2019高中化学 课时跟踪检测（七）一些典型分子的空间构型 鲁科版选修3.doc

- 1 -课时跟踪检测（七）课时跟踪检测（七） 一些典型分子的空间构型一些典型分子的空间构型1下列能正确表示 CH4分子中碳原子成键轨道的示意图为( )解析：选 D CH4分子中碳原子采用 sp3杂化，杂化前为 ，其中 2s 和 2p 轨道杂化形成能量相同的四个 sp1杂化轨道，即杂化后为。2中心原子采取 sp1杂化的分子是( )ANH3 BBeCl2CPCl3 DH2O解析：选 B NH3分子中 N 原子采用 sp3杂化；PCl3类比 NH3，P 原子采用 sp3杂化；H2O 分子中 O 原子采用 sp3杂化。3sp3杂化形成的 AB4型分子的空间构型是( )A平面四方形 B正四面体C四角锥形 D平面三角形解析：选 B sp3杂化形成的 AB4型分子中，四个杂化轨道均参与形成 键，故空间构型为正四面体形。4用价电子对互斥理论预测，下列分子构型与 H2O 相似，都为 V 形的是( )OF2 BeCl2 SO2 CO2A BC D解析：选 C 价电子对数 1/2×(62)4，孤电子对数 422，为 V 形；价电子对数×(22×1)2，孤电子对数 220，为直线形；价电子对数 1/2×(60)3，孤电子对1 2数 321，为 V 形；价电子对数 1/2×(40)2，孤电子对数 220，为直线形。、符合题意。5在 SO2分子中，分子的空间结构为 V 形，S 原子采用 sp2杂化，那么 SO2的键角( )- 2 -A等于 120° B大于 120°C小于 120° D等于 180°解析：选 C 由于 SO2分子的电子对的空间构型为平面三角形，从理论上讲其键角为 120°，但是由于 SO2分子中的 S 原子有一对孤电子对，对其他的两个化学键存在排斥作用，因此分子中的键角要小于 120°。6关于 CO2和 NH3分子，下列说法正确的是( )A都是直线形结构B中心原子都采取 sp1杂化CNH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构DN 原子和 C 原子上都没有孤对电子解析：选 C NH3和 CO2分子的中心原子分别采取 sp3杂化和 sp1杂化的方式成键，但 NH3分子的 N 原子上有孤对电子，根据价电子对互斥理论，NH3分子构型为三角锥形，CO2分子构型为直线形。7有关乙炔 C2H2分子中的化学键描述不正确的是( )A两个碳原子采用 sp1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 键D两个碳原子形成两个 键解析：选 B C2H2分子的结构式为 HCCH，可知每个碳原子形成 2 个 键，故两个碳原子均采用 sp1杂化。8在乙烯分子中有 5 个 键，一个 键，它们分别是( )Asp2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 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 键解析：选 A 乙烯分子为平面分子，分子中每一个碳原子采取 sp2杂化，3 个 sp2杂化轨道分别与 2 个氢原子和另一个 C 原子形成 3 个 键，每个 C 原子未杂化的 2p 轨道“肩并肩”重叠形成 键。9填空。(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_- 3 -_。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，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离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10X、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：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：ZY，则 Z 为 S 元素。从而推知 X2Z 为 H2S，YZ2为 CS2。答案：(1)H C S(2)物质价电子对数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- 4 -1下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )ACS2与 C6H6 BCH4与 NH3CBeCl2与 BF3 DC2H2与 C2H4解析：选 B A 项，CS2分子中，C 原子采用 sp1杂化，C6H6分子中，C 原子采用 sp2杂化；B项，CH4和 NH3分子中 C、N 原子均采用 sp3杂化；C 项，BeCl2分子中 Be 原子为 sp1杂化，BF3分子中 B 原子为 sp2杂化；D 项，C2H2分子中 C 原子为 sp1杂化，C2H4分子中 C 原子为 sp2杂化。2在 BrCH=CHBr 分子中，C 和 Br 成键采用的轨道是( )Asp1­p Bsp2­sCsp2­p Dsp3­p解析：选 C BrCH=CHBr 分子中 C 原子采用 sp2杂化，每个 C 原子形成 3 个 sp2杂化轨道分别与 Br 原子的 p 轨道、H 原子的 s 轨道、另一个 C 原子的 sp2轨道形成 3 个 键。3根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是( )ASO2和 O3 BNH和 CH4 4CH3O和 NH3 DCO2和 H2O解析：选 D D 项中，CO2分子和 H2O 分子原子总数相等，价电子总数前者为 16，后者为10，二者不属于等电子体，则空间构型不相似。4下列分子中，在形成共价键时中心原子采用 sp3杂化的分子有( )H2O NH3 CH4 PCl3 CO2 N2A3 种 B4 种C5 种 D6 种解析：选 B 形成共价键时中心原子采用 sp3杂化的分子有 H2O、NH3、CH4、PCl3；CO2、N2分子中的 C、N 原子采用 sp1杂化。5根据价电子对互斥理论及杂化轨道理论判断 NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为( )A直线形，sp1杂化 B三角形，sp2杂化C三角锥形，sp2杂化 D三角锥形，sp3杂化解析：选 D 在 NF3分子中 N 原子价电子对数为 1/2×(53×1)4，孤对电子数431，与其相连的原子数为 3，根据理论可推知中心原子的杂化方式为 sp3杂化，空间构型为三角锥形。6下列分子或离子的中心原子形成 sp2杂化轨道的是( )H2O NO SO3 CH4 3A B- 5 -C D解析：选 B H2O 分子中，价电子对数 1/2×(62×1)4，氧原子采用 sp3杂化；NO离子中价电子对数 1/2×(53×01)3，氮原子采用 sp2杂化；SO3分子中价电子对数 31/2×(63×0)3，硫原子采用 sp2杂化；CH4分子中价电子对数 1/2×(44×1)4，碳原子采用 sp3杂化。、符合题意。7下列推断正确的是( )ABF3为三角锥形分子BNH的电子式为 ，离子呈平面正方形结构 4CCH4分子中的 4 个 CH 键都是氢原子的 1s 轨道与碳原子的 2p 轨道形成的 s­p 键DCH4分子中的碳原子以 4 个 sp3杂化轨道分别与 4 个氢原子的 1s 轨道重叠，形成 4 个CH 键解析：选 D BF3为平面三角形，NH为正四面体形，CH4分子中碳原子的 2s 轨道与 2p 轨 4道形成 4 个 sp3杂化轨道，然后与氢原子的 1s 轨道重叠，形成 4 个 s­sp3 键。8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杂化轨道是由同一原子中能量相近的 s 轨道和 p 轨道混杂形成的一组能量相等的新轨道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：选 C 凡中心原子采取 sp3杂化的杂化轨道都是四面体形，但是根据孤电子对占据杂化轨道数目多少，造成了其分子几何构型可以呈现 V 形(H2O)、三角锥形(NH3)；CH4的 sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近的 2s 轨道和 3 个 2p 轨道杂化形成，与氢原子结合时，4 个杂化轨道分别和 4 个氢原子的 1s 轨道重叠，形成 4 个 CH 键；BF3中 B 原子采用 sp2杂化。9A、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：(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)。- 6 -(4)B 的最简单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 AC，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)H2OHF (2)H2O2 (3)Al3 (4)正四面体10下表为元素周期表的一部分，族周期 A01AAAAAAA2BCD3EFGH请参照元素 AH 在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)D、E、F 的原子半径由大到小的顺序为_。(2)B、C、D 的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)A、D、E、H 中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。(4)E、F 的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式：_。(5)在 B 所形成的化合物 CH4、CO、CH3OH 中，碳原子采取 sp3杂化的分子有_；与 CO分子互为等电子体的分子和离子分别为_和_，根据等电子理论推测 CO 分子的结构式可表示成_，一个 CO 分子中有_个 键，_个 键。(6)根据价电子对互斥理论预测 D 和 H 所形成的 HD的空间构型为_形。 4解析：根据元素周期表的片段，AH 各元素分别是 H、C、N、O、Na、Al、Si、Cl。(1)Na、Al 有 3 个电子层，氧有 2 个电子层，原子半径 Na>Al>O；(2)由于 N 原子的 2p 轨道为半充满状态，第一电离能较大，N>O，C、O 比较 O>C，故顺序为 N>O>C；(3)H、O、Na、Cl 形成离子化合物且含有极性键，则可以有 NaOH、NaClO、NaClO3等；(4)NaOH 与 Al(OH)3反应的离子方程式为 OHAl(OH)3=Al(OH)4；(5)CH4、CH3OH 中 C 原子采用 sp3杂化；CO 分子中的电子数目为 14，故 N2、C与 CO 互为等电子体，等电子体的微粒结构相似；(6)ClO中 Cl 原子的价22 4电子对数(71)÷24，所以 ClO为正四面体形结构。 4答案：(1)Na>Al>O (2)N>O>C- 7 -(3) (4)Al(OH)3OH=Al(OH)4(5)CH4、CH3OH N2 C CO 1 222(6)正四面体