2.2.分子的空间结构 巩固训练 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 2.2.分子的空间结构 巩固训练 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-11 17:30:28

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文档简介

2.2.分子的空间结构巩固训练2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列化学用语表达错误的是
A.的结构式:
B.分子VSEPR模型为平面三角形
C.基态价电子的轨道表示式:
D.用电子式表示水分子的形成过程:
2.氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.第一电离能:O>N>C>H
B.该分子有2个手性碳原子
C.该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
D.键的极性大小:N-H3.下列化学用语表示正确的是( )
A.HClO的结构式:H-O-Cl B.H2O2的电子式:
C.硫离子(S2-)的结构示意图: D.CO2的比例模型:
4.氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气,反应原理为,下列说法不正确的是
A.电负性: B.基态B原子核外有1个未成对电子
C.氨气的空间结构为平面三角形 D.1mol氨硼烷分子中含有σ键为
5.NH3、H2O、CH4三分子中键角大小顺序正确的是( )
A.NH3>H2O>CH4 B.CH4 > NH3>H2O
C.CH4 > H2O >NH3 D.H2O > CH4 >NH3
6.用价层电子对互斥理论预测H2S和H3O+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
7.氢氰酸是酸性极弱的一种酸,其结构式为,下列有关的说法错误的是
A.碳原子为杂化 B.是V形分子
C.键、键数目相等 D.所含化学键均是极性键
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol NH中氮的价层电子对数为0.4NA
B.0.1mol/LHClO4溶液中H+的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L氯仿中分子数为0.1NA
D.常温下,5.6gFe与足量浓硝酸反应转移的电子数为0.3NA
9.由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大是
A. B. C. D.
10.,,都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是
A.的几何构型为三角锥形
B.中含有7mol电子
C.与形成的化合物中含有离子键
D.中的碳原子采取杂化,键角为
11.下列分子的中心原子杂化轨道类型为 sp3的是
A.SO2 B.H2S C.CS2 D.BF3
12.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B.BF3键角为120°
C.BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子
13.反应可应用于工业合成尿素。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.干冰分子空间构型为V型
B.1 mol尿素分子中含有7 mol 键
C.水分子的电子式:
D.氨气是非极性分子
14.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式 B.砷原子的简化电子排布式为:
C.的模型 D.中的键电子云轮廓图
15.下列分子的中心原子是杂化的是
A. B. C. D.
16.下列化学用语或模型正确的是
A.甲烷和CCl4的空间填充模型均为
B.水的结构式:
C.乙烯的电子式:
D.Cr原子的价电子排布图:
17.下列有关碳、氮、氧三种元素的单质及其化合物的说法正确的是
A.与互为等电子体,具有相同的化学键特征,具有相同的化学性质
B.碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物都可以作为配合物的配体
C.碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物中中心原子的杂化方式都是
D.三种离子的模型相同,离子立体构型相同
18.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.SO2是直线形分子 B.SO3是三角锥形分子
C.BF3的键角为120° D.PCl3是平面三角形分子
19.对乙酰氨基酚主要用于感冒引起的发热,也用于缓解疼痛,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A.该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为7:1
B.该分子中所有碳原子不可能处于同一平面上
C.该分子中含有20个σ键
D.苯环中的大键是由碳原子6个未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠而成
20.为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.2.0g重水()中所含质子数为
B.1L 1mol/L的溶液中和的离子数之和大于
C.0.4mol 中Xe原子价层电子对的数目为3.2
D.用电解粗铜的方法精炼铜,当阳极有32g Cu转化为时,电路中通过的电子数大于
21.化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
①基态硫原子的轨道表示式:
②H2S的电子式:
③SO3的VSEPR模型:
④SO2的分子的空间结构模型
A.①② B.③④ C.③ D.①④
22.利用价电子对互斥理论可推测分子结构中键角的大小,下列判断正确的是
A.苯的键角为109.5° B.的键角为180°
C.的键角比的键角大 D.HCOOH分子中,H-C-O的键角为120°
23.在白磷(P4)分子中,4个P分别处在正四面体的四个顶点,结合有关P的成键特点,下列有关白磷的说法正确的是
A.白磷分子的键角为109°28' B.分子中共有4对共用电子对
C.白磷分子的键角为60° D.分子中有6对孤电子对
24.下列说法正确的是
A.杂化轨道可以参与π键的形成
B.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
C.共价键都有方向性
D.基态Na原子核外电子占有3个能层、4种能级、6个原子轨道、6种电子运动状态
25.(砒霜)是两性氧化物,分子结构如图所示,与盐酸反应能生成,和反应的产物之一为。下列说法错误的是

A.分子中As原子的杂化方式为
B.的分子空间构型为平面正三角形
C.的价层电子对互斥模型是四面体形
D.分子的键角小于
二、填空题
26.已知键能键长部分数据如下表(只列出部分键长数据):
共价键 键能/() 键长/
242.7 198
193.7 228
152.7 267
568
431.8
366
298.7
462.8 96
390.8 101
607
142
497.3
(1)下列推断正确的是 (填序号,下同)。
A.稳定性:
B.稳定性:
C.还原性:
(2)在(X为F、、、I)分子中,键长最短的是 ,最长的是 ;键的键长 (填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。
27.表中的中心原子A上没有孤电子对,运用价层电子对互斥模型,完成表中的空白:
分子的空间结构 典型例子
28.羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质,其中羟基(-OH)中氧原子的杂化方式为 ,PO的空间构型为 ,该化合物所含元素电负性最大的是
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.S2Cl2中S与Cl形成共价键,S与S形成共价键,满足最外层8电子稳定结构,则的结构式:,A正确;
B.分子中中心原子的价层电子对数是3,VSEPR模型为平面三角形的结构,B正确;
C.Cu原子核外有29个电子,所以基态价电子排布式为:3d104s1,则价电子的轨道表示式:,C正确;
D.水分子为共价化合物,则用电子式表示水分子的形成过程:,D错误。
故选D。
2.D
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素的第一电离能大于O元素,故A错误;
B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子,该分子中只含一个手性碳原子,如图用“*”标记的为手性碳原子,故B错误;
C.该分子中,碳氧双键的碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,不存在三键碳原子,则不存在sp杂化的碳原子,故C错误;
D.非金属性越强,其与H原子形成的化学键极性越强,非金属性:N<O<F,则键的极性:N-H<O-H<F-H,故D正确;
故答案选D。
3.A
【分析】此题考查微粒的化学用语,结构式、电子式都可根据原子达到8电子或者2电子稳定结构推断。而比例模型则根据原子半径大小进行判断。
【详解】A. HClO的结构式根据氧原子的最外层电子数是6可以判断需要2电子达到8电子的稳定结构,所以O原子形成2个化学键,同理H和Cl形成一个化学键,所以他们的结构位置是H-O-Cl,故A正确;
B中根据H和O达到2电子和8电子的稳定结构判断,只能共用电子对,根据需要几个电子共用几对的特点进行书写电子式。由于是共用电子对所以电子式为: ,故B错误;
C中硫离子结构示意图,圈里表示的是质子数,而 S的质子数等于原子序数是16,故C错误;
D中根据碳和氧原子的半径大小判断,由于碳原子半径大于氧原子的半径,所以应该是中间大两边小,故D错误;
【点睛】此题关键利用原子的核外电子排布结构和原子半径进行判断,注意化学用语的基本概念的理解。
4.C
【详解】A.根据非金属性越强,元素的电负性越大分析,电负性顺序为:,A正确;
B.基态硼原子电子排布式为,有1个未成对电子,B正确;
C.中N原子的杂化方式为,为三角锥形,C错误;
D.在分子中,N原子形成三条N-H键、B原子形成三条B-H键,还有一条B-N键,1mol氨硼烷分子中含有σ键为,D正确;
故选C。
5.B
【详解】孤对电子和成键电子对相比,显得比较胖,所以对于其它电子对的斥力更大一些。因此在中心原子杂化类型相同时,有孤对电子会使键角变小,孤对电子越多键角越小。三种分子的键角CH4>NH3>H2O
故选B。
6.B
【详解】H2S中心原子S有2个σ键,孤电子对数为=2,价层电子对数为4,空间构型为V形;H3O+中心原子为O,中心原子有3个σ键,孤电子对数为=1,价层电子对数为4,空间构型为三角锥形,故B正确;
答案选B。
7.B
【详解】A.“H-C≡N”可知碳原子有2个σ键,无孤电子对,价层电子对数为2,碳原子的杂化类型为sp,故A说法正确;
B.碳原子杂化类型为sp,空间构型为直线形,故B说法错误;
C.“H-C≡N”可知碳原子有2个σ键,2个π键,σ键、π键数目相等,故C说法正确;
D.成键元素不同,属于极性键,故D说法正确;
答案为B。
8.A
【详解】A.NH中心原子是氮,价层电子对数为(5-1×4-1)+4=4,所以0.1 mol NH中氮的价层电子对数为0.4NA,A项正确;
B.未知溶液体积,不能计算,B项错误;
C.标准状况下,氯仿是三氯甲烷,液态物质,不能带入22.4L/mol计算,C项错误;
D.常温下,铁与浓硝酸发生钝化,D项错误;
故答案选A。
9.A
【详解】A.的空间构型为直线型,夹角为180°,故A正确;
B.的空间构型为V形,夹角为104.5°,故B错误;
C.的空间构型为三角锥形,夹角为107.3°,故C错误;
D. 的空间构型为正四面体形,夹角为109°28ˊ,故C错误;
故选A。
10.A
【详解】A.和NH3互为等电子体,几何构型为三角锥形,故A正确;
B.中含有9个电子,中含有9mol电子,故B错误;
C.与形成的化合物为CH3OH,不含离子键,故C错误;
D.中价层电子对个数是3,且不含孤电子对,所以C原子采取sp2杂化,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.SO2中心S原子价层电子对数为=3,为sp2杂化,故A不符合题意;
B.H2S中心S原子价层电子对数为=4,为sp3杂化,故B符合题意;
C.CS2中心C原子价层电子对数为=2,为sp杂化,故C不符合题意;
D.BF3中心B原子价层电子对数为=3,为sp杂化,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
12.A
【详解】A.SO2中心S原子孤电子对数=×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,所以SO2为V形结构,A错误;
B.BF3中心B原子孤电子对数=×(3-3×1)=0,价层电子对数为3,为平面三角形结构,所以BF3键角为120°,B正确;
C.BF3、SO3中心原子孤电子对数都是0,价层电子对数为3,所以这两种分子都是平面三角形结构,C正确;
D.PCl3、NH3中心原子孤电子对数都是=×(5-3×1)=1,价层电子对数为4,所以PCl3、NH3均为三角锥形结构,D正确;
故答案选A。
13.B
【详解】A.二氧化碳分子结构式为O=C=O,C原子价层电子对个数是2,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为直线形,故A错误;
B.CO(NH2)2结构简式为: ,单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,故1 mol尿素分子中含有7 mol 键,故B正确;
C.水分子中O原子和每个H原子共有一对电子且O原子还有2个孤电子对,则水分子电子式为,故C错误;
D.氨气分子中氮形成3个共价键且含有1电子对,为不对称结构,是极性分子,故D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.NaCl是离子化合物,电子式为,故A错误;
B.砷是第33号元素,砷原子的简化电子排布式为,故B错误;
C.SO2价电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,故C错误;
D.Cl原子的价层电子排布式为3s23p5,p轨道上由1个未成对电子,所以两个Cl原子形成的中的键电子云轮廓图,故D正确;
选D。
15.A
【详解】A.BF3的中心原子的价层电子对数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形,中心原子的杂化方式是sp2,故A正确;
B.CO2的中心原子的价层电子对数为2+=2,VSEPR模型为直线形,中心原子的杂化方式是sp,故B错误;
C.CH4的中心原子的价层电子对数为4+=4,VSEPR模型为正四面体,中心原子的杂化方式是sp3,故C错误;
D.H2O的中心原子的价层电子对数为2+=4,VSEPR模型为四面体,中心原子的杂化方式是sp3,故D错误;
故选:A。
16.B
【详解】A. 甲烷的空间填充模型均为,CCl4分子中氯原子大于碳原子半径,故A错误;
B. 水分子是V型结构,水的结构式:,故B正确;
C. 乙烯分子中两个碳原子间形成碳碳双键,乙烯的电子式: ,故C错误;
D. Cr原子的价电子排布图:,故D错误;
故选B。
17.C
【详解】A.CO中第一个π键的键能较小,所以CO的第一个π键比N2更容易断,所以一氧化碳比氮气活泼,化学性质不相同,A错误;
B.C的简单氢化物CH4不能提供孤对电子,不能作为配合物中的配体,B错误;
C.CH4含有4个σ键,不含孤对电子,C原子的杂化方式是,NH3中N原子价层电子对数=3+=4且含有1个孤电子对,N原子的杂化方式是,H2O中O原子的价层电子对数为2+=4,O原子为sp3杂化,C正确;
D.CO中心原子C上的孤电子对数为 =0,σ键电子对数为3,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,由于孤电子对数为0,立体构型为平面三角形,NO中N原子的价层电子对数为3+=3,不含孤电子对,N原子为sp2杂化,VSEPR模型和立体构型都为平面三角形,NO中价层电子对数=2+=3,孤电子对数为1,VSEPR模型和立体构型不同,D错误;
故选:C。
18.C
【详解】A. SO2中中心S原子价层电子对个数为2+(6-2×1)=4,且S原子上含有2个孤对电子对,所以SO2为V形分子,A错误;
B.SO3中中心S价层电子对个数为3+(6-3×2)=3,是平面三角形分子,B错误;
C.BF3中中心B价层电子对个数为3+(3-3×1)=3,无孤电子对,是平面三角形分子,键角为120°,C正确;
D. PCl3中中心P价层电子对个数为3+(5-3×1)=4,含有1对孤电子对,所以PCl3是三角锥形分子,D错误;
故合理选项是C。
19.B
【详解】A.苯环上的碳原子以及羰基碳原子的价层电子对数均为3,采取 sp2 杂化,甲基碳原子的价层电子对数为4,采取 sp3 杂化,故该分子中 sp2 杂化和 sp3 杂化的碳原子个数比为7:1,故A正确;
B.苯环上的碳原子共平面,碳氧双键上的碳原子采取 sp2 杂化,故羰基碳原子、甲基碳原子、氮原子共平面,N原子采取 sp3 杂化,碳氮单键可以旋转,故该分子中所有碳原子可能处于同一平面上,故B错误;
C.单键为 σ 键,双键中有一个 σ 键,一个π键,苯环上没有连接侧链的碳原子上省略了氢原子,故该分子中含有20个 σ 键,故C正确;
D.苯环上的碳原子的价层电子对数为3,采取 sp2 杂化,6个碳原子各有一个未参与杂化的2p轨道垂直于苯环平面,互相平行,以“肩并肩”的方式重叠而形成大π键,故D正确;
故选B。
20.C
【详解】A.1个重水分子有10个质子,2.0g重水的物质的量是0.1mol,所以2.0g重水()中所含质子数为,故A正确;
B.根据电荷守恒,溶液中,,所以和的离子数之和大于,B正确;
C.根据中心原子价层电子对的计算方法,中Xe原子的价层电子对是7对,0.4mol中Xe原子价层电子对的数目为2.8,故C错误;
D.电解精炼铜过程中,阳极粗铜中含有杂质铁、锌等,电解时铜、锌、铁都在阳极放电,所以当阳极有32g Cu转化为,电路中通过的电子数大于,故D正确;
选C。
21.C
【详解】①硫原子的核外电子总数为16,基态硫原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p4,基态S原子的轨道表示式为 ,故①错误;
②H2S为共价化合物,S原子未达到8电子稳定结构,电子式为 ,故②错误;
③SO3分子中S原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,其VSEPR模型为 ,故③正确;
④SO2的价层电子对数=2+=3,故其VSEPR模型为平面三角形 ,SO2分子的空间结构为V形,其模型:,故④错误;
正确的是③,故选:C。
22.C
【详解】A.苯中的C均为sp2杂化,为平面六边形结构,键角为120°,A错误;
B.根据价层电子对互斥理论,GeBr2的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,孤电子对数为1,为V形结构,由于孤电子对斥力较大,键角小于120°,B错误;
C.根据价层电子对互斥理论,PH3的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4, H2S的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形,H2S的孤电子对数为2对,PH3为1对,孤电子对斥力较大,因此H2S的键角较小,C正确;
D.HCOOH中由于C=O双键的存在,C为sp2杂化,为平面三角形,由于羰基O的孤电子对的排斥作用,H-C-O的键角略小于120°,D错误;
故选C。
23.C
【详解】白磷的空间结构为,键角为60°,分子中共有6对共用电子对,有4对孤电子对,故选C。
24.B
【详解】A.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,没有杂化的p轨道形成πn键,A错误;
B.杂化前后的轨道数不变,轨道的形状发生了改变,杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,B正确
C.s轨道为球形,s-sσ键没有方向性,C错误;
D.任何原子核外不存在运动状态完全相同的电子,Na原子核外有11个电子,则有11种电子运动状态,D错误;
故合理选项是B。
25.B
【详解】A.中As原子形成3个键,含有1个孤电子对,价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论,As原子的杂化类型为,A正确;
B.中As原子价层电子对个数,且含有一个孤电子对,As原子的杂化方式为,其空间构型为三角维形,B错误;
C.中Al原子价层电子对数为,杂化方式为,价层电子对互斤模型是四面体形,C正确;
D.中As原子上的孤电子对数为,键电子对数为3,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,由于孤电子对有较大的斥力,故分子键角小于,D正确。
故选B。
26. AC 大于
【详解】(1)A.根据表中数据,同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小,稳定性逐渐减弱,故A正确;
B.从键能看,、、的稳定性逐渐减弱,故B错误;
C.还原性与失电子能力有关,还原性:,故C正确;
故填AC;
(2)从表中数据可以看出,对于结构相似的物质键能越大键长越短,故键长;其中键能小于,所以键长:大于,故填HF、HI、大于。
27. 直线型 CO2 平面正三角形 BF3 正四面体 CH4
【详解】中心原子A上的价电子对数=成键电子对数+孤对电子数,当中心原子无孤对电子对时,中心原子A上的价层电子对数=成键电子对数=n,VSEPR模型与分子空间几何构型相同;当价层电子数n=2时,VSEPR模型为直线型,分子几何构型为直线型,如CO2;当价层电子对数=3时,VSEPR模型为平面正三角形,分子几何构型为平面正三角形,如BF3;当价层电子对数=4时,VSEPR模型为正四面体,分子构型为正四面体,如CH4。
28. sp3 正四面体形 O(或氧元素)
【详解】羟基(-OH)中氧原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断O原子的杂化方式为sp3;PO中P原子价层电子对个数=4+ =4且不含孤电子对,根据价层电子对判断该微粒空间构型为正四面体形;元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性最强的是O元素,则电负性最大的是O(或氧元素)