适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律微专题十微粒空间结构新人教版

微专题(十)微粒空间结构1.(2024·北京师范高校附中三模)下表中各粒子对应的空间结构及说明均正确的是()选项粒子空间结构说明A氨基负离子(NH2直线形N原子实行sp杂化B二氧化硫(SO2)V形S原子实行sp3杂化C碳酸根离子(CO3三角锥形C原子实行sp3杂化D乙炔(C2H2)直线形C原子实行sp杂化2.(2024·北京朝阳区三模)用价层电子对互斥模型可以预料很多分子或离子的空间结构,有时也能用来推想键角大小。下列推断正确的是()A.CS2是V形的分子B.BF3键角为120°,H2O键角大于120°C.CH2O、NO3D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子3.(2024·福建德化、永安、漳平三校联考)CH3+、CH3·、CA.碳原子均实行sp2杂化,且CH3B.CH3-与NH3、H3OC.CH3+与OHD.2个CH3·或1个CH3+和1个C4.(2024·浙江镇海区龙赛中学检测)羟胺(NH2OH)易溶于水,其水溶液是比肼还弱的碱溶液。羟胺可与Zn2+形成Zn(NH2OH)2Cl2,已知反应:NH4NO2+NH4HSO3+SO2+2H2O[NH3OH]+HSO4-+(NH4)2SOA.H2O很稳定是因为分子间含有氢键B.SO2的空间结构为平面三角形C.NH2OH与NH4+中H—ND.H2O、NH4+与NH5.(2024·广东广州天河区三模)联氨(NH2—NH2)是一种绿色无污染的还原剂,NH2—NH2分子可能有以下两种不同的构象,沿N—N键轴方向的投影如图所示。下列说法错误的是()A.NH2—NH2中N原子杂化方式为sp3B.试验测得NH2—NH2分子的极性很大,则其结构为构象bC.NH2—NH2的沸点高于CH3—CH3的沸点D.NH2—NH2中的键角N—N—H小于H2O2中的键角O—O—H6.(2024·浙江宁海知恩中学月考)通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发觉等电子体的空间结构相像,则下列有关说法正确的是()A.CH4和NH4B.NO3-和CC.H3O+和PCl3互为等电子体,空间结构相像D.B3N3H6和苯互为等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”重叠的轨道7.(2024·浙江宁波高三上一模)磷酰氯(POCl3)是有机合成的催化剂,可用以下方法制取:2PCl3+O22POCl3或P4O10+6PCl510POCl3,P4O10的分子空间结构模型如图所示。下列说法不正确的是()A.P4O10中只含有σ键B.P4O10是非极性分子C.PCl3的空间结构是三角锥形D.POCl3可与CH3CH2OH反应生成(CH3CH2O)3PO8.(2024·福建厦门一中二模)CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变更及反应历程如图所示,两步基元反应为①N2O+Fe+N2+FeO+(慢)、②FeO++COCO2+Fe+(快)。下列说法正确的是()A.N2O和CO2均为直线形分子B.反应①是氧化还原反应,反应②是非氧化还原反应C.反应中每转移1mol电子,生成N2体积为11.2LD.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应②确定9.(1)BrO4-的空间结构为,其中Br的价层电子对数为,杂化轨道类型为(2)LiAlH4中的阴离子空间结构是,中心原子的杂化轨道类型为。

10.氮是一种典型的非金属元素,其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题:(1)磷元素与氮元素同主族,基态磷原子有个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4分子,N4分子中氮原子的杂化轨道类型是,N—N—N键角为;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推想其用途可为。

(2)NH3与Zn2+可形成[Zn(NH3)6]2+,其部分结构如图乙所示。①NH3的空间结构为。

②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有;NH3分子中H—N—H键角为107°,推断[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角(填“>”“<”或“=”)107°。

11.(2024·浙江嘉兴一中月考)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准运用的植物生长调整剂。(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为。

(2)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为,羰基碳原子的杂化轨道类型为。

(3)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲:反应过程中,每生成1mol氯吡苯脲,断裂个σ键,断裂个π键。

(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为困难,其中有H2O、NH3、CO2等。①请用共价键学问说明H2O分子比NH3分子稳定的缘由:。

②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是,中心原子的杂化类型分别是。

12.分析有关大π键问题:(1)离子液体熔点很低,常温下呈液态,阴阳离子可自由移动,因此离子液体在电池中可作为。某离子液体的结构如图所示,其中碳原子杂化方式为,该离子液体中阴离子PF6-的空间结构为,已知其阳离子的环状结构中含有大π键,该大π键应表示为(2)依据VSEPR模型推想CO32-的空间结构为。分子中的大π键可用符号Πmn表示,其中m代表参加形成大π键的原子数,n代表参加形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66微专题(十)微粒空间结构1.D氨基负离子中氮原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2,所以氮原子的杂化方式为sp3,离子的空间结构为V形,故A错误;二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤电子对数为1,所以硫原子的杂化方式为sp2,离子的空间结构为V形,故B错误;碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0,所以碳原子的杂化方式为sp2,离子的空间结构为平面三角形,故C错误;乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子的杂化方式为sp,分子的空间结构为直线形,故D正确。2.CCS2的结构式为SCS,C原子价层电子对数为2+4-2×22=2,无孤电子对,CS2的空间结构为直线形,A错误。BF3分子中,B原子价层电子对数为3+3-1×32=3,无孤电子对,BF3的空间结构为平面正三角形,键角为120°;H2O的空间结构为V形,键角小于120°,B错误。CH2O分子中,C原子形成3个σ键,C原子接受sp2杂化,CH2O的空间结构为平面三角形;NO3-中,N原子形成3个σ键,孤电子对数为5+1-3×223.BCH3·和CH3+中的碳原子的价层电子对数都是3,接受的是sp2杂化,CH3-中的碳原子价层电子对数是4,接受的是sp3杂化,故A错误;CH3-与NH3、H3O+的中心原子的价层电子对数均为4,且均含有1个孤电子对,所以它们的分子结构均为三角锥形,故B正确;CH3+与OH-通过OH-4.DH2O很稳定是因为氧元素非金属性强,与氢结合的化学键稳定,氢键影响水的熔、沸点,故A错误;SO2中S原子接受sp2杂化,含有1个孤电子对,则其空间结构为V形,故B错误;依据价层电子对互斥模型,NH4+的空间结构为正四面体形,4个N—H之间的键角均为109°28',NH2OH中,N原子形成2个N—H、1个N—O,键角不完全相同,故C错误;H2O、NH45.DNH2—NH2中每个N原子四周均形成了3个σ键还有一个孤电子对,价层电子对数为4,故N的杂化方式为sp3杂化,A正确;构象a的正负电荷中心重合,为非极性分子,而构象b为极性分子,B正确;NH2—NH2中存在分子间氢键,沸点高,C正确;两种分子中,N和O均为sp3杂化,NH2—NH2中N原子的孤电子对数为1,而H2O2中O原子的孤电子对数为2,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,D错误。6.B甲烷是正四面体形结构,键角是109°28',A项错误;NO3-和CO32-互为等电子体,空间结构相像,B项正确;H3O+和PCl3不互为等电子体,C项错误;苯和B3N3H6互为等电子体,苯分子的结构中存在“肩并肩”重叠的轨道,故B3N3H67.AP4O10结构中含有P—O、PO,故既含σ键,也含π键,A符合题意;P4O10为空间对称结构,是非极性分子,B不符合题意;PCl3的中心原子P的价层电子对数为3+5-3×12=4,由于中心P原子有1个孤电子对,其空间结构是三角锥形,C不符合题意;POCl3可与CH3CH2OH发生反应:POCl3+3CH3CH2OH→(CH38.AN2O和CO2的中心原子的价层电子对数均为2,且均无孤电子对,因此二者均为直线形分子,故A正确;反应①②均有元素化合价的变更,均为氧化还原反应,故B错误;反应中每转移1mol电子,生成N2体积标准状况下为11.2L,故C错误;总反应的速率由速率慢的反应①确定,故D错误。9.答案(1)正四面体形4sp3(2)正四面体形sp3解析(1)BrO4-的中心原子Br的价层电子对数为4,孤电子对数为0,中心原子Br为sp3杂化,故BrO4-的空间结构为正四面体形。(2)LiAlH4中的阴离子是Al10.答案(1)3sp360°用于制造火箭推动剂或炸药(其他合理答案也可)(2)①三角锥形②配位键、共价键>解析(1)磷原子的价层电子排布式为3s23p3,基态原子有3个未成对电子;N4分子与P4分子的结构相像,为正四面体形,N4分子中每个氮原子形成3个σ键、含有1个孤电子对,杂化轨道数目为4,氮原子实行sp3杂化;正四面体中的每个面为正三角形,则N—N—N键角为60°;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,可以用于制造火箭推动剂或炸药。(2)①NH3中氮原子形成3个σ键,有1个孤电子对,杂化轨道数为4,实行sp3杂化,分子空间结构是三角锥形。②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键有配位键、共价键,受配位键的影响,[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角大于107°。11.答案(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O的键能大于H—N的键能②V形、三角锥形、直线形sp3、sp3、sp解析(1)氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。(2)依据氯吡苯脲的结构简式可知,与羰基相连的氮原子属于sp3杂化,六元环中的氮原子属于sp2杂化;羰基碳原子形成2个单键和1个双键,属于sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定,依据反应方程式可以看出,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的NC中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。(4)①O、N属于同周期元素,O的非金属性大于N,H—O的键能大于H—N的键能,所以H2O分子比NH3分子稳定。12.答案(1)电解质或导体sp2、sp3正八面体Π(2)平面三角形Π解析(