高三年级化学一轮复习同步训练选修三 分子的立体构型.docx

高三年级化学一轮复习同步训练选修三 分子的立体构型.docx

《高三年级化学一轮复习同步训练选修三 分子的立体构型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三年级化学一轮复习同步训练选修三 分子的立体构型.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高三年级化学一轮复习同步训练选修三分子的立体构型

2019年高三年级化学一轮复习同步训练（选修三）

第二章第一节分子的立体构型

一、单选题

1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是（　　）

A.IA族元素成键时不可能有杂化轨道

B.杂化轨道既可以形成σ键，也可能形成π键

C.孤对电子有可能参加杂化

D.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现

2.关于化学式[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O的配合物的下列说法中正确的是（　　）

A.配位体是Cl-和H2O，配位数是8

B.中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl（H2O）5]2+

C.内界和外界中的Cl-的数目比是1：

2

D.在1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀

3.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液．下列对此现象说法正确的是（　　）

A.在[Cu（NH3）4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道

B.沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4]2+

C.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变

D.向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化

4.氮的最高价氧化物为无色晶体，它可看做由含氮元素的阴、阳两种离子构成，已知其阴离子构型为平面三角形，则其阳离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为

A.直线      sp杂化B.V型         sp2杂化

C.三角锥形  sp3杂化D.平面三角形  sp2杂化

5.下列分子或离子的中心原子杂化轨道的类型相同的是（　　）

A.SO32-与SO3B.CH4与H2OC.NCl3与BF3D.SO32-与CO32-

6.CH3COOH分子中-CH3及-COOH中碳原子的杂化类型分别是（　　）

A.sp3、sp2B.sp3、spC.sp2、spD.sp2、sp3

7.关于原子轨道的说法正确的是（　　）

A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体

B.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

C.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的

D.sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道

8.下列对分子及其性质的解释中，不正确的是（　　）

A.碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释

B.乳酸[CH3CH（OH）COOH]中存在一个手性碳原子

C.许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，只有过渡金属才能形成配合物

D.已知酸性：

H3PO4＞HClO，是因为H3PO4分子中有1个非羟基氧原子而HClO为0

9.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对电子

C.杂化轨道理论与价层电子互斥理论都可以分析分子的空间构型

D.[Cu（NH3）4]2+和CH4两个微粒中中心原子Cu和C都是通过sp3杂化轨道成键

10.如图，图1表示白磷（P4）的分子结构，图2表示三氧化二磷（P4O6）的分子结构，图3表示五氧化二磷（P4O10）的分子结构，下列说法中正确的是（　　）

A.P4O6中的磷原子采用sp2方式杂化

B.三氧化二磷、五氧化二磷这两个名称都表示分子的实际组成

C.P4、P4O6和P4O10分子中同一P原子上两个化学键之间的夹角都是60°

D.P4O6分子中4个P原子构成正四面体，6个O原子构成正八面体

二、填空题

11.四种常见元素的性质或结构信息如F表所示，请问答下列问题．

元素

A

B

R

D

相关信息

基态原子核外电子占据3个能级且最高能级上有3个电子

B的单质是最常见半导体材料

位于第四周期ⅠB族

是非金属元素，其形成的某种单质是电的良导体，有的分子形状似足球

（1）R的基态原子价层电子排布式为______，这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为______（写元素符号）．

（2）A、B，D均可形成多种氢化物，在最常见的三种氢化物中，分子构型为三角锥的氢化物分子式为______，任意写出一种中心原子存在sp2、sp3两种杂化类型的物质的结构简式______，与A的常见单质互为等电子体的上述元素的氧化物是______．

（3）B、D均可形成氧化物，等物质的量的B、D的最高价氧化物中σ键之比为______，已知有下列两种数据：

键能（kJ/mol）

熔点（K）

沸点（K）

BO2

B-O：

452

1923

2503

DO2

D=O：

615，D-O：

348

216

195

请解释键能大小与两种氧化物熔点、沸点高低差异过大的原因______

（4）在一定条件下，Cl-与R2+可形成一种无限长链离子

，研究表明•

该离子中每个氯原子最外层均达到8电子稳定结构，有些氧与R之间存在配位键，若该长链离子中含有n个R，则该离子的化学式为______．

（5）A元素能形成组成为Pt（AH3）2Cl2 的配合物，该配合物存在两种同分异构体：

一种为淡黄色（Q），不  具有抗癌作用，在水中的溶解度小；另一种为黄绿色（P），具有抗癌作用，在水中的溶解度较大．

①Q是______（填“极性”或“非极性”）分子，

②P的结构简式为______（ AH3配体作为一个整体写）．

12.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大．a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有一个电子，但次外层有18个电子．回答下列问题：

（1）b、c、d中第一电离能最大的是______（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为______．

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是______（填化学式，写出两种）．

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是______；酸根呈三角锥结构的酸是______．（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为______．

（5）这5种元素形成的一种1：

1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）．该化合物中，阴离子为______，阳离子中存在的化学键类型有______；该化合物加热时首先失去的组分是______，判断理由是______．

锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛．回答下列问题：

（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]______，有______个未成对电子．

（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是______．

（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因______．

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔点/℃

-49.5

26

146

沸点/℃

83.1

186

约400

（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______．

（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为______微粒之间存在的作用力是______．

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图（1、2）为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（

，0，

）；C为（

，

，0）．则D原子的坐标参数为______．

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为______g•cm-3（列出计算式即可）．

13.科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示．

（1）写出基态Cu原子的电子排布式______；

（2）Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物．

①[Cu（NH3）4]2+中存在的化学键类型有______（填序号）．

A．配位键    B．离子键    C．极性共价键   D．非极性共价键

②已知[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个

Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为______．

（3）实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是______

（4）向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水直至过量，反应的离子方程式为______．

答案和解析

【答案】

1.B2.C3.B4.A5.B6.A7.D

8.C9.D10.D

11.3d104s1；N＞C＞Si＞Cu；NH3；CH2=CH-CH3；CO；2：

1；CO2是分子晶体，熔点、沸点高低是由比较微弱的范德华力决定的，而与化学键强弱无关，SiO2属原子晶体，其熔点、沸点高低是由强大的共价键决定的；

；非极性；

12.N；

；sp3；H2O2、N2H4；HNO2、HNO3；H2SO3；+1；SO42-；共价键和配位键；H2O；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱  

13.3d104s24p2；2；锗的原子半径大，原子之间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强；O＞Ge＞Zn；sp3；共价键；（

，

，

）；

14.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；AC；平面正方形；在接近水沸点的水蒸气中存在一定数量的水分子因氢键而相互“缔合”形成的缔合分子的相对分子质量是水的数倍；Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-  

【解析】

1.解：

A．ⅠA族元素原子最外层只有1个电子，与其它原子形成共价键时，只形成1个σ键，不可能有杂化轨道，故A正确；

B．电子云以不同形式重叠，形成不同的共价键，如CH2=CH2中C原子为sp2杂化，C原子形成3个σ键，但杂化轨道不形成π键，故B错误；

C．杂化轨道的电子不一定全部成键，如NH3为sp3杂化，但只形成3个σ键，故C正确；

D．p轨道只有3个方向不同的轨道，与1个s轨道最多形成sp3杂化，不可能有sp4出现，故D正确．

故选B．

A．ⅠA族元素原子最外层只有1个电子，与其它原子形成共价键时，只形成1个σ键；

C．电子云以不同形式重叠，形成不同的共价键，杂化轨道不形成π键；

D．杂化轨道的电子不一定全部成键；

B．p轨道只有3个方向不同的轨道．

本题考查原子的轨道的杂化，题目难度不大，注意把握杂化轨道的形成，学习中注意相关基础知识的积累．

2.解：

A．配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O，配位体是Cl和H2O，Ti3+的配位数为6，故A错误；

B．配离子是[TiCl（H2O）5]2+，但中心离子是Ti3+，故B错误；

C．配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O，内界配体Cl-为1，外界Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1：

2，故C正确；

D．内界配体Cl-不与Ag+反应，外界Cl-离子与Ag+反应，在1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到2molAgCl沉淀，故D错误；

故选C．

A．配体含有孤对电子，中心原子或离子含有空轨道，Ti3+的配位数为6；

B．由化合价代数和为0可知，中心离子是Ti3+；

C．内界和外界中的Cl-的数目分别为1、2；

D．内界配体Cl-不与Ag+反应，外界Cl-离子与Ag+反应．

本题考查配合物，注意配合物形成：

配体含有孤对电子，中心原子或离子含有空轨道，配体和外界离子性质不同，题目难度中等．

3.解：

A．在[Cu（NH3）4]2+离子中，Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对，故A错误；

B．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu（NH3）4]2+而使溶液澄清，故B正确；

C．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故C错误；

D．[Cu（NH3）4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故D错误；

故选B．

A．配合物中，配位体提供孤电子对，中心原子提供空轨道形成配位键；

B．氢氧化铜和氨水反应生成配合物而使溶液澄清；

C．硫酸铜先和氨水反应生成氢氧化铜，氢氧化铜和氨水反应生成络合物；

D．络合物在乙醇中溶解度较小，所以会析出．

本题考查了配合物、配位键的形成等知识，题目难度中等，明确形成配合物的条件为解答关键，注意有提供空轨道的中心原子，有提供孤电子对的配位体，试题培养了学生的灵活应用能力．

4.【分析】

本题考查了杂化类型的判断和微粒的空间构型，题目难度不大，根据价层电子对互斥理论分析。

【解答】

氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：

NO2+，其中心N原子价电子对数为2+1/2（5-1-2×2）=2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的构型为直线型，故A正确。

故选A。

5.解：

SO32-中S原子价层电子对个数=3+

=4、SO3中S原子价层电子对个数=3+

=3，所以SO32-与SO3中S原子杂化类型分别是sp3、sp2，杂化类型不同，故A错误；

B．CH4中C原子价层电子对个数=4+

=4、H2O中O原子价层电子对个数=2+

=4，所以两种分子中价层电子对个数相等，C、O原子杂化类型都是sp3，杂化类型相同，故B正确；

C．NCl3中N原子价层电子对个数=3+

=4、BF3中B原子价层电子对个数=3+

=3，NCl3中N原子杂化方式为sp3、BF3中B原子杂化方式为sp2，杂化类型不同，故C错误；

D．SO32-中S原子价层电子对个数=3+

=4，则S原子杂化类型是sp3，CO32-中C原子价层电子对个数=3+

=3，C原子杂化方式为sp2，杂化类型不同，故D错误；

故选B．

先计算微粒中中心原子价层电子对个数，再根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型，据此分析解答．

本题考查原子杂化方式判断，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确价层电子对个数计算方法是解本题关键，题目难度不大．

6.解：

甲基（-CH3）中原子形成4个单键，杂化轨道数目为4，采用的是sp3杂化；

羧基（-COOH）中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3，采用的是sp2杂化，

故选A．

甲基（-CH3）中原子形成4个单键，杂化轨道数目为4，羧基（-COOH）中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3，据此判断碳原子的杂化方式．

本题考查了原子轨道杂化方式的判断，题目难度不大，正确判断杂化轨道数目为解答关键，试题侧重基础知识的考查，培养了学生的分析能力及灵活应用能力．

7.解：

A．中心原子采取sp3杂化的分子，VSEPR模型是正四面体，但其立体构形不一定是正四面体，如：

水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化，但H2O是V型，NH3是三角锥型，故A错误；

B．BF3中B原子的价层电子对数为3，B原子的杂化类型为：

sp2杂化，故B错误；

C．CH4中sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近一个2s轨道和3个2p轨道杂化形成，1s轨道和2p轨道的能量差别较大，不能形成杂化轨道，故C错误；

D．同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化可形成混合起来形成的一组能量相同的新轨道，杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数，故D正确．

故选D．

A．中心原子采取sp3杂化的分子，VSEPR模型是正四面体，但其立体构形不一定是正四面体；

B．BF3采用sp2杂化；

C．CH4中sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近一个2s轨道和3个2p轨道杂化形成；

D．sp3杂化轨道，中心原子含有4个价层电子对，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新轨道．

本题考查杂化轨道和杂化理解，侧重分子结构与性质的考查，注意杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，题目难度中等．

8.解：

A．碘是非极性分子易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子难溶于极性溶剂水，所以都可用相似相溶原理解释，故A正确；

B．碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子为手性碳原子，所以乳酸

中第二个C为手性碳原子，导致该物质存在互为镜像的两个手性异构体；生产中可利用“手性合成”法主要得到其中一种手性分子，故B正确；

C．含有孤电子对的微粒与含有空轨道的微粒易形成配合物，因而，不仅是过渡金属才能形成配合物，故C错误；

D．H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸，故D正确；

故选：

C．

A．极性分子易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂；

B．根据手性异构体分子的概念、结构和性质分析；

C．含有孤电子对的微粒与含有空轨道的微粒易形成配合物；

D．酸性强弱的一条经验规律是：

含氧酸分子的结构中含非羟基（羟基为-OH）氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强．

本题考查了氢键、手性碳原子、分子稳定性的判断等知识点，题目难度不大，注意手性碳原子的判断方法：

碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子为手性碳原子．

9.解：

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，可能是三角锥形或V形，如NH3是三角锥形、H2O是V形，故A正确；

B、杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键，故B正确；

C、杂化轨道理论与价层电子互斥理论均用于分析判断分子的空间构型，且两种理论相互补充，故C正确；

D、在[Cu（NH3）4]2+中Cu原子提供提供空轨道接受孤对电子形成配位键，不是sp3杂化，故D错误．

故选：

D．

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，可能是三角锥形或V形；

B、杂化轨道不能用于形成π键，只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子；

C、杂化轨道理论与价层电子互斥理论均用于分析判断分子的空间构型，且两种理论相互补充；

D、在[Cu（NH3）4]2+中Cu原子提供提供空轨道接受孤对电子形成配位键．

本题考查杂化轨道和杂化理解，侧重分子结构与性质的考查，注意杂化轨道理论的理解，把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，题目难度中等．

10.解：

A．P4O6中的磷原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化；故A错误；

B．三氧化二磷、五氧化二磷只表示原子个数比，这两个名称都未表示分子的实际组成，应为P4O6、P4O10，故B错误；

C．P4为正四面体结构，四个磷处在正四面体的顶点，同一P原子上两个化学键之间的夹角是60°，两个磷之间插入一个氧原子，得到P4O6，P4O6四个磷再插入一个氧原子得到P4O10，P4O6和P4O10分子中同一P原子上化学键之间的夹角近似等于109°28′，故C错误；

D．P4为正四面体结构，四个磷处在正四面体的顶点，两个磷之间插入一个氧原子，得到P4O6，在P4O6分子中，4个P原子构成正四面体，6个O原子构成正八面体，故D正确；

故选D．

A．根据价层电子对互斥理论确定原子杂化类型，价层电子对=σ键个数+孤电子对个数；

B．三氧化二磷、五氧化二磷只表示原子个数比，应为六氧化四磷、十氧化四磷；

C．P4同一P原子上两个化学键之间的夹角是60°，P4O6和P4O10分子化学键之间的夹角近似等于109°28′；

D．P4为正四面体结构，两个磷之间插入一个氧原子，得到P4O6．

本题考查P4、P4O6和P4O10的结构，为高频考点，把握空间结构为解答的关键，注意选项C为解答的易错点，题目难度中等．

11.解：

（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，铜的基态原子价电子电子排布式3d104s1，元素的非金属性越强，其第一电离能越大，由于非金属性N＞C＞Si＞Cu，故答案为：

3d104s1；  N＞C＞Si＞Cu；

（2）N、Si、C的常见氢化物中，氨气属于三角锥形，甲烷构型的为sp3杂化，含有碳碳双键的为sp2杂化，最简单的此类有机物是丙烯，氮气分子含有2个原子，价电子数是5×2=10，CO中原子个数是2，价电子数是4+6=10，故答案为：

NH3；CH2=CH-CH3；CO；

（3）SiO2中每个硅原子形成4个σ键，是sp2杂化；CO2中碳原子形成2个σ键并且无孤电子对，等物质的量的SiO2、CO2中σ键的数目之比为2：

1；因CO2属于分子晶体而SiO2属于原子晶体，前者熔点、沸点由比较微弱的范德华力（与化学键强弱无关）决定的而后者是强大的共价键决定的，故答案为：

2：

1；CO2是分子晶体，熔点、沸点高低是由比较微弱的范德华力决定的而与化学键强弱无关，SiO2属原子晶体，其熔点、沸点高低是由强大的共价键决定的；

（4）由图知，每个Cu2+单独结合两个Cl-，又与另外一个Cu2+共用两个Cl-，故长链中n（Cu2+）：

n（Cl-）=1：

3，化学式为

，故答案为：

；

（5）①Pt（YH3）2Z2为PtCl2（NH3）2，根据相似相溶原理，因为淡黄色固体Q，较难溶于极性溶剂水，则Q为非金属性分子，故答案为：

非极性分子；

②通过相似相溶原理可知两种固体一种为极性分子，另一种为非极性分子，若PtCl2（NH3）2为四面体结构，只能为极性分子，故只能为平面正方形结构，黄绿色（P）在水中的溶解度较大，则P为极性分子，其结构简式为

，故答案为：

．

A基态原子核外电子占据3个能级且最高能级上有3个电子，那么A为氮元素；B的单质是最常见半导体材料，故B是硅元素；R位于第四周期ⅠB族，故R为铜元素；是非金属元素，其形成的某种单质是电的良导体，有的分子形状似足球，那么D为碳元素，能导电的是石墨，形状像足球的是足球烯，即C60，据此解答即可；

（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，根据核外电子排布规律书写铜的基态原子价电子电子排布式，元素的非金属性越强，其第一电离能越大；

（2）N、Si、C的常见氢化物中，氨气属于三角锥形，甲烷构型的为sp3杂化，含有碳碳双键的为sp2杂化，依据等电子体的概念解答即可；

（3）σ键为单键，依据分子式确定比例关系；依