp2轨道
B.如图2所示,HCl分子由H原子的1s轨道和Cl原子的2p轨道重叠形成
C.如图3所示,H原子核外电子在原子核附近做圆周运动
D.冰中氢键如图4所示,氢键是共价键的一种,具有方向性
6.物质的结构决定性质,正确认识物质的结构,能充分理解掌握其性质。下列说法正确的是
A.键能N-N>P-P、N-H>P-H,因此N2H4的沸点大于P2H4的
B.熔点:SiCl4C.1mol氨硼烷(NH3BH3)中σ键数是6NA
D.PCl5和PBr5在熔融时的阴离子分别为[PCl6]—和Br—,存在差异的原因是Br—半径大
7.合成氨反应:。下列有关说法正确的是
A.中氮原子采用杂化
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.断键放出热量,形成键吸收热量
D.反应的(E表示键能)
8.俗名绿矾,主要用于制造墨水,磁性氧化铁、净水剂、铁触媒催化剂等。下列说法正确的是
A.因为水分子中孤对电子和孤对电子之间的斥力大于孤对电子和成键电子之间的斥力,所以中键角比中键角的小
B.中为杂化,中为杂化
C.中与的作用力是范德华力
D.中与之间不存在任何作用力
9.下列化学用语或图示表达正确的是
A.Mg2+的结构示意图: B.BF3的VSEPR模型:
C.NaOH的电子式: D.反式聚异戊二烯的结构简式:
10.下列叙述不正确的是
A.油脂碱性水解所得高级脂肪酸钠盐常用于生产肥皂
B.乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键
C.淀粉和纤维素属于多糖,在酸作用下水解,最终产物均为葡萄糖
D.在氢氧化钠醇溶液作用下,醇脱水生成烯烃
11.我国学者发现“地尔硫卓”这种治疗缺血性心脏病及高血压的药物可有效抑制新冠病毒感染。地尔硫卓的结构简式如下。下列有关地尔硫卓的说法错误的是
A.分子式为 B.分子中只含共价键
C.所有N原子均为杂化 D.在一定条件下可与氯气、氢气反应
12.氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下与水反应产生氢气:NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2↑,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.键角:
13.用脯氨酸催化合成酮醛反应如图:
下列说法正确的是
A.该反应为取代反应 B.c发生消去反应后的产物存在顺反异构
C.c的分子式为 D.b与足量加成后分子中含有手性碳原子
14.观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确的是
HCN S8 SF6 B12结构单元
结构模型示意图
备注 - 易溶于CS2 - 熔点:1 873 K
A.HCN的结构式为H-C≡N,每个分子中含有2个σ键和2个π键
B.S8属于分子晶体
C.SF6是由极性键构成的非极性分子
D.单质硼属共价晶体,每个结构单元中含有20个B—B键
二、填空题
15.计算下列分子或离子中的孤对电子对数,杂化轨道,分子空间构型并根据已学填写下表。
物质 孤电子对数 中心原子杂化轨道类型 分子空间构型
CO2 _____ _____ _____
CH4 _____ _____ _____
H2O _____ _____ _____
NH3 _____ _____ _____
16.已知有关氮、磷的单键和三键的键能()如下表:
N-N N≡N P-P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是_______。
17.快离子导体是一类具有优良离子导电能力的固体电解质,研究得最多的是、、、、F、O等的快离子导体。
(1)的过程中,失去的电子是基态中___________轨道上的电子。
(2)N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为___________(用元素符号表示);、、、的沸点由低到高的顺序为___________。(用化学式表示,下同);其中、的键角由小到大的顺序为___________。
(3)、、都是重要的有机反应中间体。的空间构型为___________;
(4) 分子中只含有___________个手性碳原子
18.的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。
(1)中Mn的配位数为_______。
(2)若该晶体的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则距离最近的两个锰原子之间的距离为_______pm,的密度_______(列出表达式即可)。
19.(1)已知H2SO3:Ka1=1.3×10-2, Ka2=6.3×10-8;H2CO3:Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.61×10-11,写出 H2SO3溶液和 NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为___________
(2)乙炔钠(C2HNa)是离子化合物,各原子均满足8电子或2电子稳定结构,C2HNa的电子式是___________
(3)氨气与水分子间可能存在的氢键形式如图所示:请从电离角度分析结构更稳定的结构式是___________(填a或b),用一个电离方程式作为该结构更稳定的证据___________
20.用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
(1)BeCl2___________;
(2)SO___________;
(3)SCl2___________;
(4)BF3___________;
(5)PF3___________;
(6)NH___________;
21.试解释下列事实。
(1)碘单质在中的溶解度比在水中的溶解度大:________。
(2)在和的混合溶液中加入过量的,能生成沉淀,而不能生成沉淀:________。
(3)存在两种对映异构体,而不存在对映异构体:_____。
22.共价键的分类
分类标准 类型
共用电子对数 ___________
电子云重叠方式 ___________
共用电子对是否偏移 ___________
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】①杂化轨道用于成键或容纳孤对电子,剩余p轨道参与成键,①项错误;
②分子中可以只含键,键不能单独存在,一定要和键共存,②项正确;
③键不稳定,易断裂,含有键的化合物化学性质较活泼,与只含键的化合物的化学性质不同,③项正确;
④非金属原子常以共用电子对形成化学键,两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键,④项正确;
⑤NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与1个s轨道杂化而成的,⑤项错误;
⑥成键的原子间原子轨道重叠越多,成键原子间的距离越小,共价键越牢固,⑥项正确;
⑦N原子最外层有5个电子,有三个末成对电子,1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的,⑦项正确;
综上所述①⑤错误,答案选A。
2.C
【详解】A.由化学式知,配位体是和,配位数是6,A项错误;
B.由化学式知中心离子是,内界是,B项错误;
C.内界有1个,外界有2个,故数目比是,C项正确;
D.中价电子对数为2+,故中心原子是杂化,D项错误;
故选C。
3.B
【详解】A.一般电负性差值大于1.7为离子键,电负性差值小于1.7为共价键,Na2O通常当作离子晶体来处理,因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,A正确;
B.石墨晶体中既有共价键,又有金属键和范德华力,所以是混合晶体但不属于金属晶体,B错误;
C.根据微粒间的作用力分析,分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型,C正确;
D.石墨晶体中既有共价键,又有金属键和范德华力,是一种混合晶体,D正确;
故选B。
4.C
【详解】A.的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp2杂化,空间构型为三角形,故4个原子在同一个平面上,A错误;
B.的中心原子Cl原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间结构为三角锥形,B错误;
C.的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化;的中心原子形成4个共价键,为杂化,C正确;
D.是空间结构为直线形的非极性分子,D错误;
故选C。
5.A
【详解】A.由能量相近的1个s轨道与2个p轨道发生sp2杂化,形成3个sp2轨道,A正确;
B.图2表示的是分子中的共价键,B错误;
C.图示为H原子核外电子在原子核附近形成的电子云图,电子云表示核外电子的概率密度,不是实际的轨道,C错误;
D.氢键不是一种强相互作用力,不是共价键的一种,但是氢键具有方向性,D错误;
故选A。
6.D
【详解】A.N2H4能形成分子间氢键,P2H4不能形成分子间氢键,所以N2H4的分子间作用力强于P2H4,沸点大于P2H4,故A错误;
B.四氯化硅和四氟化硅是结构相似的分子晶体,四氯化硅的相对分子质量大于四氟化硅,分子间作用力大于四氟化硅,熔点高于四氟化硅,故B错误;
C.氨硼烷分子中含有的氮氢极性键、硼氢极性键、氮硼配位键都是σ键,则1mol氨硼烷中σ键数是7NA,故C错误;
D.溴离子的离子半径大于氯离子,不能与磷原子形成六溴合磷离子,所以五氯化磷和五溴化磷在熔融时的阴离子分别为六氯合磷离子和溴离子,故D正确;
故选D。
7.B
【详解】A. 的中心原子N原子形成3对成键电子对,孤电子对数为,价层电子对数为4,故氮原子采用杂化,故A错误;
B. 该反应为放热反应,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C. 断键吸收热量,形成键放出热量,故C错误;
D. 1个NH3中含有3个N-H键,故反应的(E表示键能),故D错误;
故选B。
8.A
【详解】A.H2O中O和中S均为sp3杂化,H2O中O含有2对孤电子对,中S原子无孤电子对,孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力,所以键角小于键角,选项A正确;
B.H2O中O和中S均为sp3杂化,选项B错误;
C.中与是配位键,不是范德华力,选项C错误;
D.中与的作用力是氢键,选项D错误;
答案选A。
9.B
【详解】A.Mg是12号元素,故Mg2+的结构示意图: ,A错误;
B.BF3中心原子B周围的价成电子对数为:3+=3,则其VSEPR模型为平面三角形即 ,B正确;
C.NaOH是离子化合物,故NaOH的电子式: ,C错误;
D.反式聚异戊二烯的结构简式为: ,D错误;
故答案为:B。
10.D
【详解】A. 油脂碱性水解所得高级脂肪酸钠盐常用于生产肥皂,故A正确;
B. 乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键,分子间作用力大,故B正确;
C. 淀粉和纤维素属于多糖,在酸作用下水解,最终产物均为葡萄糖,故C正确;
D. 在氢氧化钠醇溶液作用下,部分卤代烃可脱水生成烯烃,故D错误;
故选D。
11.C
【详解】A.由结构简式可知,该有机物分子含有22个碳原子、26个氢原子、4个氧原子、2个氮原子、1个硫原子,其分子式为C22H26N2O4S,故A正确;
B.分子中只有非金属元素原子之间形成的共价键,故B正确;
C.N原子形成3个σ键,且有1个孤电子对,均为sp3杂化,故C错误;
D.该有机物含有苯环、烃基等,在一定条件下能与氯气发生取代反应,能与氢气发生加成反应,故D正确;
故选:C。
12.D
【详解】A.H的原子半径最小,B、N、O为同周期元素,原子半径依次减小,所以原子半径:,A正确;
B.B、N、O为同周期元素,非金属性依次增强,但N的最外层2p轨道电子半充满,第一电离能出现反常,所以第一电离能:,B正确;
C.B、N、O为同周期元素,非金属性依次增强,电负性依次增大,所以电负性:,C正确;
D.CH4为正四面体结构,NH3为三角锥形结构,由于成键电子对受孤电子对的排斥作用,使得键角比正四面体小,所以键角:,D不正确;
故选D。
13.B
【详解】A.b中醛基内C=O键断开一个键,发生加成反应,A选项错误;
B.c发生消去反应后的产物存在顺反异构: ,B选项正确;
C.c的分子式为,C选项错误;
D.b与足量加成后的产物结构为,分子中没有所连四个基团均不相同的C原子,即没有手性碳原子,D选项错误;
答案选B。
14.D
【详解】A.HCN的结构式为H-C≡N,已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,而三键则是1个σ键和2个π键,每个HCN分子中含有2个σ键和2个π键,A正确;
B.S8是单个的分子组成的,则属于分子晶体,B正确;
C.SF6是由极性键S-F构成,分子结构高度对称,正负电荷中心重合,故其为非极性分子,C正确;
D.单质硼属于共价晶体,每个B原子形成5个B—B键,两个B原子共用一个B—B键,所以每个结构单元中含有12×5÷2=30个B—B键,D错误;
故答案为:D。
15. 0 sp 直线形 0 sp3 正四面体形 2 sp3 V形 1 sp3 三角锥形
【详解】CO2中孤电子对数为,中心碳原子杂化轨道类型为sp,空间构型为直线形;
CH4中孤电子对数为,中心碳原子杂化轨道类型为sp3,空间构型为正四面体形;
H2O中孤电子对数为,中心碳原子杂化轨道类型为sp3,空间构型为正四面体形;
NH3中孤电子对数为,中心碳原子杂化轨道类型为sp3,空间构型为三角锥形。
16.键键能大于键键能之和,而键键能小于键键能之和,键能越大物质越稳定,故氮以N2、而白磷以P4形式存在
【详解】从能量角度看,N≡N的键能为946,N-N的键能为193,N≡N键能比N-N的大,P≡P的键能为489,P-P的键能为197,P4分子中6个P-P的键能比2个P≡P大,键能越大越稳定,所以氮以N2、而白磷以P4形式存在,故答案为:键键能大于键键能之和,而键键能小于键键能之和,键能越大物质越稳定,故氮以N2、而白磷以P4形式存在。
17.(1)
(2) O、N、F 、、、 、
(3)平面正三角形
(4)3
【解析】(1)
Cu的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,铜失去1个电子,失去的最外层上的电子,即失去的电子是基态Cu中4s轨道上的电子;
(2)
同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA的,所以第一电离能大小顺序为:O<N<F;
卤化氢随核电荷数的递增,分子间范德华力增大,沸点呈增大的趋势,但HF分子间存在氢键,则卤化氢的沸点由低到高的顺序为、、、;
P与N的氢化物空间构型相似,均是三角锥形,但氮元素的电负性强于磷元素,共用电子对偏向氮元素,排斥力增大,所以PH3键角< NH3键角;
(3)
中碳为中心原子,碳原子有3个σ键电子对,没有孤电子对,价层电子对为3,根据价层电子对互斥理论,可知其空间构型为:平面正三角形;
(4)
根据手性碳的定义, 中标有“*”的碳原子为手性碳,一共有3个手性碳原子。
18.(1)4
(2)
【详解】(1)在β-MnSe 中,Mn和相邻的4个Se相连,所以Mn的配位数为4;
(2)在β-MnSe 中,Mn位于晶胞内部,若将晶胞分成8个相等的小正方体,则4个Mn位于其中四个不相邻的小正方体的体心,所以距离最近的两个锰原子之间的距离是晶胞面对角线的一半。晶胞参数为apm,则距离最近的两个锰原子之间的距离为pm;一个晶胞中含有4个Mn和4个Se,则一个晶胞的质量为g,晶胞参数为apm,则一个晶胞的体积为(a×10-10)cm3,所以晶体密度ρ=。
19. H2SO3+HCO=HSO+CO2↑+H2O a NH3·H2O +OH-
【分析】根据电离平衡常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HCO,据此分析书写H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式;乙炔钠(C2HNa)由Na+和C2H-构成,各原子均满足8电子或2电子稳定结构,说明结构中存在碳碳三键,据此书写电子式;根据氢键没有共价键牢固,结合氨水的电离方程式分析判断。
【详解】(1)根据电离平衡常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HCO,因此H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑,故答案为:H2SO3+HCO=HSO+H2O+CO2↑;
(2)乙炔钠(C2HNa)是离子化合物,由Na+和C2H-构成,由于各原子均满足8电子或2电子稳定结构,故C原子之间以三键结合,其电子式为,故答案为:;
(3)一水合氨是弱碱,微弱电离,氨水的电离方程式为NH3 H2O +OH-,所以a结构是合理的,如果是b则应电离出NH2-和H3O+,氨水的电离方程式可以作为该结构更稳定的证据,故答案为:a;NH3 H2O NH4++OH-。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意氢键没有共价键牢固,与共价键相比,容易断裂。
20. 直线形 正四面体形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形
【详解】(1)BeCl2中心原子的价层电子对数为=2,孤电子对数为0,为直线形;
(2)SO中心原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为0,为正四面体形;
(3)SCl2中心原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为2,为V形;
(4)BF3中心原子的价层电子对数为=3,孤电子对数为0,为平面三角形;
(5)PF3中心原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为1,为三角锥形;
(6)NH中心原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为0,为正四面体形;
21.(1)碘单质、CCl4均为非极性分子,水为极性分子
(2)ZnCl2溶液中加入过量的NH3 H2O生成生成[Zn(NH3)4]2+
(3)乙烷只有1种氢,存在两种异构体,CH3-CH2-COOH不存在异构体。
【详解】(1)碘单质、CCl4均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大,故答案为:碘单质、CCl4均为非极性分子,水为极性分子。
(2)ZnCl2溶液中加入过量的NH3 H2O生成生成[Zn(NH3)4]2+,而不生成沉淀,故答案为:ZnCl2溶液中加入过量的NH3 H2O生成生成[Zn(NH3)4]2+。
(3)乙烷只有1种氢,羟基、羧基可以连同一碳上或者不同碳上,则存在两种异构体,CH3-CH2-COOH不存在异构体,故答案为:乙烷只有1种氢,存在两种异构体,CH3-CH2-COOH不存在异构体。
22. 单键、双键、三键 σ键、 π键 极性键、非极性键
【解析】略
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页