2021-2022高中化學人教版選修3作業(yè)第二章第2節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)（系列三）Word版含解析

第二章第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)一、選擇題1．下列分子的立體結(jié)構(gòu)模型正確的是()A．CO2的立體結(jié)構(gòu)模型B．PH3的立體結(jié)構(gòu)模型C．H2S的立體結(jié)構(gòu)模型D．CH4的立體結(jié)構(gòu)模型答案：D解析：解答：CO2分子的構(gòu)型是直線形,A不正確;PH3與NH3的構(gòu)型相同為三角錐形,B不正確;H2S與H2O的構(gòu)型相似均為V形,C不正確;CH4的構(gòu)型為正四面體形,D正確。分析：熟練掌握常見分子的空間構(gòu)型是解題的關(guān)鍵?，需要記憶、理解和觀察能力。2．用價層電子對互斥理論判斷SO3的分子構(gòu)型()A．正四面體形 B．V形C．三角錐形 D．平面三角形答案：D解析：解答：SO3中的S原子表現(xiàn)+6價,S原子的價電子全部用于形成了共價鍵,S周圍有3個氧原子,故選D。分析：熟練掌握判斷價層電子對數(shù)的方法是解題的關(guān)鍵?，明確成鍵電子對和孤電子對對分子構(gòu)型的影響至關(guān)重要。3．若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對,運用價層電子對互斥模型,下列說法正確的是()A．若n=2,則分子的立體結(jié)構(gòu)為V形B．若n=3,則分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C．若n=4,則分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D．以上說法都不正確答案：C解析：解答：若中心原子A上沒有未用于成鍵的孤電子對,則根據(jù)斥力最小的原則,當n=2時,分子的立體結(jié)構(gòu)為直線形;當n=3時,分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形;當n=4時,分子的立體結(jié)構(gòu)為正四面體形。分析：本題考查多原子分子在沒有孤電子對的情況下判斷分子的立體結(jié)構(gòu)。4．用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，其中不正確的是()A．NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形B．CS2為直線形C．HCN為V形D．PCl3為三角錐形答案：C解析：解答：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，沒有孤電子對，所以其構(gòu)型分別為正四面體形、直線形、直線形；PCl3中心P原子上有一對孤電子對，未用于形成共價鍵，其空間構(gòu)型為三角錐形。分析：本題考查利用價層電子對互斥理論判斷分子的空間構(gòu)型，熟練掌握價層電子對的計算是解題的關(guān)鍵?。5．已知在CH4中,C—H鍵間的鍵角為109°28',NH3中,N—H鍵間的鍵角為107°,H2O中O—H鍵間的鍵角為105°,則下列說法中正確的是()A．孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力B．孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力C．孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力D．題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力與成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力之間的大小關(guān)系答案：A解析：解答：由中心原子上孤電子對數(shù)的計算公式可知,CH4中碳原子無孤電子對,NH3中的氮原子有1對孤電子對,H2O中的氧原子有2對孤電子對。根據(jù)題意知CH4中C—H鍵間的鍵角為109°28',若孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力,則NH3中N—H鍵間的鍵角和H2O中O—H鍵間的鍵角均應為109°28',故C不正確;若孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力,則NH3中N—H鍵間的鍵角和H2O中O—H鍵間的鍵角均應大于109°28',題中它們的鍵角均小于109°28',故B不正確;孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力,將成鍵電子對壓得靠近一點,使其鍵角變小,D錯誤,A正確。分析：本題考查價層電子對互斥理論對分子中鍵角的影響，本題可通過孤電子對的多少與鍵角的變化進行判斷。6．下列分子中,各原子均處于同一平面上的是()A．NH3 B．CCl4 C．PCl3 D．CH2O答案：D解析：解答：由價層電子對互斥理論可知A、C為三角錐形,B為正四面體形,D為平面三角形。分析：本題考查通過價層電子對互斥理論判斷分子的空間結(jié)構(gòu)。7．下列說法中正確的是()A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28'C．NH4+的電子式為HNHNHHHD．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子的排斥作用較強答案：D解析：解答：NCl3分子的電子式為ClNClCl,分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A項錯誤;P4為正四面體形分子,但其鍵角為60°,B項錯誤;N為正四面體形結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu),C項錯誤;NH3ClNClClHNHH分析：本題考查8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、分子及離子的空間結(jié)構(gòu)、價層電子對互斥理論等，熟練掌握基本概念是解題的關(guān)鍵?。8．有關(guān)乙炔分子中的化學鍵描述不正確的是()A．兩個碳原子采用sp雜化方式B．兩個碳原子采用sp2雜化方式C．每個碳原子都有兩個未雜化的2p軌道形成π鍵D．兩個碳原子形成兩個π鍵答案：B解析：解答：C2H2中心碳原子以1個s軌道和1個p軌道形成sp雜化軌道,故乙炔分子中兩個碳原子采用sp雜化方式,且每個碳原子以2個未雜化的2p軌道形成2個π鍵構(gòu)成碳碳三鍵。分析：分子構(gòu)型與原子的雜化方式可以相互推斷，需注意是否有孤電子對存在。9．關(guān)于原子軌道的說法正確的是()A．凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其立體構(gòu)型都是正四面體形B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個氫原子的1s軌道和碳原子的2p軌道混合起來而形成的C．sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道D．凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵答案：C解析：解答：中心原子采取sp3雜化,四個sp3雜化軌道在空間的形狀是正四面體形,但如果中心原子還有孤電子對,分子的立體構(gòu)型不是正四面體形。CH4分子中的sp3雜化軌道是碳原子的一個2s軌道與三個2p軌道雜化而成的。AB3型的共價化合物,A原子可能采取sp2雜化或sp3雜化。分析：中心原子的雜化方式與分子的空間構(gòu)型沒有必然規(guī)律，需要看是否有孤電子對。10．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()A．開始生成藍色沉淀,加入過量氨水時,形成無色溶液B．Cu(OH)2溶于濃氨水的離子方程式是Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-C．開始生成藍色沉淀,加入氨水后,沉淀溶解形成深藍色溶液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：解答：向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,發(fā)生反應Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,Cu(OH)2沉淀為藍色,再加入適量濃氨水,發(fā)生反應Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,形成深藍色溶液,故A錯誤。分析：本題考查銅氨絡離子的形成過程，熟練掌握配合物的合成是解題的關(guān)鍵?。11．下列不屬于配位化合物的是()A．六氟合鋁酸鈉:Na3[AlF6]B．氫氧化二氨合銀:Ag[NH3]2OHC．六氟合鐵酸鉀:K3[FeF6]D．十二水硫酸鋁鉀:KAl(SO4)2·12H2O答案：D解析：解答：十二水硫酸鋁鉀是由K+、Al3+、S及H2O分子組成的離子化合物,屬于復鹽,所以D項正確。分析：根據(jù)配合物的組成進行判斷是否為配位化合物即可。12．下列配合物的配位數(shù)是6的是()A．K2[Co(SCN)4] B．Fe(SCN)3C．Na3[AlF6] D．[Cu(NH3)4]Cl2答案：C解析：解答：K2[Co(SCN)4]中Co2+的配位數(shù)是4;Fe(SCN)3中Fe3+的配位數(shù)是3;Na3[AlF6]中Al3+的配位數(shù)是6;[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2+的配位數(shù)是4。分析：根據(jù)配合物的組成進行判斷配位數(shù)即可13．用過量硝酸銀溶液處理0.01mol氯化鉻水溶液,產(chǎn)生0.02molAgCl沉淀,則此氯化鉻最可能是()A．[Cr(H2O)6]Cl3B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O答案：B解析：解答：0.01mol氯化鉻能生成0.02molAgCl沉淀,說明1mol配合物的外界含有2molCl-。分析：熟練掌握作為配位體的氯離子不能與硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀是解題的關(guān)鍵?。14．在下列化學反應:①H++OH-H2O;②2H2+O22H2O;③HCl+NH3NH4Cl;④BaCl2+(NH4)2SO4BaSO4↓+2NH4Cl;⑤Fe+Cu2+Cu+Fe2+;⑥NaNH2+H2ONaOH+NH3中,反應時不形成配位鍵的是()A．①②④⑤⑥ B．②④⑤⑥C．②④⑤ D．②③答案：A解析：解答：由結(jié)構(gòu)可知:①②⑤⑥中各物質(zhì)均不含有配位鍵,④雖然N中含有配位鍵,但在反應過程中該離子沒有發(fā)生變化,故也沒有形成新的配位鍵。只有③中由于生成銨離子而形成配位鍵。分析：首先工具形成配位化合物的條件判斷能否形成存在配位鍵，然后分析反應過程中的成鍵情況即可。15．據(jù)報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3，雖然其數(shù)量有限，但它是已知氣體中吸熱最高的氣體。關(guān)于SF5—CF3的說法正確的是()A．分子中有σ鍵也有π鍵B．所有原子在同一平面內(nèi)C．CF4與CH4都是正四面體結(jié)構(gòu)D．0．1molSF5—CF3分子中電子數(shù)為8mol答案：C解析：解答：A項，分子中都是σ鍵，無π鍵，錯誤；B項，碳原子與其相連的四個原子形成四面體結(jié)構(gòu)，不可能所有原子共平面；C項，正確；D項，一個分子中有94個電子，錯誤。分析：本題考查共價鍵的形成及共價鍵的主要類型、判斷簡單分子或離子的構(gòu)型，熟練掌握共價鍵的形成過程是解題的關(guān)鍵?。16．下列物質(zhì)中，化學鍵類型和分子空間構(gòu)型皆相同的是()A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl答案：B解析：解答：NH4Cl中存在離子鍵，其余分子內(nèi)均為共價鍵，CO2為直線形，SO3、BF3為平面三角形，PH3為三角錐形，CH4和SiH4為正四面體形。分析：本題考查化合物中化學鍵的類型判斷和分子的空間結(jié)構(gòu)類型等，熟練掌握分子的空間構(gòu)型是解題的關(guān)鍵?。17．下列對于NH3和CO2的說法中正確的是()A．都是直線形結(jié)構(gòu)B．中心原子都采取sp雜化C．NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)D．N原子和C原子上都沒有孤對電子答案：C解析：解答：NH3和CO2分子的中心原子分別采取sp3雜化和sp雜化的方式成鍵，但NH3分子的N原子上有1對孤對電子來參與成鍵，根據(jù)雜化軌道理論，NH3的分子構(gòu)型應為三角錐形，CO2的分子構(gòu)型為直線形。分析：本題考查原子軌道雜化方式及雜化類型判斷、判斷簡單分子或離子的構(gòu)型。18．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是()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)4]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤對電子，兩者結(jié)合形成配位鍵D．配位化合物在半導體等尖端技術(shù)、醫(yī)學科學、催化反應和材料化學等領域都有廣泛的應用答案：B解析：解答：配位化合物中一定含有配位鍵，但也含有其他化學鍵；Cu2＋提供空軌道，H2O中的O原子提供孤對電子，兩者結(jié)合形成配位鍵。分析：熟練掌握配位化合物中的化學鍵類型以及配位鍵的形成條件是解題的關(guān)鍵?。19．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氫氟酸或NaF溶液中都形成BFeq\o\al(－,4)離子，則BF3和BFeq\o\al(－,4)中的B原子的雜化軌道類型分別是()A．sp2、sp2 B．sp3、sp3C．sp2、sp3 D．sp、sp2答案：C解析：解答：BF3中B原子的價層電子對數(shù)為3，所以為sp2雜化，BFeq\o\al(－,4)中B原子的價層電子對數(shù)為4，所以為sp3雜化。分析：根據(jù)價層電子對數(shù)判斷分子中心原子的雜化方式即可。20．下列關(guān)于價層電子對互斥理論及雜化軌道理論的敘述不正確的是()A．價層電子對互斥理論將分子分成兩類：中心原子有孤電子對的和無孤電子對的B．價層電子對互斥理論既適用于單質(zhì)分子，也適用于化合物分子C．sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道通過雜化形成的一組能量相近的新軌道D．AB2型共價化合物的中心原子A采取的雜化方式可能不同答案：B解析：解答：在VSEPR理論中，將分子分成了含孤電子對與不含孤電子對兩種情況，顯然分子的VSEPR模型與立體構(gòu)型可能相同(不含孤電子對的情況下)，也可能不同(含孤電子對的情況下)，A項正確；VSEPR模型的研究對象僅限于化合物分子，不適用單質(zhì)分子，B項錯誤；C項明顯正確；AB2型共價化合物由于其中心原子具有的孤電子對數(shù)和σ鍵電子對數(shù)可能不同，則其采取的雜化方式也可能不同，D項正確。分析：本題考查對價層電子對互斥理論及雜化軌道理論的理解，熟練掌握其內(nèi)容是解題的關(guān)鍵?。二、非選擇題21．(1)利用VSEPR模型推斷分子或離子的立體構(gòu)型。CS2;AlBr3(共價分子)。(2)有兩種活性反應中間體微粒,它們的微粒中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型,寫出相應的化學式:;。(3)按要求寫出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學式。平面形分子,三角錐形分子,四面體形分子。答案：(1)直線形平面形(2)CC(3)BF3NF3CF4解析：解答：CS2是AB2型分子,中心原子上無孤電子對,成鍵電子對數(shù)是2,是直線形。AlBr3是AB3型分子,中心原子上無孤電子對,成鍵電子對數(shù)是3,是平面形。AB3型,中心原子無孤電子對的呈平面三角形,有一對孤電子對的呈三角錐形,所以分別是C、C。第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學式,呈三角錐形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面體形的是CF4。分析：根據(jù)價層電子對互斥理論判斷分子的成鍵情況，分析其分子空間構(gòu)型即可。22．(1)寫出具有10個電子，兩個或兩個以上原子核的離子的符號：________、________、________、________。(2)寫出具有18個電子的無機化合物的化學式：______、________、________、________。(3)在(1)(2)題涉及的粒子中，空間構(gòu)型為正四面體的有________，為三角錐形的有________。答案：(1)NHeq\o\al(＋,4)H3O＋NHeq\o\al(－,2)OH－(2)SiH4PH3H2SHCl(3)NHeq\o\al(＋,4)和SiH4H3O＋和PH3解析：解答：(1)第二周期元素的氫化物具有10個電子，其分子結(jié)合一個H＋或電離出一個H＋后，形成的陰陽離子所具有的電子數(shù)不變，離子符號為：NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、NHeq\o\al(－,2)、OH－，根據(jù)等電子原理導出：NHeq\o\al(＋,4)與CH4、H3O＋與NH3、NHeq\o\al(－,2)與H2O的空間構(gòu)型分別相同，依次為正四面體形、三角錐形、V形結(jié)構(gòu)。(2)第三周期元素的氫化物分子具有18個電子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H6、H2O2等，也具有18個電子。符合條件的分子有：H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。(3)由等電子原理分析，SiH4為正四面體構(gòu)型，PH3為三角錐形。分析：本題考查分子和離子的空間構(gòu)型的判斷以及等電子體理論的應用，熟練掌握判斷微粒結(jié)構(gòu)的方法是解題的關(guān)鍵?。23．已知A、B、C、D、E代表五種元素。A元素的三價離子3d能級處于半充滿；B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的2倍；C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體；D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子；E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素。試回答下列問題：(1)寫出A元素基態(tài)原子的電子排布式______________。(2)B、C、D三種元素的電負性由大到小的順序為________(寫元素符號)。(3)E與C以11形成的物質(zhì)的電子式為____________。(4)用VSEPR理論判斷DC3分子的空間立體結(jié)構(gòu)為______________。(5)元素周期表中第一電離能最大的元素是________(填元素符號)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)O>S>C(3)Na＋[eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))]2－Na＋(4)正三角形(5)He解析：解答：A元素的三價離子3d能級處于半充滿，即為3d5，則它的原子價電子構(gòu)型為3d64s2，故為Fe元素；由“B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的2倍”推出，B為C元素；由“C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體”推出，C為O元素；由“D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子”推出，D為S元素；由“E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素”可推出，E為Na元素。(1)A元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分別對應的是C、O、S元素，它們的電負性由大到小的順序為O>S>C。(3)E與C以11形成的物質(zhì)是Na2O2。(4)根據(jù)VSEPR理論eq\f(6,2)＝3，故SO3的空間立體結(jié)構(gòu)為正三角形。(5)在元素周期表中第一電離能最大的元素是He。分析：根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)、核外電子的排布等知識點正確推斷出各種元素是解題的前提。24．下表中實線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實線標出。根據(jù)信息回答下列問題：(1)周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為___________。(2)Fe元素位于周期表的__________分區(qū)；Fe與CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為________。已知：原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微?；榈入娮芋w，等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征。與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為________(填化學式，下同)和________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有________。(4)根據(jù)VSEPR理論預測EDeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子的分子式為________________(寫2種)。答案：(1)4s24p1(2)d0N2CN－(3)CH4、CH3OH(4)正四面體形CO2、NCl3、CCl4、CO(任寫2個)斷解析：解答：配合物Fe(CO)5中鐵原子是中心原子，一氧化碳是配位體，鐵的化合價是0。雙原子分子中具有10個價電子且與CO互為等電子體的分子是N2，離子是CN－。CO的結(jié)構(gòu)式與N2相似。形成4個單鍵的碳原子采取sp3雜化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它們分別是H、C、N、O、Cl。ClOeq\o\al(－,4)中1個氯原子結(jié)合4個氧原子，是正四面體形。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有CO2、NCl3、CCl4、CO等。分析：本題考查原子核外電子排布、判斷簡單分子或離子的構(gòu)型、原子軌道雜化方式