高中化學人教版物質結構與性質第二章分子結構與性質單元測試 第2章第2節(jié)2

第二章第二節(jié)第2課時一、選擇題1．下列分子的中心原子是sp2雜化的是eq\x(導學號09440309)()A．PBr3 B．CH4C．H2O D．BF3答案：D解析：雜化軌道數(shù)＝中心原子的孤電子對的對數(shù)＋中心原子的σ鍵個數(shù)，A、B、C采用的都是sp3雜化。2．(雙選)下列各組離子中，中心原子的雜化軌道類型相同的是eq\x(導學號09440310)()A．NOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,3) B．SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)C．NHeq\o\al(＋,4)、PHeq\o\al(＋,4) D．SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案：CD解析：可以由VSEPR模型來判斷離子的立體構型，再判斷雜化軌道類型。NOeq\o\al(－,3)中N原子上無孤電子對[eq\f(1,2)(5＋1－3×2)＝0]，ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子上孤電子對數(shù)為1[eq\f(1,2)(7＋1－3×2)＝1]，分別為平面三角形和三角錐形，N、Cl原子采取sp2和sp3雜化。同理，SOeq\o\al(2－,3)中S原子上孤電子對數(shù)為1、COeq\o\al(2－,3)中C原子上無孤電子對，S、C原子分別采取sp3、sp2雜化。因此，SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中S原子均為sp3雜化。3．用過量硝酸銀溶液處理mol氯化鉻水溶液，產生molAgCl沉淀，則此氯化鉻最可能是eq\x(導學號09440311)()A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O答案：B解析：mol氯化鉻能生成molAgCl沉淀，說明1mol配合物的外界含有2molCl－。4．由配位鍵形成的離子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子鉑的化合價是eq\x(導學號09440312)()A．都是＋8 B．都是＋6C．都是＋4 D．都是＋2答案：D解析：NH3是中性配位體，Cl－帶一個單位的負電荷，所以配離子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子鉑的化合價都是＋2。5.如右圖所示，在乙烯分子中有5個σ鍵和一個π鍵，它們分別是eq\x(導學號09440313)()A．sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp2雜化軌道形成π鍵，未雜化的2p軌道形成σ鍵C．C—H之間是sp2形成σ鍵，C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵D．C—C之間是sp2形成σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵答案：A解析：在乙烯分子中碳原子與相連的氫原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每個碳原子均采取sp2雜化，其中雜化軌道形成5個σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵。6．向盛有少量CuCl2溶液的試管中滴入少量NaOH溶液，再滴入適量濃氨水，下列敘述不正確的是eq\x(導學號09440314)()A．開始生成藍色沉淀，加入過量氨水時，形成無色溶液B．開始生成Cu(OH)2，它不溶于水，但溶于濃氨水，生成深藍色溶液C．開始生成藍色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深藍色溶液D．開始生成Cu(OH)2，之后生成更穩(wěn)定的配合物答案：A解析：向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，生成Cu(OH)2藍色沉淀：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)↓；再加入濃氨水，沉淀溶解得到深藍色的溶液：Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。7．了解有機物分子中化學鍵特征以及成鍵方式是研究有機物性質的基礎。下列關于有機物分子的成鍵方式的描述不正確的是eq\x(導學號09440315)()A．烷烴分子中碳原子均采用sp3雜化軌道成鍵B．炔烴分子中碳碳叁鍵由1個σ鍵、2個π鍵組成C．甲苯分子中所有碳原子均采用sp2雜化軌道成鍵D．苯環(huán)中存在6個碳原子共有的大π鍵答案：C解析：烷烴分子中碳原子均形成4個鍵，雜化軌道數(shù)為4，均采用sp3雜化軌道成鍵。碳碳叁鍵由1個σ鍵、2個π鍵組成；苯環(huán)中碳原子采用sp2雜化軌道成鍵，6個碳原子上未參與成鍵的p電子形成一個大π鍵；甲苯分子中—CH3中的C采用sp3雜化。8．關于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的說法正確的是eq\x(導學號09440316)()A．配體為水分子，外界為Br－ B．中心原子采取sp3雜化C．中心離子的配位數(shù)為6 D．中心離子的化合價為＋2價答案：C解析：4個H2O分子和2個Br－是配體，配位數(shù)為6,1個Br－是外界。Cr原子以空軌道形成配位鍵，O原子的雜化方式是sp3但O原子不是中心原子。中心離子是Cr3＋，配離子是[Cr(H2O)4Br2]＋。故A、B、D三項均不正確。9．以下關于雜化軌道的說法中，錯誤的是eq\x(導學號09440317)()A．ⅠA族元素成鍵時不可能有雜化軌道B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵C．孤電子對有可能參加雜化D．s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)答案：B解析：ⅠA族元素如是堿金屬，易失電子，如是H，一個電子在1s能級上不可能雜化。雜化軌道只能形成σ鍵，不可能形成π鍵。p能級只有3個軌道，不可能有sp4雜化。二、非選擇題10．指出下列原子的雜化軌道類型及分子的空間構型。eq\x(導學號09440318)(1)CO2中的C________雜化，空間構型________；(2)SiF4中的Si________雜化，空間構型________；(3)BCl3中的B________雜化，空間構型________；(4)NF3中的N________雜化，空間構型________；(5)NOeq\o\al(－,2)中的N________雜化，空間構型________。答案：(1)sp直線形(2)sp3正四面體(3)sp2平面三角形(4)sp3三角錐形(5)sp2V形解析：(1)CO2：C以兩個sp雜化軌道分別與兩個O形成σ鍵，C上另兩個未雜化的2p軌道分別與兩個O上的p軌道形成π鍵，分子構型為直線形。(2)SiF4：Si以四個sp3雜化軌道分別與四個F形成σ鍵，分子構型為正四面體。(3)BCl3：B采取sp2雜化，三個雜化軌道分別與三個Cl形成σ鍵，分子構型為平面三角形。(4)NF3：N采取sp3雜化，其中一個雜化軌道上有一對電子，不參與成鍵，另外三個雜化軌道分別與三個F形成σ鍵，由于一對孤電子對的存在，三個F不可能平均占據(jù)N周圍的空間，而是被孤電子對排斥到一側，形成三角錐形結構。(5)NOeq\o\al(－,2)：N采取sp2雜化，其中兩個雜化軌道分別與兩個O形成σ鍵，另一個雜化軌道有一對孤電子對，未雜化的p軌道與兩個O上的另一個p軌道形成π鍵，形成V形分子結構。11．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?；衔顳C的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24，ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為21，三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況，回答下列問題：eq\x(導學號09440319)(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為________。(2)B的氫化物分子的空間構型是________，其中心原子采取________雜化。(3)寫出化合物AC2的電子式________；一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體，其化學式為______________。(4)E的核外電子排布式是________，ECl3形成的配合物的化學式為________。答案：(1)C<O<N(2)三角錐形sp3(3)N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3解析：根據(jù)D、C形成DC離子晶體，且D、C都為二價離子，A、B、C為同一周期的非金屬元素，所以D可能為Mg或Ca，C可能為O或S。又因為B、C的氫化物比同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，所以B、C的氫化物一定能形成氫鍵，且核電荷數(shù)A<B<C<D<E，所以B為N，C為O，D為Mg，E的原子序數(shù)為24，所以E為Cr，AC2為非極性分子，所以A為碳。(2)B的氫化物為NH3，空間構型為三角錐形，中心原子是sp3雜化；(3)AC2為CO2，其電子式為，N與O形成和CO2互為等電子體的物質應為N2O；(4)Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1，根據(jù)信息，ECl3形成的配合物的化學式為[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。一、選擇題1．根據(jù)價層電子對互斥理論及原子的雜化軌道理論，判斷NF3分子的空間構型和中心原子的雜化方式分別為eq\x(導學號09440320)()A．直線形、sp1雜化 B．三角形、sp2雜化C．三角錐形、sp2雜化 D．三角錐形、sp3雜化答案：D解析：在NF3分子中，N原子的孤電子對數(shù)為1，與其相連的原子個數(shù)為3，所以中心原子的雜化方式為sp3雜化，分子的空間構型為三角錐形，類似NH3。2．下列說法不正確的是eq\x(導學號09440321)()A．HCHO分子中的C采用sp方式雜化，C有兩個未參與雜化的2p軌道形成π鍵B．H2O分子的鍵角不是90°C．甲烷是正四面體形分子，NF3是三角錐形分子D．BF3的空間構型是平面三角形答案：A解析：HCHO中的C原子價電子對數(shù)＝eq\f(1,2)×(4＋2)＝3，C原子采取sp2方式雜化，A項錯誤。同樣可判斷：H2O分子的鍵角為105°；CH4中C原子和NF3中的N原子均為sp3雜化，在CH4中沒有孤電子對，其分子構型為正四面體形；NF3的中心原子N有1個sp3雜化軌道為孤電子對占有，另外3個雜化軌道與F原子的2p軌道上的電子成鍵，故NF3分子的構型為三角錐形，BF3中B為sp2雜化，BF3為平面三角形分子，故B、C、D三項均正確。3．下列關于配位化合物的敘述中，不正確的是eq\x(導學號09440322)()A．配位化合物中必定存在配位鍵B．配位化合物中只有配位鍵C．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤對電子形成配位鍵D．配位化合物在半導體等尖端技術、醫(yī)藥科學、催化反應和材料化學等領域都有著廣泛的應用答案：B解析：配位化合物中一定含有配位鍵，但也可能含有其他化學鍵，Cu2＋有空軌道，H2O中氧原子有孤對電子，可以形成配位鍵，配位化合物應用領域特別廣泛，D項中提到的幾個領域都在其中。4．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的立體構型為eq\x(導學號09440323)()A．直線形 B．平面正方形C．正四面體形 D．正八面體形答案：C解析：根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結合4個Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤電子對數(shù)為0，所以[ZnCl4]2－的立體構型為正四面體形。5．下列說法中正確的是eq\x(導學號09440324)()A．PCl3分子是三角錐形，這是因為P原子是以sp2雜化的結果B．sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道C．凡中心原子采取sp3雜化的分子，其雜化軌道空間構型都是四面體形D．AB3型分子的空間構型必為平面三角形答案：C解析：PCl3分子的價電子對數(shù)＝eq\f(5＋3×1,2)＝4，所以PCl3分子中P原子以sp3雜化。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道“混合”起來形成能量相等、成分相同的4個軌道。sp3雜化所得到空間構型應為四面體，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤電子對占據(jù)，則構型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐形，H2O分子是V形。PCl3分子中兩個電子(孤對電子)占據(jù)了一個雜化軌道，因此，PCl3分子是三角錐形(如圖所示)。6．(雙選)下列說法中一定錯誤的是eq\x(導學號09440325)()A．過渡金屬的原子或離子一般都有接受孤電子對的空軌道，易形成配合物B．中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子均呈正四面體結構C．當中心離子的配位數(shù)為6時，配離子常呈八面體結構D．含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子一定存在異構體答案：BD解析：過渡金屬原子或離子的最外電子層一般都沒排滿，存在空軌道，所以能接受孤電子對形成配位鍵，A項正確；中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子，只有當4個配體完全等同時，其配離子的空間構型才是正四面體，否則為變形的四面體，所以B項錯誤；按價層電子對互斥理論，配位數(shù)為6的配離子，空間構型呈八面體時最穩(wěn)定，所以C項正確；含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子只有當其空間構型呈平面四邊形時才存在異構體，若其空間構型呈四面體形，則不存在異構體，所以D項錯誤。7．下列過程與配合物的形成無關的是eq\x(導學號09440326)()A．除去鐵粉中的SiO2可用強堿溶液B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液后溶液呈血紅色D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失答案：A解析：對于A項，除去鐵粉中的SiO2，是利用SiO2可與強堿反應的化學性質，與配合物的形成無關；對于B項，AgNO3與氨水反應先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]＋；對于C項，F(xiàn)e3＋與KSCN反應生成配離子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1,2,3,4,5,6)，顏色發(fā)生改變；對于D項，CuSO4與氨水反應生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2＋。8．已知[Co(NH3)6]3＋呈正八面體結構，各NH3間距相等，Co3＋位于正八面體的中心。若其中2個NH3被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構體有eq\x(導學號09440327)()A．2種 B．3種C．4種 D．5種答案：A解析：[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構體有2種，見下圖。9．水分子在特定條件下容易得到一個H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對上述過程的描述不合理的是eq\x(導學號09440328)()A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B．微粒的形狀發(fā)生了改變C．微粒的化學性質發(fā)生了改變 D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變答案：A解析：水與氫離子結合形成配位鍵，氧原子雜化方式仍為sp3，氧原子與三個氫原子間的共用電子對和剩下的一對孤電子對相互排斥形成了三角錐形分子；同時其鍵角也發(fā)生改變，形成的微粒兼有水分子和氫離子的性質。二、非選擇題10．下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛：eq\x(導學號09440329)2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是______(填元素符號)。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型分別為____________；1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為________(填化學式)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O(2)sp3sp27mol(或7××1023)(3)H2F解析：本題考查電子排布式、配位鍵的形成、軌道雜化類型、σ鍵數(shù)目的判斷、等電子體等。(1)Cr是24號元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2，故Cr3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3；H2O分子中的O原子有孤對電子，能與Cr3＋形成配位鍵。(2)CH3COOH中甲基上的碳原子采用sp3雜化，羧基中碳原子采用sp2雜化；CH3COOH的結構式為，碳氧雙鍵中含有1個σ鍵，其余的單鍵都是σ鍵，共有7個σ鍵。(3)H2O分子中有3個原子和8個價電子，與其互為等電子體的陽離子為H2F＋11．A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數(shù)依次增大，B與C能層數(shù)相同，D與E能層數(shù)相同，C與D價電子結構相同，基態(tài)時B、C、D原子核外皆有2個未成對電子，A、E只有1個未成對電子，A能分別與B、C、D、E形成不同的分子。eq\x(導學號09440330)(1)寫出基態(tài)時B的價電子排布圖________，E－的原子結構示意圖為________。(2)寫出BCD的電子式______________________，E2C的結構式____________________________(3)根據(jù)題目要求完成以下填空：ECeq\o\al(－,3)中心原子雜化方式________；DC3中心原子雜化方式________；ECeq\o\al(－,4)微粒的鍵角________；BCeq\o\al(2－,3)微粒的鍵角________：DE2分子的立體構型________；B2A2分子的立體構型________。(4)一種由A、B、C三種元素組成的分子A2BC2，該分子中σ鍵數(shù)目為________，π鍵數(shù)目為________。(5)根據(jù)等電子原理，指出與BC2互為等電子體的離子________(一種即可)。答案：(1)(2)Cl—O—Cl(3)sp3sp2109°28′120°V形直線形(4)41