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 | 591.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-07 11:14:18 | ||
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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．氯元素有多种化合价，可形成等微粒。下列说法错误的是
A．中Cl原子的杂化方式均为杂化
B．基态原子核外电子的空间运动状态有9种
C．键角：
D．的空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得
2．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
3．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
4．下列有关分子空间结构的说法正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4
D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对
5．下列说法正确的是
A．乙醇中的-OH上的氢比水分子的-OH上的氢活泼
B．手性分子CH2=CHCH(CH2OH)CHO与足量的H2反应后仍是手性分子
C．酸性：H3PO4＜H3PO3
D．N2O的空间构型是直线形
6．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
7．关于价层电子对互斥理论说法错误的是
A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对
B．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
C．用该理论预测H2S和BF3的空间结构为V形和平面三角形
D．该理论一定能预测出多中心原子的分子、离子或原子团的空间构型
8．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．
9．、、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
10．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
11．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
12．下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是
A．由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成
B．共有3个能量相同的杂化轨道
C．每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一
D． sp2杂化轨道最多可形成2个键
13．下列说法中正确的是
A．CH4、C2H2、HCN都是含有极性键的非极性分子
B．CO2与SO2的中心原子杂化类型相同，立体构型相同
C．分子中含有1个手性碳原子
D．可以通过红外光谱仪来测定分子的相对分子质量
14．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
15．能与过量的反应得到一种固体M和单质H。下列说法正确的是
A．M中含离子键、极性共价键、配位键 B．的电子式为
C．H中键与键个数比为 D．和都属于极性分子
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．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是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。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸
含氧酸 Cl—OH
非羟基氧原子数 0 1 2 3
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①_______，②_______。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①_______，②_______。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_______，写出化学方程式：_______。
三、元素或物质推断题
18．主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的价电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B的单质在常温下均为气体，它们在高温下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下为液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。试回答下列问题：
(1)写出元素符号：B___________，D___________。
(2)写出元素原子的价电子排布：A___________，C___________。
(3)B与C在高温下完全反应后的生成物的化学式为___________，它是由___________(填“极性”或“非极性”)键形成的___________分子，分子的空间构型呈___________。
(4)A与B的单质以体积比2∶1形成的化合物的中心原子的杂化方式为___________，分子的空间构型呈___________。
19．三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。
元素 A B C
结构信息 原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子 原子核外M层有1个成对的p电子 原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子
(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。
(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。
上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp3杂化的是______(填序号)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．的结构式为：，的结构式为：，的结构式为，VSEPR模型均为四面体，中心原子价层电子对数均为4，因此Cl的杂化方式都是sp3，A正确；
B．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Cl原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级各有一个轨道，p能级各有3个轨道，共9个轨道。因此基态Cl原子的核外电子的空间运动状态有9种，B正确；
C．三种离子的Cl原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对越多，对成键电子排斥越强，键角越小，有2对孤电子对，空间结构呈V形，键角为105，有1对孤电子对，空间结构呈三角锥形，键角为107，没有孤电子对，空间结构呈四面体形，键角为10928，键角关系为：，C错误；
D．中心原子为O原子，杂化方式为sp3，结构式为 ，因此空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得，D正确；
故选C。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】A．HClO中H原子的最外层电子数为1＋1＝2，不满足8电子稳定结构，BF3中B元素化合价为＋3，B原子最外层电子数为3，所以3＋3＝6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为 1，F原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，F原子满足8电子结构，NCl3中P元素化合价为＋3，N原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，N原子满足8电子结构；Cl元素化合价为 1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故A错误；
B．P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体键角都为109°28′，故B错误；
C．BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，键角为180°；SO3中S原子是sp2杂化，分子为平面正三角形构型，键角为120°；NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝，为sp3杂化，为三角锥形，键角大约为107°；CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，为正四面体，键角为109°28′，分子中键角的大小：BeCl2＞SO3＞CCl4＞NH3，故C错误；
D．BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，故D正确；
故答案选D。
5．D
【详解】A．Na与水反应比Na与乙醇的反应更剧烈，说明水分子中的 OH上的氢比乙醇的 OH上的氢活泼，故A错误；
B．CH2=CHCH(CH2OH)CHO中连接 OH、H原子、 CHO、 CH＝CH2的碳原子为手性碳原子， CHO、 CH＝CH2与足量的H2反应后生成CH3CH2CH(CH2OH)2不属于手性分子，故B错误；
C．H3PO4非羟基氧原子数是1个，而H3PO3非羟基氧原子数是0个，则酸性是H3PO4>H3PO3，故C错误；
D．N2O与CO2为等电子体微粒，二者结构相似，故N2O是直线型，故D正确；
故答案为D
6．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。
7．D
【详解】A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，不包含π键中的电子对，A正确；
B．分子中键角越大，价层电子对之间的距离越小，相互排斥力越小，则分子越稳定，B正确；
C．H2S中S原子价层电子对数为：2+=4，且含有2个孤电子对，分子呈V形结构；BF3中B原子价层电子对数为：3+=3，且不含孤电子对，分子呈平面三角形结构，C正确；
D．该理论不能预测所有分子或离子的空间构型，如：许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型理论解释，D错误；
故合理选项是D。
8．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。
9．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。
10．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。
11．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。
12．D
【详解】A．参与杂化的轨道的能量是相近的，同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，可形成sp2杂化轨道，A项正确；
B．形成的杂化轨道能量相同，B项正确；
C．sp2杂化轨道是由一个s轨道与两个p轨道杂化而成的，所以每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一，C项正确；
D．杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，sp2杂化轨道最多可形成3个键，D项错误；
故选D。
13．C
【详解】A．CH4是正四面体结构，是含极性键的非极性分子，C2H2的结构式为H-CC-H，是既含极性键又含非极性键的非极性分子，而HCN的结构式为H-CN，是含极性键的极性分子，故A错误；
B．SO2分子中S原子的价层电子对数=2+(6-2×2)=2+1=3，S为sp2杂化，为V形结构；CO2分子中C原子的价层电子对数=2+(4-2×2)=2+0=2，C为sp杂化，为直线形结构，故B错误；
C．分子中只有左边第3个C原子连接了四个不同的原子或原子团，为手性碳原子，故C正确；
D．红外光谱仪器能测出分子中的化学键和官能团，可以用质谱仪测定分子的相对分子质量，故D错误；
故选C。
14．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。
15．A
【详解】A．能与过量的反应得到一种固体M和单质H，固体M是氯化铵，单质H是氮气，发生的反应为，据此解答。氯化铵中铵根离子和氯离子间存在离子键，氮原子和氢原子间存在极性共价键，其中中存在配位键，所以氯化铵中含离子键、极性共价键、配位键，故A正确；
B．的电子式为，故B错误；
C．单质H是，分子中含氮氮三键，键与键个数比为，故C错误；
D．的立体构型为三角锥形，结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，分子是由非极性键构成的非极性分子，故D错误；
故选：A。
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)
(2) H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O
(3) H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应 H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O
【详解】（1）从已知信息看，无非羟基氧的酸为弱酸。有一个非羟基氧的为中强酸。而有两个及以上的为强酸。
已知H3PO3为中强酸，则其结构中有1个非羟基氧，结构为。H3AsO3为弱酸，则没有非羟基氧，所有的均为-OH结构式为；答案为；；；
（2）与过量的碱反应生成正盐。从信息可知羟基可以电离出H+，H3PO3为二元酸对应的酸根为，而H3AsO3为三元酸其对应的酸根为。所以反应方程式为H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O和H3PO3+2NaOH=Na2H2AsO3+2H2O。答案为H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O；H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O；
（3）H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应生成盐AsCl3和H2O。所以方程式为H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O，答案为H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O。
18． O Na 1s1 2s22p2 CO2 极性 非极性 直线形 sp3 V形
【分析】主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，C最外层电子数是次外层电子数的2倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，则C为C元素；B与C在同一周期，C原子最外层电子数比B原子少2个，则B元素原子最外层电子数为6，则B为O元素；A与D同主族，A、D原子的价电子数都是1，处于ⅠA族，A单质在常温下为气体，则A为H元素；氢气与氧气在高温下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下是液体为H2O；水与D单质能激烈反应生成A的单质，所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子，则D为Na元素，以此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析知，A、B、C、D四种元素分别为H、O、C、Na，故答案为：O；Na；
(2) A为H，价电子排布为1s1，C为O，价电子排布为2s22p2，故答案为：1s1；2s22p2；
(3)碳与氧气在高温下完全反应后的生成物为CO2，结构式为：O=C=O，它是由极性键形成的非极性分子，为直线形结构，故答案为：CO2；极性；非极性；直线形；
(4)A与B的单质以体积比2∶1形成的化合物为水，H2O中氧原子采取sp3杂化，为V形结构，故答案为：sp3；V形。
19． ds 3d104s1 变大 NH3 C2H2 CH4 H2O ①③④
【分析】A元素原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子，则A元素原子的价电子排布式为2s22p3，则A为N元素；B元素原子核外M层有1个成对的p电子，则B元素原子的价电子排布式为3s23p4，故B为S元素；C元素原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子，则C元素原子核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu元素，然后根据物质结构及元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：A是N，B是S，C是Cu元素。
(1)C为Cu，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，其价电子排布式为3d104s1。
(2)A是N，其简单氢化物是NH3，NH3分子为三角锥形，键角是107°18′，当其结合一个H+形成，为正四面体形，键角是109°28′，可见NH3变为后，键角变大；
(3)①小黑球是N原子，①表示的物质为NH3，NH3分子中的中心原子N有3个σ键电子对，含有1个孤电子对，N杂化轨道数为4，采取sp3杂化；
②中小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，②表示的物质为C2H2，结构式是H—C≡C—H，中心原子C有2个σ键电子对，没有孤电子对，杂化轨道数为2，采取sp杂化；
③小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，为CH4，中心原子C有4个σ键电子对，没有孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；
④中小黑球与S同一主族，与N同一周期，则该原子是O原子，④表示的物质为H2O，中心原子O有2个σ键电子对，含有2个孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化。
可见上述四种物质分子中，中心原子采用sp3转化的物质序号是①③④。
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．氯元素有多种化合价，可形成等微粒。下列说法错误的是
A．中Cl原子的杂化方式均为杂化
B．基态原子核外电子的空间运动状态有9种
C．键角：
D．的空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得
2．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
3．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
4．下列有关分子空间结构的说法正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4
D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对
5．下列说法正确的是
A．乙醇中的-OH上的氢比水分子的-OH上的氢活泼
B．手性分子CH2=CHCH(CH2OH)CHO与足量的H2反应后仍是手性分子
C．酸性：H3PO4＜H3PO3
D．N2O的空间构型是直线形
6．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
7．关于价层电子对互斥理论说法错误的是
A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对
B．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
C．用该理论预测H2S和BF3的空间结构为V形和平面三角形
D．该理论一定能预测出多中心原子的分子、离子或原子团的空间构型
8．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．
9．、、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
10．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
11．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
12．下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是
A．由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成
B．共有3个能量相同的杂化轨道
C．每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一
D． sp2杂化轨道最多可形成2个键
13．下列说法中正确的是
A．CH4、C2H2、HCN都是含有极性键的非极性分子
B．CO2与SO2的中心原子杂化类型相同，立体构型相同
C．分子中含有1个手性碳原子
D．可以通过红外光谱仪来测定分子的相对分子质量
14．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
15．能与过量的反应得到一种固体M和单质H。下列说法正确的是
A．M中含离子键、极性共价键、配位键 B．的电子式为
C．H中键与键个数比为 D．和都属于极性分子
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．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是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。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸
含氧酸 Cl—OH
非羟基氧原子数 0 1 2 3
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①_______，②_______。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①_______，②_______。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_______，写出化学方程式：_______。
三、元素或物质推断题
18．主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的价电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B的单质在常温下均为气体，它们在高温下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下为液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。试回答下列问题：
(1)写出元素符号：B___________，D___________。
(2)写出元素原子的价电子排布：A___________，C___________。
(3)B与C在高温下完全反应后的生成物的化学式为___________，它是由___________(填“极性”或“非极性”)键形成的___________分子，分子的空间构型呈___________。
(4)A与B的单质以体积比2∶1形成的化合物的中心原子的杂化方式为___________，分子的空间构型呈___________。
19．三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。
元素 A B C
结构信息 原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子 原子核外M层有1个成对的p电子 原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子
(1)C元素位于元素周期表中______区，C元素原子的价电子排布式为______。
(2)A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)下列分子结构图中“●”表示某种元素的原子，①中“●”表示A元素的原子，②③中“●”表示的原子其元素与A元素同周期，④中“●”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“○”均表示氢原子，小黑点“·”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。
上述四种物质的分子式分别为______、______、______、______，中心原子采取sp3杂化的是______(填序号)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．的结构式为：，的结构式为：，的结构式为，VSEPR模型均为四面体，中心原子价层电子对数均为4，因此Cl的杂化方式都是sp3，A正确；
B．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Cl原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级各有一个轨道，p能级各有3个轨道，共9个轨道。因此基态Cl原子的核外电子的空间运动状态有9种，B正确；
C．三种离子的Cl原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对越多，对成键电子排斥越强，键角越小，有2对孤电子对，空间结构呈V形，键角为105，有1对孤电子对，空间结构呈三角锥形，键角为107，没有孤电子对，空间结构呈四面体形，键角为10928，键角关系为：，C错误；
D．中心原子为O原子，杂化方式为sp3，结构式为 ，因此空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得，D正确；
故选C。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】A．HClO中H原子的最外层电子数为1＋1＝2，不满足8电子稳定结构，BF3中B元素化合价为＋3，B原子最外层电子数为3，所以3＋3＝6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为 1，F原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，F原子满足8电子结构，NCl3中P元素化合价为＋3，N原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，N原子满足8电子结构；Cl元素化合价为 1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故A错误；
B．P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体键角都为109°28′，故B错误；
C．BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，键角为180°；SO3中S原子是sp2杂化，分子为平面正三角形构型，键角为120°；NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝，为sp3杂化，为三角锥形，键角大约为107°；CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，为正四面体，键角为109°28′，分子中键角的大小：BeCl2＞SO3＞CCl4＞NH3，故C错误；
D．BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，故D正确；
故答案选D。
5．D
【详解】A．Na与水反应比Na与乙醇的反应更剧烈，说明水分子中的 OH上的氢比乙醇的 OH上的氢活泼，故A错误；
B．CH2=CHCH(CH2OH)CHO中连接 OH、H原子、 CHO、 CH＝CH2的碳原子为手性碳原子， CHO、 CH＝CH2与足量的H2反应后生成CH3CH2CH(CH2OH)2不属于手性分子，故B错误；
C．H3PO4非羟基氧原子数是1个，而H3PO3非羟基氧原子数是0个，则酸性是H3PO4>H3PO3，故C错误；
D．N2O与CO2为等电子体微粒，二者结构相似，故N2O是直线型，故D正确；
故答案为D
6．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。
7．D
【详解】A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，不包含π键中的电子对，A正确；
B．分子中键角越大，价层电子对之间的距离越小，相互排斥力越小，则分子越稳定，B正确；
C．H2S中S原子价层电子对数为：2+=4，且含有2个孤电子对，分子呈V形结构；BF3中B原子价层电子对数为：3+=3，且不含孤电子对，分子呈平面三角形结构，C正确；
D．该理论不能预测所有分子或离子的空间构型，如：许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型理论解释，D错误；
故合理选项是D。
8．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。
9．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。
10．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。
11．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。
12．D
【详解】A．参与杂化的轨道的能量是相近的，同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，可形成sp2杂化轨道，A项正确；
B．形成的杂化轨道能量相同，B项正确；
C．sp2杂化轨道是由一个s轨道与两个p轨道杂化而成的，所以每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一，C项正确；
D．杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，sp2杂化轨道最多可形成3个键，D项错误；
故选D。
13．C
【详解】A．CH4是正四面体结构，是含极性键的非极性分子，C2H2的结构式为H-CC-H，是既含极性键又含非极性键的非极性分子，而HCN的结构式为H-CN，是含极性键的极性分子，故A错误；
B．SO2分子中S原子的价层电子对数=2+(6-2×2)=2+1=3，S为sp2杂化，为V形结构；CO2分子中C原子的价层电子对数=2+(4-2×2)=2+0=2，C为sp杂化，为直线形结构，故B错误；
C．分子中只有左边第3个C原子连接了四个不同的原子或原子团，为手性碳原子，故C正确；
D．红外光谱仪器能测出分子中的化学键和官能团，可以用质谱仪测定分子的相对分子质量，故D错误；
故选C。
14．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。
15．A
【详解】A．能与过量的反应得到一种固体M和单质H，固体M是氯化铵，单质H是氮气，发生的反应为，据此解答。氯化铵中铵根离子和氯离子间存在离子键，氮原子和氢原子间存在极性共价键，其中中存在配位键，所以氯化铵中含离子键、极性共价键、配位键，故A正确；
B．的电子式为，故B错误；
C．单质H是，分子中含氮氮三键，键与键个数比为，故C错误；
D．的立体构型为三角锥形，结构不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子，分子是由非极性键构成的非极性分子，故D错误；
故选：A。
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)
(2) H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O
(3) H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应 H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O
【详解】（1）从已知信息看，无非羟基氧的酸为弱酸。有一个非羟基氧的为中强酸。而有两个及以上的为强酸。
已知H3PO3为中强酸，则其结构中有1个非羟基氧，结构为。H3AsO3为弱酸，则没有非羟基氧，所有的均为-OH结构式为；答案为；；；
（2）与过量的碱反应生成正盐。从信息可知羟基可以电离出H+，H3PO3为二元酸对应的酸根为，而H3AsO3为三元酸其对应的酸根为。所以反应方程式为H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O和H3PO3+2NaOH=Na2H2AsO3+2H2O。答案为H3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O；H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O；
（3）H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应生成盐AsCl3和H2O。所以方程式为H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O，答案为H3AsO3+3HCl=AsCl3+3H2O。
18． O Na 1s1 2s22p2 CO2 极性 非极性 直线形 sp3 V形
【分析】主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，C最外层电子数是次外层电子数的2倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，则C为C元素；B与C在同一周期，C原子最外层电子数比B原子少2个，则B元素原子最外层电子数为6，则B为O元素；A与D同主族，A、D原子的价电子数都是1，处于ⅠA族，A单质在常温下为气体，则A为H元素；氢气与氧气在高温下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下是液体为H2O；水与D单质能激烈反应生成A的单质，所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子，则D为Na元素，以此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析知，A、B、C、D四种元素分别为H、O、C、Na，故答案为：O；Na；
(2) A为H，价电子排布为1s1，C为O，价电子排布为2s22p2，故答案为：1s1；2s22p2；
(3)碳与氧气在高温下完全反应后的生成物为CO2，结构式为：O=C=O，它是由极性键形成的非极性分子，为直线形结构，故答案为：CO2；极性；非极性；直线形；
(4)A与B的单质以体积比2∶1形成的化合物为水，H2O中氧原子采取sp3杂化，为V形结构，故答案为：sp3；V形。
19． ds 3d104s1 变大 NH3 C2H2 CH4 H2O ①③④
【分析】A元素原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子，则A元素原子的价电子排布式为2s22p3，则A为N元素；B元素原子核外M层有1个成对的p电子，则B元素原子的价电子排布式为3s23p4，故B为S元素；C元素原子核外M层充满电子，N层有1个未成对的s电子，则C元素原子核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu元素，然后根据物质结构及元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：A是N，B是S，C是Cu元素。
(1)C为Cu，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，其价电子排布式为3d104s1。
(2)A是N，其简单氢化物是NH3，NH3分子为三角锥形，键角是107°18′，当其结合一个H+形成，为正四面体形，键角是109°28′，可见NH3变为后，键角变大；
(3)①小黑球是N原子，①表示的物质为NH3，NH3分子中的中心原子N有3个σ键电子对，含有1个孤电子对，N杂化轨道数为4，采取sp3杂化；
②中小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，②表示的物质为C2H2，结构式是H—C≡C—H，中心原子C有2个σ键电子对，没有孤电子对，杂化轨道数为2，采取sp杂化；
③小黑球与N同一周期，结合其形成4对共用电子对，可知其为C原子，为CH4，中心原子C有4个σ键电子对，没有孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；
④中小黑球与S同一主族，与N同一周期，则该原子是O原子，④表示的物质为H2O，中心原子O有2个σ键电子对，含有2个孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化。
可见上述四种物质分子中，中心原子采用sp3转化的物质序号是①③④。
答案第1页，共2页
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