2023-2024學(xué)年蘇教版新教材選擇性必修二 專題4第一單元分子的空間結(jié)構(gòu) 作業(yè)

專題4第一單元分子的空間結(jié)構(gòu)一、單選題1．下列分子或離子的中心原子上帶有一對孤電子對的是①BeCl2②CH4③NH3④CH2O⑤SO2⑥H2S⑦C⑧NA．①②③⑤⑥⑦ B．③⑦⑧C．④⑥⑧ D．③⑤2．下列關(guān)于CO2的說法不正確的是A．CO2是由極性鍵形成的非極性分子 B．CO2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1∶1C．干冰中一個CO2分子周圍有8個緊鄰分子 D．CO2的大量排放可能引起溫室效應(yīng)3．氯元素有多種化合價，可形成等微粒。下列說法錯誤的是A．中Cl原子的雜化方式均為雜化B．基態(tài)原子核外電子的空間運動狀態(tài)有9種C．鍵角：D．的空間構(gòu)型為V形，分子中的化學(xué)鍵的鍵長和鍵角可以通過X射線衍射實驗獲得4．下列說法正確的是A．鍵的極性：N-H鍵>O-H鍵>F-H鍵B．熱穩(wěn)定性：HF>H2O>NH3C．強度：氫鍵>化學(xué)鍵>范德華力D．沸點：5．下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是A．和 B．和C．和 D．和6．下列關(guān)于鍵和鍵的說法中，不正確的是A．鍵和鍵不能同時存在于同一個分子中B．鍵是原子軌道“頭碰頭”重疊而成，鍵是原子軌道“肩并肩”重疊而成C．乙烯分子中含有5個鍵和1個鍵D．分子中存在鍵，分子中存在鍵7．下列關(guān)于原子雜化類型的說法中，正確的是A．晶體硅和石英()晶體中的硅原子均采用雜化B．中的兩個碳原子與中的硼原子均采用雜化C．中的鈹原子與中的氧原子均采用雜化D．中的碳原子與中的兩個碳原子均采用雜化8．關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是A．每一個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B．冰和干冰中都存在氫鍵C．DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現(xiàn)的D．H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，是因為水分子間可以形成氫鍵9．下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法正確的是A．基態(tài)碳原子價電子排布圖：B．的空間結(jié)構(gòu)：平面三角形C．C60高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)類似金剛石的碳玻璃，該碳玻璃中碳原子為sp2雜化D．硫單質(zhì)和氫氣低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞如圖，該晶體屬分子晶體10．下列有關(guān)化學(xué)鍵與晶體的說法中，不正確的是A．離子晶體的晶格能越大，離子晶體的熔點越高B．共用電子對不發(fā)生偏移的化學(xué)鍵是非極性共價鍵C．成鍵原子的原子軌道重疊越多，共價鍵越牢固D．共價鍵的鍵能越大，分子晶體的熔、沸點越高11．六氟化硫分子呈正八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質(zhì)穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會引起強溫室效應(yīng)，下列有關(guān)六氟化硫的推測正確的是A．各原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B．S原子軌道雜化方式與中的S一樣C．六氟化硫分子中只含極性鍵 D．鍵是鍵，鍵長可能不相等12．下列說法正確的是A．SO2的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同B．H2S、NF3、CH4這一組粒子的中心原子雜化類型相同，分子或離子的鍵角不相等C．的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)，SF6分子是正八面體形D．SO中心S原子的孤電子對數(shù)為0，故其結(jié)構(gòu)為平面三角形13．下列說法中正確的是A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中每原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．NH的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)D．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強14．下列模型分別表示、、的結(jié)構(gòu)，其中說法正確的是A．分子中含有鍵B．是由非極性鍵構(gòu)成的分子C．分子中有鍵和鍵D．分子中不含非極性鍵15．已知磷酸分子[]中，三個氫原子都可以跟重水分子中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸也可跟進行氫交換，但次磷酸鈉卻不能再與發(fā)生氫交換。由此可知次磷酸的分子結(jié)構(gòu)為A． B． C． D．二、填空題16．水分子間存在氫鍵，彼此結(jié)合形成(H2O)n。在冰中，每個水分子被四個水分子包圍形成變形的正四面體，繼而通過氫鍵相互連接成固態(tài)冰。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請回答下列問題。(1)假設(shè)冰是所有水分子都被包圍在四面體中的理想結(jié)構(gòu)，請分析1mol冰中有多少氫鍵____。(2)在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11kJ?mol-1)。已知冰的升華熱是51kJ?mol-1，請估算冰中氫鍵的作用能為多少____。17．幾種主族元素在周期表中的位置如圖。族周期IA01④IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2⑤⑥3①③⑦4②⑧根據(jù)上表回答下列問題：(1)⑥元素的氫化物是_______(填化學(xué)式)，_______(填結(jié)構(gòu)式)。(2)①③⑦三種元素原子半徑由大到小的順序是_______(用元素符號表示)。(3)表中某元素原子的核外電子層數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該元素的離子電子式為_______，該元素在周期表中的位置是_______。(4)①②③三種元素最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性最強的_______(填電子式)。(5)①與水反應(yīng)的離子方程式_______。(6)⑦的非金屬性強于⑧，下列表述中能證明這一事實的是_______(填字母)。a.⑦的氫化物比⑧的氫化物穩(wěn)定b.⑦最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強于⑧最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性c.⑦的單質(zhì)能將⑧從其鈉鹽溶液中置換出來(7)④與⑤元素形成的分子可能是_______。A．B．C．三、元素或物質(zhì)推斷題18．有五種元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息a焰色顯黃色，該元素的某種合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑bb與a同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性c元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑d該元素所形成的化合物種類最多，其固態(tài)氧化物可用于人工降雨eM層的d軌道上有2個空軌道(1)a元素原子的核外電子排布式為_______。(2)b元素的元素符號是_______，其原子外有_______種電子運動狀態(tài)不同的電子。(3)c元素原子中能量最高的電子為_______軌道上的電子，軌道呈_______形。(4)d元素有多種氫化物，其中一種分子式為，該分子中π鍵與σ鍵數(shù)目之比為_______。(5)e元素原子的價電子軌道表示式為_______。19．X、Y、Z、W、R、Q為前30號元素，且原子序數(shù)依次增大。X是元素周期表中原子半徑最小的元素；Y元素基態(tài)原子有三個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等；Z元素基態(tài)原子的單電子數(shù)在同周期元素基態(tài)原子中最多；W與Z同周期，第一電離能比Z的低；R與Y同主族；Q的最外層只有一個電子，其他電子層均有個電子(n表示電子層序數(shù))。請回答下列問題：(1)的核外電子排布式為______。(2)化合物中W的雜化方式為______；的空間結(jié)構(gòu)為______。(3)Y、R的最高價氧化物中沸點較高的是______(填化學(xué)式)，原因是__________________。(4)Y有多種同素異形體，其中一種同素異形體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶體的晶胞中所含Y原子的個數(shù)為______；若晶胞的邊長為，晶體的密度為，則阿伏加德羅常數(shù)的值為______(用含a和ρ的代數(shù)式表示)。參考答案1．D【詳解】①BeCl2中孤電子對數(shù)==0；②CH4中孤電子對數(shù)==0；③NH3中孤電子對數(shù)==1；④CH2O中孤電子對數(shù)==0；⑤SO2中孤電子對數(shù)==1；⑥H2S中孤電子對數(shù)==2；⑦C單質(zhì)中孤電子對數(shù)為0；⑧N原子中孤電子對數(shù)為0，分子或離子的中心原子上帶有一對孤電子對的是③⑤，故選D。2．C【詳解】A．CO2中存在C=O極性鍵，CO2分子的空間構(gòu)型為直線形，分子中正電中心和負(fù)電中心重合，CO2為非極性分子，A項正確；B．CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，1個CO2分子中含2個σ鍵和2個π鍵，即CO2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶1，B項正確；C．干冰中的CO2之間只存在范德華力，干冰屬于面心立方晶胞，一個CO2分子周圍有12個緊鄰分子，C項錯誤；D．CO2的大量排放，阻止地球熱量的散失，從而可能引起溫室效應(yīng)，D項正確；答案選C。3．C【詳解】A．的結(jié)構(gòu)式為：，的結(jié)構(gòu)式為：，的結(jié)構(gòu)式為，VSEPR模型均為四面體，中心原子價層電子對數(shù)均為4，因此Cl的雜化方式都是sp3，A正確；B．量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道，基態(tài)Cl原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p5，s能級各有一個軌道，p能級各有3個軌道，共9個軌道。因此基態(tài)Cl原子的核外電子的空間運動狀態(tài)有9種，B正確；C．三種離子的Cl原子均為sp3雜化，中心原子孤電子對越多，對成鍵電子排斥越強，鍵角越小，有2對孤電子對，空間結(jié)構(gòu)呈V形，鍵角為105，有1對孤電子對，空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，鍵角為107，沒有孤電子對，空間結(jié)構(gòu)呈四面體形，鍵角為10928，鍵角關(guān)系為：，C錯誤；D．中心原子為O原子，雜化方式為sp3，結(jié)構(gòu)式為，因此空間構(gòu)型為V形，分子中的化學(xué)鍵的鍵長和鍵角可以通過X射線衍射實驗獲得，D正確；故選C。4．B【詳解】A．已知電負(fù)性F＞O＞N，則鍵的極性：N-H鍵＜O-H鍵＜F-H鍵，A錯誤；B．已知電負(fù)性F＞O＞N，即非金屬性F＞O＞N，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性與其非金屬性一致即HF>H2O>NH3，B正確；C．氫鍵是一種分子間作用力，其強度介于化學(xué)鍵和范德華力之間，其強度：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力，C錯誤；D．由于鄰羥基苯甲酸能夠形成分子內(nèi)氫鍵，沸點降低，而對羥基苯甲酸只能形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點升高，故沸點：鄰羥基苯甲酸小于對羥基苯甲酸，D錯誤；故答案為：B。5．D【詳解】A．CH4和CCl4中的C-H鍵和C-Cl鍵均為極性鍵，CH4和CCl4分子均為正四面體構(gòu)型，高度對稱，分子中正負(fù)電荷的中心重合，均為非極性分子，故A不符合題意；B．NH3含有N-H極性鍵，分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐型，正負(fù)電荷中心不重合，為極性分子；CH4含有C-H極性鍵，為正四面體構(gòu)型，高度對稱，分子中正負(fù)電荷的中心重合，為非極性分子，故B不符合題意；C．CO2含有C=O極性鍵，空間結(jié)構(gòu)為直線形，正負(fù)電荷的中心重合，是非極性分子；CS2含有C=S極性鍵，空間結(jié)構(gòu)為直線形，正負(fù)電荷的中心重合，是非極性分子，故C不符合題意；D．H2S含有H-S極性鍵，正負(fù)電荷的中心不重合，是極性分子；HCl含有H-Cl極性鍵，正負(fù)電荷的中心不重合，是極性分子，故D符合題意；答案選D。6．A【詳解】A．鍵是指共用電子對的原子軌道采用“頭碰頭”重疊方式形成的共價鍵，而鍵則是指共用電子對的原子軌道采用“頭碰頭”重疊方式形成的共價鍵，故鍵和鍵能同時存在于同一個分子中，例如CO2，C2H4等分子中就既有鍵又有鍵，A錯誤；B．鍵是指共用電子對的原子軌道采用“頭碰頭”重疊方式形成的共價鍵，而鍵則是指共用電子對的原子軌道采用“頭碰頭”重疊方式形成的共價鍵，B正確；C．根據(jù)單鍵均為鍵，雙鍵是一個鍵和一個鍵，故乙烯分子中含有5個鍵和1個鍵，C正確；D．根據(jù)單鍵均為鍵，三鍵是一個鍵和兩個鍵，分子中存在鍵，分子中存在鍵，D正確；故答案為：A。7．A【詳解】A．晶體Si和SiO2均為四面體結(jié)構(gòu)，Si原子采用sp3雜化，A正確；B．CH3CH3中以C為中心形成四面體結(jié)構(gòu)，為sp3雜化，B錯誤；C．H2O中O原子的價層電子對數(shù)為2+×(6-2×2)=4，為sp3雜化，C錯誤；D．C2H4中碳碳之間為雙鍵，采用sp2雜化，D錯誤；故選A。8．C【詳解】A．水分子內(nèi)不存在氫鍵，氫鍵存在于水分子之間，故A錯誤；B．干冰為二氧化碳，其中沒有氫鍵，故B錯誤；C．DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現(xiàn)的，故C正確；D．H2O是一種穩(wěn)定的化合物，是由于O-H鍵鍵能較大的原因，與氫鍵無關(guān)，氫鍵只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，故D錯誤；故選C。9．B【詳解】A．基態(tài)C原子的價電子排布為2s22p2，2p軌道只有兩個電子，A錯誤；B．CO中心C原子的價層電子對數(shù)為=3，不含孤電子對，空間構(gòu)型為平面三角形，B正確；C．金剛石中的C原子均為飽和碳原子，采取sp3雜化，C錯誤；D．該晶體是一種新型超導(dǎo)材料，說明是由陰陽離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，D錯誤；綜上所述答案為B。10．D【詳解】A．離子晶體的晶格能與其熔點成正比，離子晶體的晶格能越大，則離子晶體的熔點越高，A正確；B．共用電子對不發(fā)生偏移，則化學(xué)鍵無極性，其化學(xué)鍵是非極性共價鍵，B正確；C．共價鍵重疊越大則共價鍵越牢固，則成鍵原子的原子軌道重疊越多，共價鍵越牢固，C正確；D．分子晶體熔沸點由分子間作用力決定，與分子內(nèi)部共價鍵的鍵能無關(guān)，D錯誤；故選D。11．C【詳解】A．根據(jù)題圖知，每個F原子和1個S原子形成1個共用電子對，每個S原子和6個F原子形成6個共用電子對，所以F原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但S原子最外層不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯誤；B．SO3中S原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=3+0=3，故為sp2雜化、空間構(gòu)型為平面正三角形；SF6中S原子孤電子對數(shù)=、價層電子對數(shù)=6+0=6，空間構(gòu)型為正八面體形、不可能為sp2雜化，B錯誤；C．同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的鍵均為極性鍵，不含非極性鍵，C正確；D．六氟化硫分子中的鍵都是鍵，六氟化硫分子為正八面體形結(jié)構(gòu)，所以各鍵的鍵長與鍵能都相等，D錯誤；故選C。12．B【詳解】A．SO2中S原子的價層電子對數(shù)=2+=3，含一對孤電子對，VSEPR模型為平面三角形，空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯誤；B．H2S中S原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為V型，NF3中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為四面體型，CH4中C原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為正四面體型，中心原子都是sp3雜化，孤電子對數(shù)不同，分子的鍵角不相同，故B正確；C．銨根離子與甲烷分子結(jié)構(gòu)相似，都是正四面體結(jié)構(gòu)，故C錯誤；D．中S原子孤電子對數(shù)==1，價層電子對數(shù)=1+3=4，空間構(gòu)型為三角錐形；故D錯誤；故選：B。13．D【詳解】A．BF3分子的電子式為其中B原子未滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯誤；B．P4為正四面體分子，但其鍵角為60°，B錯誤；C．有4對價層電子對數(shù)，無孤對電子對數(shù)，則其為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)，C錯誤；D．NH3分子電子式為，有一對未成鍵電子，由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用較強，使其鍵角為107°，呈三角錐形，D正確；故選D。14．C【詳解】A．中含有鍵，因此分子中所含鍵的物質(zhì)的量為，A項錯誤；B．根據(jù)的結(jié)構(gòu)可知，是由極性鍵構(gòu)成的，B項錯誤；C．兩成鍵原子之間最多形成1個鍵，雙鍵中有1個鍵、1個鍵，因此乙烯分子中含有鍵和鍵，C項正確；D．C2H2分子中所含的碳碳三鍵是非極性鍵，D項錯誤；故選：C。15．B【詳解】根據(jù)題意說明羥基上的氫能與進行氫交換，但次磷酸鈉卻不能再與發(fā)生氫交換，說明次磷酸鈉中沒有羥基氫，由此可知次磷酸的分子結(jié)構(gòu)中只有一個氫為羥基氫，其它兩個氫不是羥基上的氫，故B符合題意；綜上所述，答案為B。16．(1)2mol(2)20kJ?mol-1【詳解】（1）由圖可知，平均1個水分子可以形成2個氫鍵，則1mol冰中有2mol氫鍵；（2）1mol冰中有2mol氫鍵，已知冰的升華熱是51kJ?mol-1，則冰中氫鍵的作用能為(51kJ?mol-1-11kJ?mol-1)÷2=20kJ?mol-1。17．(1)(2)Na>Al>Cl(3)Na+第三周期ⅠA族(4)(5)(6)abc(7)C【分析】根據(jù)元素在周期表的位置，可推知：①是Na，②是K，③是Al，④是H，⑤是C，⑥是N，⑦是Cl，⑧是Br元素，然后結(jié)合元素周期律及物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。【詳解】（1）⑥是N元素，其氫化物的化學(xué)式是，在該物質(zhì)分子中N原子與3個H原子形成3個N-H鍵，的結(jié)構(gòu)式是，故答案為：；；（2）①是Na，③是Al，⑦是Cl，它們是同一周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑就越小，則這三種元素的原子半徑由大到小的順序是：Na>Al>Cl，故答案為：Na>Al>Cl；（3）表中某元素原子的核外電子層數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，若原子最外層只有1個電子，則其電子層數(shù)是3，該元素的原子核外電子排布是2、8、1，該元素是Na元素，其離子的電子式為Na+，Na原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則鈉元素位于元素周期表第三周期第IA族，故答案為：Na+；第三周期ⅠA族；（4）①是Na，②是K，③是Al，由于同一周期元素的金屬性隨原子序數(shù)的增大而減?。煌恢髯逶氐慕饘傩噪S原子序數(shù)的增大而增大，則三種元素的金屬性強弱順序為：K>Na>Al。元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性就越強，因此三種元素最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性最強的KOH，其電子式為，故答案為：；（5）①是Na，Na與水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH、H2，反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：；（6）⑦是Cl，⑧是Br元素，二者是同一主族的元素，元素的非金屬性Cl>Br。a．元素的非金屬性越強，其氫化物的穩(wěn)定性就越強，元素的非金屬性：Cl>Br，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性：HCl>HBr，a正確；b．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強。元素的非金屬性：Cl>Br，所以酸性：HClO4>HBrO4，b正確；c．元素的非金屬性越強，其單質(zhì)的氧化性就越強，活動性強的可以將活動性弱的從化合物中置換出來。由于元素的非金屬性：Cl>Br，所以可以發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，c正確；故選abc。（7）④是H，⑤是C，由于H原子核外只有1個電子，C原子最外層有4個電子，C原子可以與4個H原子形成的化合物分子CH4，使分子中各原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，該物質(zhì)的分子的空間構(gòu)型為正四面體，合理選項是C，故選C。18．(1)1s22s22p63s1(2)Al13(3)2p啞鈴形或紡錘形(4)5：1(5)【分析】a元素的焰色顯黃色，該元素的某種合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，則a是Na元素；b元素與a元素同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性，則b為Al元素；c元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑，則c為N元素；d元素所形成的化合物種類最多，其固態(tài)氧化物可用于人工降雨，則d為C元素；e元素M層的d軌道