高中化学 4.1《分子构型与物质的性质》单元测试 苏教版选修3

专题 4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 1 下列各组原子序数所示元素 不能形成 AB2型共价化合物的是 A 6 和 8 B 16 和 8 C 12 和 9 D 6 和 16 2 下列分子中只存在 键的是 A CO2B CH4C C2H4D C2H2 3 下列分子或离子中不是 sp3杂化的是 A 金刚石中的碳原子 B BCl3 C CCl4 D NH4 4 下列分子的空间构型是直线形的是 A CH4B C2H2C BF3D H2O 5 下列分子中分子的空间构型为三角锥形的是 A CS2B NH3C BBr3D C2H6 6 下列分子的空间构型为平面三角形的是 A H2OB C2H4C BCl3D PCl3 7 下列分子的中心原子形成 sp2杂化轨道的是 A H2OB NH3C C2H4D CH4 8 下列物质分子的中心原子采取 sp3杂化的是 A BF3B BeF2C SiCl4D CO2 9 NH3 H2O CH4三分子中键角的大小顺序正确的是 A NH3 H2O CH4B CH4 NH3 H2O C H2O CH4 NH3D H2O NH3 CH4 10 有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是 A 两个碳原子采用 sp 杂化方式 B 两个碳原子采用 sp2杂化方式 C 每个碳原子都有两个未杂化的 2p 轨道形成 键 D 两个碳原子之间仅形成两个 键 11 下列有机分子中 所有的原子不可能处于同一平面的是 A CH2 CH CNB CH2 CH CH CH2 12 下列分子或离子中与 O3为等电子体的是 A SO2B N2C NO2 D CN 13 下列分子中含有两个不同键长的是 A CO2B C2H2C CCl4D NH3 14 下列说法中正确的是 A PCl3分子是三角锥形 这是因为 P 原子是以 sp2杂化的结果 B sp3杂化轨道是由任意的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的四个 sp3杂化轨道 C 凡中心原子采取 sp3杂化的分子 其几何构型都是四面体 D AB3型的分子空间构型必为平面三角形 15 在 HCH O 分子中 四个原子处在同一平面上 C 原子采用的杂化轨道是 A spB sp2C sp3D 其他形式杂化 16 Murad 等三位教授最早提出 NO 分子在人体内有独特功能 近年来此领域研究有很大进 展 此这三位教授荣获了 1998 年诺贝尔医学及生理学奖 关于 NO 的下列叙述不正 确的是 A NO可以是某些含低价氮的物质氧化的产物 B NO分子中不含有未成对电子 C NO是直线性分子 D NO 汽车尾气中的主要空气污染物之一 17 蛋白质分子的多肽链并不是线形伸展 而是按一定方式折叠盘绕成特有的空间结构 X 衍射法研究认为 肽键 带有双键的性质 不能沿 C N 键自由旋转 形成了酰胺平面的结构 请回答 1 肽键中的 4 个原子和它相邻的两个基团 R1 R2 结合 试画出可能的结构简式 2 肽键中 C N 原子的杂化类型分别是 3 哪一类高聚物 不是肽类 也有 肽键 举一 例 18 1919 年 Langmuir 提出等电子原理 原子数相同 电子数相同的分子 互称为等电子 体 等电子体的结构相似 物理性质相近 1 根据上述原理 仅由第 2 周期元素组成的共价分子中 互为等电子体的是 和 和 2 此后 等电子原理又有所发展 例如 由短周期元素组成的微粒 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 它们也具有相似的结构 特征 在短周期元素组成的物质中 与 2 NO互为等电子体的分子有 这些等电子体的微粒构型为 形 3 CNS NO2 具有相同的通式 AX2 它们的价电子总数都是 16 因此 它们的结构 与由第二周期两元素组成的 分子的结构相同 微粒呈 形 中心 原子取 杂化轨道 4 C032 NO3 等微粒具有相同的通式 它们的总价电子数都等于 因此 它们与由第六主族两元素组成的 分子结构有相同 呈 形 中心原子都取 杂化 19 高空中的 O3能吸收有害紫外线 保护人类赖以生存的空间 其结构式可表示为 键角 116 5 V 形分子 具有极强的氧化性 在低层的空气中 O3与空气中的一些碳氢化 合物发生作用后 产生有毒的光化学烟雾 试回答下列问题 臭氧与氧气的关系是 臭氧与 SO2的关系是 写出下列反应的离子方程式 SO2与氯水反应生成两种强酸 SO2与 FeCl3溶液发生氧化 还原反应 根据等电子原理 下列微粒中与 O3分子的结构最相似的是 A H2O B CO2 C 2 NO D BeCl2 20 如图为短周期一部分 A C 两元素原子核外分别有两个 一个未成对电子 试回答 1 用轨道表示式表示 B C 两种原子的电子排布 2 短周期元素 D 与 A 同主族 则 A B D 三种元素形成的氢化物的分子构型分别是 已知氢化物分子中 A B D 原子的孤对电子 均在杂 化轨道内 则 A B D 原子的杂化类型分别是 A B C D 四种元素氢化物的稳定性由强到弱的顺序 为 3 短周期元素 E 原子核外也有两个未成对电子 且 E 是形成化合物最多的元素 其 常见的同素异形体的名称是 任意两个键的夹角是 中心原子的杂化类型分别为 参考答案及详解 1 C 说明 A 选项中 C 和 O 可以形成 CO2 B 选项中 S 和 O 可以形成 SO2 D 选项中 C 和 S 可以形成 CS2 都是共价化合物 C 选项中的 Mg 和 F 形成的 MgF2是离子化合物 2 B 说明 通常情况下 碳原子与碳原子之间 碳原子与氢原子之间形成的单键都是 键 碳原子与碳原子之间 碳原子与氧原子之间形成的双键中 一个价键是 键 另一个是 键 碳原子与碳原子之间形成的叁键中 一个价键是 键 另两个是 键 3 B 说明 BCl3分子中的 B 是 sp2杂化 4 B 说明 CH4分子的空间构型是正四面体 BF3分子的空间构型是平面三角形 H2O 分子 的空间构型是 V 形 5 B 说明 CS2分子中 C 原子与 S 原子以 sp2杂化形成直线型分子 BBr3分子中心原子以 sp2杂化形成三角形的结构 C2H6分子以 sp3的杂化方式形成空间四面体的结构 6 C 说明 H2O分子的空间构型为 V 型 C2H4分子是平面分子 所有的原子处于同一平 面 构型可看作两个平面三角形以顶点接在一起 BCl3分子的空间构型为平面正三 角型 PCl3分子的空间构型为三角锥型 7 C 说明 H2O NH3 CH4分子的中心原子都是 sp3杂化 8 C 说明 BF3分子的中心原子采取的是 sp2杂化 BeF2分子的中心原子采取的是 sp 杂化 SiCl4分子的中心原子采取的是 sp3杂化 CO2分子的中心原子采取的是 sp 杂化 9 B 说明 NH3 H2O CH4分子的价电子对排布均为正四面体型 价电子对间的夹角按理 应为 109 28 由于 NH3分子有一对孤电子对 H2O 分子有两对孤电子对 孤电子 对对成键电子对有较大的斥力 使成键电子对之间的夹角减小 所以三个分子的键角 从大到小的顺序是 CH4 NH3 H2O 10 BD 说明 乙炔分子中的两个碳原子采用 sp 杂化方式 形成 2 个 sp 杂化轨道 与 2 个 H 原子形成 键 2 个碳原子又用两个未杂化的 2p 轨道形成 2 个 键 碳碳之 间为三重键 11 D 说明 A 选项中与 N 原子相连的 C 原子为 sp 杂化 其余两个 C 原子均为 sp2杂化 所有的原子可能处于同一平面 B C 选项中的 C 原子均为 sp2杂化 所有的原子在同 一个平面内 D 选项中 甲基中的 C 原子为 sp3杂化 与 C 原子相连的 3 个 H 原子不可 能与 C 原子处于同一平面内 12 AC 说明 具有相同价电子数 指全部电子总数或价电子总数 和相同原子数的分子或 离子互为等电子体 一个 O3分子含有 3 个氧原子 6 3 18 个价电子 因此 O3的 等电子体也应该含有 3 个原子 18 个价电子 SO2和 NO2 都含有 3 个原子 18 个价 电子 N2和 CN 都含有 2 个原子 10 个价电子 因此 SO2和 NO2都是 O3的等电子体 答案为 AC 13 B 说明 CO2分子中只有碳氧键 C2H2分子中有碳氢键和碳碳键 CCl4分子中只有碳氯键 NH3分子中也只有氮氢键 可见 C2H2分子中含有两个不同的键长 14 C 说明 PCl3分子的价电子对数4 2 135 因此 PCl3分子中 P 原 子以 sp3杂化 sp3杂化轨道是原子最外层电子层上的 s 轨道和 3 个 p 轨道 混合 起来 形成能量相等 成分相同的 4 个轨道 sp3杂化所得到空间构型应为四面体 如甲烷分子 但是如果杂化轨 道被孤对电子占据 则构型将发生变化 如 NH3分子是三角锥型 H2O 分子是 V 型 PCl3分子中一对孤对电子占据了一个杂化轨道 因此 PCl3分子是 三角锥型 如图所示 15 B 说明 根据题给信息 HCH O 分子的四个原子处在同一平面上 推导出 C 原子采用 的杂化轨道是 sp2 C 原子采用 sp 杂化轨道 将得到直线型分子 采用 sp2 杂化轨道 将得到平面三角型分子 采用 sp3杂化轨道将得到四面体构型的分子 16 B 说明 分子中的电子总数为奇数 分子中一定有未成对电子 B 项的说法错误 NO 中 N 的化合价是 2 价 NH3可以被 O2氧化得到 NO A 项正确 不合题意 双原子分子 根据 两点成一线 的标准 只能是直线构型 C 项说法正确 不合题意 D 项说法 正确 不合题意 17 1 2 sp2杂化 sp2杂化 3 聚酰胺纤维 例如 尼龙 66 HN CH2 4NHCO CH2 4CO 聚酰胺 6 HN CH2 5CO 等 说明 由于肽键 带有双键的性质 不能沿 C N 键自由旋转 可知在肽 键中 N 原子的杂化类型是 sp2 又因为 C 原子也是 sp2杂化 C O N 三个原子的相对 位置是固定的 从而可以得出 肽键中的 4 个原子和它相邻的两个基团 R1 R2 结合时 有顺式和反式两种结构 18 1 N2和 CO CO2和 N2O 2 O3 SO2 V 形 3 CO2 直线 sp 4 AX3 24 SO3 平面三角 sp2 19 同素异形体 等电子体 SO2 Cl2 2H2O 4H 2Cl SO42 SO2 2Fe3 2H2O SO42 2Fe2 4H C 说明 臭氧和氧气是同一元素的两种单质 互为同素异形体 臭氧和 SO2的分子具有 相同的原子数和价电子数 互为等电子体 根据题给信息 SO2与氯水反应生成两种强 酸 推断出产物为硫酸和盐酸 根据 SO2与 FeCl3溶液发生氧化 还原反应 的信息 可以推断出 Fe3 将被还原同时 SO2将被氧化成 SO42 从而写出相应反应的离子方程式 根据等电子原理 与 O3分子的结构相似的微粒必然是 O3的等电子体 题目所提供的选 项中 NO2 与 O3分子具有相同的原子个数和价电子数 它们互为等电子体 20 1 P Cl 说明 在元素周期表中 前三个周期是短周期 A 可能处于第一或第二周期 第一 周期只有两种元素氢和氦 无论 A 是氢还是氦元素都不可能在周期表中出现题中给出 的 A B C 的相对位置 所以 A 应当处于第二周期 B C 处于第三周期 第二周期 原子核外有两个未成对电子的元素是碳和氧 如果 A 是碳 根据图中 C 的位置就应该 是磷元素 而磷的原子核外有三个未成对电子 不合题意 所以 A 一定是氧元素 由 此推出 B 与 C 分别是磷和氯 2 V 形 三角锥 V 形 sp3 sp3 sp3 说明 D 与氧元素同主族且属于短周期 一定是硫元素 氧 磷