高中化学人教版 (2019)选择性必修2分子的空间结构当堂达标检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2分子的空间结构当堂达标检测题，共8页。试卷主要包含了下列关于原子轨道的说法正确的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
A.轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同
B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键
C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
2.下列中心原子的杂化轨道类型和分子的空间结构不正确的是( )
A.CCl4中C原子为sp3杂化,为正四面体形
B.H2S分子中S原子为sp2杂化,为直线形
C.CS2中C原子为sp杂化,为直线形
D.BF3中B原子为sp2杂化,为平面三角形
3.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是( )
A.CH≡CHB.CO2
C.BeCl2D.BF3
4.下列关于原子轨道的说法正确的是( )
A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型一定是正四面体
B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合形成
C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂起来形成的一组新轨道
D.AB3型的共价化合物中,中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
5.C原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多,C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是( )
A.CH4B.CH2CH2
C.CH≡CHD.苯
6.下列分子或离子中键角由大到小的顺序是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl4+ ⑤HgCl2
A.⑤④①②③B.⑤①④②③
C.④①②⑤③D.③②④①⑤
7.下列一组粒子的中心原子杂化轨道类型相同,分子(或离子)的键角不相同的是( )
A.CCl4、SiCl4、SiH4B.H2Se、NF3、CH4
C.BCl3、NH3、CO2D.TeO3、BF3、H3O+
8.用短线“—”表示共用电子对,用“”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为,则以下叙述错误的是( )
A.R为三角锥形B.R可以是BF3
C.R是极性键D.键角小于109°28'
9.用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HCN都是直线形的分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.CH2O、CO32-、SO3都是平面三角形的粒子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
10.下列说法正确的是( )
A.BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28'
C.NH4+的电子式为[H︰N‥H‥H︰H]+,离子呈三角锥形结构
D.PCl3和NH3都是三角锥形分子,都存在未成键电子对与成键电子对之间的排斥作用
11.下列关于NH4+、NH3、NH2-三种粒子的说法不正确的是( )
A.三种粒子所含有的电子数相等
B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同
C.三种粒子的空间结构相同
D.键角大小关系:NH4+>NH3>NH2-
12.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:
(1)AsCl3分子的空间结构为 ,其中As的杂化轨道类型为 。
(2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是 。
(3)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为 。
(4)X射线衍射测定发现,I3AsF6中存在I3+。I3+的空间结构为 ,中心原子的杂化方式为 。
(5)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化方式分别为 和 。
13.(1)BCl3中心原子的杂化方式为 。
(2)在S的氢化物(H2S)分子中,S原子轨道的杂化类型是 。
(3)H2O分子的空间结构为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。COCl2中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为 。
高阶思维训练
14.分子或离子中的大π键可表示为Πyx,其中x表示参与形成大π键原子总数,y表示π电子数,已知π电子数=价电子总数-(σ电子对数+孤电子对数)×2。SO2和SO3的结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.SO2分子中心原子S采用sp2杂化,SO3分子中心原子S采用sp3杂化
B.SO2的大π键可表示为Π34,SO3的大π键可表示为Π46
C.SO2和SO3不都是极性键
D.SO2与O3空间结构相似,SO3与SO32-空间结构相似
15.已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A的周期数等于其主族序数,B原子的价层电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素,E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。G元素最大能层符号为N,有4个单电子。
(1)基态E原子的价层电子排布图为 。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)BD32-中心原子为 杂化,空间结构为 ,键角 120°(填“>”“NH3>NH2-,D正确。
12.解析:(1)AsCl3中As元素的价层电子对数为4,因此As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。(2)CS2的结构式为SCS,C原子形成2个双键,无孤电子对,所以为sp杂化。(3)CH3COOH的结构式为,分子中甲基上的碳原子采用sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化。 (4)I3+中I原子为中心原子,则其孤电子对数为12×(7-1-2)=2,且其形成了2个σ键,中心原子采取sp3杂化,空间结构为V形。(5)CO2中C原子的价层电子对数为2,故为sp杂化,CH3OH分子中C的价层电子对数为4,故为sp3杂化。
答案:(1)三角锥形 sp3杂化 (2)sp杂化 (3)sp3杂化、sp2杂化 (4)V形 sp3杂化 (5)sp杂化 sp3杂化
13.解析:(1)BCl3中B原子的价层电子对数为3+3-1×32 = 3,硼原子为sp2杂化。(2)在S的氢化物(H2S)分子中,S原子的价层电子对数=2+6-2×12=4且含有2个孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断S原子轨道的杂化类型为sp3。(3)水分子中O原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,杂化轨道数目为4,为sp3杂化,所以分子的空间结构为V形;COCl2中C原子成3个σ键、1个π键,没有孤电子对,C原子采取sp2杂化。(4)硅酸盐中的硅酸根(SiO44-)为正四面体结构,所以中心原子Si采取sp3杂化方式。
答案:(1)sp2杂化 (2)sp3杂化 (3)V形(或角形)
sp3杂化 sp2杂化 (4)sp3杂化
14.选B SO2分子中S原子的价层电子对数=2+6-2×22=3,且S原子含有一个孤电子对,SO3分子中S原子的价层电子对数=3+6-3×22=3,且S原子不含孤电子对,则二者中心原子S都采用sp2杂化,故A错误;SO2中π电子数=18-7×2=4,SO3中π电子数=24-9×2=6,所以SO2的大π键可表示为Π34,SO3的大π键可表示为Π46,故B正确;SO2、SO3中都只含极性键,前者为V形结构,后者为平面三角形结构,故C错误;SO2与O3互为等电子体,二者空间结构相似,SO32-中S原子的价层电子对数为4,且S原子含有一个孤电子对,则该离子为三角锥形结构,SO3为平面三角形结构,所以SO3与SO32-的空间结构不同,故D错误。
15.解析:则题意知A的周期数等于其主族序数,A的原子序数小于B,则A为H;B原子的价层电子排布为nsnnpn,则n=2 ,B为C;D是地壳中含量最多的元素,则D为O;C的原子序数介于碳、氧之间,则C为N;E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,则E为Se; F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其他能层均已充满电子,则F为Cu;G元素最大能层符号为N,有4个单电子,则G为Fe。(1)E是Se,基态E原子的价层电子排布图为。(2)B、C、D三种元素分别为C、N、O,同一周期,从左到右,第一电离呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能顺序为N>O>C。(3)BD32-即CO32-,中心原子C的价层电子对数为3+12(4+2-2×3)=3+0=3,所以杂化类型为sp2杂化,空间结构为平面三角形;因为孤电子对数为0,键角为120°。(4)B为C,C为N,CN-与N2结构相似,氮气的结构式为N≡N,所以1 ml BC-即CN-中含有π键的数目为2NA。(5)D为O,E为Se,O、Se位于同一主族,O的非金属性强于Se,则D、E元素最简单氢化物的稳定性:H2O>H2Se。(6)G是Fe,G2+即Fe2+,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
答案:(1) (2)N>O>C (3)sp2 平面三角形 = (4)2NA(或1.204×1024) (5)H2O>H2Se
(6)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6