2023-2024学年苏教版新教材选择性必修二 专题4第一单元 分子的空间结构（第1课时） 作业

第一单元分子的空间结构第1课时分子的空间结构模型一、选择题(本题15小题，每小题只有一个选项符合题意)1、下列关于原子轨道的说法中正确的是()A.凡AB3型的共价化合物,中心原子A均采用sp3杂化B.凡是中心原子采用sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体形C.sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道“混杂”形成的新轨道D.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道“混杂”形成的2、在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()A．sp2、sp2B．sp3、sp3C．sp2、sp3D．sp、sp33、A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体;B的水溶液常用于医用消毒;C有臭鸡蛋气味;D为烃(烃只含C、H元素)。下列判断错误的是()A.D分子的中心原子采用sp3杂化B.C分子中的化学键为sp3-sσ键C.B为极性分子,但分子中同时含有极性键和非极性键D.组成A的元素的氢化物的沸点在同主族元素氢化物中最低4、一定条件下,乙烯(CH2CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是()A.HCl分子中的σ键为s-sσ键B.乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键C.乙烯分子中两个碳原子的未参与杂化的2p轨道形成π键D.氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化5、下列分子或离子的空间结构为平面三角形的是()A．NOB．NH3C．H3O＋D．CO26、下列分子中,中心原子的杂化轨道类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BFD.C2H4与C2H27、根据价层电子对互斥模型及原子的杂化轨道理论判断NF3分子的空间结构和中心原子的杂化方式分别为()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8、下列分子或离子的中心原子为sp3杂化,且微粒空间构型为三角锥形的是()A.PH3、PCl3、H3O+B.CO2、BF3、SC.HCN、S、BeCl2D.CH4、NH3、H2O9、下列分子或离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间结构为V形的是()A．NHB．PH3C．H3O＋D．OF210、关于价层电子对互斥理论说法错误的是()A.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构B.分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定C.用该理论预测H2S和BF3的空间结构分别为V形和平面三角形D.该理论一定能预测出所有分子、离子或原子团的空间构型11、下列关于等电子体的说法中，正确的是()A．N2与CO不属于等电子体，故它们的熔沸点、溶解度相差较大B．PO与SO不属于等电子体，故结构不相似C．NO与O3属于等电子体，故NO为O2的同素异形体D．苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大π键，且形成大π键的电子都由N原子提供12、下列说法正确的是()A.酸性由强到弱排列:HClO4>H3PO4>HCl>HClOB.根据等电子原理,推测O3为直线形分子C.分子(HOOC—CHOH—CHCl—COOH)中,只含有σ键D.根据等电子原理,推测N2O的结构式可表示为NNO13、ⅤA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其几何构型呈三角锥型。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是()A．每个原子都达到8电子稳定结构B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种C．RCl5受热后会分解生成分子几何构型呈三角锥型的RCl3D．分子中5个R—Cl键键能不相同14、氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物，下列有关氢化物的叙述不正确的是()A．D2O分子的空间结构为直线形B．NH3的结构式为HNHHC．HCl分子中含有3个孤电子对D．H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化15、从微粒结构角度分析,下列说法错误的是()A.的空间结构为V形,中心原子的杂化方式为sp3B.ZnCO3中阴离子的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2C.根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,H2S的中心原子价电子对数与其他分子不同D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子()固体两种存在形式,两种形式中S原子的杂化轨道类型相同二、非选择题（共5小题）16、乙烯分子中，碳原子的原子轨道采用sp2杂化，形成乙烯分子时，两个碳原子各用________上的电子相互配对，形成一个σ键；每个碳原子另外的________分别与两个氢原子s轨道上的电子配对形成两个σ键(C—H共价键)；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的________的未成对电子相互配对形成一个________键。17、铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe原子价电子排布图为____________________。(2)乙醇分子中碳原子轨道的杂化类型是________，C、N、O第一电离能由大到小的顺序为__________________________。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_________________。18、双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52＇，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：(1)H2O2分子的电子式为___________，结构式为________，氧原子杂化方式为________。(2)H2O2分子中存在________键和________键。(3)H2O2分子中氧元素的化合价为________价，原因______。19、(1)S与O可形成SO。①SO的空间结构为________。②写出一种与SO互为等电子体的分子的化学式：________。(2)已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO、PCl3的空间结构：___________。20、(1)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为________。(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为__________。(4)SO的空间结构是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。答案与解析1、C解析：AB3型的共价化合物,中心原子A不一定采用sp3杂化,如BF3的中心原子B采用sp2杂化,A错误;NH3中N原子采取sp3杂化,其立体构型为三角锥形,B错误;sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道“混杂”形成的新轨道,C正确;CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的1个2s轨道和3个2p轨道“混杂”形成的,D错误。2、C解析：解析：—CH3中C原子杂化轨道数为4，采用sp3杂化；中C原子杂化轨道数为3，采用sp2杂化。3、D解析：A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体,A是F2;B的水溶液常用于医用消毒,B是H2O2;C有臭鸡蛋气味,C是H2S;D为烃,D是C2H6。C2H6分子中,C原子形成4个单键,没有孤电子对,为sp3杂化,A正确;C是H2S分子,H2S中S原子采用sp3杂化,H—S键为s-sp3σ键,B正确;H2O2为极性分子,其分子中同时含有极性键和非极性键,C正确;HF分子间能形成氢键,HF的沸点大于与F同主族的其他元素的氢化物,D错误。4、A解析：氯化氢分子中的σ键为s-pσ键,A错误;单键为σ键,一个双键中含有1个σ键和1个π键,则乙烯分子中含有5个σ键和1个π键,B正确;乙烯分子中两个不饱和碳原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成1个π键,C正确;氯乙烷分子中两个碳原子都为饱和碳原子,原子的杂化方式都为sp3杂化,D正确。5、A解析：解析：NO中N的孤电子对数＝(5＋1－3×2)/2＝0，所以NO中无孤电子对，N原子通过三对电子与O成键，空间结构为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(5－3)/2＝1，H3O＋中O的孤电子对数为(6－3－1)/2＝1，在NH3和H3O＋中都有1对孤电子对，还有3对电子成键，所以NH3、H3O＋的空间结构都为三角锥形；在CO2中C的孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，没有孤电子对，只有2对σ键电子对，故CO2分子为直线形。6、B解析：CO2中C原子为sp杂化,SO2中S原子为sp2杂化,A不正确;CH4中C原子为sp3杂化,NH3中N原子为sp3杂化,B正确;BeCl2中Be原子为sp杂化,BF3中B原子为sp2杂化,C不正确;C2H4中C原子为sp2杂化,C2H2中C原子为sp杂化,D不正确。7、D解析：N原子的杂化轨道数为3＋1＝4，采用sp3杂化。N原子的价电子对数为＝4，N原子结合了3个原子故该分子呈三角锥形。8、A解析：PH3、PCl3、H3O+的中心原子都采用sp3杂化,且中心原子均有1对孤电子对,分子的空间构型都为三角锥形,A正确;CO2中碳原子采用sp杂化,空间构型是直线形,BF3的中心原子采用sp2杂化,分子的空间构型为平面三角形,B错误;BeCl2中Be原子采用sp杂化,空间构型是直线形,HCN的中心原子C采用sp杂化,分子的空间构型为直线形,C错误;CH4中碳原子采用sp3杂化,分子的空间构型为正四面体形,H2O的空间构型为V形,D错误。9、D解析：如果中心原子价层电子对的几何构型为四面体，则应该是sp3杂化，V形结构由3个原子组成，所以D选项正确；A选项中，三角锥形的NH3结合一个H＋变为四面体结构；B选项中，PH3为三角锥形；C选项中，H2O为V形，H2O结合一个H＋变为三角锥形结构。10、D解析：分子中价电子对相互排斥使得价电子向空间不同方向伸展,从而决定了分子的空间结构,A正确;分子中键角越大,价电子距离越远,价电子之间相互排斥力越小,分子能量越低,分子越稳定,B正确;H2S的中心原子S的价电子对数为=4,有两对孤对电子,分子的空间构型呈V形,BF3的中心原子B的价电子对数为=3,无孤对电子,分子的空间构型呈平面三角形,C正确;该理论并不能预测所有分子或离子的空间构型,比如许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR理论解释,D错误。11、D解析：选项A、B中的CO和N2、PO与SO均属于等电子体。选项C中NO与O3属于等电子体，但NO与O2不是同素异形体。12、D解析：盐酸是强酸而磷酸是中强酸,所以盐酸的酸性强于磷酸,A项错误;O3和SO2互为等电子体,SO2为V形分子,可推知O3也是V形分子,B项错误;HOOC—CHOH—CHCl—COOH中含有羧基,羧基中含有碳氧双键,即除了含σ键还含有π键,C项错误;N2O与CO2分子均含有3个原子、价电子数均为16,二者互为等电子体,N2O的结构式为NNO,D项正确。13、A解析：ⅤA族元素的R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，A错误；分子结构中上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120、180°三种，B正确；RCl5RCl3＋Cl2↑，RCl3中R采用sp3杂化，有一个孤电子对，为三角锥型结构，C正确；键长越短，键能越大，分子中5个R—Cl键的键长不同，所以键能不同，D正确。14、A解析：D2O为重水分子，它的空间结构为V形。HCl的电子式为H··，在Cl原子上有3个孤电子对。H2O和H2S具有相同类型的化学键和分子空间结构，中心原子均采用sp3杂化。15、D解析：将中一个碘原子看成中心原子,另两个是与中心原子结合的原子,中心原子的价电子对数==4,中心原子的杂化方式为sp3,其空间结构为V形,A正确;构成ZnCO3的阴离子为C,其价电子对数==3,C原子的杂化方式为sp2,C的空间构型为平面三角形,B正确;H2S、SO2、SO3分子中,中心原子价电子对数分别是=4、=3、=3,中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2S,C正确;单分子SO3中S原子价电子对数为=3,其中心原子S的杂化方式为sp2,属于平面结构,根据三聚分子结构式可知,其S原子的杂化方式为sp3杂化,D错误。16、答案：一个sp2杂化轨道两个sp2杂化轨道p轨道π解析：乙烯分子是平面形分子，成键的中心原子碳原子一定采用的是sp2杂化。三个杂化轨道分别与另一个碳原子的sp2杂化轨道、两个氢原子的s轨道形成三个σ键；但两个碳原子都各有一个p轨道(有一个电子)未杂化，所以采用“肩并肩”的方式，形成一个π键。17、解析：(1)Fe原子价电子为3d64s2，其价电子排布图为；故答案为。(2)乙醇分子中碳原子形成4个σ键，其杂化类型为sp3；同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，因此C、N、O第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。(3)同周期从左到右电负性逐渐增大，因此C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜O。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为丙酮不存在分子间氢键，而乙醇分子间存在氢键。答案：(1)(2)sp3N＞O＞C(3)H＜C＜O(4)都是分子晶体，但乙醇分子间存在氢键，而丙酮分子间不存在氢键18、答案：(1)H—O—O—H