2018_2019学年高中化学专题4分子空间结构与物质性质专项训练苏教版选修3.docx

分子空间结构与物质性质专项训练一、确定分子空间构型的方法1下列关于SO2与CO2分子的说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp杂化CS原子和C原子上都没有孤电子对DSO2为V形结构，CO2为直线形结构答案D解析SO2中S原子有一对未用于成键的孤电子对，与两对成键电子对相互排斥，采取sp2杂化，是V形结构；而CO2中C原子上没有孤电子对，采取sp杂化，是直线形结构。2下列描述中正确的是()ACS2为V形的极性分子BClO的立体构型为平面三角形CSF6中有4对完全相同的成键电子对DSiF4和SO的中心原子均为sp3杂化答案D解析CS2的分子结构为，该分子为平面直线形分子，A错误；ClO中Cl原子为sp3杂化，ClO的离子结构为为三角锥型结构，B错误；SF6中S与F形成6个相同的电子对；SiF4、SO中心原子均为sp3杂化，D正确。3用价层电子对互斥模型预测下列分子或离子的空间构型，其中不正确的是()ANH为正四面体型BCS2为直线形CHCN为折线形(V形)DPCl3为三角锥型答案C解析NH、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其空间构型分别为正四面体型、直线形、直线形；PCl3中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角锥型。4下列说法中正确的是()APCl3分子是三角锥型，这是因为磷原子是sp2杂化的结果Bsp3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4个sp3杂化轨道C中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或V形DAB3型的分子空间构型必为平面三角形答案C解析PCl3分子中心磷原子上的价电子对数键电子对数孤电子对数34，因此PCl3分子中磷原子以sp3杂化，选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的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，故选项B错误；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥型，H2O分子是V形，故选项D错误，C正确。二、分子的性质5下列物质中既含有极性键，又含有非极性键的非极性分子的是()A二氧化硫B四氯化碳C过氧化氢D乙炔答案D解析分子中既有极性键又有非极性键，则分子必须有同种元素原子间成键又有不同种元素原子间成键；分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定均匀对称。6下列有机物分子具有手性异构体的是()ACCl4BCH3CH2Cl答案C解析存在手性异构体的分子中一定存在至少一个连接着4个不同基团的碳原子，因此4个选项只有C项中的标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余碳原子均不是手性碳原子。7S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如右图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是()A为非极性分子B分子中既含有极性键又含有非极性键C与S2Br2结构相似，熔、沸点S2Br2S2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl答案A解析根据S2Cl2的分子结构形状可知，它属于极性分子，选项A错误，B正确；由于与S2Br2结构相似，而相对分子质量S2Br2大，则熔、沸点S2Br2S2Cl2，选项C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液，则与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl，选项D正确。三、配合物的形成和应用8下列不是配位化合物的是()ACo(NH3)63BAg(NH3)2NO3CCuSO45H2ODNH4Cl答案D解析由配位化合物的形成条件可知：NH4Cl不是配位化合物，仅是简单的离子化合物。9已知Co(NH3)63的空间结构(如图所示)，其中数字处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等，Co3位于八面体的中心。若其中两个NH3被Cl取代，所形成的Co(NH3)4Cl2同分异构体的种数有()A2种B3种C4种D5种答案A解析两个Cl(或两个NH3分子)可能在同一正方形的相邻顶点或相对顶点，即有两种情况。注意：图中位置1与3等效，位置2、4,5、6都关于体心对称而等效。10丁二酮肟常用于检验Ni2：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2反应可生成鲜红色沉淀，其结构如下图所示。(1)该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是_，氮镍之间形成的化学键是_；(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_；(3)该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_。答案(1)一个键、一个键配位键(2)氢键(3)sp2、sp3解析(2)在及中，氧氢之间除形成共价键外，还可以形成氢键。(3)该结构中CH3中的碳原子是sp3杂化、中的碳原子是sp2杂化。11在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为CrCln(H2O)6nx(n和x均为正整数)的配离子，将其通过氢离子交换树脂(RH)，可发生离子交换反应：CrCln(H2O)6nxxRHRxCrCln(H2O)6nxH交换出来的H经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。将含0.0015molCrCln(H2O)6nx的溶液，与RH完全交换后，中和生成的H需浓度为0.1200molL1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式为_。答案CrCl(H2O)52解析n(H)n(OH)0.1200molL10.025L3103mol，则x3103mol/0.0015mol2，由Cr的化合价为3价，Cl的化合价为1价，可判断n为1，即可写出配离子的化学式。四、综合应用12X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为_、_；(2)XZ2与YZ2分子的空间结构分别是_和_，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式)，理由是_；(3)Q的元素符号是_，它属于第_周期，它的电子排布式为_，在形成化合物时它的最高化合价为_；(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_。答案(1)SC(2)V形直线形SO2因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO2在H2O中的溶解度较大(3)Cr41s22s22p63s23p63d54s16(4)FHFFHOOHFOHO解析由“X原子核外的M层中只有两对成对电子”则X为硫元素。“Y原子核外的L层电子数是K层的两倍”则Y为碳元素。“Z是地壳内含量最高的元素”则Z为氧元素。“Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和”则Q为铬元素，其元素符号为Cr，位于元素周期表的第4周期，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物时其最高化合价为6。“E在元素周期表的各元素中电负性最大”即E为氟(F)元素，在E的氢化物(HF)溶液中存在的所有氢键为FHO、OHF、OHO、FHF。XZ2与YZ2分别为SO2和CO2分子，其空间结构分别为V形(角形)和直线形，在相同条件下二者在水中溶解度较大的是SO2，原因是CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO2在H2O中溶解度较大。13HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N也被称为类卤离子。用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸。而叠氮化钠可从下列反应制得：NaNH2N2O=NaN3H2O。HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属，如溶解铜生成CuCl。试回答下列问题：(1)基态氮原子核外电子轨道表示式为_。(2)元素N、S、P的第一电离能(I1)由大到小的顺序为_。(3)N的空间构型是_，与N互为等电子体的分子的化学式为_(写一种)。NH的电子式为_，其中心原子的杂化类型是_。(4)CuCl中的键型为_。答案(2)NPS(3)直线形CO2(或N2O、CS2，写1个即可)sp3杂化(4)配位键(写共价键也可)解析(1)根据氮原子的电子排布式可写出其轨道表示式。(2)根据同周期、同主族元素电离能变化规律判断，但要注意第A、第A的特殊性。(3)与CO2互为等电子体，结构相似，所以是直线形。(4)CuCl是配合物的内界，所以其含配位键。14有两种配合物A和B，它们的组成为21.95%Co,39.64%Cl,26.08%N,6.38%H,5.95%O。根据下面的实验结果确定它们的配离子、中心原子、配位体和配位数。A和B的水溶液都呈弱酸性，加入强碱并加热至沸腾时，有氨放出，同时析出Co2O3沉淀；向A和B的溶液中加入硝酸银溶液时都生成AgCl沉淀；过滤除去两种溶液中的沉淀后，再加硝酸银均无变化，但加热至沸腾时，在B的溶液中又有AgCl沉淀生成，其质量为原来析出沉淀的一半。答案配合物A：Co(NH3)5(H2O)Cl3，配离子：Co(NH3)5(H2O)3，中心原子：Co3，配位体：NH3、H2O，配位数：6。配合物B：Co(NH3)5ClCl2H2O，配离子：Co(NH3)5Cl2，中心原子：Co3，配位体：NH3、Cl，配位数：6。解析每摩尔A和B两种配合物中各元素的物质的量之比为n(Co)n(Cl)n(N)n(H)n(O)135171，所以A和B的化学式为CoCl35NH3H2O。由可知：