高中化學(xué)蘇教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)

課時(shí)訓(xùn)練9分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)基礎(chǔ)夯實(shí)1.下列關(guān)于雜化軌道的說法錯(cuò)誤的是()和SiCl4中的C和Si都是通過sp3雜化軌道成鍵B.同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化C.雜化軌道能量集中,有利于牢固成鍵D.雜化軌道中一定有一個(gè)電子解析雜化軌道的電子云一頭大一頭小,成鍵時(shí)利用大的一頭,可使電子云重疊程度更大,形成牢固的化學(xué)鍵,故C項(xiàng)正確;并不是所有的雜化軌道中都有一個(gè)電子,也可以是空軌道,也可以有一對孤電子對(如NH3、H2O的形成),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2.下列分子的空間構(gòu)型可用sp2雜化軌道來解釋的是()①BF3②CH2CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③ B.①⑤⑥C.②③④ D.③⑤⑥解析sp2雜化軌道形成夾角為120°的平面三角形,①BF3為平面三角形且B—F鍵夾角為120°;②C2H4中碳原子以sp2雜化,且未雜化的2p軌道形成鵂ü;③同②相似;④乙炔中的碳原子為sp雜化;⑤NH3中的氮原子為sp3雜化;⑥CH4中的碳原子為sp3雜化。答案A3.有關(guān)乙炔分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是() (導(dǎo)學(xué)號52740084)個(gè)碳原子采用sp雜化方式個(gè)碳原子采用sp2雜化方式C.每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未參與雜化的2p軌道形成鵂üD.兩個(gè)碳原子間形成2個(gè)鵂í1個(gè)蠹ü解析乙炔分子中碳原子以1個(gè)2s軌道和1個(gè)2p軌道形成sp雜化軌道。故乙炔分子中碳原子采用sp雜化方式,且每個(gè)碳原子以兩個(gè)未參與雜化的2p軌道形成2個(gè)鵂ü,構(gòu)成碳碳叁鍵。解答本題時(shí)必須要了解乙炔分子的結(jié)構(gòu),理解其成鍵過程,才能準(zhǔn)確地判斷其雜化類型。答案B4.下列各組分子中,都屬于含極性鍵的非極性分子的是()、H2S 、CH4、C2H2 、HCl解析A項(xiàng)中CO2和H2S都含極性鍵,但前者是非極性分子(直線形),后者是極性分子(V形);B項(xiàng)中C2H4是平面結(jié)構(gòu),CH4為正四面體形,均含極性鍵且均為非極性分子;C項(xiàng)中Cl2不含極性鍵;D項(xiàng)中NH3、HCl均為極性分子。答案B是橙黃色液體,少量泄漏會產(chǎn)生窒息性氣味,噴水霧可減慢其揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液。其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說法錯(cuò)誤的是()A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵C.與S2Br2結(jié)構(gòu)相似,熔、沸點(diǎn)S2Br2>S2Cl2D.與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl解析A項(xiàng)錯(cuò)誤,由分子結(jié)構(gòu)形狀明顯看出,S2Cl2為極性分子;B項(xiàng)正確,該分子中既有S—S之間的非極性鍵,又有S—Cl之間的極性鍵;C項(xiàng)正確,在結(jié)構(gòu)相似的情況下,范德華力與相對分子質(zhì)量成正比;D項(xiàng)正確,產(chǎn)生的渾濁只能是S,則化合價(jià)升高的產(chǎn)物為SO2,產(chǎn)物還應(yīng)有HCl,配平即可。答案A6.下列敘述正確的是()是極性分子,分子中氮原子處在3個(gè)氫原子所組成的三角形的中心是非極性分子,分子中碳原子處在4個(gè)氯原子所組成的正方形的中心是極性分子,分子中氧原子不處在2個(gè)氫原子所連成的直線的中央是非極性分子,分子中碳原子不處在2個(gè)氧原子所連成的直線的中央解析NH3的氮原子以sp3雜化,形成三角錐形結(jié)構(gòu),電荷分布不對稱,是極性分子。CCl4分子中C—Cl鍵為極性鍵,碳原子采取sp3雜化,且無孤電子對,分子構(gòu)型為正四面體形,碳原子位于正四面體的中心。H2O分子中H—O鍵為極性鍵,氧采取sp3雜化,且有兩對孤電子對,分子構(gòu)型為V形,整個(gè)分子電荷分布不對稱,為極性分子。CO2分子中碳采取sp雜化,分子構(gòu)型為直線形,分子為非極性分子,碳原子位于2個(gè)氧原子所連成的直線的中央。答案C7.下列推論正確的是() (導(dǎo)學(xué)號52740085)的沸點(diǎn)高于CH4,可推測PH3的沸點(diǎn)高于NH3QUOTE為正四面體結(jié)構(gòu),可推測PQUOTE也為正四面體結(jié)構(gòu)晶體是分子晶體,可推測SiO2晶體也是分子晶體是碳鏈為直線形的非極性分子,可推測C3H8也是碳鏈為直線形的非極性分子解析A項(xiàng)NH3分子間存在著氫鍵,其沸點(diǎn)反常的高,即NH3的沸點(diǎn)高于PH3;C項(xiàng)SiO2為原子晶體;D項(xiàng)C3H8為碳鏈呈鋸齒形的分子。答案B8.用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測H2S和BF3的空間構(gòu)型,兩個(gè)結(jié)論都正確的是()A.直線形;三角錐形 形;三角錐形C.直線形;平面三角形 形;平面三角形解析H2S中S原子最外層有孤電子對,參與成鍵電子對間的排斥,故H2S為V形結(jié)構(gòu);BF3分子中B原子最外層電子全部參與成鍵,三條B—F鍵等效排斥,故分子的空間構(gòu)型為平面三角形。答案D9.科學(xué)家常用“等電子體”來預(yù)測不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu),例如CH4與NQUOTE具有相同的電子數(shù)和空間構(gòu)型,依此原理在下表空格中填出相應(yīng)的化學(xué)式。①②③。

CH4①CQUOTE③NQUOTEN2QUOTE②N2解析保證原子個(gè)數(shù)相同,通常將原子序數(shù)“加1減1”答案C2H6NQUOTECO能力提升10.常見分子的空間構(gòu)型通常有兩種表示方法,一是比例模型,二是球棍模型。請你用短線將下列幾種分子的比例模型、球棍模型連接起來。解析H2O分子為三原子分子呈V形,應(yīng)選E—c;NH3分子為四原子分子呈三角錐形,應(yīng)選B—d;CH2O分子為四原子分子呈平面三角形,應(yīng)選D—e;CCl4分子為五原子分子呈正四面體形,應(yīng)選C—a;CO2分子為三原子分子呈直線形,應(yīng)選A—b。答案①—E—c②—B—d③—D—e④—C—a⑤—A—b11.(1)BF3是平面三角形,但NF3卻是三角錐形,試用雜化軌道理論加以說明。(2)甲烷中的碳原子是sp3雜化,下列用*表示的碳原子的雜化和甲烷中的碳原子雜化方式相同的是。

A. B.QUOTEH2CHCH3QUOTEHCH3 QUOTEH2解析(1)BF3中B原子以sp2雜化軌道與三個(gè)F原子的各一個(gè)2p軌道重疊形成三個(gè)sp2-p的蠹Ｓ捎諶?sp2雜化軌道在同一平面上,而且夾角為120°,所以BF3為平面三角形的結(jié)構(gòu)。而NF3分子中N原子采用不等性sp3雜化,有一對孤電子對占據(jù)一個(gè)雜化軌道,三個(gè)sp3雜化軌道與F原子的2p軌道形成三個(gè)共價(jià)鍵,由于孤電子對占據(jù)四面體的一角,使NF3分子形狀成為三角錐形。(2)當(dāng)碳原子以sp3雜化軌道成鍵時(shí),應(yīng)形成4個(gè)蠹ü,A項(xiàng)符合題意。其他選項(xiàng)中帶星號的碳原子均形成了1個(gè)鵂ü(雜化方式是sp2雜化),不符合題意。答案(1)BF3中B原子采用sp2雜化軌道成鍵,沒有未參加雜化的p電子,所以其空間構(gòu)型是平面三角形;NF3中N原子采用sp3雜化軌道成鍵且雜化軌道中有1個(gè)由孤電子對占據(jù),所以其分子構(gòu)型是三角錐形。(2)A12.元素X和Y屬于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體,其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%;元素X和元素Y可以形成兩種化合物,在這兩種化合物中,X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和60%。(1)在由元素X和元素Y兩種元素形成的化合物中,寫出X質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化合物的化學(xué)式;該分子的中心原子以雜化,分子構(gòu)型為。

(2)寫出X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式;

該分子的中心原子以雜化,分子構(gòu)型為。

(3)由元素氫、X、Y三種元素形成的化合物常見的有兩種,其水溶液均呈酸性,試分別寫出其分子式、,并比較酸性強(qiáng)弱:。

(4)由氫元素與X元素形成的化合物中,含有非極性鍵的是(寫分子式),分子構(gòu)型為V形的是(寫分子式)。

解析根據(jù)氫化物化學(xué)式H2X知QUOTE=%,M(X)=16?？赏浦?X的相對原子質(zhì)量為16,即X為O,則Y為S,則X和Y形成的化合物分別為SO2、SO3,根據(jù)雜化軌道理論易確定其雜化方式和分子構(gòu)型。H、O、S三種元素組成的化合物為H2SO3、H2SO4,其酸性:H2SO4>H2SO3。O與H元素形成兩種化合物H2O和H2O2,其中H2O的分子構(gòu)型為V形,H2O2分子中含有非極性鍵“—O—O—”。答案(1)SO2sp2V形(2)SO3sp2平面三角形(3)H2SO3H2SO4H2SO4>H2SO3(4)H2O2H2O世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對互斥理論模型(簡稱VSEPR模型),用于預(yù)測簡單分子空間構(gòu)型。其要點(diǎn)可以概括為Ⅰ.用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子組成,A為中心原子,X為與中心原子相結(jié)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(jià)層電子對數(shù)。分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥,均勻地分布在中心原子周圍的空間;Ⅱ.分子的空間構(gòu)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;Ⅲ.分子中價(jià)層電子對之間的斥力主要順序?yàn)?ⅰ.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;ⅱ.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;ⅲ.X原子得電子能力越弱,A—X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng);ⅳ.其他。 (導(dǎo)學(xué)號52740086)請仔細(xì)閱讀上述材料,回答下列問題。(1)根據(jù)要點(diǎn)Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型,請?zhí)顚懴卤?n+m2VSEPR理想模型正四面體形價(jià)層電子對之間的理想鍵角°(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因:;

(3)H2O分子的空間構(gòu)型為,請你預(yù)測水分子中H—O—H鍵角的大小范圍并解釋原因:;

(4)用價(jià)層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型:分子或離子PbCl2XeF4SnCQUOTEPF3Cl2HgCQUOTEClQUOTE空間構(gòu)型解析VSEPR模型的判斷方法:在分子中當(dāng)n+m=2且不存在孤電子對時(shí)為直線形分子;當(dāng)n+m=3時(shí),如果沒有孤電子對時(shí)為平面三角形,如果有孤電子對時(shí)為V形;當(dāng)n+m=4時(shí),如果沒有孤電子對時(shí)為正四面體形,如果有兩對孤電子對時(shí)為V形。所以水分子中n+m=4,且有兩對孤電子對,所以是V形結(jié)構(gòu),又由于孤電子對的作用力強(qiáng)于成鍵的共用電子對,所以使其鍵角小于°。答案(