高考化學一輪復習試題：第4單元 分子的立體結構及性質 課時作業(yè)（蘇教版選修3）

1111.用價層電子對互斥理論預測H2O和BF3的立體結構，兩個結論都正確的是( )A.直線形，三角錐形 B.V形，三角錐形C.直線形，正四面體形 D.V形，平面三角形【解析】由于H2S分子中心原子S有未用于形成共價鍵的孤電子對，占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥使H2S分子呈V形；而BF3分子中心原子B的價電子都用于形成共價鍵，根據(jù)價層電子對互斥理論可知BF3為平面三角形，D正確?！敬鸢浮緿2.下列微粒中，不含有孤電子對的是( )A.H2O B.H3O+ C.NH3 D.NH4+【解析】分別寫出其電子式 即可得出答案?！敬鸢浮緿3.下列分子構型為正四面體的是( )P2 NH3 CCl4 CH4 H2S CO2A. B.C. D.【解析】NH3是三角錐形、H2S是V形，CO2是直線形，故選C?！敬鸢浮緾4.下列敘述正確的是( )A.NH3是極性分子，分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心B.CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心C.H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央D.CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央【解析】NH3的N原子以sp3雜化，形成三角錐形結構，電荷分布不對稱是極性分子。CCl4分子中CCl鍵為極性鍵，C原子采取sp3雜化，且無孤電子對，分子構型為正四面體形，C原子位于正四面體的中心。H2O分子中HO鍵為極性鍵，O采取sp3雜化，且有兩對孤電子對，分子構型為V形，整個分子電荷分布不對稱，為極性分子。CO2分子中C采取sp雜化，分子構型為直線形，分子為非極性分子，C原子位于2個O原子所連成的直線的中央。【答案】C5.在乙烯分子中有5個鍵、1個鍵，它們分別是( )A.sp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵B.sp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵C.CH之間是sp2形成的鍵，CC之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵D.CC之間是sp2形成的鍵，CH之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵【解析】乙烯的結構簡式為 ，存在四個CH 鍵，1個CC 鍵，1個CC 鍵，其鍵是由sp2雜化軌道形成的，未雜化的2p軌道形成鍵。【答案】A6.下列推斷正確的是( )A.BF3為三角錐形分子B.NH4+的電子式為 ，離子呈平面正方形結構C.CH4分子中的4個CH鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的sp 鍵D.CH4分子中的碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊，形成4個CH 鍵【解析】BF3為平面三角形，NH4+為正四面體形，CH4分子中碳原子的2s軌道與2p軌道形成4個sp3雜化軌道，然后與氫的1s軌道重疊，形成4個s sp3 鍵?！敬鸢浮緿7.有關苯分子中的化學鍵描述正確的是( )每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大鍵每個碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大鍵碳原子的三個sp2雜化軌道與其他原子形成三個鍵碳原子的未參加雜化的2p軌道與其他原子形成鍵A. B. C. D.【解析】苯分子中每個碳原子中的三個sp2雜化軌道分別與兩個碳原子和一個氫原子形成鍵。同時每個碳原子還有一個未參加雜化的2p軌道，它們均有一個未成對電子。這些2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個多電子的大鍵。【答案】B8.下列對sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結論正確的是( )A.sp雜化軌道的夾角最大B.sp2雜化軌道的夾角最大C.sp3雜化軌道的夾角最大D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等【解析】sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為10928、120、180,故夾角最大的為sp雜化軌道。【答案】A9.NH3、H2S等是極性分子，CO2、BF3、CCl4等是含極性鍵的非極性分子。根據(jù)上述實例可推出ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗規(guī)律是( )A.分子中不能含有氫原子B.在ABn分子中A的相對原子質量應小于B的相對原子質量C.在ABn分子中A原子沒有孤電子對D.分子中每個共價鍵的鍵長應相等【解析】題中五種分子的電子式分別為 ，其中NH3、H2S分子中心原子有孤電子對，導致正電中心和負電中心不重合，使分子具有極性，而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子沒有孤電子對，正電中心和負電中心重合，分子無極性，是非極性分子，故C項正確?！敬鸢浮緾10.某物質的實驗式為PtCl42NH3，其水溶液不導電，加入AgNO3溶液反應也不產(chǎn)生沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是( )A.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6B.該配合物可能是平面正方形結構C.Cl-和NH3分子均與Pt4+配位D.配合物中Cl-與Pt4+配位，而NH3分子不配位【解析】在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液無沉淀生成，以強堿處理無NH3放出，說明Cl-、NH3均處于內界，故該配合物中中心原子的配位數(shù)為6，電荷數(shù)為4，Cl-和NH3分子均與Pt4+配位，A、D錯誤，C正確；因為配體在中心原子周圍配位時采取對稱分布狀態(tài)以達到能量上的穩(wěn)定狀態(tài)，Pt4+配位數(shù)為6，則其空間構型為八面體型，B錯誤?！敬鸢浮緾11.指出下列原子的雜化軌道類型及分子的結構式、空間構型。（1）CO2分子中的C 雜化，分子的結構式 ，空間構型 。（2）CH2O中的C 雜化，分子的結構式 ，空間構型 。（3）CH4分子中的C 雜化，分子的結構式 ，空間構型 。（4）H2S分子中的S 雜化，分子的結構式 ，空間構型 ?！窘馕觥侩s化軌道所用原子軌道的能量相近，且雜化軌道只能用于形成鍵，剩余的p軌道還可以形成鍵。雜化軌道類型決定了分子（或離子）的空間構型，如sp2雜化軌道的鍵角為120，空間構型為平面三角形。因此，也可根據(jù)分子的空間構型確定分子（或離子）中雜化軌道的類型，如CO2為直線形分子，因此分子中雜化軌道類型為sp雜化。【答案】（1）sp O C O 直線形（2）sp2 平面三角形（3）sp3 正四面體形（4）sp3 V形12.已知：紅磷在氯氣中燃燒可以生成兩種化合物PCl3和PCl5，氮與氫也可形成兩種化合物NH3和NH5。PCl5分子中，P原子的1個3s軌道、3個3p軌道和1個3d軌道發(fā)生雜化形成5個sp3d雜化軌道，PCl5分子呈三角雙錐形（ ）。（1）NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外層電子數(shù)都是8個的是 （填分子式），該分子的形狀是 。（2）有同學認為，NH5與PCl5類似，N原子的1個2s軌道、3個2p軌道和1個2d軌道可能發(fā)生sp3d雜化。請你對該同學的觀點進行評價 。（3）經(jīng)測定，NH5中存在離子鍵，N原子最外層電子數(shù)是8，所有氫原子的最外層電子數(shù)都是2，則NH5的電子式是 ?！敬鸢浮浚?）PCl3 三角錐形（2）不對，因為N原子沒有2d軌道（3） 13.配位鍵是一種特殊的共價鍵，即共用電子對由某原子單方面提供和另一缺電子的粒子結合。如NH4+就是由NH3（氮原子提供電子對）和H+（缺電子）通過配位鍵形成的。據(jù)此，回答下列問題：（1）下列粒子中可能存在配位鍵的是 。A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.H2SO4（2）科學家對H2O2結構的認識經(jīng)歷了較為漫長的過程，最初科學家提出了兩種觀點：甲： 、乙：HOOH，式中OO表示配位鍵，在化學反應中OO鍵遇到還原劑時易斷裂?；瘜W家Baeyer和Villiyer為研究H2O2的結構，設計并完成了下列實驗：a.將C2H5OH與濃H2SO4反應生成(C2H5)2SO4和水；b.將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應，只生成A和H2SO4；c.將生成的A與H2反應（已知該反應中H2作還原劑）。如果H2O2的結構如甲所示，實驗c中化學反應方程式為（A寫結構簡式） 。為了進一步確定H2O2的結構，還需要在實驗c后添加一步實驗d,請設計d的實驗方案： 。【解析】本題綜合考查配位鍵的形成和配合物的性質。解題時要注意配位鍵形成條件中的一方提供電子對，另一方提供空軌道。（1）由題中信息可導出結論：凡能給出H+的物質中一般含有配位鍵。（2）由題中所含配位鍵的物質的反應特點分析?！敬鸢浮?1)B、D（2） 用無水硫酸銅檢驗c的反應產(chǎn)物中有沒有水（或其他合理答案）14.20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥理論（簡稱VSEPR模型），用于預測簡單分子立體構型。其要點可以概括為：.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對（稱為孤電子對），（n+m)稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻的分布在中心原子周圍的空間；.分子的空間構型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；.分子中價層電子對之間的斥力主要順序為：.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；.X原子得電子能力越弱，AX形成的共用電子對之間的斥力越強；.其他。請仔細閱讀上述材料，回答下列問題：（1）根據(jù)要點可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請?zhí)顚懴卤恚簄+m2VSEPR理想模型正四面體形價層電子對之間的理想鍵角10928（2）請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因： 。（3）H2O分子的立體構型為： ，請你預測水分子中HOH的大小范圍并解釋原因： 。（4）SO2Cl2和SO2F2都屬AX4E0型分子，S與O之間以雙鍵結合，S與Cl、S與F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的空間構型： ，SO2Cl2分子中Cl-S-Cl （選填“<”、“>”或“=”)SO2F2分子中F-S-F。（5）用價層電子對互斥理論（VSEPR）判斷下列分子或離子的空間構型：分子或離子PbCl2XeF4SnCl62-PF3Cl2HgCl42-ClO4-立體構型【答案】（1）n+m24VSEPR理想模型直線形正四面體形價層電子對之間的理想鍵角18010928 (2)CO2屬AX2E0，n+m=2，故為直線形（3）V形 水分子屬AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體形，價層電子對之間的夾角均為10928。根據(jù)中的i,應有H-O-H<10928（4）三角錐形 >(5) 分子或離子PbCl2XeF4SnCl62-PF3Cl2HgCl42-ClO4-立體構型V形平面正方形正八面體形三角雙錐體形正四面體形正四面體形15.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?；衔顳C的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24，ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為21，三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為 。（2）B的氫化物的分子空間構型是 。其中心原子采取 雜化。（3）寫出化合物AC2的電子式 ；一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體，其化學式為 。（4）E的核外電子排布式是 ，ECl3形成的配合物的化學式為 。（5）B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，該反應的化學方程式是 ?！窘馕觥勘绢}考查了電離能、分子的立體結構、雜化軌道理論、等電子體、核外電子排布等知識，是一道典型的考查物質結構與性質的習題。解決此類題，首先尋找突破口判斷元素，如化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，D為第二主族元素，A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，核電荷數(shù)A<B<C<D<E,可判斷D為鎂元素。根據(jù)A、B、C是同一周期的非金屬元素，可判斷C為氧元素；根據(jù)AC2為非極性分子，可判斷A為碳元素；根據(jù)核電荷數(shù)A<B<C,判斷B為氮元素。通過B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，驗證上述判斷正確。E的原子序數(shù)為24，核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1),一定要注意d亞層為半充滿結構。ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為21，三個氯離子位于外界，可得Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。此題的推斷環(huán)環(huán)相扣，在推斷過程中一定要注意將各種信息互相驗證。要求的回答涉及各種知識。如分子空間構型、電子式、化學式、核外電子排布式等應格外小心。111