2019高中化学 学业分层测评7 一些典型分子的空间构型 鲁科版选修3.doc

1学业分层测评学业分层测评( (七七) ) 一些典型的空间构型一些典型的空间构型(建议用时：45 分钟)学业达标1有关原子杂化的说法正确的是( )A空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以 sp3杂化B苯分子中的碳原子以 sp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道也形成 键C乙烯分子的碳原子以 sp2杂化，其中，CH 之间是以 sp2杂化轨道形成的 键，CC 之间除了以 sp2杂化轨道形成 键外，未参加杂化的 2p 轨道也形成 键D只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同【解析】 A 项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B 项，苯分子中的碳原子发生 sp2杂化，碳原子之间以 sp2杂化轨道形成 键，每个碳原子上的未杂化的 2p轨道重叠形成 键；D 项，分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以 sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。【答案】 C2s 轨道和 p 轨道杂化的类型不可能有( )Asp1杂化Bsp2杂化Csp3杂化 Dsp4杂化【解析】 np 轨道有三个：npx、npy、npz，当 s 轨道和 p 轨道杂化时只有三种类型：sp1杂化：即一个 s 轨道和一个 p 轨道的杂化；sp2杂化：即一个 s 轨道和两个 p 轨道的杂化；sp3杂化：即一个 s 轨道和三个 p 轨道的杂化。【答案】 D3下列分子的空间构型是正四面体形的是( )CH4 NH3 CF4 SiH4 C2H4 CO2A BC D【解析】 C 原子与 Si 原子的价电子层都是ns2np2结构，参与成键时都是形成了 4个 sp3杂化轨道，故它们形成的CH4，CF4和SiH4的空间构型都是正四面体形。而 NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。【答案】 B4下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( )ACO2与 SO2 BCH4与 NH3CBeCl2与 BCl3 DC2H4与 C2H2【解析】 A 选项中 CO2中心原子为 sp1杂化，SO2中心原子为 sp2杂化，A 不正确；B选项中，CH4、NH3中心原子均为 sp3杂化，B 正确；C 选项 BeCl2中心原子为 sp1杂化，2BCl3中心原子为 sp2杂化，C 不正确；D 选项 C2H2中心原子为 sp1杂化，C2H4中心原子为sp2杂化，D 不正确。【答案】 B5下列分子的空间构型为平面三角形的是( )ACO2 BH2OCCH2O DNH3【解析】 CO2是线形结构，A 错；H2O 是 V 形结构，B 错；NH3是三角锥形结构，D 错。【答案】 C6下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是( )ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl4【解析】 H2S 中 S 原子与 H2O 中 O 原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结构相似。【答案】 B7对 SO2与 CO2说法正确的是( )A都是直线形结构B中心原子都采取 sp1杂化C硫原子和碳原子上都没有孤对电子DSO2为 V 形结构，CO2为直线形结构【解析】 CO2中碳原子是 sp1杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是 sp2杂化，是 V 形结构，有 1 对孤对电子。【答案】 D8已知在 CH4中，CH 键间的键角为 109.5°，NH3中，NH 键间的键角为 107.3°，H2O 中 OH 键间的键角为 104.5°，则下列说法中正确的是( )A孤对电子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孤对电子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孤对电子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对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【解析】 电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子>孤对电子与成键电子对>成键电子对与成键电子对。【答案】 A9如图在乙烯分子中有 5 个 键、一个 键，它们分别是( )3Asp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键Bsp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键CCH 之间是 sp2形成的 键，CC 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键DCC 之间是 sp2形成的 键，CH 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键【解析】 乙烯分子中每个碳原子均采取 sp2杂化，其中杂化轨道形成 5 个 键，未杂化的 2p 轨道形成 键。【答案】 A10(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生 sp3杂化形成 4 个_，形成的 4 个杂化轨道中，只有_个含有未成对电子，所以只能与_个氢原子形成共价键，又因为 4 个 sp3杂化轨道有一对_，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。(2)H可与 H2O 形成 H3O，H3O中 O 原子采用_杂化。H3O中 HOH 键角比H2O 中 HOH 键角大，原因为_。【解析】 (1)在形成 NH3分子时，氮原子的 2p 轨道和 2s 轨道发生 sp3杂化，形成 4个杂化轨道，含有一对孤对电子，3 个未成键的单电子，可以与 3 个氢原子形成 3 个 键。(2)H3O中 O 原子的价电子数为 628 个，价电子对为 4 对，所以杂化方式为 sp3杂化；H3O中只有一对孤对电子，H2O 中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力 H2O 大于H3O，使得 H3O中 HOH 键角比 H2O 中 HOH 键角大。【答案】 (1)sp3杂化轨道 3 3 孤对电子(2)sp3 H3O分子中有一对孤对电子，H2O 分子中有两对孤对电子，对形成的 HO 的排斥力 H2O 大于 H3O，造成 H3O中 HOH 键角比 H2O 中 HOH 键角大11X、Y、Z 均为短周期元素，可形成 X2Z 和 YZ2两种化合物。X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 原子的 K 层的电子数目只有一个，Y 位于 X 的下一周期，它的最外层电子数比 K层多 2 个，而 Z 原子核外的最外层电子数比次外层电子数少 2 个。(1)它们的元素符号分别为 X_；Y_；Z_；(2)用价电子对互斥理论判断：4价电子对数 物质 成键电子对数孤电子对数轨道杂化形式分子的形状X2ZYZ2【解析】 X 原子的 K 层(第一层)的电子数只有一个，可知 X 为氢原子；Y 位于 X 的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比 K 层多 2 个，则其原子结构示意图为，故 Y 为 C 元素；Z 原子核外的最外层电子数比次外层电子数少 2 个，且原子序数：Z>Y，则 Z 为 S 元素。从而推知 X2Z 为 H2S，YZ2为 CS2。【答案】 (1)H C S(2)价电子对数 物质 成键电子对数孤电子对数轨道杂化形式分子的形状X2Z22sp3V 形YZ220sp1直线形12.A、B、C、D、E、F 都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D 同周期，A、E同主族。A、C 能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为 21 和 11。B 元素原子有两个未成对电子，D 是周期表中电负性最大的元素，F 是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：【导学号：66240016】(1)比较 C、D 对应氢化物的稳定性_(填分子式)。(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是_(填分子式)，它的电子式为_。(3)C、D、E、F 的离子中，半径最小的是_(填离子符号)。(4)B 的氢化物的空间构型是_。【解析】 A、C 能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为 H2O 和 H2O2，且原子序数A<C，则 A 为氢元素，C 为氧元素；B 原子有两个未成对电子，其电子排布式为 1s22s22p2，故 B 为碳元素；D 是周期表中电负性最大的元素，故 D 为氟元素；F 是地壳中含量最多的金属元素，F 为铝元素。【答案】 (1)H2O<HF (2)H2O2 (3)Al3 (4)正四面体形能力提升13关于原子杂化轨道的说法正确的是( )5A凡是中心原子采取 sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体形BCH4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 轨道混合而形成的Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 s 轨道和 p 轨道混合形成的一组能量相同的新轨道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【解析】 中心原子采取 sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的 sp3杂化轨道是 C 原子的一个 2s 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。【答案】 C14已知次氯酸分子的结构式为 HOCl，下列有关说法正确的是( )AO 原子发生 sp1杂化BO 原子与 H、Cl 都形成 键C该分子为直线形分子D该分子电子式是【解析】 HClO 分子的结构式为 HOCl，O 原子应为 sp3杂化，形成 4 个杂化轨道，其中有 2 个是孤对电子，另 2 个杂化轨道分别与 H 原子和 Cl 原子各形成 1 个 键。因为O 原子是 sp3杂化，所以分子构型为 V 形，其电子式为，故 B 项正确。【答案】 B15了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( )A烷烃分子中碳原子均采用 sp3杂化成键B炔烃分子中的碳碳叁键由 1 个 键、2 个 键组成C苯分子中所有碳原子均采用 sp2杂化成键，苯环中存在 6 个碳原子共有的大 键D甲苯分子中所有碳原子均采用 sp2杂化成键【解析】 甲苯分子中，苯环上的碳原子都采用 sp2杂化，但甲基上的碳原子采用 sp3杂化，D 错。【答案】 D16元素 X 和 Y 属于同一主族。负二价的元素 X 和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中 X 的质量分数为 88.9%；元素 X 和元素 Y 可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X 的质量分数分别为 50%和 60%。(1)确定 X、Y 两种元素在周期表中的位置分别为6_、_。(2)在元素 X 和元素 Y 两种元素形成的化合物中，写出 X 质量分数为 50%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以_杂化，分子构型为_。(3)写出 X 的质量分数为 60%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以_杂化，分子构型为_。(4)由氢元素与 X 元素形成的化合物中，含有非极性键的是_(写分子式)，分子构型为 V 形的是_(写分子式)。【解析】 根据氢化物化学式 H2X，知×100%88.9%，M(X)16。可推知，M（X） M（X）2X 的相对原子质量为 16，则 Y 为 S，其氧化物分别为 SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。X 元素为 O，与氢元素形成两种化合物 H2O 和 H2O2，其中 H2O 的分子构型为 V 形，H2O2分子中含有非极性键“OO” 。【答案】 (1)第 2 周期A 族 第 3 周期A 族(2)SO2 sp2 V 形(3)SO3 sp2 平面三角形(4)H2O2 H2O