2024苏教版高中化学选择性必修2同步练习题--第1课时 分子的空间结构模型（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学选择性必修2同步练习题--第1课时 分子的空间结构模型（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1019.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 17:28:34 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子的空间结构
第1课时 分子的空间结构模型
基础过关练
题组一 杂化轨道类型及概念判断
1.鲍林曾获得诺贝尔奖不同奖项,杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角大小的比较,得出的结论正确的是( )
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
C.sp3杂化轨道的夹角最大
D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角大小相等
2.下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键
D.杂化轨道可用于形成σ键
3.(经典题)有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C.CH4、NH3、H2O的空间结构都可以用sp3杂化轨道解释
D.杂化轨道全部参与形成化学键
4.(经典题)(2022山西运城联考)一定条件下,乙烯(CH2CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是( )
A.HCl分子中的σ键为s-s σ键
B.1个乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
4.C.乙烯分子中两个碳原子的未参与杂化的2p轨道形成π键
D.氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
5.(2022河北衡水第十四中学月考)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醛、甲醇分子内C原子的轨道杂化类型分别为( )
A.sp2 sp2 B.sp3 sp2
C.sp2 sp3 D.sp sp3
题组二 杂化轨道与分子空间结构
6.下列分子中的中心原子为sp杂化,分子的空间结构为直线形,且分子中没有π键的是( )
A. B.CO2
C.BeCl2 D.BBr3
7.(经典题)(2023重庆巴蜀中学月考)氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有原子都达到稳定结构,则下列关于氢氰酸分子结构的表述中,不正确的是( )
A.HCN的电子式为H:C N
B.分子呈直线形
C.中心碳原子采用sp杂化
D.分子中含有2个σ键,2个π键
8.氮的最高价氧化物为无色晶体,它由N和N构成,已知其阴离子为平面三角形,阳离子中氮原子的杂化方式为sp,则其阳离子的空间结构和阴离子中氮原子的杂化方式为 ( )
A.直线形 sp2
B.V形 sp
C.平面三角形 sp2
D.平面三角形 sp3
题组三 利用价层电子对互斥模型判断分子或
离子的空间结构
9.(2022浙江精诚联盟联考)下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是( )
A.N B.
C.BF3 D.S
10.(2022河南三门峡第一高级中学月考)用价层电子对互斥模型预测,下列分子构型与H2O相似,都为V形的是( )
①OF2 ②BeCl2 ③SO2 ④CO2
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
11.(2022山东烟台期末)关于价层电子对互斥模型说法错误的是( )
A.分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
B.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子越稳定
C.用该模型预测H2S和BF3的空间结构分别为V形和平面三角形
D.该模型一定能预测出所有分子、离子或原子团的空间构型
12.(2023江苏南通期中)下列关于含氯微粒的说法不正确的是( )
A.Cl的空间构型为V形
B.ClO2属于共价化合物
C.Cl的键角为120°
D.Cl的中心原子轨道杂化类型为sp3
13.(2023江苏苏州期中)下列说法正确的是 ( )
A.SO2的水溶液不能导电
B.SO2的键角比SO3的键角大
C.S的空间构型为平面三角形
D.S中S原子的轨道杂化类型为sp3
14.(2023福建龙岩第一中学月考)科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(该分子结构如图所示)。下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中4个氮原子共平面
C.该分子中的中心氮原子采用sp2杂化
D.该分子中∠NNN小于109°28'
15.(2023河北邢台第一中学月考)氯元素有多种化合价,可形成Cl2O、Cl-、ClO-、Cl、Cl、Cl等微粒。下列说法错误的是( )
A.键角:Cl>Cl>Cl
B.Cl2O的空间构型为V形
C.Cl、Cl、Cl中Cl的杂化方式相同
D.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
题组四 等电子原理及其应用
16.下列物质互为等电子体的一组是( )
A.CH4和N B.B3N3H6和C8H8
C.F-和Mg D.H2O和CH4
17.通常把原子数和价电子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似,则下列有关说法正确的是( )
A.CH4和N互为等电子体,键角均为60°
B.N和C互为等电子体,空间结构都是三角锥形
C.H3O+和PCl3互为等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯互为等电子体,B3N3H6分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道
能力提升练
题组一 杂化轨道理论的应用
1.(2023湖北十堰普通高中协作体月考,)下列关于分子结构的说法正确的是( )
A.凡几何构型为正四面体形的分子,其键角均为109°28'
B.凡分子的空间构型为平面三角形,中心原子均采用sp2杂化
C.凡中心原子采用sp3杂化的分子,其空间构型都是正四面体形
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化
2.(2022辽宁辽河油田第二高级中学开学考试)A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体; B的水溶液常用作医用消毒液;C有臭鸡蛋气味;D为烃(烃只含C、H元素)。下列判断错误的是( )
A.D分子的中心原子采用sp3杂化
B.C分子中的σ键由1s轨道与sp3轨道重叠形成
C.B为极性分子,但分子中同时含有极性键和非极性键
D.组成A的元素的氢化物的沸点在同主族元素氢化物中最低
3.(2022吉林长春外国语学校期末,)下列说法中正确的是( )
A.NCl3分子呈三角锥形,这是氮原子采用sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道“混杂”形成的
C.中心原子采用sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形、三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
题组二 根据价层电子对互斥模型判断分子或
离子的空间结构
4.(2023江苏苏锡常镇四市教学情况调研)硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。下列有关说法正确的是( )
A.S的空间构型为正四面体形
B.S8是共价晶体
C.SO2和SO3中的键角相等
D.H2S的沸点高于H2O
5.C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是( )
A.它们互为等电子体,碳原子均采用sp2杂化
B.C与NH3、H3O+互为等电子体,空间构型均为正四面体形
C.C中的碳原子采用sp2杂化,所有原子均共面
D.C与OH-形成的化合物中含有离子键
6.(2022重庆实验中学月考,)从微粒结构角度分析,下列说法错误的是( )
A.的空间结构为V形,中心原子的杂化方式为sp3
B.ZnCO3中阴离子的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2
C.H2S、SO2、SO3的气态分子中,H2S的中心原子价电子对数与其他分子不同
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S原子的轨道杂化类型相同
答案与分层梯度式解析
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子的空间结构
第1课时 分子的空间结构模型
基础过关练
对应主书P55
1.A 2.A 3.D 4.A 5.C 6.C 7.A 8.A
9.C 10.C 11.D 12.C 13.D 14.D 15.A 16.A
17.D
1.A sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°。
2.A 同一原子中参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道能量集中,有利于形成牢固的化学键,故C项正确;杂化轨道可用于形成σ键,故D项正确。
3.D 杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等,杂化后轨道的形状发生了改变,A正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的空间构型分别为四面体形、平面三角形和直线形,因此其杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°,B正确;CH4、NH3、H2O的中心原子均采用sp3杂化,它们的空间结构都可用sp3杂化轨道解释,C正确;杂化轨道可以部分参与形成化学键,如NH3中N发生sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个杂化轨道参与形成了化学键,D错误。
4.A 氯化氢分子中的σ键为s-p σ键,A错误;单键为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,则1个乙烯分子中含有5个σ键和1个π键,B正确;乙烯分子中两个不饱和碳原子采用sp2杂化,未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成1个π键,C正确;氯乙烷分子中的两个碳原子都为饱和碳原子,这两个C原子的杂化方式都为sp3,D正确。
5.C HCHO、CH3OH分子中中心原子C分别采取sp2杂化、sp3杂化。
6.C 和CO2中的C原子均采用sp杂化,且都含有π键;BeCl2分子中Be采用sp杂化,分子的空间构型为直线形,没形成π键;BBr3中B原子采用sp2杂化,没有π键,分子的空间构型为平面三角形。选C。
7.A HCN的电子式为H··C N··,A错误;HCN中碳原子采用sp杂化,分子呈直线形,B正确;HCN中碳原子采用sp杂化,C正确;分子中含有2个σ键,2个π键,D正确。
8.A N的空间结构为平面三角形,其中氮原子的杂化方式为sp2;N中氮原子的杂化方式为sp,N的空间构型为直线形。
9.C N的价电子对数==3,VSEPR模型为平面三角形,N中N原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以其空间结构为V形,A错误;的价电子对数==4,VSEPR模型为四面体形,Cl中Cl原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,B错误;BF3的价电子对数==3,VSEPR模型为平面三角形,该分子的价电子对全是成键电子对,所以其空间结构也为平面三角形,C正确;S的价电子对数==4,VSEPR模型为四面体形,S中S原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以S的空间结构为三角锥形,D错误。
10.C OF2分子中,O的价电子对数==4,O原子最外层有2对孤电子对,分子呈V形,结构式为,①符合题意;BeCl2分子的价电子对数==2,中心原子Be上不存在孤电子对,BeCl2分子呈直线形,②不符合题意;SO2分子的价电子对数==3,中心原子S上含有1对孤电子对,SO2分子呈V形,③符合题意;CO2分子的价电子对数==2,结构式为OCO,CO2分子呈直线形结构,④不符合题意。选C。
11.D 分子中价电子对相互排斥使得价电子对向空间不同方向伸展,从而决定了分子的空间结构,A正确;分子中键角越大,价电子对距离越远,价电子对相互排斥力越小,分子能量越低,分子越稳定,B正确;H2S的中心原子S的价电子对数为=4,有两对孤电子对,分子的空间构型呈V形,BF3的中心原子价电子对数为=3,其中心原子B无孤电子对,分子的空间构型呈平面三角形,C正确;该模型并不能预测所有分子或离子的空间构型,比如许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型解释,D错误。
12.C Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl含两对孤电子对,Cl的空间构型为V形,A正确;ClO2为共价化合物,B正确;Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl含一对孤电子对,Cl的空间构型为三角锥形,键角不是120°,C错误;Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl的轨道杂化类型为sp3,D正确。
13.D SO2的水溶液为亚硫酸溶液,溶液中含有可自由移动的H+、等,能够导电,A不正确;SO2与SO3的中心原子S都采用sp2杂化,SO2的中心原子S上存在孤电子对,由于孤电子对比成键电子对更靠近中心原子的原子核,因而价电子对之间的斥力大小顺序为: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SO2的键角比SO3的键角小,B不正确;S的中心原子S采用sp3杂化,S上有一对孤电子对,其空间构型为三角锥形,C不正确;S的价电子对数为=4,所以其中心原子S的轨道杂化类型为sp3,D正确。
14.D 不同原子之间形成的共价键为极性共价键,分子中N、O之间形成的共价键是极性键,A错误;中心N原子采用sp3杂化,则分子中4个氮原子无法共面,B错误,C错误;中心氮原子的杂化方式为sp3,其杂化轨道上有一对孤电子对,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,因此该分子中∠NNN小于109°28',D正确。
15.A Cl、Cl、Cl的中心原子Cl的价电子对数分别为=4、=4、=4,都采用sp3杂化,中心原子上的孤电子对数分别为2、1、0,中心原子上孤电子对数越多对成键电子对的斥力越大,则键角:Cl16.A 等电子体具有相同的价电子数和原子数。分析可知A项正确。
17.D CH4和N互为等电子体,都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不正确;N和C互为等电子体,其空间结构均为平面三角形,B项不正确;H3O+和PCl3的价电子数不相等,不互为等电子体,C项不正确;B3N3H6和苯互为等电子体,B3N3H6的空间结构与苯相似,分子中存在“肩并肩”重叠的原子轨道,D项正确。
能力提升练
对应主书P57
1.B 2.D 3.C 4.A 5.C 6.D
1.B 几何构型为正四面体形的分子,其键角可能为109°28',也可能为60°,A错误;分子的空间构型为平面三角形,该分子的价电子对数为3且无孤电子对,中心原子采用sp2杂化,B正确;中心原子采用sp3杂化的分子,其空间构型可能是四面体形,也可能是三角锥形或V形,C错误;AB3型的共价化合物,其中心原子A可能采用sp3杂化,也可能采用sp2杂化,D错误。
2.D A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体,A是F2;B的水溶液常用作医用消毒液,B是H2O2;C有臭鸡蛋气味,C是H2S;D为烃,D是C2H6。C2H6分子中,C原子采用sp3杂化,A正确;C是H2S分子,H2S中S原子采用sp3杂化,H原子的1s轨道与S原子的sp3轨道重叠形成H—S σ键,B正确;H2O2为极性分子,其分子中同时含有极性键和非极性键,C正确;HF分子间能形成氢键,HF的沸点大于与F同主族的其他元素的氢化物,D错误。
3.C NCl3的中心原子N采用sp3杂化,A错误;原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道“混杂”起来,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道,B错误;中心原子采用sp3杂化的分子的空间构型可能为四面体形(如甲烷)、三角锥形(如NH3)、V形(如H2O),C正确;某些AB3型的分子(如NH3、PCl3)呈三角锥形,D错误。
4.A S中硫原子形成4个共价键,空间构型为正四面体形,A正确;S8是分子晶体,B错误;SO2和SO3中硫原子均采用sp2杂化,其中二氧化硫的中心原子S上存在一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力,故两者的键角不相等,C错误;水分子间能形成氢键导致沸点升高,故H2S的沸点低于H2O,D错误。
5.C 等电子体的价电子数和原子数都相等,甲烷分子变成C、—CH3、C时,失去的分别是H-、氢原子和H+,原子个数相同,价电子数不同,A项错误;C、NH3、H3O+的价电子数和原子数都相等,三者互为等电子体,其空间构型均为三角锥形,不是正四面体形,B项错误;C中的碳原子价电子对数为(4-1+3×1)÷2=3,碳原子采用sp2杂化,C的空间构型为平面三角形,所有原子均共面,C项正确;C与OH-形成的化合物为CH3OH,只含有共价键,不含有离子键,D项错误。
6.D 将中一个碘原子看成中心原子,另两个是配位原子,中心原子的价电子对数==4,中心原子的杂化方式为sp3,其空间结构为V形,A正确;构成ZnCO3的阴离子为C,其价电子对数==3,C原子的杂化方式为sp2,C的空间构型为平面三角形,B正确;H2S、SO2、SO3分子中,中心原子价电子对数分别是=4、=3、=3,中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2S,C正确;单分子SO3中S原子价电子对数为=3,其中心原子S的杂化方式为sp2,为平面结构,根据三聚分子结构为可知,其S原子的杂化方式为sp3,D错误。
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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子的空间结构
第1课时 分子的空间结构模型
基础过关练
题组一 杂化轨道类型及概念判断
1.鲍林曾获得诺贝尔奖不同奖项,杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角大小的比较,得出的结论正确的是( )
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
C.sp3杂化轨道的夹角最大
D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角大小相等
2.下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键
D.杂化轨道可用于形成σ键
3.(经典题)有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C.CH4、NH3、H2O的空间结构都可以用sp3杂化轨道解释
D.杂化轨道全部参与形成化学键
4.(经典题)(2022山西运城联考)一定条件下,乙烯(CH2CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是( )
A.HCl分子中的σ键为s-s σ键
B.1个乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
4.C.乙烯分子中两个碳原子的未参与杂化的2p轨道形成π键
D.氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
5.(2022河北衡水第十四中学月考)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醛、甲醇分子内C原子的轨道杂化类型分别为( )
A.sp2 sp2 B.sp3 sp2
C.sp2 sp3 D.sp sp3
题组二 杂化轨道与分子空间结构
6.下列分子中的中心原子为sp杂化,分子的空间结构为直线形,且分子中没有π键的是( )
A. B.CO2
C.BeCl2 D.BBr3
7.(经典题)(2023重庆巴蜀中学月考)氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有原子都达到稳定结构,则下列关于氢氰酸分子结构的表述中,不正确的是( )
A.HCN的电子式为H:C N
B.分子呈直线形
C.中心碳原子采用sp杂化
D.分子中含有2个σ键,2个π键
8.氮的最高价氧化物为无色晶体,它由N和N构成,已知其阴离子为平面三角形,阳离子中氮原子的杂化方式为sp,则其阳离子的空间结构和阴离子中氮原子的杂化方式为 ( )
A.直线形 sp2
B.V形 sp
C.平面三角形 sp2
D.平面三角形 sp3
题组三 利用价层电子对互斥模型判断分子或
离子的空间结构
9.(2022浙江精诚联盟联考)下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是( )
A.N B.
C.BF3 D.S
10.(2022河南三门峡第一高级中学月考)用价层电子对互斥模型预测,下列分子构型与H2O相似,都为V形的是( )
①OF2 ②BeCl2 ③SO2 ④CO2
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
11.(2022山东烟台期末)关于价层电子对互斥模型说法错误的是( )
A.分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
B.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子越稳定
C.用该模型预测H2S和BF3的空间结构分别为V形和平面三角形
D.该模型一定能预测出所有分子、离子或原子团的空间构型
12.(2023江苏南通期中)下列关于含氯微粒的说法不正确的是( )
A.Cl的空间构型为V形
B.ClO2属于共价化合物
C.Cl的键角为120°
D.Cl的中心原子轨道杂化类型为sp3
13.(2023江苏苏州期中)下列说法正确的是 ( )
A.SO2的水溶液不能导电
B.SO2的键角比SO3的键角大
C.S的空间构型为平面三角形
D.S中S原子的轨道杂化类型为sp3
14.(2023福建龙岩第一中学月考)科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(该分子结构如图所示)。下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中4个氮原子共平面
C.该分子中的中心氮原子采用sp2杂化
D.该分子中∠NNN小于109°28'
15.(2023河北邢台第一中学月考)氯元素有多种化合价,可形成Cl2O、Cl-、ClO-、Cl、Cl、Cl等微粒。下列说法错误的是( )
A.键角:Cl>Cl>Cl
B.Cl2O的空间构型为V形
C.Cl、Cl、Cl中Cl的杂化方式相同
D.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
题组四 等电子原理及其应用
16.下列物质互为等电子体的一组是( )
A.CH4和N B.B3N3H6和C8H8
C.F-和Mg D.H2O和CH4
17.通常把原子数和价电子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似,则下列有关说法正确的是( )
A.CH4和N互为等电子体,键角均为60°
B.N和C互为等电子体,空间结构都是三角锥形
C.H3O+和PCl3互为等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯互为等电子体,B3N3H6分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道
能力提升练
题组一 杂化轨道理论的应用
1.(2023湖北十堰普通高中协作体月考,)下列关于分子结构的说法正确的是( )
A.凡几何构型为正四面体形的分子,其键角均为109°28'
B.凡分子的空间构型为平面三角形,中心原子均采用sp2杂化
C.凡中心原子采用sp3杂化的分子,其空间构型都是正四面体形
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化
2.(2022辽宁辽河油田第二高级中学开学考试)A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体; B的水溶液常用作医用消毒液;C有臭鸡蛋气味;D为烃(烃只含C、H元素)。下列判断错误的是( )
A.D分子的中心原子采用sp3杂化
B.C分子中的σ键由1s轨道与sp3轨道重叠形成
C.B为极性分子,但分子中同时含有极性键和非极性键
D.组成A的元素的氢化物的沸点在同主族元素氢化物中最低
3.(2022吉林长春外国语学校期末,)下列说法中正确的是( )
A.NCl3分子呈三角锥形,这是氮原子采用sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道“混杂”形成的
C.中心原子采用sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形、三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
题组二 根据价层电子对互斥模型判断分子或
离子的空间结构
4.(2023江苏苏锡常镇四市教学情况调研)硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。下列有关说法正确的是( )
A.S的空间构型为正四面体形
B.S8是共价晶体
C.SO2和SO3中的键角相等
D.H2S的沸点高于H2O
5.C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是( )
A.它们互为等电子体,碳原子均采用sp2杂化
B.C与NH3、H3O+互为等电子体,空间构型均为正四面体形
C.C中的碳原子采用sp2杂化,所有原子均共面
D.C与OH-形成的化合物中含有离子键
6.(2022重庆实验中学月考,)从微粒结构角度分析,下列说法错误的是( )
A.的空间结构为V形,中心原子的杂化方式为sp3
B.ZnCO3中阴离子的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2
C.H2S、SO2、SO3的气态分子中,H2S的中心原子价电子对数与其他分子不同
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S原子的轨道杂化类型相同
答案与分层梯度式解析
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子的空间结构
第1课时 分子的空间结构模型
基础过关练
对应主书P55
1.A 2.A 3.D 4.A 5.C 6.C 7.A 8.A
9.C 10.C 11.D 12.C 13.D 14.D 15.A 16.A
17.D
1.A sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°。
2.A 同一原子中参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道能量集中,有利于形成牢固的化学键,故C项正确;杂化轨道可用于形成σ键,故D项正确。
3.D 杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等,杂化后轨道的形状发生了改变,A正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的空间构型分别为四面体形、平面三角形和直线形,因此其杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°,B正确;CH4、NH3、H2O的中心原子均采用sp3杂化,它们的空间结构都可用sp3杂化轨道解释,C正确;杂化轨道可以部分参与形成化学键,如NH3中N发生sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个杂化轨道参与形成了化学键,D错误。
4.A 氯化氢分子中的σ键为s-p σ键,A错误;单键为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,则1个乙烯分子中含有5个σ键和1个π键,B正确;乙烯分子中两个不饱和碳原子采用sp2杂化,未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成1个π键,C正确;氯乙烷分子中的两个碳原子都为饱和碳原子,这两个C原子的杂化方式都为sp3,D正确。
5.C HCHO、CH3OH分子中中心原子C分别采取sp2杂化、sp3杂化。
6.C 和CO2中的C原子均采用sp杂化,且都含有π键;BeCl2分子中Be采用sp杂化,分子的空间构型为直线形,没形成π键;BBr3中B原子采用sp2杂化,没有π键,分子的空间构型为平面三角形。选C。
7.A HCN的电子式为H··C N··,A错误;HCN中碳原子采用sp杂化,分子呈直线形,B正确;HCN中碳原子采用sp杂化,C正确;分子中含有2个σ键,2个π键,D正确。
8.A N的空间结构为平面三角形,其中氮原子的杂化方式为sp2;N中氮原子的杂化方式为sp,N的空间构型为直线形。
9.C N的价电子对数==3,VSEPR模型为平面三角形,N中N原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以其空间结构为V形,A错误;的价电子对数==4,VSEPR模型为四面体形,Cl中Cl原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,B错误;BF3的价电子对数==3,VSEPR模型为平面三角形,该分子的价电子对全是成键电子对,所以其空间结构也为平面三角形,C正确;S的价电子对数==4,VSEPR模型为四面体形,S中S原子的杂化轨道上有1对孤电子对,所以S的空间结构为三角锥形,D错误。
10.C OF2分子中,O的价电子对数==4,O原子最外层有2对孤电子对,分子呈V形,结构式为,①符合题意;BeCl2分子的价电子对数==2,中心原子Be上不存在孤电子对,BeCl2分子呈直线形,②不符合题意;SO2分子的价电子对数==3,中心原子S上含有1对孤电子对,SO2分子呈V形,③符合题意;CO2分子的价电子对数==2,结构式为OCO,CO2分子呈直线形结构,④不符合题意。选C。
11.D 分子中价电子对相互排斥使得价电子对向空间不同方向伸展,从而决定了分子的空间结构,A正确;分子中键角越大,价电子对距离越远,价电子对相互排斥力越小,分子能量越低,分子越稳定,B正确;H2S的中心原子S的价电子对数为=4,有两对孤电子对,分子的空间构型呈V形,BF3的中心原子价电子对数为=3,其中心原子B无孤电子对,分子的空间构型呈平面三角形,C正确;该模型并不能预测所有分子或离子的空间构型,比如许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型解释,D错误。
12.C Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl含两对孤电子对,Cl的空间构型为V形,A正确;ClO2为共价化合物,B正确;Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl含一对孤电子对,Cl的空间构型为三角锥形,键角不是120°,C错误;Cl的价电子对数为=4,其中心原子Cl的轨道杂化类型为sp3,D正确。
13.D SO2的水溶液为亚硫酸溶液,溶液中含有可自由移动的H+、等,能够导电,A不正确;SO2与SO3的中心原子S都采用sp2杂化,SO2的中心原子S上存在孤电子对,由于孤电子对比成键电子对更靠近中心原子的原子核,因而价电子对之间的斥力大小顺序为: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SO2的键角比SO3的键角小,B不正确;S的中心原子S采用sp3杂化,S上有一对孤电子对,其空间构型为三角锥形,C不正确;S的价电子对数为=4,所以其中心原子S的轨道杂化类型为sp3,D正确。
14.D 不同原子之间形成的共价键为极性共价键,分子中N、O之间形成的共价键是极性键,A错误;中心N原子采用sp3杂化,则分子中4个氮原子无法共面,B错误,C错误;中心氮原子的杂化方式为sp3,其杂化轨道上有一对孤电子对,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,因此该分子中∠NNN小于109°28',D正确。
15.A Cl、Cl、Cl的中心原子Cl的价电子对数分别为=4、=4、=4,都采用sp3杂化,中心原子上的孤电子对数分别为2、1、0,中心原子上孤电子对数越多对成键电子对的斥力越大,则键角:Cl
17.D CH4和N互为等电子体,都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不正确;N和C互为等电子体,其空间结构均为平面三角形,B项不正确;H3O+和PCl3的价电子数不相等,不互为等电子体,C项不正确;B3N3H6和苯互为等电子体,B3N3H6的空间结构与苯相似,分子中存在“肩并肩”重叠的原子轨道,D项正确。
能力提升练
对应主书P57
1.B 2.D 3.C 4.A 5.C 6.D
1.B 几何构型为正四面体形的分子,其键角可能为109°28',也可能为60°,A错误;分子的空间构型为平面三角形,该分子的价电子对数为3且无孤电子对,中心原子采用sp2杂化,B正确;中心原子采用sp3杂化的分子,其空间构型可能是四面体形,也可能是三角锥形或V形,C错误;AB3型的共价化合物,其中心原子A可能采用sp3杂化,也可能采用sp2杂化,D错误。
2.D A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体,A是F2;B的水溶液常用作医用消毒液,B是H2O2;C有臭鸡蛋气味,C是H2S;D为烃,D是C2H6。C2H6分子中,C原子采用sp3杂化,A正确;C是H2S分子,H2S中S原子采用sp3杂化,H原子的1s轨道与S原子的sp3轨道重叠形成H—S σ键,B正确;H2O2为极性分子,其分子中同时含有极性键和非极性键,C正确;HF分子间能形成氢键,HF的沸点大于与F同主族的其他元素的氢化物,D错误。
3.C NCl3的中心原子N采用sp3杂化,A错误;原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道“混杂”起来,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道,B错误;中心原子采用sp3杂化的分子的空间构型可能为四面体形(如甲烷)、三角锥形(如NH3)、V形(如H2O),C正确;某些AB3型的分子(如NH3、PCl3)呈三角锥形,D错误。
4.A S中硫原子形成4个共价键,空间构型为正四面体形,A正确;S8是分子晶体,B错误;SO2和SO3中硫原子均采用sp2杂化,其中二氧化硫的中心原子S上存在一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力,故两者的键角不相等,C错误;水分子间能形成氢键导致沸点升高,故H2S的沸点低于H2O,D错误。
5.C 等电子体的价电子数和原子数都相等,甲烷分子变成C、—CH3、C时,失去的分别是H-、氢原子和H+,原子个数相同,价电子数不同,A项错误;C、NH3、H3O+的价电子数和原子数都相等,三者互为等电子体,其空间构型均为三角锥形,不是正四面体形,B项错误;C中的碳原子价电子对数为(4-1+3×1)÷2=3,碳原子采用sp2杂化,C的空间构型为平面三角形,所有原子均共面,C项正确;C与OH-形成的化合物为CH3OH,只含有共价键,不含有离子键,D项错误。
6.D 将中一个碘原子看成中心原子,另两个是配位原子,中心原子的价电子对数==4,中心原子的杂化方式为sp3,其空间结构为V形,A正确;构成ZnCO3的阴离子为C,其价电子对数==3,C原子的杂化方式为sp2,C的空间构型为平面三角形,B正确;H2S、SO2、SO3分子中,中心原子价电子对数分别是=4、=3、=3,中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2S,C正确;单分子SO3中S原子价电子对数为=3,其中心原子S的杂化方式为sp2,为平面结构,根据三聚分子结构为可知,其S原子的杂化方式为sp3,D错误。
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