高中化学鲁科版 选修三 分子结构与性质 课后达标检测

一、选择题

1．(220·高三模拟)下列说法中不正确的是(　　)

A．一般σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强

B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键

C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键

D．N2分子中有一个σ键，两个π键

解析：选C。单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。稀有气体单质中，不存在化学键。

2．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)

A．sp，范德华力　　　　　 B．sp2，范德华力

C．sp2，氢键   D．sp3，氢键

解析：选C。由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。

3．(天津高三模拟)关于氢键，下列说法正确的是(　　)

A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强

B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致

C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键

D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内

解析：选D。氢键存在于H和非金属性很强的原子F、O、N之间，不属于化学键，大多存在于分子间，也有少数存在于分子内，氢键的存在影响物质的熔、沸点。

4．(2020·武汉高三模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体构型，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

解析：选D。H2S分子中的中心原子S原子上的孤电子对数是×(6－1×2)＝2，则H2S分子中的中心原子的价层电子对数是4，其中2对是孤电子对，因此分子立体构型是V形；而COCl2分子中的中心原子C原子上的孤电子对数是×(4－2×1－1×2)＝0，则COCl2分子中的中心原子的价层电子对数是3，因此分子立体构型是平面三角形，故选D。

5．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　)

A．BeCl2与BF3   B．CO2与SO2

C．CCl4与NH3   D．C2H2与C2H4

解析：选C。BeCl2、BF3分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp2；CO2、SO2分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp2；C2H2、C2H4分子中的中心原子杂化类型分别为sp、sp2。

6．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是(　　)

A．配体是Cl－和H2O，配位数是9

B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋

C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2

D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀

解析：选C。配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋；配体是Cl－和H2O，配位数是6；中心离子是Ti3＋；配合物中内界中的Cl－不与Ag＋反应，外界中的Cl－与Ag＋反应，据此分析解答。

7．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是(　　)

A．CH4和NH是等电子体，键角均为60°

B．NO和CO是等电子体，均为平面三角形结构

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

解析：选B。CH4和NH是正四面体结构，键角是109°28′，A错；NO和CO是等电子体，均为平面三角形结构，B对；H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故其等电子体B3N3H6分子中也存在，D错。

8．研究表明：三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了八电子的稳定结构。在一个三硫化四磷分子中含有的P—S共价键的个数是(　　)

A．6　　　　　　　　　　　   B．7

C．8   D．9

解析：选A。三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了八电子的稳定结构。P可形成 3 个共价键，S可形成 2 个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为＝9，其中一个硫原子形成2个P—S共价键，则三个硫原子形成6个P—S共价键。

二、非选择题

9．指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型。

(1)H2S__________________，CO2___________________________________，

PH3______________________，PCl3_________________________________，

BF3______________________，HCN______________________________，

HCHO______________________，SO2________________________________，

SiH4______________________。

(2)NH______________________，NO_____________________________，

SO______________________，SO______________________________，

ClO______________________，ClO_____________________________，

SiO______________________。

答案：(1)V形、sp3　直线形、sp　三角锥形、sp3　三角锥形、sp3　平面三角形、sp2　直线形、sp　平面三角形、sp2

V形、sp2　正四面体形、sp3

(2)正四面体形、sp3　V形、sp2　正四面体形、sp3　三角锥形、sp3　三角锥形、sp3　正四面体形、sp3　平面三角形、sp2

10．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期元素；②Y原子价电子排布式为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4。请回答下列问题：

(1)Z的核外电子排布式是_________________________________。

(2)在[Z(NH3)4]2＋中，Z2＋的空轨道接受NH3分子提供的____________形成配位键。

(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。

a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙

b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙

c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙

d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙

(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为____________(填元素符号)。

(5)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的数目之比为________，其中心原子的杂化类型是________。

(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取________。

A．电子的运动轨迹图像

B．原子的吸收光谱

C．电子体积大小的图像

D．原子的发射光谱

(7)某元素原子的价电子排布式为3d54s1，该元素属于________区元素，该元素是________(填元素符号)。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)

(2)孤电子对

(3)b

(4)Si<C<N

(5)3∶2　sp

(6)B

(7)d　Cr

11．第二周期元素形成的化合物种类繁多、应用广泛。

(1)第二周期中电负性最大的元素是________，其核外电子排布式为________________________________________________________________________。

(2)BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出Be的杂化轨道类型：

①Cl—Be—Cl________；

(3)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________________。

(4)已知固态HF、H2O、NH3的氢键结构和键能如下，请解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因：______________________________________________。

答案：(1)F　1s22s22p5

(2)①sp　②sp2　③sp3

(3)平面正方形

(4)单个氢键的键能大小顺序是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每个固态分子含氢键数：冰中有2个，(HF)n和(NH3)n中均只有1个，从固态到气态要克服的氢键的总键能：冰>(HF)n>(NH3)n

12．据《科技日报》2017年11月6日报道，物理学家组织网近日报道称，英国华威大学和我国中山大学的一项国际合作研究表明，癌细胞可以被金属铱靶向和破坏。铱(Ir)属于铂系金属，铂系金属包括钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)六种金属。其中铑、铱、钯、铂在周期表中的相对位置如图所示。

回答下列问题：

(1)基态铱原子的价层电子排布式为_______________________________。

(2)实验室常用氯化钯(PdCl2)溶液检验CO，发生反应为PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl。

①在标准状况下，V L CO2含π键数目为________(NA表示阿伏加德罗常数的值)。

②HCl分子中σ键类型是________(填字母)。

A．s­s　　　　　　　　　 B．s­p

C．s­sp2   D．s­sp3

(3)实验证明，PtCl2(NH3)2的结构有两种：A呈棕黄色，有极性，有抗癌活性，在水中的溶解度为0.258 g，水解后能与草酸(HOOC—COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2；B呈淡黄色，无极性，无抗癌活性，在水中的溶解度为0.037 g，水解后不能与草酸反应。

①PtCl2(NH3)2的空间构型是____________(填“四面体形”或“平面四边形”)。

②画出A的结构图示：____________________________________。

③C2O中碳原子的杂化类型是________，提供孤电子对的原子是________(填元素符号)。

④C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为__________，判断依据是__________________。

解析：(1)根据钴原子的价层电子排布式可推出铱原子的价层电子排布式：3d74s2→5d76s2。(3)①如果PtCl2(NH3)2是四面体形，类似甲烷的空间构型，只有一种结构，与题意不符。②A具有极性，在水中的溶解度比B的大，说明A分子中2个NH3位于邻位，B分子中2个NH3位于对位。③C2O中碳原子没有孤电子对，2个氧原子提供2对孤电子对。

答案：(1)5d76s2　(2)①　②B

(3)①平面四边形　②　③sp2　O

④N>O>C　O的原子半径小于C，N的2p轨道处于半充满状态，较稳定

13．在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。

(1)Fe3＋在基态时，价电子排布式为____________。

(2)KNO3中NO的立体构型为________，写出与NO互为等电子体的另一种阴离子的化学式：__________________________________________。

(3)6­氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是________。

(4)富勒烯(C60)的分子结构如图所示，该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子，1 mol C60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为________。

(5)已知配合物CrCl3·6H2O的中心离子Cr3＋的配位数为6，向含0.1 mol CrCl3·6H2O的溶液中滴加2 mol·L－1 AgNO3溶液，反应完全后共消耗AgNO3溶液50 mL，则该配离子的化学式为_______________________________________。

答案：(1)3d5　(2)平面三角形　CO　(3)sp3

(4)65NA　(5)[CrCl2(H2O)4]＋