新教材適用2023-2024學年高中化學專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)第1單元分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時分子的空間結(jié)構(gòu)模型課后訓練蘇教版選擇性必修2

第一單元分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時分子的空間結(jié)構(gòu)模型課后訓練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.甲酸分子(HCOOH)中碳原子的價電子對數(shù)為()。A.1B.2C.3D.4答案：C解析：甲酸分子中,碳原子形成3個σ鍵,故價電子對數(shù)為3,C項正確。2.氨氣分子空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,而甲烷是正四面體形,這是因為()。A.兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同,NH3為sp2雜化,而CH4是sp3雜化B.NH3分子中N原子形成三個雜化軌道,CH4分子中C原子形成4個雜化軌道C.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子對的排斥作用較強D.氨氣的相對分子質(zhì)量大于甲烷答案：C解析：NH3中N原子形成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤電子對,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化,孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較強,N—H鍵之間的鍵角小于109°28',所以氨氣分子空間結(jié)構(gòu)是三角錐形;CH4分子中C原子采取sp3雜化,雜化軌道全部用于成鍵,碳原子連接4個相同的原子,C—H鍵之間的鍵角相等為109°28',故CH4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,故A、B、D項錯誤,C正確。3.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氫氟酸或NaF溶液中都形成BF4-,則BF3和BF4-中B原子的雜化軌道類型分別是A.sp2、sp2 B.sp3、sp3C.sp2、sp3 D.sp3、sp2答案：C4.硒(Se)是第ⅥA族元素,則SeS3分子的空間結(jié)構(gòu)是()。A.正四面體形B.V形C.三角錐形D.平面三角形答案：D解析：SeS3中的Se呈+6價,Se原子的價電子對全部用于形成共價鍵,Se周圍有3個硫原子,故其分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D項正確。5.下列各組分子中所有原子都可能處于同一平面的是()。A.CH4、CS2、BF3B.CO2、H2O、NH3C.C2H4、C2H2、C6H6D.CCl4、BeCl2、PH3答案：C解析：題中的CH4和CCl4為正四面體形分子,NH3和PH3為三角錐形分子,這幾種分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2為直線形分子,C2H4為平面形分子,C6H6為平面正六邊形分子,這些分子中的所有原子都處于同一平面,C項符合題意。6.下列有關(guān)描述正確的是()。A.NO3-為B.ClO3C.NO3D.ClO3答案：C解析：NO3-中N原子的價電子對數(shù)為5+12=3,沒有孤電子對,NO3-為平面三角形微粒,故A項錯誤、C項正確。ClO3-中氯原子的價電子對數(shù)為7+127.(雙選)SF6是一種無色氣體,且具有很強的穩(wěn)定性,可用于滅火。下列有關(guān)說法中正確的是()。A.電負性:S<FB.SF6分子是正四面體形結(jié)構(gòu)C.SF6分子中硫原子周圍無孤電子對D.氟原子的軌道表示式為答案：AC解析：F的電負性最大,A項正確;SF6分子中硫原子有6對價電子對,不是正四面體形結(jié)構(gòu),B項錯誤;D項違背泡利不相容原理,錯誤。8.(1)CO2分子中的C采取雜化,分子的結(jié)構(gòu)式為,空間結(jié)構(gòu)呈;(2)HCHO中的C采取雜化,分子的結(jié)構(gòu)式為,空間結(jié)構(gòu)呈;(3)H2S分子中的S采取雜化,分子的結(jié)構(gòu)式為,空間結(jié)構(gòu)呈。答案：(1)spOCO直線形(2)sp2平面三角形(3)sp3V形9.(1)CH3COOH中C原子的雜化軌道類型為。

(2)醛基中碳原子的雜化軌道類型是。

(3)化合物[H3O]+中陽離子的空間結(jié)構(gòu)為,陰離子的中心原子軌道采用雜化。(4)X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G,其水溶液pH>7。G分子中X原子的雜化軌道類型是。(5)S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是。答案：(1)sp3、sp2(2)sp2(3)三角錐形sp3(4)sp3(5)sp3解析：(1)CH3COOH分子中,—CH3和—COOH上的碳原子的雜化軌道類型分別是sp3和sp2。(2)上的碳原子形成3個σ鍵和1個π鍵,是sp2雜化。(3)陽離子是H3O+,呈三角錐形;陰離子中,硼原子形成4個σ鍵(含1個配位鍵),采用sp3雜化。(4)G是NH3分子,N原子采取sp3雜化。(5)每個硫原子均形成2個S—S鍵,還有2對孤電子對,雜化方式為sp3。10.請回答下列問題。(1)利用價層電子對互斥模型推斷下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu):SeO3;SCl2;NO2+;NOHCN。(2)利用價電子對互斥模型推斷鍵角的大小:①甲醛分子中H—C—H的鍵角(填“>”“<”或“=”,下同)120°;②SnBr2分子中Br—Sn—Br的鍵角120°;③PCl3分子中,Cl—P—Cl的鍵角109°28'。答案：(1)平面三角形V形直線形V形直線形(2)①<②<③<解析：(1)SeO3中,Se的價電子對數(shù)為12×(6+0)=3,孤電子對數(shù)為0,SeO3為平面三角形;SCl2中,S的價電子對數(shù)為12×(6+2)=4,孤電子對數(shù)為2,SCl2為V形;NO2+中,N的價電子對數(shù)為12×(5-1)=2,孤電子對數(shù)為0,NO2+為直線形;NO2-中,N的價電子對數(shù)為12×(5+1)=3,孤電子對數(shù)為1,NO2-為V形;HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,含有1個C≡N鍵,看作1個σ鍵電子對,1個C—H鍵為1個(2)甲醛為平面形分子,由于CO鍵與C—H鍵之間的排斥作用大于2個C—H鍵之間的排斥作用,所以甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵的夾角小于120°。SnBr2分子中,Sn原子的價電子對數(shù)是4+22=3,成鍵電子對數(shù)為2,孤電子對數(shù)為1,由于孤電子對與Sn—Br鍵的排斥作用大于Sn—Br鍵之間的排斥作用,故鍵角<120°。PCl3分子中,P的價電子對數(shù)為12×(5+3)=4,含有1對孤電子對,由于孤電子對與P—Cl鍵的排斥作用大于P—Cl鍵間的排斥作用,所以Cl—P—Cl的鍵角小于109°28'能力提升1.(雙選)下列關(guān)于NH4+、NH3、NH2-三種微粒的說法不正確的是A.三種微粒所含有的電子數(shù)相等B.三種微粒中氮原子的雜化方式相同C.三種微粒的空間結(jié)構(gòu)相同D.鍵角大小關(guān)系:NH4+>NH答案：CD解析：NH4+、NH3、NH2-含有的電子數(shù)均為10,A項正確;NH4+、NH3、NH2-三種微粒中氮原子的雜化方式均為sp3雜化,B項正確;NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,NH3為三角錐形,NH2-為V形,C項錯誤;NH4+、2.(雙選)化合物A是一種新型鍋爐水除氧劑,其結(jié)構(gòu)式如圖所示:下列說法正確的是()。A.碳、氮原子的雜化類型相同B.氮原子與碳原子分別為sp3雜化與sp2雜化C.1molA分子中所含σ鍵的數(shù)目為10NA(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)D.編號為a的氮原子和與其成鍵的另外三個原子不在同一平面內(nèi)答案：BD解析：A分子中碳、氮原子各形成了3個σ鍵,氮原子有1對孤電子對而碳原子沒有,故氮原子是sp3雜化而碳原子是sp2雜化,A項錯誤,B項正確;1個A分子中有1個碳氧雙鍵,故1個A分子中有12對共用電子對、11個σ鍵,C項錯誤;氮原子為sp3雜化,相應的四個原子形成的是三角錐形結(jié)構(gòu),不可能共平面,D項正確。3.1919年,美國物理化學家朗繆爾提出等電子原理:原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。(1)根據(jù)上述原理,僅由第二周期元素組成的共價分子中,互為等電子體的是和;和。(2)此后,等電子原理又有所發(fā)展。例如,由短周期元素組成的粒子,只要其原子總數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可互稱等電子體,它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中,與NO2-互為等電子體的分子有、答案：(1)N2COCO2N2O(2)SO2O3解析：(1)僅由第二周期元素組成的共價分子,即C、N、O、F組成的共價分子中,N2與CO均有10個價電子,CO2與N2O均有16個價電子。(2)依題意,只要原子總數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和也相同,可互稱等電子體,NO2-為三原子粒子,各原子最外層電子數(shù)之和為5+6×2+1=18,SO2、O3也為三原子粒子,各原子最外層電子數(shù)之和為6×4.短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序數(shù)逐漸增大,它們的最簡單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形。回答下列問題。(1)Z的氫化物的結(jié)構(gòu)式為,HZO分子中中心原子價電子對數(shù)的計算式為,該分子的空間結(jié)構(gòu)為。(2)Y的外圍電子排布式為,Y的最高價氧化物的價電子分布的幾何構(gòu)型為。(3)X與Z形成的最簡單化合物的化學式是,該分子中的鍵角是。(4)D、E的最簡單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)分別是正四面體形與三角錐形,這是因為(填字母)。

a.兩種分子的中心原子的價電子對數(shù)不同b.D、E的非金屬性不同c.E的氫化物分子中中心原子上有一對孤電子對,而D的氫化物分子中中心原子上沒有答案：(1)H—Cl6+1+12V(2)3s23p4平面三角形(3)SiCl4109°28'(4)c解析：由題意可推出D、E、X、Y、Z分別為C、N、Si、S、Cl。HClO中氧原子是中心原子,價電子對數(shù)=6+1+12=4,所以HClO分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。SO3中硫原子的價電子對數(shù)為3,價電子分布的幾何構(gòu)型為平面三角形。SiCl4是正四面體形結(jié)構(gòu),鍵角為109°28'。CH4、NH3的中心原子的價電子對數(shù)均為4,分子的空間結(jié)構(gòu)不同的根本原因是NH3分子中中心原子上有孤電子對,而CH4分子中中心原子上沒有,5.氯吡苯脲是一種常用的膨大劑,其結(jié)構(gòu)簡式為,它是經(jīng)國家批準使用的植物生長調(diào)節(jié)劑。(1)氯元素基態(tài)原子核外電子的未成對電子數(shù)為。(2)氯吡苯脲晶體中,氮原子的雜化軌道類型為,羰基碳原子的雜化軌道類型為。(3)查文獻可知,可用2-氯-4-氨基吡啶與異氰酸苯酯反應,生成氯吡苯脲:+,反應過程中,每生成1mol氯吡苯脲,斷裂個σ鍵,斷裂個π鍵。(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)(4)膨大劑能在動物體內(nèi)代謝,其產(chǎn)物較為復雜,其中有H2O、NH3、CO2等。①請用共價鍵知識解釋H2O分子比NH3分子穩(wěn)定的原因:。②H2O、NH3、CO2分子的空間結(jié)構(gòu)分別是,中心原子的雜化類型分別是。答案：(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能②V形、三角錐形、直線形sp3、sp3、sp解析：(1)氯元素基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成對電子數(shù)為1。(2)根據(jù)氯吡苯脲的結(jié)構(gòu)簡式可知,有2個氮原子均形成3個單鍵,孤電子對數(shù)為1,屬于sp3雜化;剩余1個氮原子形成1個雙鍵和1個單鍵,孤電子對數(shù)為1,是sp2雜化;羰基碳原子形成2個單鍵和1個雙鍵,為sp2雜化。(3)由于σ鍵比π鍵更穩(wěn)定,根據(jù)反應的化學方程式可以看