人教版高中化学选择性必修2 第5周 分子的空间结构 练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修2 第5周 分子的空间结构 练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 111.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-10 10:12:23 | ||
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文档简介
第5周 分子的空间结构
（时间：30 min 满分：39分）
选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是( )
A.质谱法 B.晶体X射线衍射法
C.推测法 D.红外光谱法
2.下列分子的空间结构为三角锥形的是( )
A.CO2 B.P4
C.NH3 D.CH2O
3.用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体形结构，下列说法不正确的是( )
A.C原子的4个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价层电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
4.下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )
A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键
D.用杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子或离子空间结构的结果常常相互矛盾
5．（2025·杭州四中期末）下列化学用语描述正确的是( )
A．SO2的VSEPR模型：
B．磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则
C．BF3的VSEPR模型：
D．BeCl2的空间结构：V形
6.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐——二氧化氮分子、劳动面前人人平等——磷酸分子、有机族的第一代长老——甲烷分子、我在梦中被创造——苯分子、江湖剑客——甲醛分子。下列说法正确的是( )
A.NO2分子的空间结构为直线形
B.PO离子的空间结构为正四面体形
C.甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形
D.HCHO价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形
7.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构。下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形分子
B.BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C.COCl2、SO3都是平面三角形分子
D.PCl3、C都是三角锥形分子
8.PH3分子的空间结构是三角锥形，而SiH4分子的空间结构是正四面体形，这是因为( )
A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，PH3中P原子为sp2杂化，而SiH4中Si原子是sp3杂化
B.PH3分子中P原子形成3个杂化轨道，SiH4分子中Si原子形成4个杂化轨道
C.PH3分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
D.PH3是四原子化合物，SiH4为五原子化合物
9.有机物(如图)中下方标有数字“1”“2”“3”的碳原子的杂化方式依次为( )
A.sp、sp2、sp3 B.sp2、sp、sp3
C.sp3、sp2、sp D.sp、sp、sp3
10．（2025·湖州月考）下列“类比”结果正确的是( )
A．N2分子中存在N≡N，化学性质稳定，则CH≡CH的化学性质稳定
B．聚乙烯不能使溴水褪色，则聚异戊二烯也不能使溴水褪色
C．H2O的空间结构为V形，则OF2的空间结构也为V形
D．CH4的空间结构为正四面体，键角为109°28′，则正四面体形的白磷分子的键角也为109°28′
11.表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采取sp杂化
B 二氧化硒(SeO2) V形 Se原子采取sp2杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采取sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 平面形 C原子采取sp2杂化且C原子的价层电子均参与成键
12.第ⅤA族元素的R原子与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是( )
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种
C.RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D.分子中5个R—Cl的键能不都相同
13．（2025·杭州期末）X、Y、Z、Q、W是基态原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Z元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n；Q、W元素基态原子的最外层均只有1个电子，但Q元素基态原子中只有两种形状的电子云，W元素基态原子的次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是( )
A．最简单氢化物的热稳定性：Y﹥Z B．键角：YX3﹤Y
C．Q2Z2中阴、阳离子个数比为1∶1 D．W元素位于元素周期表的d区
第5周答案与解析
1.A
2.C 解析：CO2分子的空间结构为直线形，故A错误；P4属于正四面体结构，故B错误；NH3分子的空间结构为三角锥形，故C正确；CH2O分子的空间结构为平面三角形，故D错误。
3.D 解析：甲烷中C原子采取sp3杂化，每个sp3杂化轨道上有1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间的夹角为109°28′，无孤电子对，形成正四面体形的分子。
4.D 解析：中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体形(如CH4)、三角锥形(如NH3)或者V形(如H2O)，A正确；π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”重叠形成的，杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B正确；正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中，中心原子C和N都是通过sp3杂化轨道成键，C正确；杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分子或离子的空间结构而提出的理论，两者不矛盾，VSEPR模型含孤电子对，略去孤电子对，即可解释分子或离子的空间结构，D错误。
5.B 解析：SO2的中心原子S原子为sp2杂化，孤对电子数为1，VSEPR模型为平面三角形，A错误；洪特规则是指基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，故磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则，正确的价层电子排布图为，B正确；三氟化硼(BF3)的中心B原子价层电子对数为3，无孤电子对，故BF3的VSEPR模型应为平面三角形，C错误；BeCl2的中心原子Be原子为sp杂化，故分子的空间结构为直线形，D错误。
6.B 解析：NO2分子是V形，A错误；PO离子的空间结构为正四面体形，B正确；甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中，只有CCl4的空间结构是正四面体形，其他都是四面体形，C错误；HCHO分子的价层电子对互斥模型是平面三角形，分子的空间结构也是平面三角形，D错误。
7.C 解析：SO2是V形分子，CS2、HI是直线形分子，A错误；BF3键角为120°，在SnBr2中Sn原子上有一个孤电子对，对成键电子对排斥作用较大，使键角小于120°，B错误；COCl2、SO3都是平面三角形分子，C正确；PCl3是三角锥形分子，而C是平面三角形分子，D错误。
8.C 解析:PH3和SiH4中的中心原子都是sp3杂化，都形成夹角为109°28′的4个杂化轨道，只是PH3分子中P原子利用其中3个sp3杂化轨道与3个H原子的1s轨道成键，另一个sp3杂化轨道被孤电子对占据，所以PH3分子为三角锥形，而SiH4分子中4个sp3杂化轨道全部用于形成4个Si—H，所以SiH4分子为正四面体形。
9.B 解析：标有数字“1”“2”“3”的碳原子分别形成3、2、4个σ键，杂化方式依次为sp2、sp、sp3，故选B。
10.C 解析：氮气分子中存在键能很大的氮氮三键，破坏化学键需要消耗很大的能量，化学性质稳定，而乙炔分子中碳碳三键的2个π键容易断裂，结构不稳定，化学性质活泼，故A错误；聚乙烯中不含有碳碳双键，不能与溴水发生加成反应而使溶液褪色，而聚异戊二烯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溶液褪色，故B错误；H2O和OF2的组成相似，中心原子都为O，与中心原子结合的原子最多能接受的电子数均为1，中心原子的价层电子对数均为4，孤电子对数均为2，空间结构均为V形，故C正确；甲烷分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28′，而正四面体形的白磷分子的键角为60°，故D错误。
11.B 解析：NH中中心N原子的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×1)＝4，孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；SeO2中中心Se原子的价层电子对数为2＋×(6－2×2)＝3，孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B项正确；CO中中心C原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价层电子均参与成键，空间结构为直线形，D项错误。
12.A 解析：R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上、下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故不选B；RCl5RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。
13.B 解析：X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，所以X为氢元素；Z元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n，n只能为2，则Z为氧元素；由于Y的原子序数小于Z且大于X，元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，可知其价层电子排布式应为2s22p3，则Y为氮元素；Q、W元素基态原子的最外层均只有1个电子，但Q元素基态原子中只有两种形状的电子云，可知Q为钠元素；W元素的原子序数大于钠，所以W应该为第四周期的元素，又因为W的最外层只有一个电子且次外层内的所有轨道的电子均成对即3d轨道全充满，4s轨道有一个电子，所以W为铜元素，据此分析作答。非金属性：N﹤O，最简单氢化物的热稳定性：NH3﹤H2O，A错误；NH3中心N原子采用sp3杂化，分子呈三角锥形，键角是107°，N中心N原子采用sp3杂化，离子呈正四面体形，键角是109°28′，键角：NH3﹤N，B正确；Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，阴、阳离子个数比为1∶2，C错误；铜元素位于元素周期表的ds区，D错误。
（时间：30 min 满分：39分）
选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是( )
A.质谱法 B.晶体X射线衍射法
C.推测法 D.红外光谱法
2.下列分子的空间结构为三角锥形的是( )
A.CO2 B.P4
C.NH3 D.CH2O
3.用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体形结构，下列说法不正确的是( )
A.C原子的4个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价层电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
4.下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )
A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键
D.用杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子或离子空间结构的结果常常相互矛盾
5．（2025·杭州四中期末）下列化学用语描述正确的是( )
A．SO2的VSEPR模型：
B．磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则
C．BF3的VSEPR模型：
D．BeCl2的空间结构：V形
6.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐——二氧化氮分子、劳动面前人人平等——磷酸分子、有机族的第一代长老——甲烷分子、我在梦中被创造——苯分子、江湖剑客——甲醛分子。下列说法正确的是( )
A.NO2分子的空间结构为直线形
B.PO离子的空间结构为正四面体形
C.甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形
D.HCHO价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形
7.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构。下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形分子
B.BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C.COCl2、SO3都是平面三角形分子
D.PCl3、C都是三角锥形分子
8.PH3分子的空间结构是三角锥形，而SiH4分子的空间结构是正四面体形，这是因为( )
A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，PH3中P原子为sp2杂化，而SiH4中Si原子是sp3杂化
B.PH3分子中P原子形成3个杂化轨道，SiH4分子中Si原子形成4个杂化轨道
C.PH3分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
D.PH3是四原子化合物，SiH4为五原子化合物
9.有机物(如图)中下方标有数字“1”“2”“3”的碳原子的杂化方式依次为( )
A.sp、sp2、sp3 B.sp2、sp、sp3
C.sp3、sp2、sp D.sp、sp、sp3
10．（2025·湖州月考）下列“类比”结果正确的是( )
A．N2分子中存在N≡N，化学性质稳定，则CH≡CH的化学性质稳定
B．聚乙烯不能使溴水褪色，则聚异戊二烯也不能使溴水褪色
C．H2O的空间结构为V形，则OF2的空间结构也为V形
D．CH4的空间结构为正四面体，键角为109°28′，则正四面体形的白磷分子的键角也为109°28′
11.表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采取sp杂化
B 二氧化硒(SeO2) V形 Se原子采取sp2杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采取sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 平面形 C原子采取sp2杂化且C原子的价层电子均参与成键
12.第ⅤA族元素的R原子与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是( )
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种
C.RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D.分子中5个R—Cl的键能不都相同
13．（2025·杭州期末）X、Y、Z、Q、W是基态原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Z元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n；Q、W元素基态原子的最外层均只有1个电子，但Q元素基态原子中只有两种形状的电子云，W元素基态原子的次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是( )
A．最简单氢化物的热稳定性：Y﹥Z B．键角：YX3﹤Y
C．Q2Z2中阴、阳离子个数比为1∶1 D．W元素位于元素周期表的d区
第5周答案与解析
1.A
2.C 解析：CO2分子的空间结构为直线形，故A错误；P4属于正四面体结构，故B错误；NH3分子的空间结构为三角锥形，故C正确；CH2O分子的空间结构为平面三角形，故D错误。
3.D 解析：甲烷中C原子采取sp3杂化，每个sp3杂化轨道上有1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键，这四个共价键完全相同，轨道间的夹角为109°28′，无孤电子对，形成正四面体形的分子。
4.D 解析：中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体形(如CH4)、三角锥形(如NH3)或者V形(如H2O)，A正确；π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”重叠形成的，杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B正确；正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中，中心原子C和N都是通过sp3杂化轨道成键，C正确；杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分子或离子的空间结构而提出的理论，两者不矛盾，VSEPR模型含孤电子对，略去孤电子对，即可解释分子或离子的空间结构，D错误。
5.B 解析：SO2的中心原子S原子为sp2杂化，孤对电子数为1，VSEPR模型为平面三角形，A错误；洪特规则是指基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，故磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则，正确的价层电子排布图为，B正确；三氟化硼(BF3)的中心B原子价层电子对数为3，无孤电子对，故BF3的VSEPR模型应为平面三角形，C错误；BeCl2的中心原子Be原子为sp杂化，故分子的空间结构为直线形，D错误。
6.B 解析：NO2分子是V形，A错误；PO离子的空间结构为正四面体形，B正确；甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中，只有CCl4的空间结构是正四面体形，其他都是四面体形，C错误；HCHO分子的价层电子对互斥模型是平面三角形，分子的空间结构也是平面三角形，D错误。
7.C 解析：SO2是V形分子，CS2、HI是直线形分子，A错误；BF3键角为120°，在SnBr2中Sn原子上有一个孤电子对，对成键电子对排斥作用较大，使键角小于120°，B错误；COCl2、SO3都是平面三角形分子，C正确；PCl3是三角锥形分子，而C是平面三角形分子，D错误。
8.C 解析:PH3和SiH4中的中心原子都是sp3杂化，都形成夹角为109°28′的4个杂化轨道，只是PH3分子中P原子利用其中3个sp3杂化轨道与3个H原子的1s轨道成键，另一个sp3杂化轨道被孤电子对占据，所以PH3分子为三角锥形，而SiH4分子中4个sp3杂化轨道全部用于形成4个Si—H，所以SiH4分子为正四面体形。
9.B 解析：标有数字“1”“2”“3”的碳原子分别形成3、2、4个σ键，杂化方式依次为sp2、sp、sp3，故选B。
10.C 解析：氮气分子中存在键能很大的氮氮三键，破坏化学键需要消耗很大的能量，化学性质稳定，而乙炔分子中碳碳三键的2个π键容易断裂，结构不稳定，化学性质活泼，故A错误；聚乙烯中不含有碳碳双键，不能与溴水发生加成反应而使溶液褪色，而聚异戊二烯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溶液褪色，故B错误；H2O和OF2的组成相似，中心原子都为O，与中心原子结合的原子最多能接受的电子数均为1，中心原子的价层电子对数均为4，孤电子对数均为2，空间结构均为V形，故C正确；甲烷分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28′，而正四面体形的白磷分子的键角为60°，故D错误。
11.B 解析：NH中中心N原子的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×1)＝4，孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；SeO2中中心Se原子的价层电子对数为2＋×(6－2×2)＝3，孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B项正确；CO中中心C原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价层电子均参与成键，空间结构为直线形，D项错误。
12.A 解析：R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上、下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故不选B；RCl5RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。
13.B 解析：X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，所以X为氢元素；Z元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n，n只能为2，则Z为氧元素；由于Y的原子序数小于Z且大于X，元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，可知其价层电子排布式应为2s22p3，则Y为氮元素；Q、W元素基态原子的最外层均只有1个电子，但Q元素基态原子中只有两种形状的电子云，可知Q为钠元素；W元素的原子序数大于钠，所以W应该为第四周期的元素，又因为W的最外层只有一个电子且次外层内的所有轨道的电子均成对即3d轨道全充满，4s轨道有一个电子，所以W为铜元素，据此分析作答。非金属性：N﹤O，最简单氢化物的热稳定性：NH3﹤H2O，A错误；NH3中心N原子采用sp3杂化，分子呈三角锥形，键角是107°，N中心N原子采用sp3杂化，离子呈正四面体形，键角是109°28′，键角：NH3﹤N，B正确；Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，阴、阳离子个数比为1∶2，C错误；铜元素位于元素周期表的ds区，D错误。