化学选择性必修2第二节 分子的空间结构第2课时巩固练习

这是一份化学选择性必修2第二节 分子的空间结构第2课时巩固练习，共13页。试卷主要包含了下列关于杂化轨道的说法错误的是，下列描述正确的是，下列描述中正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A.并不是所有的原子轨道都参与杂化
B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键
D.杂化轨道数与杂化前后轨道数不相同
2.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水分子间存在氢键
3.下列分子中画横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是( )
A.CH4B.C2H4
C.C2H2D.NH3
4.氨分子的空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化
B.NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道,CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.氨分子是4原子化合物,甲烷为5原子化合物
5.如图L2-2-1所示,在乙烯分子中有5个σ键和一个π键,它们分别是( )
图L2-2-1
A.sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
B.sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键
C.C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
D.C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
6.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( )
A.sp2、sp2 B.sp3、sp3
C.sp2、sp3 D.sp、sp3
7.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是( )
A.有一个σ键、一个π键
B.是直线形分子
C.中心原子Sn是sp2杂化
D.键角等于120°
8.下列分子和离子中中心原子VSEPR模型为四面体且分子或离子空间的结构为V形的是( )
A.OF2B.NH3C.NF3D.SO42-
9.下列描述中正确的是( )
A.CO2的空间结构为V形
B.ClO3-的空间结构为平面三角形
C.SF6中每个原子均满足最外层为8电子稳定结构
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
10.下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是( )
11.氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子空间结构为平面三角形,则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为( )
A.平面三角形 sp2杂化
B.V形 sp2杂化
C.三角锥形 sp3杂化
D.直线形 sp杂化
12.下列描述中正确的是( )
A.ClO2-的空间结构为平面三角形
B.CF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大
D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个π键
13.判断下列各组分子中的所有原子处于同一平面,或者在一条直线上的是( )
A.C2H2、HClO、C2H6
B.CO2、N2O、HC≡C—NH2
C.C6H5CH3、C3H4、CH4
D.C6H6、C2H4、HCN
14.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是( )
A.甲醛分子中有4个σ键
B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化
C.甲醛分子中的O原子为sp杂化
D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形平面
15.下列分子中,各分子或离子的空间结构、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是( )
16.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列分子或者离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是( )
17.指出下列分子中带*号的原子采用的杂化方式:
(1)H2O2*
(2)
(3)*CO2
(4)CH3C*H2OH
18.(1)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是 。
(2)I3+的空间结构为 ,中心原子的杂化形式为 。
(3)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为 和 。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为 。
(5)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型是 。
(6)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是 。
(7)AsCl3分子的空间结构为 ,其中As的杂化轨道类型为 。
(8)化合物Cl2O的空间结构为 ,中心原子的价层电子对数为 。
19.(1)NH3分子的空间结构为 ,H2O分子的空间结构为 。
(2)碳原子有4个价电子,在形成化合物时价电子均参与成键,但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔三种分子中,碳原子采取sp2杂化的分子是 。
20.A、B、C、D为短周期主族元素并且原子序数依次增大,其中只有A、B、C在同一周期。A元素是非金属元素且原子核外成对电子数是未成对电子数的2倍;B元素最外层有3个未成对电子;C元素核外有3对成对电子;D元素是所在周期中原子半径最小的;E元素位于周期表的第四周期第九列。请根据相关信息,用化学用语回答下列问题:
(1)A的基态原子核中核外有 种运动状态不同的电子;B的基态原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 。D的基态原子核外有 种能量不同的电子。
(2)B的氢化物BH3的VSEPR模型名称为 ,其分子空间结构为 ;A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(3)BO2-中B原子的杂化轨道类型为 。
(4)由A、C与氢形成H2A2C4分子中,1 ml该分子中含有π键的数目为 。
(5)E元素位于元素周期表中的 区。
参考答案
1.D 【解析】 参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,1s与2s、2p的能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A、B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云的重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;杂化前后轨道的数目不变,故D项错误。
2.B 【解析】 CS2为直线形分子;SiF4与SO32-的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2中σ键与π键的数目比为3∶2;水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。
3.C 【解析】 CH4分子中,碳原子的杂化轨道是由1个2s轨道和3个2p轨道重新组合而成的,属于sp3杂化;C2H4分子中,碳原子采取sp2杂化;C2H2分子中,碳原子采取sp杂化;NH3分子中,氮原子采取sp3杂化。
4.C 【解析】 NH3和CH4都是sp3杂化,故A、B错误;分子的空间结构与分子中原子个数无关,故D错误。
5.A 【解析】 在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形,所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化,其中杂化轨道形成5个σ键,未杂化的2p轨道形成π键。
6.C 【解析】 在分子中,羰基碳原子为不饱和碳原子,含有3个σ键且不含孤电子对,采用sp2杂化,两个甲基碳原子为饱和碳原子,含有4个σ键且不含孤电子对,采用sp3杂化,故选C。
7.C 【解析】 氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误;由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,B、D项错误,C项正确。
8.A 【解析】 OF2分子中价层电子对=2+2=4,所以其VSEPR模型为四面体,该分子中含有2对孤电子对,所以其空间结构为V形,A正确;NH3分子中价层电子对=3+1=4,所以其VSEPR模型为四面体,该分子中含有一对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,B错误;NF3分子中价层电子对=3+1=4,所以其VSEPR模型为四面体,该分子中含有一对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,C错误;SO42-中价层电子对=4+12(6+2-4×2)=4,所以其VSEPR模型为正四面体,该离子中不含有孤电子对,所以其空间结构为正四面体形,D错误;故合理选项是A。
9.D 【解析】 CO2中C原子形成2个σ键,孤电子对数为0,为直线形分子;ClO3-中Cl原子形成3个σ键,孤电子对数为(7+1)-(3×2)2=1,为三角锥形离子;SF6中S原子最外层电子数为6×2=12;SiF4中Si原子形成4个σ键,孤电子对数为0,为sp3杂化,SO32-中S原子形成3个σ键,孤电子对数为(6+2)-(3×2)2=1,为sp3杂化,D正确。
10.D 【解析】 A项,SO3分子中硫原子的价层电子对数=3+12×(6-3×2)=3,不含孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,错误;B项,SO2分子中硫原子的价层电子对数=2+12×(6-2×2)=3,含1对孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为V形,错误;C项,CO32-中碳原子价层电子对数=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,错误;D项,乙炔(CH≡CH)分子中碳原子价层电子对数是2,为sp杂化,空间结构为直线形,正确。
11.D 【解析】 氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成,其中阴离子的空间结构为平面三角形,化学式应为NO3-,则其阳离子的化学式为NO2+,其中心N原子价层电子对数为2+12(5-1-2×2)=2,所以其中的氮原子按sp方式杂化,阳离子的空间结构为直线形。
12.B 【解析】 ClO2-中价层电子对数为4,其中含有孤电子对数为2,所以其空间结构为V形,故A错误;CF4中价层电子对数=4+12(4-4×1)=4,SO32-中价层电子对数=3+12(6+2-3×2)=4,所以CF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,故B正确;稀有气体的原子结构是稳定结构,同周期稀有气体元素的第一电离能最大,同族元素自上而下第一电离能逐渐降低,故氦元素的第一电离能最大,故C错误;C2H5OH分子中共含有7个极性键,碳碳之间是非极性键,没有π键,故D错误。
13.D 14.D
15.B 【解析】 根据价层电子对互斥模型确定分子空间结构及中心原子杂化方式,价层电子对数=配原子个数+孤电子对数。NH3中心原子的价层电子对数=3+12(5-3×1)=4,N原子的杂化方式为sp3,含有一对孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,A项错误;CCl4中心原子的价层电子对数=4+12(4-4×1)=4,C原子的杂化方式为sp3,没有孤电子对,分子的空间结构为正四面体,B项正确;H2O中心原子的价层电子对数=2+12(6-2×1)=4,O原子的杂化方式为sp3,含有两对孤电子对,分子的空间结构为V形,C项错误;CO32-中心原子的价层电子对数=3+12(4+2-3×2)=3,C原子的杂化方式为sp2,没有孤电子对,分子的空间结构为平面三角形,D项错误。
16.D 【解析】 SO2中心原子杂化方式为sp2,价层电子对互斥模型名称为平面三角形,含有一对孤电子对,分子的空间结构为V形结构,故A错误;HCHO分子中心原子杂化方式为sp2,价层电子对互斥模型名称为平面三角形,没有孤电子对,分子的空间结构为平面三角形,故B错误;NF3分子中心原子杂化方式为sp3,价层电子对互斥模型名称为四面体形,含有一对孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,故C错误;NH4+的中心原子杂化方式为sp3,价层电子对互斥模型名称为正四面体形,没有孤电子对,离子的空间结构为正四面体形,故D正确。
17.(1)sp3 (2)sp2 (3)sp (4)sp3
【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=2+2=4,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=0+3=3,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=0+2=2,采用sp杂化;(4)CH3CH2OH中—CH2OH的C形成4个σ键,采用sp3杂化。
18.(1)sp3和sp2 (2)V形 sp3 (3)sp sp3
(4)sp3 (5)sp (6)正四面体形
(7)三角锥形 sp3 (8)V形 4
19.(1)三角锥形 V形 (2)CH2CH2
【解析】 (1)NH3分子中的N原子采取sp3杂化,其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对,所以其分子的空间结构为三角锥形;H2O分子中的O原子采取sp3杂化,有两个杂化轨道被两对孤电子对占据,所以其分子的空间结构是V形。(2)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化,乙烯分子中的碳原子均采取sp2杂化,乙炔分子中的碳原子采取sp杂化。
20.(1)6 哑铃形 5
(2)四面体形 三角锥形 N>O>C
(3)sp2 (4)2NA (5)d
[解] (1)A是C元素,C原子核外有6个电子,基态原子核中核外有6种运动状态不同的电子;B是N元素,基态N原子的核外电子排布式是1s22s22p3,电子占据最高能级是2p,电子云轮廓图为哑铃形。D是Cl元素,基态Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,有5种能量不同的电子。(2)NH3中N原子价层电子对数是4,VSEPR模型名称为四面体形,有1对孤电子对,其分子空间结构为三角锥形;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。(3)NO2-中N原子价层电子对数是3,所以杂化轨道类型为sp2。(4)由C、O与H形成H2C2O4分子,结构式是,1 ml该分子中含有π键的数目为2NA。(5)C元素价电子排布式是3d74s2,位于元素周期表中的d区。
选项
粒子
空间结构
杂化方式
A
SO3
平面三角形
S原子采取sp杂化
B
SO2
V形
S原子采取sp3杂化
C
CO32-
三角锥形
C原子采取sp2杂化
D
C2H2
直线形
C原子采取sp杂化
选项
分子
或离子
空间结构
杂化方式
孤电子对数
A
NH3
平面三角形
sp3杂化
N含有一对孤电子对
B
CCl4
正四面体
sp3杂化
C不含有孤电子对
C
H2O
V形
sp2杂化
O含有两对孤电子对
D
CO32-
三角锥形
sp3杂化
C含有一对孤电子对
选项
分子或离子
中心原子
杂化方式
价层电子对互
斥模型名称
分子或离子的空间结构
A
SO2
sp
直线形
直线形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角锥形
C
NF3
sp2
四面体形
平面三角形
D
NH4+
sp3
正四面体形
正四面体形