人教版高中数学选修三化学高二第二章第二节分子的立体结构同步练习docx.docx
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人教版高中数学选修三化学高二第二章第二节分子的立体结构同步练习docx
高中化学学习材料
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人教版化学高二选修3第二章第二节分子的立体结构同步练习
一、选择题
1．下列分子的立体结构模型正确的是（ ）
A．CO2的立体结构模型
B．PH3的立体结构模型
C．H2S的立体结构模型
D．CH4的立体结构模型
答案：
D
解析：
解答：
CO2分子的构型是直线形,A不正确;PH3与NH3的构型相同为三角锥形,B不正确;H2S与H2O的构型相似均为V形,C不正确;CH4的构型为正四面体形,D正确。
分析：
熟练掌握常见分子的空间构型是解题的关键，需要记忆、理解和观察能力。
2．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型（ ）
A．正四面体形B．V形
C．三角锥形D．平面三角形
答案：
D
解析：
解答：
SO3中的S原子表现+6价,S原子的价电子全部用于形成了共价键,S周围有3个氧原子,故选D。
分析：
熟练掌握判断价层电子对数的方法是解题的关键，明确成键电子对和孤电子对对分子构型的影响至关重要。
3．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥模型,下列说法正确的是（ ）
A．若n=2,则分子的立体结构为V形
B．若n=3,则分子的立体结构为三角锥形
C．若n=4,则分子的立体结构为正四面体形
D．以上说法都不正确
答案：
C
解析：
解答：
若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的立体结构为直线形;当n=3时,分子的立体结构为平面三角形;当n=4时,分子的立体结构为正四面体形。
分析：
本题考查多原子分子在没有孤电子对的情况下判断分子的立体结构。
4．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是（ ）
A．NH
为正四面体形
B．CS2为直线形
C．HCN为V形
D．PCl3为三角锥形
答案：
C
解析：
解答：
NH
、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角锥形。
分析：
本题考查利用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型，熟练掌握价层电子对的计算是解题的关键。
5．已知在CH4中,C—H键间的键角为109°28',NH3中,N—H键间的键角为107°,H2O中O—H键间的键角为105°,则下列说法中正确的是（ ）
A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B．孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C．孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D．题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
答案：
A
解析：
解答：
由中心原子上孤电子对数的计算公式可知,CH4中碳原子无孤电子对,NH3中的氮原子有1对孤电子对,H2O中的氧原子有2对孤电子对。
根据题意知CH4中C—H键间的键角为109°28',若孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力,则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应为109°28',故C不正确;若孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力,则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应大于109°28',题中它们的键角均小于109°28',故B不正确;孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,将成键电子对压得靠近一点,使其键角变小,D错误,A正确。
分析：
本题考查价层电子对互斥理论对分子中键角的影响，本题可通过孤电子对的多少与键角的变化进行判断。
6．下列分子中,各原子均处于同一平面上的是（ ）
A．NH3B．CCl4
C．PCl3D．CH2O
答案：
D
解析：
解答：
由价层电子对互斥理论可知A、C为三角锥形,B为正四面体形,D为平面三角形。
分析：
本题考查通过价层电子对互斥理论判断分子的空间结构。
7．下列说法中正确的是（ ）
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28'
C．NH4+的电子式为
离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
答案：
D
解析：
解答：
NCl3分子的电子式为
分子中各原子都满足8电子稳定结构,A项错误;P4为正四面体形分子,但其键角为60°,B项错误;N为正四面体形结构而非平面正方形结构,C项错误;NH3分子电子式为
有一对未成键电子,由于未成键电子对成键电子的排斥作用,使其键角为107°,呈三角锥形,D项正确。
分析：
本题考查8电子稳定结构、分子及离子的空间结构、价层电子对互斥理论等，熟练掌握基本概念是解题的关键。
8．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ）
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
答案：
B
解析：
解答：
C2H2中心碳原子以1个s轨道和1个p轨道形成sp杂化轨道,故乙炔分子中两个碳原子采用sp杂化方式,且每个碳原子以2个未杂化的2p轨道形成2个π键构成碳碳三键。
分析：
分子构型与原子的杂化方式可以相互推断，需注意是否有孤电子对存在。
9．关于原子轨道的说法正确的是（ ）
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体形
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道混合起来而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D．凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
答案：
C
解析：
解答：
中心原子采取sp3杂化,四个sp3杂化轨道在空间的形状是正四面体形,但如果中心原子还有孤电子对,分子的立体构型不是正四面体形。
CH4分子中的sp3杂化轨道是碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的。
AB3型的共价化合物,A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
分析：
中心原子的杂化方式与分子的空间构型没有必然规律，需要看是否有孤电子对。
10．向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液,再滴入适量浓氨水,下列叙述不正确的是（ ）
A．开始生成蓝色沉淀,加入过量氨水时,形成无色溶液
B．Cu（OH）2溶于浓氨水的离子方程式是Cu（OH）2+4NH3
[Cu（NH3）4]2++2OH-
C．开始生成蓝色沉淀,加入氨水后,沉淀溶解形成深蓝色溶液
D．开始生成Cu（OH）2,之后生成更稳定的配合物
答案：
A
解析：
解答：
向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应Cu2++2OH-
Cu（OH）2↓,Cu（OH）2沉淀为蓝色,再加入适量浓氨水,发生反应Cu（OH）2+4NH3
[Cu（NH3）4]2++2OH-,形成深蓝色溶液,故A错误。
分析：
本题考查铜氨络离子的形成过程，熟练掌握配合物的合成是解题的关键。
11．下列不属于配位化合物的是（ ）
A．六氟合铝酸钠:
Na3[AlF6]
B．氢氧化二氨合银:
Ag[NH3]2OH
C．六氟合铁酸钾:
K3[FeF6]
D．十二水硫酸铝钾:
KAl（SO4）2·12H2O
答案：
D
解析：
解答：
十二水硫酸铝钾是由K+、Al3+、S及H2O分子组成的离子化合物,属于复盐,所以D项正确。
分析：
根据配合物的组成进行判断是否为配位化合物即可。
12．下列配合物的配位数是6的是（ ）
A．K2[Co（SCN）4]B．Fe（SCN）3
C．Na3[AlF6]D．[Cu（NH3）4]Cl2
答案：
C
解析：
解答：
K2[Co（SCN）4]中Co2+的配位数是4;Fe（SCN）3中Fe3+的配位数是3;Na3[AlF6]中Al3+的配位数是6;[Cu（NH3）4]Cl2中Cu2+的配位数是4。
分析：
根据配合物的组成进行判断配位数即可
13．用过量硝酸银溶液处理0.01mol氯化铬水溶液,产生0.02molAgCl沉淀,则此氯化铬最可能是（ ）
A．[Cr（H2O）6]Cl3
B．[Cr（H2O）5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr（H2O）4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr（H2O）3Cl3]·3H2O
答案：
B
解析：
解答：
0.01mol氯化铬能生成0.02molAgCl沉淀,说明1mol配合物的外界含有2molCl-。
分析：
熟练掌握作为配位体的氯离子不能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀是解题的关键。
14．在下列化学反应:
①H++OH-
H2O;②2H2+O2
2H2O;③HCl+NH3
NH4Cl;
④BaCl2+（NH4）2SO4
BaSO4↓+2NH4Cl;⑤Fe+Cu2+
Cu+Fe2+;⑥NaNH2+H2O
NaOH+NH3中,反应时不形成配位键的是（ ）
A．①②④⑤⑥B．②④⑤⑥
C．②④⑤D．②③
答案：
A
解析：
解答：
由结构可知:
①②⑤⑥中各物质均不含有配位键,④虽然N中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键。
只有③中由于生成铵离子而形成配位键。
分析：
首先工具形成配位化合物的条件判断能否形成存在配位键，然后分析反应过程中的成键情况即可。
15．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。
关于SF5—CF3的说法正确的是（ ）
A．分子中有σ键也有π键
B．所有原子在同一平面内
C．CF4与CH4都是正四面体结构
D．0．1molSF5—CF3分子中电子数为8mol
答案：
C
解析：
解答：
A项，分子中都是σ键，无π键，错误；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；C项，正确；D项，一个分子中有94个电子，错误。
分析：
本题考查共价键的形成及共价键的主要类型、判断简单分子或离子的构型，熟练掌握共价键的形成过程是解题的关键。
16．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是（ ）
A．CO2和SO3B．CH4和SiH4
C．BF3和PH3D．HCl和NH4Cl
答案：
B
解析：
解答：
NH4Cl中存在离子键，其余分子内均为共价键，CO2为直线形，SO3、BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，CH4和SiH4为正四面体形。
分析：
本题考查化合物中化学键的类型判断和分子的空间结构类型等，熟练掌握分子的空间构型是解题的关键。
17．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是（ ）
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp杂化
C．NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构
D．N原子和C原子上都没有孤对电子
答案：
C
解析：
解答：
NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有1对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。
分析：
本题考查原子轨道杂化方式及杂化类型判断、判断简单分子或离子的构型。
18．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是（ ）
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu（H2O）4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用
答案：
B
解析：
解答：
配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键。
分析：
熟练掌握配位化合物中的化学键类型以及配位键的形成条件是解题的关键。
19．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BF
离子，则BF3和BF
中的B原子的杂化轨道类型分别是（ ）
A．sp2、sp2 B．sp3、sp3
C．sp2、sp3D．sp、sp2
答案：
C
解析：
解答：
BF3中B原子的价层电子对数为3，所以为sp2杂化，BF
中B原子的价层电子对数为4，所以为sp3杂化。
分析：
根据价层电子对数判断分子中心原子的杂化方式即可。
20．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是（ ）
A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：
中心原子有孤电子对的和无孤电子对的
B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道
D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同
答案：
B
解析：
解答：
在VSEPR理论中，将分子分成了含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同（不含孤电子对的情况下），也可能不同（含孤电子对的情况下），A项正确；VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用单质分子，B项错误；C项明显正确；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D项正确。
分析：
本题考查对价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的理解，熟练掌握其内容是解题的关键。
二、非选择题
21．
（1）利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型。
CS2 ;
AlBr3（共价分子） 。
（2）有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。
请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:
;
。
（3）按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面形分子 ,三角锥形分子 ,四面体形分子 。
答案：
（1）直线形 平面形
（2）C C
（3）BF3 NF3 CF4
解析：
解答：
CS2是AB2型分子,中心原子上无孤电子对,成键电子对数是2,是直线形。
AlBr3是AB3型分子,中心原子上无孤电子对,成键电子对数是3,是平面形。
AB3型,中心原子无孤电子对的呈平面三角形,有一对孤电子对的呈三角锥形,所以分别是C、C。
第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式,呈三角锥形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面体形的是CF4。
分析：
根据价层电子对互斥理论判断分子的成键情况，分析其分子空间构型即可。
22．
（1）写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子的符号：
________、________、________、________。
（2）写出具有18个电子的无机化合物的化学式：
______、________、________、________。
（3）在
（1）
（2）题涉及的粒子中，空间构型为正四面体的有________，为三角锥形的有________。
答案：
（1）NH
H3O＋ NH
OH－
（2）SiH4 PH3 H2S HCl
（3）NH
和SiH4 H3O＋和PH3
解析：
解答：
（1）第二周期元素的氢化物具有10个电子，其分子结合一个H＋或电离出一个H＋后，形成的阴阳离子所具有的电子数不变，离子符号为：
NH
、H3O＋、NH
、OH－，根据等电子原理导出：
NH
与CH4、H3O＋与NH3、NH
与H2O的空间构型分别相同，依次为正四面体形、三角锥形、V形结构。
（2）第三周期元素的氢化物分子具有18个电子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H6、H2O2等，也具有18个电子。
符合条件的分子有：
H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。
（3）由等电子原理分析，SiH4为正四面体构型，PH3为三角锥形。
分析：
本题考查分子和离子的空间构型的判断以及等电子体理论的应用，熟练掌握判断微粒结构的方法是解题的关键。
23．已知A、B、C、D、E代表五种元素。
A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。
试回答下列问题：
（1）写出A元素基态原子的电子排布式______________。
（2）B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为________（写元素符号）。
（3）E与C以11形成的物质的电子式为____________。
（4）用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为______________。
（5）元素周期表中第一电离能最大的元素是________（填元素符号）。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d64s2
（2）O>S>C
（3）Na＋[
:
]2－Na＋
（4）正三角形 （5）He
解析：
解答：
A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为Fe元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为C元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为O元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为S元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”可推出，E为Na元素。
（1）A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
（2）B、C、D分别对应的是C、O、S元素，它们的电负性由大到小的顺序为O>S>C。
（3）E与C以11形成的物质是Na2O2。
（4）根据VSEPR理论
＝3，故SO3的空间立体结构为正三角形。
（5）在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。
分析：
根据原子的结构、核外电子的排布等知识点正确推断出各种元素是解题的前提。
24．下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题：
（1）周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为___________。
（2）Fe元素位于周期表的__________分区；Fe与CO易形成配合物Fe（CO）5，在Fe（CO）5中铁的化合价为________。
已知：
原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。
与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________（填化学式，下同）和________。
（3）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________。
（4）根据VSEPR理论预测ED
的空间构型为________。
B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的分子式为________________（写2种）。
答案：
（1）4s24p1
（2）d 0 N2 CN－ （3）CH4、CH3OH
（4）正四面体形 CO2、NCl3、CCl4、CO（任写2个）
断
解析：
解答：
配合物Fe（CO）5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配位体，铁的化合价是0。
双原子分子中具有10个价电子且与CO互为等电子体的分子是N2，离子是CN－。
CO的结构式与N2相似。
形成4个单键的碳原子采取sp3杂化。
由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H、C、N、O、Cl。
ClO
中1个氯原子结合4个氧原子，是正四面体形。
B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4、CO等。
分析：
本题考查原子核外电子排布、判断简单分子或离子的构型、原子轨道杂化方式及杂化类型判断等知识点，需要熟练掌握元素周期表的结构作为前提。
25．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2＋基态的电子排布式可表示为______________。
②NO
的空间构型是________________（用文字描述）。
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理，CO分子的结构式为__________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为__________。
③1molCO2中含有的σ键数目为________________。
（3）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2－。
不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2－的结构可用示意图表示为________________。
答案：
（1）①1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5） ②平面三角形
（2）①C≡O ②sp3
③2×6．02×1023个（或2mol）
（3）
断、配合物的成键情况
解析：
解答：
（1）Mn的原子序数为25，价电子排布式为：
3d54s2，失去4s上的两个电子，即得Mn2＋。
NO
离子中氮原子无孤对电子，结合的原子数为3，则N采用sp2杂化，所以NO
的空间构型为平面三角形。
（2）CO与N2互为等电子体，根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。
H2O中O原子存在两对孤对电子，结合的原子数为2，杂化轨道数为4，所以O原子采用sp3杂化。
二氧化碳分子内含有碳氧双键，双键中有一个σ键，一个π键，则1molCO2中含有2molσ键。
（3）Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。
分析：
本题考查物质结构与性质，涉及电子排布式、空间构型、杂化方式、化学键的数目以及配位键的表示，意在考查对结构中的基础知识的掌握情况。
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