《高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质 第1单元 分子构型与物质的性质（第1课时）分子的空间构型学业分层测评 苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质 第1单元 分子构型与物质的性质（第1课时）分子的空间构型学业分层测评 苏教版（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1分子的空间构型分子的空间构型(建议用时：45 分钟)学业达标1.下列有关 SO2与 CO2的说法正确的是( )A.都是直线形结构B.中心原子都采取 sp 杂化C.S 原子和 C 原子上都没有孤电子对D.SO2为 V 形结构，CO2为直线形结构【解析】 SO2中 S 原子采用的是 sp2杂化，中心原子有 2 个 键和 1 对孤电子对，是 V 形结构；CO2是 sp 杂化，中心原子只有 2 个 键，是直线形结构。【答案】 D2.下列说法中正确的是( )A.PCl3分子是三角锥型，这是因为磷原子采取 sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的四个
2、sp3杂化轨道C.中心原子采取 sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或 V 形D.AB3型分子的空间构型必为平面三角形【解析】 PCl3分子的价电子对数4，因此 PCl3分子中磷原子采取 sp353 1 2杂化，选项 A 错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的 s 轨道和 3 个 p 轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的 4 个轨道，故选项 B 错误；一般 sp3杂化所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如 NH3分子是三角锥型，H2O 分子是 V 形，选项 C 正确；NH3、PCl3的分子构型为三角锥型，故选
3、项 D 错误。【答案】 C3.在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是( )【导学号：61480043】A.sp2 sp2 .B.sp3 sp3C.sp2 sp3 .D.sp sp3【解析】 CH3中 C 原子杂化轨道数为 4，采用 sp3杂化；中 C 原子杂化轨道数为 3，采用 sp2杂化。2【答案】 C4.氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物，下列有关氢化物的叙述不正确的是( )A.D2O 分子的空间构型为直线形B.NH3的结构式为C.HCl 分子中含有 3 个孤电子对D.H2S 和 H2O 分子的中心原子都采用 sp3杂化【解析】 D2O 为重水分子，它的空间构型为 V 形
4、。HCl 的电子式为在 Cl原子上有 3 个孤电子对。H2O 和 H2S 具有相同类型的化学键和分子空间构型，中心原子采用sp3杂化。【答案】 A5.下列分子或离子中，不含有孤电子对的是( )A.H2O .B.H3OC.NH3 .D.NH 4【解析】 H3O和 NH3中含一对孤电子对，H2O 中含两对孤电子对，NH中不含孤电 4子对。【答案】 D6.B3N3H6和 C6H6是等电子体，则下列说法不正确的是( )A.B3N3H6能发生加成反应和取代反应B.B3N3H6具有碱性C.B3N3H6各原子在同一平面上D.B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色【解析】 苯所有原子都在同一平面上，能发生加成
5、反应和取代反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不具有碱性，而 B3N3H6具有相似的性质，故 B 错误。 【答案】 B7.下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是( )A.NO B.NH3 3C.H3O .D.CO2【解析】 NO中 N 的孤电子对数(5132)/20，所以 NO中无孤电子对， 3 3N 原子通过三对电子与 O 成键，空间构型为平面三角形；NH3中 N 的孤电子对数为(53)/21，H3O中 O 的孤电子对数为(631)/21，在 NH3和 H3O中都有 1 对孤电子对，还有 3 对电子成键，所以 NH3、H3O的空间构型都为三角锥型；在 CO2中 C 的孤电子对数为3(422
6、)/20，没有孤电子对，只有 2 对 键电子对，故 CO2分子为直线形。【答案】 A8.(2016淮安高二检测)用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3的立体构型，两个结论都正确的是( )A.直线形；三角锥型 .B.V 形；三角锥型C.直线形；平面三角形 .D.V 形；平面三角形【解析】 H2S 与 H2O 类似，中心原子 S 上有 2 对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将 H 和孤电子对相间排列，H2S 分子构型呈 V 形；BF3分子的中心原子 B 上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。【答案】 D9.若 ABn的中心原子 A 上没有孤电
7、子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是( )A.若n2，则分子的立体构型为 V 形B.若n3，则分子的立体构型为三角锥型C.若n4，则分子的立体构型为正四面体型D.以上说法都不正确【解析】 若中心原子 A 上没有用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n2 时，分子结构为直线形；n3 时，分子结构为平面三角形；n4 时，分子结构为正四面体型。这样排列的结果是：周围成键的原子与原子之间、未成键的电子与未成键电子之间、成键原子与未成键电子之间距离最大，排斥力最小。【答案】 C10.指出下列分子中带*号的原子采用的杂化方式：(1)HO2_* 2(3)*CO2_(4)CHCH2OH_* 3
8、(5)CHCHCH2_* 3(6)CH3CH2*CCH_【解析】 (1)H2O2中每个氧原子上有 2 对孤电子对，每个氧原子结合 2 个原子，故杂化轨道数224，采用 sp3杂化。(2)在中，碳原子无孤电子对，碳原子结合 3 个原子，故杂化轨道数4033，采用 sp2杂化。(3)在 CO2中，碳原子无孤电子对，碳原子结合 2 个原子，故杂化轨道数022，采用 sp 杂化。(4)CH3CH2OH 中CH2OH 的 C 形成 4 个 键，采用 sp3杂化。(5)CH3CHCH2中CH的 C 形成 3 个 键，采用 sp2杂化。(6)CH3CH2CCH 中C的 C 形成 2 个 键，采用 sp 杂化
9、。【答案】 (1)sp3 (2)sp2 (3)sp (4)sp3(5)sp2 (6)sp11.根据理论预测下列分子或离子的空间构型。CO2CO23PO34SO24杂化类型空间构型键角【解析】 CO2：中心碳原子的价电子对数为2，采用 sp 杂化，直线形构型。CO40 2：中心碳原子的价电子对数为3，采用 sp2杂化，无孤电子对，平面三角形构23402 2型。PO：中心 P 原子的价电子对数为4，采用 sp3杂化，呈正四面体构型。SO34503 2：中心 S 原子的价电子对数为4，采用 sp3杂化，呈正四面体构型。24602 2【答案】 CO2CO23PO34SO24杂化方式spsp2sp3sp
10、3空间构型直线形平面三角形正四面体型正四面体型键角180120109.5109.512.(2016南京高二质检)(1)CNS、NO具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数 2都是 16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的_分子的结构相同，微粒呈_形，NO的中心原子的价电子数为_。 2(2)CO、NO等微粒具有相同的通式：_，它们的价电子总数都是23 3_，因此它们与由A 族两元素组成的_分子的结构相同，呈_形，CO中心原子的价层电子对数为_。23【解析】 互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空
11、间排列方5式相同。(1)中 CNS、NO的原子个数都为 3，N、S 的价电子数与 O 原子相同，均为 26，N与 C 原子的价电子数相同，均为 4，两者的价电子总数与 CO2相同，都是 16，所以CNS、NO与 CO2为等电子体。(2)中 CO、NO的原子个数都为 4，C2、N的价电子 223 3数与 S 原子相同，均为 6，所以 CO、NO与 SO3为等电子体。23 3【答案】 (1)CO2 直线 4 (2)AX3 24 SO3 平面三角 3能力提升13.下列关于等电子体的说法中，正确的是( )A.N2与 CO 不属于等电子体，故它们的熔、沸点、溶解度相差较大B.PO与 SO不属于等电子体，
12、故结构不相似3424C.NO与 O3属于等电子体，故 NO为 O2的同素异形体 2 2D.苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大 键，且形成大 键的电子都由 N 原子提供【解析】 选项 A、B 中的 CO 和 N2、PO与 SO均属于等电子体。选项 C 中 NO3424与 O3属于等电子体，但 NO与 O2不是同素异形体。 2 2【答案】 D14.(1)气态 SeO3分子的立体构型为_，SO离子的立体构型为_。23(2)SO的立体构型为_。24(3)BF的立体构型为_。 4(4)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
13、角大，原因为_。【解析】 (1)SeO3分子中 键电子对数为 3，孤电子对数为 0，故其为平面三角形；SO离子 键数为 3，孤电子对数 (6232)1，故其为三角锥型。231 2(2)SO离子中 键数为 4，孤电子对数 (6242)0，故其为正四面体。241 2(3)BF离子中有 4 个 键，孤电子对数 (3141)0，故其为正四面体。 41 26(4)H2O、H3O中的 O 原子均采取 sp3杂化，孤电子对对成键电子对具有排斥作用，而孤电子对数多的 H2O 中排斥力大，键角小。【答案】 (1)平面三角形 三角锥型(2)正四面体 (3)正四面体 (4)sp3 H2O 中 O 原子上有 2 对孤
14、电子对，H3O中 O 原子上只有 1 对孤电子对，排斥力较小15.CrO3、NaBH4常用于醛、酮与醇的相互转化，由硼酸H3BO3或 B(OH)3可以合成NaBH4。(1)写出 Cr 元素原子在基态时的核外电子排布式：_。(2)硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出 H，而是它加合了一个 OH，这种电离方式可表示为：B(OH)3H2OH_(用结构式表示，如有配位键，请用“”表示)；在其电离产生的阴离子中 B 原子的杂化方式为_。(3)与 BH互为等电子体的一种阳离子是_，BH离子的空间构型为 4 4_。(4)硼酸是一种片层状结构白色晶体，层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是_。H3BO3的层状结构A.硼酸晶体属于原子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关C.分子中硼原子最外层为 8e稳定结构D.含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 氢键【解析】 (1)Cr 为 24 号元素，注意 3d 轨道应为半充满的特殊性。(2)硼酸结合水电离出的 OH，使溶液呈酸性；由于与 3 个 OH结合后，B 周围只有 6 个成键电子，所以再加合一个 OH后，O 与 B 之间形成配
