化学选修3 物质结构与性质第二章 分子结构与性质综合与测试随堂练习题

这是一份化学选修3 物质结构与性质第二章 分子结构与性质综合与测试随堂练习题，共13页。试卷主要包含了3 kJ·ml-1，下列描述正确的是，下列叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。

易错点1 化学键的分类
1.(★★☆)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中,正确的是( )
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子
C.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D.[Cu(NH3)4]SO4中SO42-的立体构型为平面三角形
易错点2 键参数之间的关系
2.(2019福建龙岩上杭一中等六校高二下期中,★☆☆)下列有关共价键和键参数的说法不正确的是( )
A.一个乙烯(C2H4)分子中含有5个σ 键和1个π 键
B.C—H键比Si—H键键长短,故CH4比SiH4稳定
C.由于孤电子对的存在,H2O分子的键角小于109°28'
D.碳碳双键比碳碳单键键能大,故碳碳双键更稳定
3.(★★☆)已知H—H键的键能为436 kJ·ml-1,O O键的键能为497.3 kJ·ml-1,Cl—Cl键的键能为242.7 kJ·ml-1,键的键能为946 kJ·ml-1,则下列叙述中正确的是( )
A.N—N键的键能为13×946 kJ·ml-1=315.3 kJ·ml-1
B.氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短
C.氧气分子中氧原子间是以共价单键结合的
D.氮气分子比氯气分子稳定
4.(★★☆)三氯化磷分子和氨分子的立体结构相似,都是三角锥形,下列关于三氯化磷分子的叙述不正确的是 ( )
A.PCl3分子中三个共价键的键长、键能和键角都相等
B.PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键
C.PCl3分子中既有σ键,又有π键
D.PCl3分子中各原子最外层都达到8电子稳定结构
5.(★★☆)PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P—H键键能比N—H键键能小。下列判断错误的是( )
A.PH3沸点低于NH3沸点,因为P—H键键能小
B.PH3分子是极性分子
C.一个PH3分子中,P原子核外有一对孤电子对
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键键能大
易错点3 中心原子杂化轨道类型的确定
6.(★★☆)下列描述正确的是( )
A.CS2为V形分子
B.SiF4与SO32-的中心原子均为sp3杂化
C.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D.水加热到很高温度都难分解是因为水分子间存在氢键
易错点4 VSEPR理论与粒子立体构型之间的关系
7.(2019黑龙江大庆第四中学高二下期中,★★☆)下列离子的VSEPR模型与离子的立体构型一致的是( )

A.SO32-B.ClO4-C.NO2-D.ClO3-
8.(2019山西沁县中学高二下第一次月考,★★☆)美国化学家鲍林具有独特的化学想象力,只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据价层电子对互斥理论,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是( )
A.NO2-和NH4+B.H3O+和ClO3-
C.NO3-和CO32-D.PO43-和SO42-
易错点5 混淆键的极性与分子极性的关系
9.(★★☆)下列有关极性分子、非极性分子的说法正确的是( )
A.由极性键构成的分子都是极性分子
B.含非极性键的分子一定是非极性分子
C.极性分子一定含有极性键,非极性分子一定含有非极性键
D.以极性键结合的双原子分子一定是极性分子
10.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末,★★☆)下列叙述中正确的是( )
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
11.(★★☆)某化合物的分子式为AB2,A为第ⅥA族元素,B为第 ⅦA 族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A.AB2分子的立体构型为V形
B.A—B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子
C.AB2与H2O相比,AB2的熔、沸点比H2O的低
D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键
思想方法练
利用抽象问题具体化思想解决杂化轨道类型与分子立体构型的关系的问题
1.(★★☆)关于原子轨道的说法正确的是( )
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子其几何构型都是正四面体形
B.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相同
C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂形成的一组新轨道
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化
2.(2019福建福州八县协作校高二期中,★★☆)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是( )
A.直线形;三角锥形
B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形
D.V形;平面三角形
3.(★★☆)下列分子或离子中中心原子价层电子对几何构型为正四面体形且分子或离子的空间构型为V形的是 ( )
A.NH4+B.PH3C.H3O+D.OF2
4.(★★☆)下列描述中正确的是( )
①CS2为V形的极性分子
②ClO3-的空间构型为平面三角形
③SF6中有6对完全相同的成键电子对
④SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
A.①②B.②③C.③④D.②④
5.(★★☆)下列分子价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致的是( )
A.CO2B.BF3C.H2OD.CH4
6.(★★☆)下列分子所含原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是( )
A.乙醛
B.丙烯腈
C.甲醛
D.丙炔
7.(★★★)如图是甲烷分子中C原子sp3杂化轨道电子云图:
(1)甲烷分子中C—H键的键角为 。
(2)乙烯和乙炔的电子式分别为 、 ,请你比较乙烯和乙炔分子中“CC”和“”的键长大小: 。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色,请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时, (选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短;同温同压下,使等体积等浓度的溴水正好褪色,消耗的 (选填“乙烯”或“乙炔”)少。
(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键,6个C原子中每个C原子2s轨道和其中2个2p轨道形成3个sp2杂化轨道,其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个σ键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个σ键而形成1个六元环,而每个C原子未参与杂化的另1个2p轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大π键”,如下图:
请你猜想:
①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等? ;
②苯分子中碳碳键的键长与C—C键、C C键、键的键长相比,处于 的键长之间。
答案全解全析
易混易错练
1.A 在[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3,但其水溶液中不含有NH3,在该配合物的组成元素中,N元素的第一电离能最大;SO42-的立体构型为正四面体形。
2.D 一个乙烯(C2H4)分子中含有4个C—H键、1个碳碳双键,单键是σ 键,双键中有1个σ键和一个π键,A正确;C—H键比Si—H键键长短,则C—H键比Si—H键键能大,CH4比SiH4稳定,B正确;H2O中O有两对孤电子对,O的价层电子对数为4,根据价层电子对互斥理论,孤电子对间的排斥作用>孤电子对与成键电子对间的排斥作用>成键电子对间的排斥作用,故H2O分子的键角小于109°28',C正确;碳碳双键比碳碳单键键能大,但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,碳碳单键只含有σ键,碳碳双键中的π键易断裂,所以碳碳单键更稳定,D错误。
3.D N—N键的键能不是键键能的13,A错误;氢原子半径在所有原子中是最小的,所以氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的长,B错误;氧气分子中氧原子间是以共价双键结合的,C错误;氮气分子中的键很牢固,所以氮气分子比氯气分子稳定,D正确。
4.C PCl3和NH3的结构相似,故三个共价键的键长、键能和键角都相等,A正确;P—Cl键是不同原子之间形成的极性键,B正确;PCl3分子中只有共价单键,所以只有σ键,无π键,C错误;磷原子最外层有5个电子,氯原子最外层有7个电子,形成PCl3后,各原子最外层均达到8电子稳定结构,D正确。
5.A NH3分子之间存在氢键,PH3分子之间为范德华力,所以NH3沸点比PH3高,故A错误;PH3分子的空间构型是三角锥形,正电中心和负电中心不重合,所以PH3是极性分子,故B正确;PH3分子的电子式为H··P··H ···· H,由电子式可知,P原子核外有一对孤电子对,故C正确;P—H键键能比N—H键键能小,故N—H键更稳定,化学键越稳定,分子越稳定,故D正确。
6.B CS2中中心原子的价层电子对数=2+12(4-2×2)=2,无孤电子对,为直线形分子,故A错误;SiF4中中心原子的价层电子对数=4+12(4-4×1)=4,SO32-中中心原子的价层电子对数=3+12(6+2-3×2)=4,中心原子均为sp3杂化,故B正确;C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2,故C错误;水加热到很高温度都难分解是因为O—H键的键能较大,与氢键无关,故D错误。
7.B SO32-中S原子的价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,有1对孤电子对,所以SO32-的立体构型是三角锥形,A不符合题意;ClO4-中Cl原子的价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,无孤电子对,所以ClO4-的立体构型是正四面体形,B符合题意;NO2-中N原子的价层电子对数是3,VSEPR模型为平面三角形,有1对孤电子对,所以NO2-的立体构型是V形,C不符合题意;ClO3-中Cl原子的价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,有1对孤电子对,所以ClO3-的立体构型是三角锥形,D不符合题意。
8.C NO2-中心原子的价层电子对数=2+(5+1-2×2)×12=3,含有一对孤电子对,空间构型为V形;NH4+中心原子的价层电子对数=4+(5-1-4×1)×12=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,A不选。H3O+中心原子的价层电子对数=3+(6-1-3×1)×12=4,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形;ClO3-中心原子的价层电子对数=3+(7+1-3×2)×12=4,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,B不选。NO3-中心原子的价层电子对数=3+(5+1-3×2)×12=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形;CO32-中心原子的价层电子对数=3+(4+2-2×3)×12=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,C选。PO43-中心原子的价层电子对数=4+(5+3-4×2)×12=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形;SO42-中心原子的价层电子对数=4+(6+2-4×2)×12=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,D不选。
9.D 由极性键构成的分子,若正电中心与负电中心重合,则为非极性分子,故A错误;含非极性键的分子可能是极性分子,如H2O2中含有O—O非极性键,CH3CH2OH中含有C—C非极性键,但它们都是极性分子,故B错误;非极性分子中也可能只含有极性键,如CO2是非极性分子,却只含有CO极性键,故C错误;以极性键结合的双原子分子都是极性分子,D正确。
10.B CO2是直线形结构,属于非极性分子,A不正确;CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子,B正确;非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,非金属性:F>Cl>Br>I,所以HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次减弱,C不正确;水分子是V形结构,D不正确。
11.B AB2分子中中心原子A成键电子对数目为2,孤电子对数目为(6-1×2)×12=2,A原子采用sp3杂化,分子空间构型为V形,A正确。A—B键成键原子不同,属于极性共价键,AB2分子空间构型是V形,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,B错误。由于A、B电负性之差比较小,所以AB2分子间不可能形成氢键,而H2O分子间存在氢键,所以AB2的熔点、沸点较低,C、D正确。
思想方法练
1.C A项,中心原子采取sp3杂化的分子的空间构型不一定是正四面体形,例如水分子是V形结构,错误;B项,1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相反,错误;C项,sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂形成的一组新轨道,正确;D项,AB3型的共价化合物的中心原子A不一定采取sp3杂化,例如SO3中S原子采取sp2杂化,错误。
2.D H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ 键电子对,中心原子上的孤电子对数=12×(6-2×1)=2,所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体形,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V形;BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键电子对,中心原子上的孤电子对数=12×(3-3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角形,中心原子上没有孤电子对,所以其空间构型是平面三角形。
3.D NH4+中中心原子的价层电子对数=4+12(5-1-4×1)=4,且不含孤电子对,价层电子对几何构型和离子的空间构型均为正四面体形,A不符合题意;PH3分子中中心原子的价层电子对数=3+12(5-3×1)=4,所以其价层电子对几何构型为正四面体形,该分子中含有一对孤电子对,所以其空间构型为三角锥形,B不符合题意;H3O+中中心原子的价层电子对数=3+12(6-1-3×1)=4,所以其价层电子对几何构型为正四面体形,该离子中含有一对孤电子对,所以其空间构型为三角锥形,C不符合题意;OF2分子中价层电子对数=2+12(6-2×1)=4,所以其价层电子对几何构型为正四面体形,该分子中含有2对孤电子对,所以其空间构型为V形,D符合题意。
4.C ①CS2与CO2分子立体构型相同,属于直线形分子,错误;②ClO3-中Cl原子的价层电子对数=3+(7+1-2×3)×12=4,含有一对孤电子对,则离子的空间构型为三角锥形,错误;③SF6中含有6个S—F键,则分子中有6对完全相同的成键电子对,正确;④SiF4中Si原子的价层电子对数=4+(4-1×4)×12=4,SO32-中S原子的价层电子对数=3+(6+2-2×3)×12=4,所以中心原子均为sp3杂化,正确。故选C。
5.C H2O的价层电子对互斥模型是正四面体形,而水分子是V形分子,所以选项C符合要求。二氧化碳是直线形分子,BF3是平面三角形分子,CH4是正四面体形分子,其价层电子对互斥模型与分子空间构型均一致,所以选项A、B、D不符合题意。
6.A 乙醛分子中甲基中的碳原子采取sp3杂化,醛基中碳原子采取sp2杂化;丙烯腈分子中碳碳双键的两个碳原子采取sp2杂化,另一个碳原子采取sp杂化;甲醛分子中碳原子采取sp2杂化;丙炔分子中甲基中碳原子采取sp3杂化,碳碳三键中两个碳原子采取sp杂化。
7.答案 (1)109°28' (2)H··CH······CH····H H∶C⋮⋮C∶H
r(C C)>r() 乙烯 乙炔 (3)①相等 ②C—C键和C C键
解析 (1)甲烷分子的立体构型是正四面体形,C—H键的键角为109°28'。(2)1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,碳碳键与碳氢键之间夹角为120°,为平面形结构,其电子式为H··CH······CH····H;乙炔的电子式为H∶C⋮⋮C∶H;共用电子对越多,两个碳原子的结合力越强,所以r(CC)>r()。键能大,使溴水褪色的时间长,故在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时,乙烯使溴水褪色的时间短;发生加成反应时1 ml乙烯消耗1 ml溴、1 ml乙炔消耗2 ml溴,故同温同压下,使等体积等浓度的溴水正好褪色,消耗的乙炔少。(3)①苯分子中碳碳键键长相等;②由于C—C键中只含有1个σ键,碳碳双键中含有1个σ键和1个仅被2个碳原子共有的π键,所以苯分子中碳碳键的键长介于C—C键和C C键之间。