人教版 (新课标)选修2 化学与技术课题3 高分子化合物与材料复习练习题

2.2 分子的立体构型

练基础落实

知识点1　分子的空间结构

1．下列物质分子的几何构型为三角锥形的是(　　)

A．CO2             B．P4

C．NH3             D．H2O

2．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是(　　)

①两个键之间夹角为109°28′　②C—H键为极性共价键　③4个C—H键的键能、键长相同　④二氯甲烷没有同分异构体

A．①②       B．①③       C．②③       D．①④

3．能说明AB3分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是(　　)

A．共价键键长相同            B．共价键键能相同

C．共价键键角为120°         D．共价键有极性

4．下列分子的空间构型是正四面体形的是(　　)

①CH4　②NH3　③CF4　④SiH4　⑤C2H4　⑥CO2

A．①②③       B．①③④      C．②④⑤      D．①③⑤

5．NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体形，这是因为(　　)

A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化

B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道

C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强

D．NH3分子中有3个σ键，而CH4分子中有4个σ键

知识点2　价层电子对互斥理论

6．下列说法中正确的是(　　)

A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构

B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′

C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构

D．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强

7．下列分子或离子中，不含有孤对电子的是(　　)

A．H2O                       B．H3O＋

C．NH3                       D．NH

知识点3　杂化轨道理论

8．乙炔分子中碳原子的杂化类型为(　　)

A．sp杂化             B．sp2杂化

C．sp3杂化            D．都不是

9．甲烷的空间构型为正四面体形，则碳原子的杂化类型为(　　)

A．sp3杂化               B．sp2杂化

C．sp杂化                D．都不对

10．能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子排布图为(　　)

知识点4　配位键与配合物

11．下列粒子中，与H3O＋所含质子数、电子数相等，且化学键类型相同的粒子是(　　)

A．Na＋       B．NH      C．Ne      D．NH3

12．下列不属于配位化合物的是(　　)

A．六氟合铝酸钠                B．氢氧化二氨合银

C．六氰合铁酸钾                D．KCl、CuCl2

13．下列现象的变化与配合物的形成无关的是(　　)

A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出现红色

B．向Cu与Cl2反应的集气瓶中加入少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色

C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变深

D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量，出现白色沉淀

知识点5　配合物的性质

14．现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。

练方法技巧

运用杂化轨道理论判断分子结构的技巧

15．CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形结构的理由是(　　)

A．CH3Cl不存在同分异构体

B．CH2Cl2不存在同分异构体

C．CHCl3不存在同分异构体

D．CH4是含极性键的非极性分子

16．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于PCl3分子空间构型理由的叙述，正确的是(　　)

A．PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角均相等

B．PCl3分子中的P—Cl键都是p—p σ键

C．PCl3分子中三个P—Cl键的键长相等，键角为100.1°

D．PCl3分子中三个P—Cl键都是极性共价键

配位键形成条件的判断方法

17．配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如：NH就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：

(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。

A．CO2                B．H3O＋

C．CH4               D．H2SO4

(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：__________________________。

配合物结构性质特点的运用技巧

18．写出[Ag(NH3)2]OH的中心原子、配位原子和配位数并写出它电离的离子方程式。

中心原子(离子)：____________，

配位原子(分子)：____________，

配位数：____________，

电离的离子方程式：________________________。

19．在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？

中心原子：_____________________________________________________________；

配位体：________________________________________________________________。

练综合拓展

20．有A、B、C、D四种元素，其中A、B、C为短周期元素，A元素的周期数、主族数、原子序数均相同，BO离子含有32个电子，C元素的原子最外层电子数比次外层电子数少2个，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构，C和D可形成化合物D2C，请回答：

(1)A、B、C、D四种元素的符号分别是________、________、________、________。

(2)A、B两种元素形成化合物的电子式为________，杂化类型为________，空间构型为________形。

(3)A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键的化合物，它们的化学式分别是

______________和______________。

(4)D2C的形成过程用电子式表示为_________________________________________

____________。

参考答案

1．C

2．D　[CH4分子的空间结构由两个键之间的的夹角决定，只有为正四面体结构，C位于正四面体中心，才有键角为109°28′。分子的空间构型与共价键的极性无关；同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH4分子为正四面体结构，如果为平面结构，则二氯甲烷就存在两种构型：

①，②；C项中因为同为C—H键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。]

3．C　[在AB3分子中三个A—B键是完全相同的，因此键长、键能和极性键都不能作为AB3分子是平面正三角形的依据。只有当其键角为120°时，AB3中四个原子才能共面，且三个B原子处于正三角形的三个顶点。]

4．B　[C原子与Si原子的价电子层都是ns2np2结构，参与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道，故它们形成的①CH4、③CF4和④SiH4的空间构型都是正四面体形。而NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。]

5．C　[NH3和CH4的中心原子均是sp3杂化，但NH3分子中有一对孤对电子，CH4分子中没有孤对电子，由于孤对电子——成键电子对之间的排斥作用>成键电子对——成键电子对之间的排斥作用，NH3分子进一步被“压缩”成三角锥形，甲烷则呈正四面体形。]

6．D　[NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NH为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。]

7．D

8．A　[在乙炔分子中碳原子没有未成键的孤对电子，且分子中H—C键为σ键，C≡C键中有一个为σ键，另两个为π键，由此可见碳原子可以形成两个σ键，所以碳原子的杂化类型为sp杂化。]

9．A

10．D　[碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道，因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道并且自旋方向相同。]

11．B　[H3O＋中质子数为11，电子数为10，含有共价键和配位键，因此只有NH符合要求。]

12．D　[KCl、CuCl2为复盐，不存在配位键、配离子，也没有内界外界之分，不是配位化合物。]

13．D　[Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋的外围电子排布分别为3s23p63d5、3s23p63d9、3s23p63d6、2s22p6，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋具有3d空轨道，而Al3＋不具有空轨道。A项Fe3＋与SCN－形成配合物离子；B项Cu2＋与H2O形成配合物离子；C项Fe2＋、Fe3＋与H2O形成配合物离子而有颜色；D项Al3＋与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀。]

14．称取相同质量的两种晶体配成溶液，向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液，静置、过滤、干燥、称量，所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3，少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2

解析　配合物的内界以配位键相结合，很牢固，难以在水溶液中电离，而内界和外界之间以离子键结合，在溶液中能够完全电离。因此，相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl－是不同的，可以利用这一点鉴别。

15．B　[如果CH2Cl2有同分异构体则CH4为正方形结构，两个Cl(H)原子分别位于同一条边上或在对角线上。]

16．C　[平面正三角形的键角为120°，三角锥形空间结构中键角小于120°，分子的空间构型与键能无关，P—Cl键为sp3—p σ键。故C项正确。]

17．(1)BD　(2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－

解析　(1)由题中信息可导出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子的原子，H3BO3的电离是B原子和水中OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。

18．Ag＋　NH3　2

[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－

19．Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋　H2O、NH3、F－、CN－、CO

解析　配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道，过渡金属元素的离子存在空轨道，可以作中心原子。配位体要提供孤对电子，所以配位体中必须含有孤对电子的配位原子。

20．(1)H　N　S　K

(2)　sp3杂化　三角锥

(3)(NH4)2S　NH4HS

(4)

解析　A元素的周期数、主族数、原子序数均相同，则等于1，故A为氢，BO有32个电子，则B原子有7个电子，B为氮，C的最外层电子数为8－2＝6，故C为硫，D的阳离子与C的阴离子有相同的电子层结构且C和D可形成化合物D2C，故D为K。