苏教版高中化学选修3专题四《分子空间结构和物质性质》单元检测题(解析版)

苏教版高中化学选修3专题四《分子空间结构和物质性质》单元检测题（解析版）/《分子空间结构与物质性质》单元检测题一、单选题1.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构型相同，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，均为平面正三角形结构C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥型结构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2.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是()A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋C．向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有发生变化D．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道3.下列物质的酸性强弱比较正确的是()A．HBrO4<HIO4B．H2SO4<H3PO4C．HClO3<HClOD．H2SO4>H2SO34.下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D5.1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是()A．SO2和O3B．CO2和NO2C．CS2和NO2D．PCl3和BF36.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型和分子构型都相同的是（）A．CO2与SO2B．NH3与BF3C．CH4与NH4+D．C2H2与C2H47.下列各组粒子的中心原子杂化类型相同，其键角不相等的是()A．CCl4、SiCl4、SiH4B．H2S、NF3、CH4C．BCl3、CH2===CHCl、环己烷D．SO3、C6H6(苯)、CH3C≡CH8.关于下列说法正确的是()A．配合物[Zn(NH3)4]Cl2配位数为6B．配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，配体为NH3和Cl－，[Zn(NH3)4]2＋为内界C．配合物[Zn(NH3)4]Cl2中Zn2＋和NH3以离子键结合D．在NH和Fe(CO)5中都存在配位键9.最新合成的某有机物A的结构简式为，它含有1个手性碳原子，具有光学活性。若要使A通过反应失去光学活性，则发生的反应类型不可能是()A．酯化反应B．水解反应C．银镜反应D．加成反应10.等电子体之间结构相似，物理性质也相近。根据等电子原理可知，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和价电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是()A．CO和NOB．O3和SO2C．CO2和NOD．SCN－和N11.用价层电子对互斥理论预测NO和BF3的空间构型，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥型B．V形；三角锥型C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形12.下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D．杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道13.用价层电子对互斥理论预测H2S和BCl3的立体结构，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14.二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A．符合通式CnH2nO3B．分子间能形成氢键C．分子间不存在范德华力D．能溶于水，不溶于乙醇15.NH3、H2S等是极性分子，CO2，BF3，CCl4等是含极性键的非极性分子。根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是()A．分子中不能含有氢原子B．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量C．在ABn分子中A原子没有孤电子对D．分子中每个共价键的键长应相等二、填空题16.1949年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。臭氧能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图：呈V形，键角116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子提供1个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分）——三个O原子均等的享有着4个电子。请回答：（1）题中非极性共价键是键，特殊的化学键是键。（2）臭氧与氧气是。（3）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是_______。A．H2OB．CO2C．SO2D．BeCl2（4）分子中某一原子有1对没有跟其他原子共用的电子叫孤电子对，那么O3分子有对孤电子对。17.（1）在配合物Fe（SCN）2+中提供空轨道接受孤电子对的微粒是（填符号），画出配合物离子[Cu（NH3）4]2+中的配位键．（2）根据价层电子对互斥理论，H3O+中VSEPR模型名称为，BCl3分子的立体结构为．（3）按要求写出由第二周期元素为中心原子，通过sp3杂化形成中性分子的化学式（各写一种）：正四面体分子，三角锥形分子，V型分子．18.(1)水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的是________(填字母)。a、氧原子的杂化类型发生了改变b、微粒的空间构型发生了改变c、微粒的化学性质发生了改变d、微粒中H—O—H的键角发生了改变(2)配离子[Cu(NH3)2(H2O)2]2＋的中心离子是________________________________，配位体是________，配位数为________。(3)过渡元素钴有两种化学式均为Co(NH3)5BrSO4的配合物，且配位数均为6，它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为________________和________________。鉴别两者的实验方法是分别取样并滴加________________(填化学式)溶液。三、实验题19.Cu可形成多种配合物，某同学在探究配合物的形成时做了以下实验，根据下列信息回答问题：(1)向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水，首先出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，请写出先后发生反应的离子方程式__________________________________________________________________________________________。(2)再向深蓝色透明溶液加入乙醇，析出深蓝色的晶体。深蓝色晶体的化学式为____________________________________________________________________。(3)根据以上实验过程，判断NH3和H2O与Cu2＋的配位能力：NH3________(填“＞”“＝”或“＜”)H2O。(4)已知Ti3＋可形成配位数为6，颜色不同的两种配合物晶体，一种为紫色，另一种为绿色。两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，某同学设计了如下实验：a、分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；b、分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；c、沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。绿色晶体配合物的化学式为____________，由Cl所形成的化学键类型是_____________。20.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(氮原子提供孤电子对)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．CO2B．H3O＋C．CH4D．H2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：________________________________________________________________________。(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初，科学家提出了两种观点：甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成下列实验：a．将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；b．将制得(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c．将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为_____________________________________________________________________________________________________(A写结构简式)。②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。21.在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下反应：I2+I—＝I3—。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?四、推断题22.已知A，B，C，D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、2，且都含有18个电子，B，C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1∶2。D物质能刻蚀玻璃。(1)A的分子式是________，写出A原子的价层电子排布式________。(2)B分子的中心原子的杂化类型是________，分子空间构型是________，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(3)C的化学式是________，分子中含有的化学键类型是________。(4)D物质的沸点比HCl的沸点高，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。23.下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。根据信息回答下列问题。(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为____________________。(2)Fe元素位于周期表的______区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为__________；已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和_____(填化学式)。(3)在CH4，CO，CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有__________________。(4)根据VSEPR理论预测离子的空间构型为______________。B，C，D，E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为________________________(写2种)。

答案解析1.【答案】B【解析】CH4和NH都是正四面体构型，键角均为109.5°，A项不正确；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。答案为B。2.【答案】B【解析】硫酸铜溶液中加入氨水先生成蓝色沉淀氢氧化铜，继续加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度减小；加入乙醇后有深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出；在[Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子的氮原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。3.【答案】D【解析】同一主族从上到下非金属性依次减弱，最高价含氧酸的酸性依次减弱，A项错；同一周期从左到右非金属性依次增强，最高价含氧酸的酸性依次增强，所以B项错；同一元素不同价态的含氧酸中非羟基氧原子越多，酸性越强，所以C项错，D项正确。4.【答案】B【解析】A项I2是非极性分子，在水中的溶解度小；C项氧族元素中的氧元素，卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同；D项，P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4，其溶液导电。5.【答案】A【解析】由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。6.【答案】C【解析】A，B，C、物质属于ABm，ABm型杂化类型的判断：中心原子电子对计算公式：电子对数n=；注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“﹣”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化．D，对于有机物利用杂化轨道数=孤对电子对数+σ键数进行判断。7.【答案】B【解析】A项，中心原子都采用sp3杂化，空间构型均为正四面体型，其键角相等；B项，中心原子都是sp3杂化，但空间构型不同，H2S为V形，NF3为三角锥型，CH4为正四面体型，分子的键角不相等；C项，三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是sp2杂化，环己烷中碳原子为sp3杂化；D项，SO3和苯的中心原子都是sp2杂化，而丙炔中碳原子为sp和sp3杂化。8.【答案】D【解析】A项，配合物[Zn(NH3)4]Cl2内界有4个氨分子做配体，所以配位数为4，故A错误；B项，配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，配体为NH3，[Zn(NH3)4]2＋为内界，故B错误；C项，配合物[Zn(NH3)4]Cl2中Zn2＋和NH3以配位键结合，故C错误；D项，在NH中，氮原子提供孤电子对，氢离子有空轨道，它们之间形成配位键，Fe(CO)5中铁提供空轨道，CO提供孤电子对，它们也形成配位键，故D正确。9.【答案】C【解析】根据手性碳原子的含义，如果A物质反应后，产物中不含手性碳原子，则失去光学活性。A物质与CH3COOH发生酯反应后，—CH2OH变为；水解后生成和CH3COOH；与H2发生加成反应生成；这样原手性碳原子均连接两个相同的基团，手性碳原子不复存在，则失去光学活性。发生银镜反应后，—CHO变为—COOH，原手性碳原子仍然连接4个不同的基团，仍然具有光学活性。10.【答案】C【解析】11.【答案】D【解析】在NO中，价电子对数为4，则其应为正四面体型。但中心原子N上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此NO为V形结构。在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3应为平面三角形。12.【答案】B【解析】原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近，并满足最大重叠程度。13.【答案】D【解析】H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数=（a﹣xb）=（6﹣2×1）=2，所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；BCl3分子的中心原子B原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=（a﹣xb）=（0﹣3×1）=0，所以BCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形14.【答案】B【解析】二甘醇的分子式为C4H10O3，它符合通式CnH2n＋2O3。二甘醇分子之间能形成O—H…O—氢键，也存在范德华力。由“相似相溶”原理可知，二甘醇能溶于水和乙醇。故正确答案为B。15.【答案】C【解析】题中五种分子的电子式分别为、、、、，其中NH3，H2S分子中心原子有孤电子对，导致正电中心和负电中心不重合，使分子具有极性；而CO2，BF3、CCl4分子的中心原子没有孤电子对，正电中心和负电中心重合，分子无极性，是非极性分子，故C项正确。16.【答案】（1）σπ（2）同素异形体（3）C（4）5【解析】（1）根据O3分子的结构示意图分析可知，每个O原子与中心O原子形成单键，是非极性键，该键是2个原子轨道采取“头碰头”方式重叠形成σ键，若再形成则为π键，因此O3分子中的非极性键是σ键，特殊的化学键是π键。（2）臭氧与氧气互为同素异形体。（3）根据等电子体的原理可判断，O3与SO2是等电子体，SO2分子的结构与O3分子的结构最相似。17.【答案】（1）Fe3+；（2）正四面体；正三角形（平面三角形）；（3）CH4或CF4；NH3或NF3；H2O【解析】（1）在配合物离子[Fe（SCN）]2+中，中心离子是Fe3+，提供提供空轨道接受孤对电子，配合物离子[Cu（NH3）4]2+中的配位键为；（2）根据价层电子对互斥理论，H3O+中VSEPR模型名称为正四面体；BCl3分子的立体结构为正三角形（平面三角形）（3）按要求写出由第二周期元素为中心原子，通过sp3杂化形成中性分子的化学式（各写一种）：CH4或CF4为正四面体分子，三角锥形分子NH3或NF3；V型分子H2O18.【答案】(1)a(2)Cu2＋NH3、H2O4(3)[Co(NH3)5Br]2＋[Co(NH3)5SO4]＋BaCl2(或AgNO3)【解析】(1)H2O分子中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据2个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用使水分子为V形；H3O＋中氧原子采取sp3杂化形成4个杂化轨道，孤电子对占据1个sp3杂化轨道，由于孤电子对的排斥作用，使H3O＋为三角锥型。因此H2O与H3O＋的键角不同，微粒的空间构型不同。H2O和H3O＋结构不同，化学性质不同。(2)由书写形式可以看出其中心离子是Cu2＋，配位体是H2O、NH3，配位数为4。(3)由配合物配位数均为6可知溶于水电离出的阳离子可能是[Co(NH3)5Br]2＋和[Co(NH3)5SO4]＋，可根据外界离子进行鉴别。19.【答案】(1)Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(2)[Cu(NH3)4]SO4·H2O(3)＞(4)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O离子键和配位键【解析】(1)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，涉及的离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。(2)再向深蓝色透明溶液加入乙醇，由于[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以会析出深蓝色的晶体：[Cu(NH3)4]SO4·H2O。(3)硫酸铜溶液中加入过量氨水后生成了[Cu(NH3)4]2＋离子，说明氨气与Cu2＋的配位能力大于水与铜