通用版高考化学一轮复习课时突破练23　分子的空间结构

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通用版高考化学一轮复习
课时突破练23　分子的空间结构
必备知识基础练
1.(2024·河北沧州三模)下列化学用语表示正确的是(　　)
A.SF6分子的空间结构模型:
B.HClO分子的VSEPR模型:直线形
C.NH3分子中的键角比NCl3的小
D.KFe[Fe(CN)6]中阴离子的结构式:
2.(2024·江西萍乡二模)一氧化二氯(Cl2O)是净化饮用水的一种有效的净水剂,制备反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O2NaHCO3+2NaCl+Cl2O,下列说法错误的是(　　)
A.Cl2O的结构式为
B.键角Cl2OC.C中心原子的杂化方式为sp2
D.Cl2中Cl—Cl的电子云轮廓图为
3.(2024·湖北武汉二模)磷的两种含氧酸的结构信息如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.二者σ键数目均为6
B.磷原子均为sp2杂化
C.二者中心P原子的价层电子对数不同
D.分子间均存在氢键
4.(2024·河北邯郸一模)已知:硫代硫酸根(S2)可看作是S中的一个O原子被S原子取代的产物,S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2)2]3-。下列有关说法正确的是(　　)
A.SO3与S的键角相等
B.S与S2的空间结构相同
C.SO3是极性分子,故SO3易溶于水
D.S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
5.(2024·河北保定十校三模)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HBNH)3通过反应3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。下列叙述错误的是(　　)
A.(HBNH)3分子中,所有原子在同一平面上
B.反应前后N与B原子的杂化轨道类型不变
C.CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子
D.H3BNH3中N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
6.(2024·山东青岛调研)磷酸亚铁锂(LiFePO4)常用作锂离子电池正极材料,可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。下列说法中不正确的是(　　)
A.FeCl3分子中只存在σ键,不存在π键
B.NH4H2PO4中N的空间结构为正四面体形
C.NH4H2PO4中P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键
D.苯胺()中C和N原子均采取sp2杂化
7.(2024·湖北省六校联盟联考)我国疾控中心研发出两种含氯低温消毒剂,解决了低温消毒难题,具体反应如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A.尿素分子中C、N原子均采取sp3杂化
B.氯化铵中阳离子的VSEPR模型为正四面体形
C.三聚氰酸中的N原子为sp2杂化
D.二氯异氰尿酸钠中元素的电负性:Cl>O>N
关键能力提升练
8.(2024·江西南昌二模)我国某科学团队利用二维氮化硼陶瓷片在特定方向上具有超高热导的性质造出一款新型热界面材料。以天然硼砂为起始物,可制备得到BF3和BN,如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.硼酸分子间存在氢键
B.NH3与BF3都具有极性键,但前者为极性分子,后者为非极性分子
C.平面二维氮化硼BN中,B、N都为sp2杂化
D.NH3分子与NF3分子的键角,后者大于前者
9.(2024·河北衡水中学调研)As2O3(砒霜)可用于白血病的治疗,As2O3是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。下列说法正确的是(　　)
A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2
B.LiAlH4为共价化合物
C.AsCl3空间结构为平面正三角形
D.AsH3分子的键角小于105°
10.(2024·重庆市七校联盟联考)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法正确的是(　　)
A.该晶体中存在N—H…O氢键
B.基态原子的第一电离能:CC.基态原子未成对电子数:BD.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
11.(2024·安徽十校联盟联考)1-乙基-3-甲基咪唑被广泛应用于有机合成和聚合反应、分离提纯以及电化学研究中。下列关于1-乙基-3-甲基咪唑说法错误的是(　　)
A.1 mol阳离子中含有σ键数目为19NA
B.五元环处于同一平面,则两个氮原子的杂化方式分别为sp3、sp2
C.阴离子是正四面体形,中心原子采取sp3杂化
D.该物质中含有离子键、共价键
12.(2024·江西红色十校联考)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Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快离子导体。
(1)Cu-e-Cu+的过程中,失去的电子是基态Cu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);NH3、PH3的键角:　　　　　<　　　　　　。
(3)C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体。C的空间结构为　　　　　　　,—CH3、C中碳原子的杂化方式分别为　　　　　　、　　　　　。
(4)分子中碳原子的杂化方式为　　　　,所有碳原子　　　　(填“能”或“不能”)处于同一平面内。
参考答案
1.A　解析 HClO的结构式为H—O—Cl,中心O原子的价层电子对数为4,含2个孤电子对,故其VSEPR模型为四面体形,B错误。氢原子的原子半径小于氯原子,氨分子中成键电子对间的斥力大于三氯化氮分子中的,NH3分子中的键角大于三氯化氮分子中的键角,C错误。KFe[Fe(CN)6]中阴离子为[Fe(CN)6]3-,其中Fe3+提供空轨道、CN-中碳原子提供孤电子对,从而形成配位键,其结构式为,D错误。
2.B　解析 Cl2O分子中心O原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,其最外层含有2个孤电子对,则结构式为,A正确。Cl2O、H2O、H2S中心原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,但Cl原子吸引共用电子对的能力比H强,S原子吸引共用电子对的能力比O弱,共用电子对越靠近中心原子,成键电子对间的排斥作用越大,键角越大,故键角:H2S3.D　解析 由题图可知,磷酸分子中的σ键数目为7,A错误。H3PO3和H3PO4分子中P原子的价层电子对数都为4,P原子的杂化方式都为sp3杂化,B错误。由题图可知,两个分子中P均形成3个单键和1个PO双键,故P原子的价层电子对数均为4,C错误。H3PO3和H3PO4分子中都存在羟基,都能形成分子间氢键,D正确。
4.D　解析 SO3中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,则SO3的空间结构为平面三角形,而S中心S原子的价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,故二者的键角不相等,A错误。S中心S原子的价层电子对数为4,则其空间结构为三角锥形,而S2中心S原子的价层电子对数为4+×(6+2-3×2-1×2)=4,则其空间结构为四面体形,即二者的空间结构不相同,B错误。SO3是非极性分子,但由于SO3与水会发生反应,SO3在水中溶解度大,即SO3易溶于水,C错误。S2的中心S原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,则中心S原子不能作配位原子,端基S原子含有孤电子对,能作配位原子,即S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对,D正确。
5.B　解析 (HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,故所有的原子在同一平面上,A正确。(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,H3BNH3分子中N、B原子都是sp3杂化,B错误。CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子,即正、负电荷中心都重合,C正确。H3BNH3中N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键,D正确。
6.D　解析 FeCl3分子中只存在Fe—Cl,属于σ键,A正确。N的中心N原子价层电子对数为4,采取sp3杂化,则N的空间结构为正四面体形,B正确。NH4H2PO4中P原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对,不能形成π键,故P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键,C正确。苯胺()中C和N原子的价层电子对数分别为3、4,则C原子采取sp2杂化,N原子采取sp3杂化,D错误。
7.B　解析 尿素中N原子采取sp3杂化,C原子采取sp2杂化,A错误。N的中心N原子为sp3杂化,则VSEPR模型为正四面体形,B正确。三聚氰酸中的N原子均为单键,为sp3杂化,C错误。元素的电负性:O>Cl>N,D错误。
8.D　解析 硼酸分子之间能自发形成分子间氢键,A正确。NH3是由极性键构成的极性分子,中心N原子上有一个孤电子对,BF3是由极性键构成的非极性分子,其中心B原子上没有孤电子对,电荷分布均匀,B正确。平面二维氮化硼BN与石墨结构相似,B、N都采取sp2杂化,C正确。NH3的空间结构是三角锥形,NF3的空间结构也是三角锥形,但电负性F>H,成键电子对更靠近F,故NH3的键角大于NF3的键角,D错误。
9.D　解析 As2O3分子中形成了3个As—O共价键,As原子上还有一个孤电子对,As原子的杂化轨道数目为4,故As原子的杂化方式为sp3杂化,A错误。LiAlH4为离子化合物,阳离子是Li+,阴离子是Al,B错误。AsCl3中有3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,As原子为sp3杂化,含有1个孤电子对,则其空间结构为三角锥形,C错误。AsH3含有3个σ键,中心原子As含有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,由于电负性:As10.A　解析 根据图示信息,结合原子的成键规律可知图中虚线表示的是N—H…O氢键,A正确。基态N原子的2p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于C、O,即第一电离能C11.B　解析 所有单键为σ键,双键中有1个σ键,则1 mol阳离子中含有σ键数目为19NA,A正确。五元环处于同一平面,从结构式可看出两个氮原子均形成3个σ键,N原子未参与杂化的p轨道应参与形成大π键,推测两个N原子的杂化方式都是sp2,B错误。阴离子为B,中心B原子有4个σ键电子对,不含孤电子对,则B原子采取sp3杂化,B的空间结构为正四面体形,C正确。该物质是离子化合物,含有离子键,阴、阳离子中都含有共价键,D正确。
12.答案 (1)4s
(2)O(3)平面三角形　sp3　sp3
(4)sp3　不能
解析 (1)Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,铜失去1个电子,失去的是最外层上的电子,即失去的电子是基态Cu中4s轨道上的电子。
(2)PH3和NH3的空间结构相似,均为三角锥形,但氮原子的电负性大于磷原子,共用电子对偏向氮原子,排斥力增大,则键角:PH3(3)C中碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,则C采取sp2杂化,其空间结构为平面三角形。—CH3、C中碳原子的价层电子对数均为4,故碳原子均采取sp3杂化。
(4)该有机物分子中碳原子均形成4个共价键,则碳原子的价层电子对数均为4,均采取sp3杂化,每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体形结构,故所有碳原子不可能共平面。
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