《高中化學(xué)》第26講分子的空間結(jié)構(gòu)

PAGE第26講分子的空間結(jié)構(gòu)層次1基礎(chǔ)性1.(2023·湖北卷)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以預(yù)測(cè)某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形B.SO32-和C.CF4和SF4均為非極性分子D.XeF2與XeO2的鍵角相等2.(2024·廣東佛山南海區(qū)調(diào)研)關(guān)于BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等分子,下列說法正確的是()A.所有分子都只存在σ鍵,不存在π鍵B.SOCl2分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3C.NH3與BF3的VSEPR模型和分子的空間結(jié)構(gòu)均不同D.H2S、O3分子的空間結(jié)構(gòu)均為直線形3.(2023·廣東茂名模擬)用氨水吸收硫酸工廠尾氣中的SO2,發(fā)生的反應(yīng)為2NH3·H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O。下列說法正確的是()A.SO2分子的空間結(jié)構(gòu)呈V形B.NH3的電子式為H·C.H2O是非極性分子D.SO32-中的S原子的雜化軌道類型為4.(2023·廣東佛山二模)硫化鈉法制備Na2S2O3涉及的化學(xué)反應(yīng)為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。下列說法正確的是()A.Na2S的電子式為Na·B.SO2的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C.Na2S2O3可用作還原劑D.該反應(yīng)可以說明非金屬性:S>C5.(2023·廣東茂名檢測(cè))下表中各粒子對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及雜化軌道類型均正確的是()選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)中心原子的雜化軌道類型AHCN直線形C原子:spBSO2V形S原子:sp3CH3O+平面三角形O原子:sp3DHCHO三角錐形C原子:sp26.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)常用作鋰離子電池的正極材料,可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。下列說法中正確的是()A.FeCl3分子中存在σ鍵和π鍵B.NH4H2PO4中NH4C.NH4H2PO4中P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成π鍵D.苯胺()中C和N原子均采取sp2雜化層次2應(yīng)用性7.(2023·廣東深圳檢測(cè))下表中各粒子對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及解釋均正確的是()選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)解釋A氨基負(fù)離子(NH2直線形N原子采取sp雜化B二氧化硫(SO2)V形S原子采取sp3雜化C碳酸根離子(CO3三角錐形C原子采取sp3雜化D乙炔(C2H2)直線形C原子采取sp雜化且C原子的價(jià)電子均參與成鍵8.(2023·廣東梅州二模)堿式碳酸氧釩銨晶體[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]是制備多種含釩產(chǎn)品的原料。有關(guān)說法不正確的是()A.NH4B.基態(tài)V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1C.CO32-中C的軌道雜化類型為D.H2O是非極性分子9.科學(xué)家研發(fā)出兩種含氯低溫消毒劑,解決了低溫消毒難題,具體反應(yīng)如圖所示。下列說法中正確的是()A.尿素分子中C、N原子均采取sp3雜化B.氯化銨的陽(yáng)離子的VSEPR模型為正四面體形C.三聚氰酸中的N原子為sp2雜化D.二氯異氰尿酸鈉中元素的電負(fù)性:Cl>O>N10.Ni單原子催化劑具有良好的電催化性能,催化轉(zhuǎn)化CO2的歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A.CO2在催化條件下轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物是CO和H2OB.過程②→③涉及化學(xué)鍵的斷裂與生成C.反應(yīng)過程中,碳原子的雜化方式未發(fā)生改變D.CO2和H2O中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同,雜化方式不同11.中科院成功實(shí)現(xiàn)了電催化CO2生成C2H5OH和CO,合成過程如圖所示。下列說法正確的是()A.1個(gè)C2H5OH分子含有9個(gè)σ鍵,不存在π鍵B.CO2能溶于水,其分子的空間結(jié)構(gòu)為角形C.CO2和C2H5OH分子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)相同D.c-NC端發(fā)生的電極反應(yīng)可能為2CO2+12e-+12H+C2H5OH+3H2O12.(2024·湖北武漢部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)X、Y、Z、W均為短周期元素,它們?cè)谠刂芷诒碇械南鄬?duì)位置如圖所示。若Y原子為所在周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子,下列說法中正確的是()A.第一電離能:Y>W>ZB.XW2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2∶1C.Y的簡(jiǎn)單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Y>Z13.(2024·江蘇南通調(diào)研)元素周期表中ⅥA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。816O、817O、818O是氧元素的3種核素,可以形成多種重要的化合物。亞硫酰氯(SOCl2)為黃色液體,其結(jié)構(gòu)式為(),遇水發(fā)生水解。工業(yè)上可電解H2SO4與(NH4)2SO4的混合溶液制備過二硫酸銨[(NH4)2S2O8],過二硫酸銨與H2O2中都含有過氧鍵(—O—O—)。硝化法制硫酸的主要反應(yīng)為NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=+41.8kJ·mol-1A.

8B.亞硫酰氯空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C.SO2、SO3的中心原子軌道雜化類型均為sp2D.SO2晶體中存在S和O2之間的強(qiáng)烈作用層次3創(chuàng)新性14.快離子導(dǎo)體是一類具有優(yōu)良離子導(dǎo)電能力的固體電解質(zhì),研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快離子導(dǎo)體。(1)Cu-e-Cu+的過程中,失去的電子是基態(tài)Cu原子軌道上的電子。(2)N、O、F的第一電離能從小到大的順序?yàn)?用元素符號(hào)表示);NH3、PH3的鍵角:>。(3)CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。C—CH3、CH3-中碳原子的雜化方式分別為、(4)分子中碳原子的雜化方式為,所有碳原子(填“能”或“不能”)處于同一平面內(nèi)。第26講分子的空間結(jié)構(gòu)1.A解析CH4和H2O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,VSEPR模型均為四面體結(jié)構(gòu),A正確;SO32-中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,有1個(gè)孤電子對(duì),為三角錐形,CO32-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3,為平面三角形,B錯(cuò)誤;CF4為正四面體結(jié)構(gòu),為非極性分子,SF4中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為5,故分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,為極性分子,C錯(cuò)誤;XeF2和XeO22.C解析根據(jù)原子的成鍵規(guī)律推測(cè),SOCl2的結(jié)構(gòu)式為,硫原子和氧原子間有π鍵,S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,A、B錯(cuò)誤。NH3中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,含有1個(gè)孤電子對(duì),其VSEPR模型為四面體形,分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形;BF3中B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,不含孤電子對(duì),其VSEPR模型和分子空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形,C正確。H2S分子中心S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,含有2個(gè)孤電子對(duì),則H2S分子空間結(jié)構(gòu)為角形;O3分子中O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6-2×22=3,有1個(gè)孤電子對(duì),則O33.A解析SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+6-2×22=3,含一對(duì)孤電子對(duì),VSEPR模型為平面三角形,空間結(jié)構(gòu)為V形,A正確;NH3的電子式為H··N··H····H,B錯(cuò)誤;H2O中O原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+6-22=4,所以采取sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形,為極性分子,C錯(cuò)誤;SO32-中S原子孤電子對(duì)數(shù)=4.C解析Na2S是離子化合物,其電子式為Na+[··S······]2-Na+,A錯(cuò)誤;SO2中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+12(6-2×2)=2+1=3,空間結(jié)構(gòu)為V形,B錯(cuò)誤;Na2S2O3中S化合價(jià)為+2價(jià),能升高,因此可用作還原劑,C正確;該反應(yīng)中碳化合價(jià)未變,硫化鈉中硫化合價(jià)升高,二氧化硫中硫化合價(jià)降低,5.A解析HCN中心原子為C,有2個(gè)σ鍵,無孤電子對(duì),故為sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形,A正確;SO2中心原子為S,有2個(gè)σ鍵,1對(duì)孤電子對(duì),故為sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形,B錯(cuò)誤;H3O+中心原子為O,有3個(gè)σ鍵,1對(duì)孤電子對(duì),故為sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C錯(cuò)誤;HCHO中心原子為C,有3個(gè)σ鍵,無孤電子對(duì),故為sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D錯(cuò)誤。6.B解析FeCl3分子中只存在Fe—Cl,屬于σ鍵,不存在π鍵,A錯(cuò)誤;NH4+的中心N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采取sp3雜化,則NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,B正確;NH4H2PO4中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采取sp3雜化,雜化軌道只能形成σ鍵或容納孤電子對(duì),不能形成π鍵,故P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成σ鍵,C錯(cuò)誤;苯胺()中C和N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為3、4,則C原子采取sp2雜化,N原子采取sp3雜化7.D解析氨基負(fù)離子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤電子對(duì)數(shù)為2,所以氮原子的雜化方式為sp3雜化,離子的空間結(jié)構(gòu)為V形,A錯(cuò)誤;二氧化硫分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3、孤電子對(duì)數(shù)為1,所以硫原子的雜化方式為sp2雜化,粒子的空間結(jié)構(gòu)為V形,B錯(cuò)誤;碳酸根離子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3、孤電子對(duì)數(shù)為0,所以碳原子的雜化方式為sp2雜化,離子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,C錯(cuò)誤;乙炔分子中含有碳碳三鍵,碳原子的雜化方式為sp雜化,粒子的空間結(jié)構(gòu)為直線形,且中心原子C無孤電子對(duì),D正確。8.D解析N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+5-1-1×42=4,采用sp3雜化,NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,A正確;23號(hào)釩元素基態(tài)V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1,B正確;CO32-中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+4+2-2×32=3,C軌道雜化類型為sp2雜化,C正確;H2O中O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6-9.B解析尿素中N原子采取sp3雜化,C原子采取sp2雜化,A錯(cuò)誤;NH4+中心原子N原子為sp3雜化,則VSEPR模型為正四面體形,B正確;三聚氰酸中的N原子均形成單鍵,采取sp3雜化,C錯(cuò)誤;元素的電負(fù)性:O>Cl>N,10.C解析由轉(zhuǎn)化過程可知,Ni是催化劑,CO2在催化條件下轉(zhuǎn)化生成H2O和CO,A正確;過程②中CO2的CO斷裂,生成H2O時(shí)形成O—H,B正確;CO2中C采取sp雜化,在②中C形成三條鍵,則C采取sp2雜化,因此反應(yīng)過程中,碳的雜化方式發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;CO2和H2O中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2、4,前者采取sp雜化,后者采取sp3雜化,D正確。11.D解析由乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,1個(gè)C2H5OH分子含有8個(gè)σ鍵,不存在π鍵,A錯(cuò)誤;CO2分子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為0,則分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形,B錯(cuò)誤;CO2和C2H5OH分子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2、4,C錯(cuò)誤;由圖可知,酸性條件下二氧化碳在c-NC端得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醇,電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+C2H5OH+3H2O,D正確。12.D解析X、Y、Z、W均為短周期元素,由相對(duì)位置關(guān)系推知,X和Y在第二周期,Z和W在第三周期;Y原子為所在周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子,即其核外電子排布式為1s22s22p3,即Y為N元素,則X為C元素,Z為P元素,W為S元素。元素的第一電離能:N>P>S,即Y>Z>W,A錯(cuò)誤;XW2是CS2,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為SCS,故分子中有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,其數(shù)目之比為1∶1,B錯(cuò)誤;Y的簡(jiǎn)單氫化物分子為NH3,NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C錯(cuò)誤;元素的非金屬性:N>P,則酸性:HNO3>H3PO4,D正確。13.C解析

816O的中子數(shù)為16-8=8,817O的中子數(shù)為17-8=9,818O的中子數(shù)為18-8=10,A錯(cuò)誤;亞硫酰氯分子中S為sp3雜化,該分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,B錯(cuò)誤;SO2和SO3分子中中心原子軌道雜化類型均為sp2,C正確14.答案(1)4s(2)O<N<FNH3PH3(3)平面正三角形sp3sp3(4)sp3不能解析(1)Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,銅失去1個(gè)電子,失