《分子的立体构型》练习

《分子的立体构型》练习1、最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是（）A．是一种新的化合物B．不可能含有极性键C．与SO2一样是非极性分子D．是臭氧的同分异构体【答案】B2、在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是()A．白磷分子的键角为109°28′B．分子中共有4对共用电子对C．白磷分子的键角为60°D．分子中有6对孤对电子【答案】C3、通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对NC13的有关叙述正确的是（）A．CCl4中C—C1键键长比NC13中N—C1键键长短B．NCl3分子中四个原子共平面C．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构D．NBr3比NCl3易挥发【答案】C4、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，生成的深蓝色配合离子[Cu(NH3)4]2+一定难电离C．向反应后的溶液中加入过量盐酸，无任何现象发生D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，既存在离子键，又存在共价键【答案】B5、下列说法不正确的是（）A．用氢氧化钠溶液滴定食醋，开始时溶液的pH通常变化缓慢，当接近完全反应时（即滴定终点），pH出现突变，称为滴定突跃。B．硝酸钾饱和溶液冷却未出现结晶时，可以用玻璃棒充分磨擦器皿壁促使晶体析出。C．抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，工作的主要原理是抽气泵给吸滤瓶减压，导致装置内部的压强降低，使过滤的速度加快。D．Cu2＋与过量氨水反应制取Cu(0H)2，离子方程式为【答案】D6、以下微粒含有配位键的是（）①N2H5+②CH4③OH－④NH4+⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋⑧[Ag(NH3)2]OHA．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧D．全部【答案】C【解析】形成配位键的条件是一方(原子或离子)有孤电子对，另一方(原子或离子)有空轨道。在②CH4和③OH－中，只有共价键。7、下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是（）A.元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2SB.二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力C.SO32—的中心原子为sp2杂化D.ClO3—的空间构型为三角锥形【答案】D【解析】试题分析：A、元素非金属性强弱的依据是失电子的能力大小，故错；B、分子间作用力存在于分子之间，故错；C、SO32—，中心原子S提供6个电子，氧不提供，两个负电荷等于两个电子，所以电子数为8，即为4对，sp3杂化，故错。故选D。考点：金属性和非金属性共价键分子间作用力杂化轨道点评：本题考查的知识比较综合，题目难度不大，主要考查的学生对基础知识的掌握程度。8、既有离子键又有共价键和配位键的化合物是（）A．NH4NO3B．NaOHC．H2SO4D．H2O【答案】A【解析】碱和盐中金属阳离子与氢氧根、酸根之间通过离子键相结合，含氧酸根内有共价键，在我们中学所学的复杂离子中主要有NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋内存在配位键，而配和物都是共价化合物，所以都不含离子键。9、氯化硼的熔点为－107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°，它能水解，有关叙述正确的是（）A．氯化硼液态时能导电而固态时不导电B．氯化硼中心原子采用sp杂化C．氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子D．其分子空间结构类似NH3【答案】C【解析】由氯化硼的熔点和沸点可知氯化硼的晶体类型为分子晶体，由于分子中键与键之间的夹角为120°，说明氯化硼的分子构型为平面三角形，中心原子采用sp2杂化，为极性键形成的非极性分子，NH3的分子构型为三角锥形。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π键D．两个碳原子形成两个π键【答案】B【解析】有关乙炔分子中的化学键，两个碳原子采用sp2杂化方式的描述不正确的。11、根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为（）A．直线形sp杂化B．三角形sp2杂化C．三角锥形sp2杂化D．三角锥形sp3杂化【答案】D【解析】判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤电子对数以及与中心原子相连的原子个数。在NF3分子中，N原子的孤电子对数为1，与其相连的原子数为3，所以根据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化，空间构型为三角锥形，类似于NH3。12、下列分子或离子中都存在着配位键的是（）A．NH3、H2OB．NH4+、H3O＋C．N2、HClOD．[Cu(NH3)4]2＋、PCl3【答案】B【解析】分子或离子中都存在着配位键的是NH4+、H3O＋，因此选项B答案是正确的。13、H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是()A．共价键的方向性和S原子中p轨道的形状B．共价键具有饱和性C．S原子的核外电子排布D．S—H键是极性键σ键【答案】A【解析】共价键的方向性和成键原子轨道的形状导致了键角的不同。14、中心离子的电荷数为3，配位数为3的配合物是（）（SCN）3 B.[Fe（SCN）6]3－C.[Co（NH3）3Cl3] D.[AlF6]3－【答案】A【解析】本题中只有A的配位数等于3，其余的配位数均为6。15、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6B．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【答案】C16、实验室制取溴乙烷的反应如下：NaBr+H2SO4====NaHSO4+HBr，CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。已知反应物的用量NaBr(s)，乙醇mol，浓硫酸36mL(98%，密度1.84g·cm-3)，水25mL，其中乙醇的密度约为水的密度的4/5，试回答：（1）反应时，若温度过高，可有红棕色气体产生，写出反应的化学方程式：_____________________________________。（2）从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷，应加入的试剂是____________，必须使用的仪器是__________________。（3）本实验的产率为60％，则可制取溴乙烷____________g。【答案】（1）2HBr+H2SO4(浓)====Br2↑+SO2↑+2H2O（2）稀NaOH溶液分液漏斗（3）【解析】（1）若温度过高，浓硫酸会将生成的HBr氧化为溴蒸气，而使产生的气体呈红棕色。（2）棕黄色的粗溴乙烷中混有少量的液态溴，可用NaOH溶液多次洗涤，然后分液。（3）NaBr—HBr—C2H5OH—C2H5Br，HBr过量，则：m(C2H5Br)=mol×109g·mol-1×60%=16.35g。17、以电石渣[主要成分是Ca(OH)2，含SiO2、Al2O3以及其它少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下：回答下列问题：（1）电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为：_____________________________________、__________________________________。（2）氯化过程的温度控制在75～80℃，该过程主要反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。（3）该流程中加入活性炭的作用是__________________________。（4）该流程中碳化反应的离子方程式为______________________。（5）副产品A的化学式为________________。【答案】（1）Ca(OH)2+SiO2=CaSiO3+H2OCa(OH)2+Al2O3=Ca(AlO2)2+H2O（2）6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O（3）吸附氯气，防止在后续实验中氯气逸出污染环境（4）Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3+2NH4+（5）NH4Cl（或其他合理答案）【解析】试题分析：（1）SiO2、Al2O3都能与碱[Ca(OH)2]发生反应，方程式为：Ca(OH)2+SiO2=CaSiO3+H2OCa(OH)2+Al2O3=Ca(AlO2)2+H2O。（2）氯化过程是反应掉多余的Ca(OH)2，化学方程式为6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。（3）氯气有毒，且活性炭具有吸附作用，故加入活性炭的作用是吸附氯气，防止在后续实验中氯气逸出污染环境。考点：化学实验点评：本题是有关实验方案的设计和评价的考查，要求学生熟悉所实验的内容及原理，能够考查同学们进行分析问题、解决问题的能力。18、某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度、相同体积酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积.设计的简易实验装置如图所示.该实验的主要操作步骤如下：Ⅰ.①配制浓度均为mol/L的H2SO4和H2C2O4②用量取mLmol/LH2SO4和H2C2O4③分别称取除去表面氧化膜的镁带并系于铜丝末端.④检查装置的气密性，在广口瓶中装满水，按图连接好装置.⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触)至反应完全后，记录.⑥反应结束后，读取量筒内水的体积为ymL.Ⅱ.请将上述步骤补充完整并回答下列问题：(1)用密度为1.84g/cm398%的浓H2SO4，配制浓度为250mLmol/L的H2SO4溶液，所需要的主要仪器有、、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管.(2)以下是读取量筒内水的体积时，必须包括的几个步骤：①使乙、丙中液面相平；②将装置冷却至室温；③读取量筒内水的体积.这三步操作的正确顺序是.(3)读取量筒内水的体积时，若丙中液面高于乙中液面，使乙、丙中液面相平的操作是.(4)简述速率不等的原因，铜丝不与酸接触的原因是.【答案】Ⅰ.酸式滴定管反应所需时间Ⅱ.(1)250mL的容量瓶胶头滴管(2)②①③(3)下移丙(4)氢离子浓度不同易形成原电池加快反应速率，干扰实验的测定【解析】Ⅰ.②根据量取溶液体积的精确度要求可知使用酸式滴定管；⑤比较H2SO4、H2C2O4反应速率可通过观察气泡或完全反应所用时间长短.Ⅱ.(1)配制溶液需要使用特定的仪器(250mL的容量瓶)，定容时需用到胶头滴管.(2)为保证测量数据的准确，应该先将气体冷却到室温，所以应该先进行操作②，然后调整液面使气体压强等于外界大气压，最后正确读数.(3)如丙(量筒)中的液面高于乙的液面，应将丙向下移动.(4)因为H2SO4是强酸、H2C2O4是弱酸，故同浓度的两溶液H2SO19、0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。请回答下列问题：(1)试确定200℃时固体物质的化学式________(要求写出推断过程)；(2)取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为__________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为____________，其存在的最高温度是________；(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________；(4)若在mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是______mol·L－1。【答案】(1)CuSO4·5H2OCuSO4·(5－n)H2O＋nH2O25018ngg－0.57g＝0.23gn＝4200℃该固体物质的化学式为CuSO4·H2O(2)CuSO4CuO＋SO3↑CuSO4·5H2O102℃(3)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O(4)【解析】由问题(2)(3)可知低于258℃时，CuSO4·5H2O只失去结晶水；(4)依据化学方程式计算：Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋12mol·L－1xmol·L－1x＝20、将一定量的氯气通入200mL的KBr溶液中，充分反应后将溶液蒸干，得到38.7g干燥的固体物质。经测定该固体物质中K＋与Br－的物质的量之比为2:1，求：(1)通入的氯气在标准状况下的体积；(2)原KBr溶液的物质的量浓度。【答案】(1)2.24L(2)2mol/L【解析】因n(K＋):n(Br－)＝2:1，则38.7g固体为KCl和KBr混合物，且n(KCl)＝n(KBr)设为x(74.5g/mol＋119g/mol)x＝38.7gx＝mol∴(1)n(Cl2)＝＝mol即2.24L(2)原KBr浓度：＝2mol/L21、（14分）下图为中学化学中几种常见物质的转化关系（部分产物已略去）。已知：A、D是金属单质，L为红褐色沉淀，E为食盐的主要成分，I的水溶液呈强酸性。（1）I的电子式为____________；（2）写出反应①的化学方程式：______________________________________。（3）向M溶液中加入过量的I溶液反应的离子方程式为______________________。（4）写出一个由化合反应生成L的化学方程式______________________________。（5）常温下，在pH=12的F溶液中逐渐滴入pH=2CH3COOH至pH=7后，所得溶液中离子浓度的大小关系是：（6）从K的结晶水合物制备K的无水晶体的操作为（7）在J的溶液中加入酸化H2O2的离子方程式【答案】（1）HCl电子式（略）（2）（3）AlO2-+4H+=Al3++2H2O(分步写，正确，给分)（4）4Fe(OH)3+O2+2H2O=4Fe(OH)3（5）c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)（6）在干燥的HCl气流中加热失水（7）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O22、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:(1)X元素原子基态时的电子排布式为,该元素的符号是;(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为,该元素的名称是;(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为;(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程是;(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2)氧(3)三角锥形(4)As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O(5)稳定性:NH3>PH3>AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定沸点:NH3>AsH3>PH3,NH3可以形成分子间氢键,沸点最高;AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3的沸点比PH3高。【解析】(1)X原子4p轨道上有3个未成对电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,可推出其元素符号为As。(2)Y原子最外层2p轨道上有2个未成对电子。可能是或,即Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4,再根据X2Y3,则Y只能是氧。结合X、Y、Z原子序数之和为42,则Z的原子序数为42-33-8=1,Z是氢。(3)化合物XZ3为AsH3,与NH3结构相似,为三角锥形。(4)由题中信息可以写出As2O3与Zn和H2SO4反应的方程式,根据电子守恒配平。(5)NH3可以形成氢键,沸点高,AsH3相对分子质量大于PH3。故沸点AsH3>PH3。注意类比迁移(AsH3和NH3),注意氢键对物质熔沸点的影响。本考点主要以填空题为主,重点是考查原子结构与元素的性质、电子排布式、轨道表示式等知识,特别是电子排布式是高考必考的知识点。复习备考时要重视抽象概念的理解,多用比较的方法来理解相近概念。复习时重点抓主干知识,关注特殊点,如泡利不相容、洪特规则等。学会运用电负性、电离能的知识判断元素的性质。复习时紧扣考纲,提高复习的有效性。23、A、B、C、D均是前四周期元素组成的常见不同单质或化合物。它们之间有如下转化关系：(1)、若A、B、C、D都是氧化物，且A为光导纤维的主要材料，试写C的结构式_________,试写出③化学反应方程式：______________________(2)、若A、B、C、D均含有同一种常见金属元素，B是黑色磁性固体，D是一种红褐色沉淀,反应②在常见稀酸中进行，C是该反应中生成的唯一盐，反应①可能的一个方程式：_________，反应②的离子方程式是_______________,如要由C溶液制晶体C，其操作：___________________。(3)若A、B、C、D均含有同一种短周期的金属元素,且B和D在溶液中反应生成沉淀C,则下列判断正确的是______ (填字母)。a. A可能是一种耐火材料；b.B的溶液一定呈碱性；c. C一定既溶于盐酸又溶于苛性钠溶液；如用1molA金属制备C,最少需_____molHCl和_____molNaOH。(4)A、B、C、D均含有同一种元素，若A和D反应生成盐，则A到B的反应：_____________，A和C在催化剂条件下可转化成不污染环境的气体，其方程式：____________。(5)若A是一黑色粉末，B是一种气体单质，请书写①可能的两个反应：______________________________、____________________________________。【答案】(1)O=C=O Mg+CO2=MgO+C(2)_Fe+H2O高温或Fe+O2燃烧都可3Fe3O4+28H++NO3--=9Fe3++NO+14H2O加硝酸抑制水解，加热蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤(3)_AC3/43/4(4)4NH3+5O2=4NO+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O(5)MnO2 O2或Cl224、PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体，分子结构和NH3相似。在常温下1体积的水能溶解体积的PH3，PH3和卤化氢HX作用生成相应的化合物PH4X，PH4X在水溶液中完全水解(PH4＋的结构类似于CH4)。(1)PH3分子结构的形状是________，和H＋的结合能力较NH3______(填“强”或“弱”)；在PH4＋里，P—H键之间的夹角是__________。(2)用化学方程式表示PH3在空气中自燃的反应________________________________________________________________。【答案】(1)三角锥型弱°(2)2PH3＋4O2=P2O5＋3H2O【解析】PH3与NH3结构相似，为三角锥型，因N原子的电负性大于P，所以结合H＋的能力NH3大于PH3，PH4＋为正四面体型，键角为°。25、指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、立体构型。(1)CO2分子中的C采取________杂化，分子的结构式________________，立体构型________；(2)CH2O中的C采取________杂化，分子的结构式________________，立体构型________；(3)CH4分子中的C采取________杂化，分子的结构式________________，立体构型________；(4)H2S分子中的S采取________杂化，分子的结构式________________，立体构型________。【答案】(1)spO=C=O直线形【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σ键，剩余的p轨道还可以形成π键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的立体构型，如sp2杂化轨道的键角为120°，立体构型为平面三角形。因此，也可根据分子的立体构型确定分子(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。26、在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：(1)以非