《分子的立体构型》练习2

《分子的立体构型》练习(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．甲烷和白磷均为正四面体结构，判断甲烷和白磷分子中化学键的键角关系()A．前者大于后者 B．前者小于后者C．二者相等 D．无法判断解析：甲烷分子中化学键的键角为109°28′。白磷分子中化学键的键角为60°。答案：A2．下列分子的表达式是路易斯结构式的是()A．H—Cl B．N≡N 解析：A是HCl是结构式，B是N2的结构式，C是H2S的电子式，D是NH3的路易斯结构式。答案：D3．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl解析：NH4Cl中存在离子键，其余分子内均为共价键，CO2为直线型，SO2、BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，CH4和SiH4为正四面体形。答案：B4．能说明BF3分子的4个原子是同一平面的理由是()A．任意两个键之间夹角为120° B．B—F键为非极性共价键C．3个B—F键的键能相同 D．3个B—F键的键长相等解析：三个B—F键中任意两个键之间夹角为120°，说明四个原子在同一平面内，且形成以B为中心，三个F为顶点的平面三角形结构。答案：A5．以下分子或离子的结构为正四面体且键与键之间夹角为109°28′的是()①CH4②NH4＋③CH3Cl④P4⑤金刚石A．①②④ B．①②③④⑤C．①② D．①②⑤解析：在CH4和NH4＋中，中心原子无孤对电子，4个H原子在空间呈正四面体形排列，且键角为109°28′；CH3Cl可看成CH4中的一个H原子被Cl原子取代，由于H、Cl原子间的排斥作用不同，使其分子成为变形的四面体结构；P4是正四面体结构，但键角为60°；在金刚石中，每个碳原子与其周围的四个碳原子结合呈四面体构型，键角为109°28′，但金刚石既不是分子也不是离子。答案：C6．下列说法中正确的是()A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′C．NH4＋的电子式为，离子呈平面正方形结构D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强解析：NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NH4＋为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。答案：D7．三氯化氮(NCl3)常温下为一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于三氯化氮说法正确的是()A．分子中N—Cl键是非极性键 B．分子中不存在孤对电子C．它的沸点比PCl3沸点低 D．因N—Cl键键能大，所以NCl3沸点高解析：NCl3分子中中心原子N原子和Cl原子间形成三个σ极性键，N原子周围仍然存在一对孤对电子；共价化合物的熔沸点是由分子间作用力决定的，而分子间作用力的大小由相对分子质量决定，所以NCl3的熔沸点低。答案：C8．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是(双选)()A．NH3 B．CCl4C．H2O D．CH2O解析：分子结构的判断主要应用VSEPR模型预测分子立体结构，主要方法是要看中心原子价电子对数。而在分子中还要注意孤对电子对分子结构的影响，如水分子和氨分子，再要注意典型分子的结构，如以甲烷为例的正四面体结构。所以在本题中可以采用排除法，如典型的四面体结构有甲烷，三角锥形的有氨分子，而水是V形，甲醛为平面三角形结构。答案：CD9．下列的叙述中不正确的是(双选)()A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强B．以极性键结合的分子，一定是极性分子C．判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是，具有极性键且分子构型不对称、键角小于180°的非直线形结构D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合解析：对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键强弱，卤素中非金属性越强，键的极性越强是正确的。以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子，但以极性键结合成的多原子分子，也可能是非极性分子。如CO2分子中，两个C=O键(极性键)是对称排列的，两键的极性互相抵消，所以CO2是非极性分子。A2B型如H2O、H2S等，AB2型如CO2、CS2等，判断其是否是极性分子的依据是必有极性键且电荷分布不对称。CO2、CS2为直线形，键角180°，电荷分布对称，为非极性分子。多原子分子，其电荷分布对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。答案：BD10．下列叙述正确的是()A．P4和CO2分子中都只含有共价键B．CCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体形C．BF3分子中各原子均达到8e－稳定结构D．甲烷的结构式为，它是对称的平面形分子解析：B中NH3分子的立体结构为三角锥形，B项错误；C中B(硼)原子不满足8e－稳定结构，C项错误；D中甲烷分子构型为正四面体结构，D项错误。答案：A二、非选择题(本大题包括4小题，共50分)11．(12分)H2S分子中共价键键角接近90°，说明分子的空间立体结构为________；CO2分子中的共价键键角为180°，说明分子的空间立体结构为________；NH3分子中共价键键角为107°，说明分子的空间立体结构为________。解析：键角是描述共价键分子空间立体结构的重要参数，键角反映了分子中原子在空间的伸展方向，分子构型是由键角决定的。学会用键角直接判断分子的空间立体结构，应熟记不同的键角决定的分子的空间构型。答案：V形直线形三角锥形12．(12分)为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥理论。这种模型把分子分成两类：一类是_________________________________________________________；另一类是_____________________________________________________________。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是________；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：多原子分子的中心原子的价层电子均是未成对电子时，和其他原子全部形成化学键，若有成对电子，则以孤电子对的形式存在，故价层电子对互斥理论把分子按中心原子的成键情况分成两类。BF3的中心原子是B原子，共有三个价电子，全部用于成键，根据价电子对互斥、应为平面三角形最稳定；NF3分子的中心原子是N原子，有五个价电子，只用了三个成键，还有一对孤电子对，根据价电子对互斥模型，孤电子对参与价键的排斥，使三个共价键偏离平面三角形而形成三角锥形。答案：中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤电子对BNBF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键而呈平面三角形，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形13．(12分)(2011·常州模拟)已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。请回答以下问题：(1)A分子的空间构型是________；从轨道重叠的方式看，B分子中的共价键类型有____________________。(2)写出②中反应的化学方程式：_________________________________________。(3)工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反应化学方程式：_______________________________________________。解析：由①可知Y元素在A中显负价，在C、D、E中显正价，由③可知A为NH3，E为HNO3，由②可知D为NO2，C为NO；B为N2。(1)NH3的电子式为，根据价层电子对互斥理论可知其空间构型为三角锥形；N2的结构式为NN，含有σ键和π键。(2)②中反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(3)由题给信息可知Cl2与NH3反应生成N2和NH4Cl，其反应方程式为8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。答案：(1)三角锥形σ键和π键(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl14．(14分)(知能提升)a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下表所示：粒子代码abcdefg原子核数单核单核双核多核单核多核多核电荷数(单位电荷)01＋1－02＋1＋0试写出：(1)a粒子的原子结构示意图________，b粒子的电子排布式____________。(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为________(用化学式表示)。(3)若d极易溶于水，在水溶液中的变化方程式为_____________________________________________________________________________________________________________，d分子的空间构型为________，键角为________；若d为正四面体分子，其电子式为________。(4)c粒子是________，f粒子是________(用化学式表示)，有c、f生成g的离子方程式_________________________________________________________________