2012高考化学备考专题训练(苏教)：第4单元 分子的立体结构及性质(选修3)

1 用价层电子对互斥理论预测 H2O 和 BF3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 正四面体形 D V 形 平面三角形 解析 由于 H2S 分子中心原子 S 有未用于形成共价键的孤电子对 占据中心原子周围的 空间 并参与互相排斥使 H2S 分子呈 V 形 而 BF3分子中心原子 B 的价电子都用于形成共 价键 根据价层电子对互斥理论可知 BF3为平面三角形 D 正确 答案 D 2 下列微粒中 不含有孤电子对的是 A H2O B H3O C NH3 D NH4 解析 分别写出其电子式 即可得出答案 答案 D 3 下列分子构型为正四面体的是 P2 NH3 CCl4 CH4 H2S CO2 A B C D 解析 NH3是三角锥形 H2S 是 V 形 CO2是直线形 故选 C 答案 C 4 下列叙述正确的是 A NH3是极性分子 分子中 N 原子处在 3 个 H 原子所组成的三角形的中心 B CCl4是非极性分子 分子中 C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的正方形的中心 C H2O 是极性分子 分子中 O 原子不处在 2 个 H 原子所连成的直线的中央 D CO2是非极性分子 分子中 C 原子不处在 2 个 O 原子所连成的直线的中央 解析 NH3的 N 原子以 sp3杂化 形成三角锥形结构 电荷分布不对称是极性分子 CCl4 分子中 C Cl 键为极性键 C 原子采取 sp3杂化 且无孤电子对 分子构型为正四面体形 C 原子位于正四面体的中心 H2O 分子中 H O 键为极性键 O 采取 sp3杂化 且有两对孤电 子对 分子构型为 V 形 整个分子电荷分布不对称 为极性分子 CO2分子中 C 采取 sp 杂 化 分子构型为直线形 分子为非极性分子 C 原子位于 2 个 O 原子所连成的直线的中央 答案 C 5 在乙烯分子中有 5 个 键 1 个 键 它们分别是 A sp2杂化轨道形成 键 未杂化的 2p 轨道形成 键 B sp2杂化轨道形成 键 未杂化的 2p 轨道形成 键 C C H 之间是 sp2形成的 键 C C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键 D C C 之间是 sp2形成的 键 C H 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键 解析 乙烯的结构简式为 存在四个 C H 键 1 个 C C 键 1 个 C C 键 其 键是由 sp2杂化轨道形成的 未杂化的 2p 轨道形成 键 来源 答案 A 6 下列推断正确的是 A BF3为三角锥形分子 B NH4 的电子式为 离子呈平面正方形结构 C CH4分子中的 4 个 C H 键都是氢原子的 1s 轨道与碳原子的 2p 轨道形成的 s p 键 D CH4分子中的碳原子以 4 个 sp3杂化轨道分别与 4 个氢原子的 1s 轨道重叠 形成 4 个 C H 键 解析 BF3为平面三角形 NH4 为正四面体形 CH4分子中碳原子的 2s 轨道与 2p 轨道形 成 4 个 sp3杂化轨道 然后与氢的 1s 轨道重叠 形成 4 个 s sp3 键 答案 D 7 有关苯分子中的化学键描述正确的是 每个碳原子的 sp2 杂化轨道中的其中一个形成大 键 每个碳原子的未参加杂化的 2p 轨道形成大 键 来源 碳原子的三个 sp2 杂化轨道与其他原子形成三个 键 碳原子的未参加杂化的 2p 轨道与其他原子形成 键 A B C D 解析 苯分子中每个碳原子中的三个 sp2 杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成 键 同时每个碳原子还有一个未参加杂化的 2p 轨道 它们均有一个未成对电子 这些 2p 轨道相互平行 以 肩并肩 方式相互重叠 形成一个多电子的大 键 答案 B 8 下列对 sp3 sp2 sp 杂化轨道的夹角的比较 得出结论正确的是 A sp 杂化轨道的夹角最大 B sp2杂化轨道的夹角最大 C sp3杂化轨道的夹角最大 D sp3 sp2 sp 杂化轨道的夹角相等 解析 sp3 sp2 sp 杂化轨道的夹角分别为 109 28 120 180 故夹角最大的为 sp 杂化轨道 答案 A 9 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 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 答案 C 10 某物质的实验式为 PtCl4 2NH3 其水溶液不导电 加入 AgNO3溶液反应也不产生沉淀 以强碱处理并没有 NH3放出 则关于此化合物的说法中正确的是 A 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为 6 B 该配合物可能是平面正方形结构 C Cl 和 NH3分子均与 Pt4 配位 D 配合物中 Cl 与 Pt4 配位 而 NH3分子不配位 解析 在 PtCl4 2NH3水溶液中加入 AgNO3溶液无沉淀生成 以强碱处理无 NH3放出 说 明 Cl NH3均处于内界 故该配合物中中心原子的配位数为 6 电荷数为 4 Cl 和 NH3分 子均与 Pt4 配位 A D 错误 C 正确 因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布状态 以达到能量上的稳定状态 Pt4 配位数为 6 则其空间构型为八面体型 B 错误 答案 C 11 指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式 空间构型 1 CO2分子中的 C 杂化 分子的结构式 空间构型 2 CH2O 中的 C 杂化 分子的结构式 空间构型 3 CH4 分子中的 C 杂化 分子的结构式 空间构型 4 H2S 分子中的 S 杂化 分子的结构式 空间构型 解析 杂化轨道所用原子轨道的能量相近 且杂化轨道只能用于形成 键 剩余的 p 轨 道还可以形成 键 杂化轨道类型决定了分子 或离子 的空间构型 如 sp2杂化轨道的 键角为 120 空间构型为平面三角形 因此 也可根据分子的空间构型确定分子 或离 子 中杂化轨道的类型 如 CO2为直线形分子 因此分子中杂化轨道类型为 sp 杂化 答案 1 sp O C O 直线形 2 sp2 平面三角形 3 sp3 正四面体形 4 sp3 V 形 12 已知 红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物 PCl3和 PCl5 氮与氢也可形成两种 化合物 NH3和 NH5 PCl5分子中 P 原子的 1 个 3s 轨道 3 个 3p 轨道和 1 个 3d 轨道发生杂化形成 5 个 sp3d 杂化轨道 PCl5分子呈三角双锥形 1 NH3 PCl3和 PCl5分子中 所有原子的最外层电子数都是 8 个的是 填分 子式 该分子的形状是 2 有同学认为 NH5与 PCl5类似 N 原子的 1 个 2s 轨道 3 个 2p 轨道和 1 个 2d 轨道 可能发生 sp3d 杂化 请你对该同学的观点进行评价 3 经测定 NH5中存在离子键 N 原子最外层电子数是 8 所有氢原子的最外层电子数 都是 2 则 NH5的电子式是 答案 1 PCl3 三角锥形 2 不对 因为 N 原子没有 2d 轨道 3 13 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 NH4 就是由 NH3 氮原子提供电子对 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 CO2 B H3O C CH4 D H2SO4 2 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 设计并完成了下列实验 a 将 C2H5OH 与浓 H2SO4反应生成 C2H5 2SO4和水 b 将制得的 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 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 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 解析 本题综合考查配位键的形成和配合物的性质 解题时要注意配位键形成条件中的 一方提供电子对 另一方提供空轨道 1 由题中信息可导出结论 凡能给出 H 的物质中一般含有配位键 2 由题中所含配位键的物质的反应特点分析 答案 1 B D 2 用无水硫酸铜检验 c 的反应产物中有没有水 或其他合理答案 14 20 世纪 50 年代科学家提出价层电子对互斥理论 简称 VSEPR 模型 用于预测简单分 子立体构型 其要点可以概括为 用 AXnEm 表示只含一个中心原子的分子组成 A 为中心原子 X 为与中心原子相结合 的原子 E 为中心原子最外层未参与成键的电子对 称为孤电子对 n m 称为价层电子 对数 分子中的价层电子对总是互相排斥 均匀的分布在中心原子周围的空间 分子的空间构型是指分子中的原子在空间的排布 不包括中心原子未成键的孤电子对 分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为 孤电子对之间的斥力 孤电子对与共用电 子对之间的斥力 共用电子对之间的斥力 双键与双键之间的斥力 双键与单键之间的斥 力 单键与单键之间的斥力 X 原子得电子能力越弱 A X 形成的共用电子对之间的 斥力越强 其他 请仔细阅读上述材料 回答下列问题 1 根据要点 可以画出 AXnEm的 VSEPR 理想模型 请填写下表 n m2 VSEPR 理想模型正四面体形 价层电子对之间的理想键角 109 28 2 请用 VSEPR 模型解释 CO2为直线形分子的原因 3 H2O 分子的立体构型为 请你预测水分子中 H O H 的大小范围并 解释原因 4 SO2Cl2和 SO2F2都属 AX4E0型分子 S 与 O 之间以双键结合 S 与 Cl S 与 F 之间以 单键结合 请你预测 SO2Cl2和 SO2F2分子的空间构型 SO2Cl2分子中 Cl S Cl 选填 或 SO2F2分子中 F S F 5 用价层电子对互斥理论 VSEPR 判断下列分子或离子的空间构型 分子 或离子 PbCl2XeF4SnCl62 来源 PF3Cl2HgCl42 ClO4 立体 构型 答案 1 n m24 VSEPR 理想模型直线形正四面体形 价层电子对之间的理想键角 180 109 28 2 CO2 属 AX2E0 n m 2 故为直线形 来源 3 V 形 水分子属 AX2E2 n m 4 VSEPR 理想模型为正四面体形 价层电子对之 间的夹角均为 109 28 根据 中的 i 应有 H O H 5 分子 或离子 PbCl2XeF4SnCl62 PF3Cl2HgCl42 ClO4 立体 构型 V 形平面 正方形 正八 面体形 三角双 锥体形 正四 面体形 正四 面体形 15 已知 A B C D E 都是周期表中前四周期的元素 它们的核电荷数 A B C D E 其中 A B C 是同一周期的非金属元素 化合物 DC 的晶体为离子晶体 D 的二价阳离子 与 C 的阴离子具有相同的电子层结构 AC2 为非极性分子 B C 的氢化物的沸点比它们 同族相邻周期元素氢化物的沸点高 E 的原子序数为 24 ECl3 能与 B C 的氢化物形成六 配位的配合物 且两种配体的物质的量之比为 2 1 三个氯离子位于外界 请根据以上情 况 回答下列问题 答题时 A B C D E 用所对应的元素符号表示 1 A B C 的第一电离能由小到大的顺序为 2 B 的氢化物的分子空间构型是 其中心原子采取 杂化 3 写出化合物 AC2的电子式 一种由 B C 组成的化合物与 AC2互为等 电子体 其化学式为 4 E 的核外电子排布式是 ECl3形成的配合物的化学式为 5 B 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与 D 的单质反应时 B 被还原到最低价 该反应的化学方程式是 解析 本题考查了电离能 分子的立体结构 杂化轨道理论 等电子体 核外电子排布 等知识 是一道典型的考查物质结构与性质的习题 解决此类题 首先寻找突破口判断元 素 如化合物 DC 的晶体为离子晶体 D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构 D 为第二主族元素 A B C D E 都是周期表中前四周期的元素 核电荷数 A B C D E 可判断 D 为镁元素 根据 A B C 是同一周期的非金属元素 可判断 C 为氧元素 根据 AC2为非极性分子 可判断 A 为碳元素 根据核电荷数 A B C 判断 B 为氮元素 通过 B C 的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高 验证上述判断正确 E 的原子 序数为 24 核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d54s1 或 Ar 3d5