高中化学选择性必修2第二章　单元测试题

第二章单元测试题(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1．下列关于σ键与π键的说法正确的是()A．σ键是以“头碰头”方式形成的共价键，π键是以“肩并肩”方式形成的共价键B．气态单质中一定存在σ键，可能存在π键C．原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小，所以σ键比π键活泼D．由于π键总是比σ键重叠程度小，故化学反应一般先断裂π键2．下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是()选项粒子立体结构解释A氨基负离子(NHeq\o\al(－,2))直线形N原子采用sp杂化B二氧化硫(SO2)V形S原子采用sp3杂化C碳酸根离子(COeq\o\al(2－,3))三角锥形C原子采用sp3杂化D乙炔(C2H2)直线形C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键3.科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3，(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是()A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键B．分子中4个氮原子共平面C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子4．用NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是()A．1molNH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道B．1molCO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道C．1molC2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键D．1molC2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3()，下列说法正确的是()A．NH3与BF3都是三角锥形结构B．NH3与BF3都是极性分子C．NH3·BF3中N、B分别为sp3杂化、sp2杂化D．NH3在水中溶解度大于BF36．已知HNO3、H2SO4的结构式如图所示。下列说法不正确的是()A．NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)的立体构型分别为平面三角形、正四面体形B．HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化类型分别为sp2、sp3C．等物质的量的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)含σ键个数之比为23D．HNO3、H2SO4都能与水分子形成分子间氢键7.下列关于丙烯(CH3—CH=CH2)的说法错误的是()A．丙烯分子有8个σ键，1个π键B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C．丙烯分子存在非极性键D．丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上8．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是()A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑9．在半导体生产及灭火剂的使用过程中，会向空气中逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8等。它们虽然是微量的，但有些却是强温室气体。下列推测不正确的是()A．NF3分子呈三角锥形B．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大C．CHClFCF3存在手性异构D．CHClFCF3中没有非极性键10．某一化合物的分子式为AB2，A属第ⅥA族元素，B属第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是()A．AB2分子的空间构型为“V”形B．A－B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键11．下列图像正确的是()12．由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是()A．为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NAC．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键13．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋3CO2→＋3H2O。下列说法正确的是()A．三聚氰胺中C、N、O原子采用相同的杂化方式B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO214．(多选)下列有关叙述正确的是()A．利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子B．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中C．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质和用途也相同D．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为43，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB．Z的氢化物分子间存在氢键C．Y、Z形成的分子的中心原子可能采取sp3杂化D．WY2分子中σ键与π键的个数之比是2:116．第VA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。PCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于PCl5分子的说法中不正确的是()RCl5的分子结构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°几种C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3D．分子中5个R—Cl键键能不都相同二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17．(10分)今有aX、bY、cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子价电子构型为ns2npn＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为3877。回答下列问题：(1)Z的价电子排布图为________________。(2)X2Y2的电子式为________，该晶体中含微粒间的作用有________。(3)Y的最常见氢化物的VSEPR模型为________，其中Y原子以________杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是________；根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是________、________。18．(10分)已知X、Y、Z、W四种元素是短周期元素，且原子序数依次增大。相关信息1X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素2W为地壳中含量最多的金属元素3Y基态原子最外层有3个未成对电子4Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍试推断：(1)X是制造超硬材料的元素之一，其基态原子核外电子排布式为________；(2)由以上元素形成的气态氢化物中，溶于水显碱性的分子的空间构型为________，它的共价键属于________(填“极性”或“非极性”)键；(3)写出W与Z形成的化合物与强碱反应的离子方程式：________________________；(4)已知：化学键Y—ZZ=ZY≡Y键能(kJ/mol)632498946写出Y2(g)和Z2(g)生成YZ(g)的热化学方程式：__________________________。19．(8分)根据下列数据回答问题：化学键Si—SiC—CC=CC≡CN—NN≡NP—P键长(pm)235154133120148116228(1)试推测：C—Si键长范围为__________________、N=N键长范围为________________。(2)试从键长的角度解释，为何C原子间能形成C=C、C≡C，N原子间也可形成N=N、N≡N，而Si和P均难形成稳定的Si=Si、Si≡Si、P=P、P≡P键？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/kJ·mol－1356413336226318452①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。20．(10分)(1)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJ·mol－1CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见乙)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。a．CF4b．CH4c．NHeq\o\al(＋,4)d．H2O(3)已知S4Oeq\o\al(2－,6)的结构为，其中S原子的杂化方式是________。键长a________b(填“＞”“＜”或“＝”)。分析并比较物质A：与B：的沸点高低及其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。21．(14分)(1)下列各组物质性质的比较，结论正确的是________。A．分子的极性：BCl3<NCl3B．Mn的＋2价比Fe的＋2价稳定C．物质的沸点：HF<HClD．在CS2中的溶解度：CCl4＜H2O(2)下列叙述正确的有________。A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高正价为＋7B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能C．CH2Cl—COOH酸性大于CH3CH2COOH酸性D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点(3)磷酸根离子的空间构型为________，其中P的价层电子对数为________，杂化轨道类型为：________。(4)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是________________________________________________________________________。(5)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X－射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)A．中心原子的杂化轨道类型B．中心原子的价层电子对数C．立体结构D．共价键类型②R中阴离子Neq\o\al(－,5)中的σ键总数为________个。③图中虚线代表氢键，其表示式为(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、________________________________、________________________________。第二章单元测试题1．解析：稀有气体分子中不存在化学键，故B错误；σ键的相互重叠程度大于π键，所以σ键更稳定，C项错误；一般情况下π键不如σ键稳定，但也存在π键比σ键稳定的情况，故D错误。答案：A2．解析：NHeq\o\al(－,2)中N原子采用sp3杂化，且孤电子对数为2，分子的立体构型为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋eq\f(1,2)×(6－2×2)＝3，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，结构为V形，B项错误；COeq\o\al(2－,3)中，价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，立体构型为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采用sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子的立体构型为直线形，D项正确。答案：D3．解析：选项具体分析结论A分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键错误BN(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形错误C该分子中N—N—N键角都是108.1°，分子构型为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对正确D因为1个N(NO2)3分了含有10个原子，15.2g该物质，即0.1mol含有6.02×1023个原子错误答案：C4．解析：CO2分子中碳原子是sp杂化，B项不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以C项不正确；碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此D项不正确，答案选A。答案：A5．解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B两项都错误；NH3·BF3中N、B均为sp3杂化，C项错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D项正确。答案：D6．解析：双键中含1个σ键，等物质的量的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)含σ键个数之比为3:4。答案：C7．解析：丙烯(CH3—CH=CH2)中存在6个C—Hσ键和2个C—Cσ键，还有1个π键，则共有8个σ键，1个π键，A项正确；甲基中的C为sp3杂化，中的C为sp2杂化，丙烯中只有1个C原子为sp3杂化，B项错误；C、C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子存在非极性键，C项正确；为平面结构，—CH3中最多有一个H原子在该平面上，故共有7个原子共平面，D正确。答案：B8．解析：水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所以1个水分子与少于4个的水分子间距离适合形成氢键，形成氢键的机会比固态冰中少，C正确；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。答案：A9．解析：在NF3分子中，N原子上有1对孤对电子，有3个N—F键，类似NH3分子的结构，NF3分子中N原子采取sp3杂化，分子呈三角锥形，A项正确；有机物易溶于有机物，而水为无机物，故C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大，B项正确；若碳原子连有四个不同的基团，则该碳原子具有手性，故CHClFCF3存在手性异构，C项正确；CHClFCF3中存在C—C非极性键，D项错误。答案：D10．解析：根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3°可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。答案：B11．解析：氟、氯、溴的原子半径依次增大，氢卤键键长增长，键能减小，A项错误；硒化氢的相对分子质量大于硫化氢，硒化氢的沸点高于硫化氢，B项错误；非金属元素原子与氢形成共价键，元素的非金属性越强，键的极性越强，C项正确；SiH4、NH3、H2O的中心原子价层电子对数均为4，但孤电子对数分别为0、1、2，故键角变小，D项错误。答案：C12．解析：由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则X为H2CO3，则Y为氧化剂，可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液，A项正确；等物质的量并不一定是1mol，B项错误；X分子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C项错误；T、X分子中均只含有极性键，无非极性键，D项错误。答案：A13．解析：三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子则采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，故A错误；三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，故B错误；二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；由于H2O、NH3、CO2均为分子晶体，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3沸点高于二氧化碳，又由于水分子间氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确。答案：D14．解析：利用手性催化剂可选择性生成手性分子，A项正确；氢键是一种分子间作用力，不是化学键，故B项错误；互为手性异构体的分子其结构不同，性质相似而不是相同，C项错误；由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，D项正确。答案：AD15．解析：由题意知，W为C，X为Al，Z为Cl，Y可能为Si、P、S。A项，若Y为Si，则C的电负性大于Si，错误；B项，HCl分子间不存在氢键，错误；C项，若Y为Si，则Y、Z形成的SiCl4为正四面体形分子，Si原子采取sp3杂化，正确；D项，若Y为S，则WY2为CS2的结构式为S=C=S，所含σ键、π键的个数相等，错误。答案：C16．解析：从RCl5的分子结构图可知键角正确；R—Cl有两类键长可知键能不完全相同；RCl5eq\o(=,\s\up15(△))RCl3(三角锥形)＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3。答案：A17．解析：根据Y的价电子排布式确定Y的价电子排布式可能为2s22p4或3s23p6，为O元素或Cl元素；再结合Y与X能形成X2Y和X2Y2两种化合物，可确定Y、X分别为O和Na，根据原子序数之和为25，可确定Z为C。(1)C原子最外层有4个电子，根据泡利原理和洪特规则可写出其价电子排布图。(2)X2Y2为Na2O2，该离子化合物中既含有离子键又含有非极性键。(3)氧元素最常见的氢化物是H2O，中心原子O上有2个σ键电子对和2个孤电子对，其VSEPR构型为四面体形，中心原子采取sp3杂化；CCl4分子的空间构型为正四面体形，CS2的结构类似于CO2，该分子中含有2个C=S，即从原子轨道成键方式看，CS2分子中有2个σ键和2个π键。答案：(1)(2)离子键和非极性键(3)四面体形sp3正四面体2个σ键2个π键18．答案：(1)1s22s22p1(2)三角锥形极性键(3)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(4)N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol19．答案：(1)大于154，小于235大于116小于148(2)Si—Si、P—P单键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(3)①C—C键和C—H键较强，所以形成的烷烃较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难形成②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H键的键能小于Si—O键，所以，Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键20．解析：(1)①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是分子间作用力和氢键。②根据表格数据可知，笼状空腔的直径是0.586nm，而CO2分子的直径是0.512nm，笼状空腔直径大于CO2分子的直径，而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4，因此可以实现用CO2置换CH4的设想。(2)要能被该有机化合物识别，则应能与N原子形成氢键，则该微粒中应含有4个N—H或O—H或F—H键，可见只有c符合要求。(3)S4Oeq\o\al(2－,6)的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子；原子间形成的共价键数目越大，键长就越短；A邻羟基苯磺酸能形成分子内氢键，B对羟基苯磺酸能形成分子间氢键，所以沸点B＞A。答案：(1)①氢键、范德华力②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4(2)c(3)sp3杂化<B＞A，因为B可以形成分子间氢键21．解析：(1)BCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3<NCl3，A正确；Mn的＋2价离子3d轨道半充满，能量低更稳定，B正确；HCl分子之间只存在分子间作用力，而HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在分子间氢键，因此HF的沸点比HCl的高，C错误；CCl4、CS2都是由非极性分子构成的物质，H2O是由极性分子构成的物质，根据相似相溶原理可知，由非极性分子构成的溶质CCl4容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，所以溶解度：CCl4>H2O，D错误。(2)某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，此元素是Br，位于VⅡA族，最高正价为＋7价，故A项正确；金属钠比镁活泼，容易失去电子，因此钠的第一电离能小于Mg的第一电离能，Na最外层只有一个电子，再失去一个电子，出现能层的变化，需要的能量增大，Mg最外层有2个电子，因此Na的第二电离能大于Mg的第二电离能，故B项错误；由于Cl电负性大于H，故酸性CH2Cl—COOH比CH3CH2COOH强，C正确。邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，降低物质熔点，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，增大物质熔点，因此邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点，故D项正确。(3)POeq\o\al(3－,4)中P的价层电子对数为4，故杂化方式为sp3杂化，空间构型为正四面体。(4)苯胺比甲苯的熔沸点都高，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔沸点高。(5)①根据图可知阳离子是NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋，NHeq\o\al(＋,4)中心原子是N，含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形；H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2＝1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②由图可知Neq\o\al(－,5)中σ键总数为5个；③根据图(b)还有的氢键是：(H3O＋)O—H…N(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N。答案：(1)AB(2)ACD(3)正四面体4sp3杂化(4)苯胺分子之间存在氢键(5)①ABDC②5③(H3O＋)O—H…N(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N阶段重点突破练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A．杂化轨道全部参加形成化学键B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°C．四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变答案A解析杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个sp3杂化轨道，但是只有3个参与形成化学键，故A错误；sp3、sp2、sp杂化轨道其空间结构分别是正四面体形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为109°28′、120°、180°，故B正确；四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释，如甲烷、氨气分子、水分子等分子的中心原子均属于sp3杂化，故C正确；杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故D正确。2．下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是()A．两种分子的VSEPR模型相同B．NH3分子中N原子形成四个不等性杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个等性杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构不同D．NH3分子可以与H＋结合生成NHeq\o\al(＋,4)，这个过程N原子的杂化类型发生改变答案D解析氨气分子中氮原子杂化轨道数为1＋3＝4，属于sp3杂化；甲烷分子中的碳原子杂化轨道数为0＋4＝4，属于sp3杂化，类型相同，A正确；NH3分子中N原子有孤电子对，所以氮原子杂化轨道数为1＋3＝4，形成四个不等性杂化轨道；甲烷分子中的碳原子无孤电子对，杂化轨道数为0＋4＝4，形成4个等性杂化轨道，B正确；NH3中N原子形成3个σ键，有一对未成键的孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，孤电子对对成键电子的排斥作用较强，N—H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间结构是三角锥形；CH4分子中C原子采取sp3杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接4个相同的原子，C—H之间的键角相等为109°28′，故CH4为正四面体形，C正确；NH3分子可以与H＋结合生成NHeq\o\al(＋,4)，这个过程N原子的杂化类型并未发生改变，仍是sp3杂化，正确选项D。3．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是()A．H2O2分子中的O为sp2杂化B．CO2分子中C原子为sp杂化C．BF3分子中的B原子sp3杂化D．CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化答案B解析H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，采取sp3杂化，故A错误；CO2分子中C原子形成2个σ键，没有孤电子对，采取sp杂化，故B正确；BF3分子中的B原子的最外层电子数3，形成3个σ键，没有孤电子对，采取sp2杂化，故C错误；CH3COOH分子中有2个碳原子，其中甲基上的碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，采取sp3杂化，故D错误。4．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SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl答案B解析CO2和SO3都含有共价键，但CO2为直线形分子，SO3为平面三角形，故A错误；CH4和SiH4都含有共价键，且都是正四面体形，故B正确；BF3和PH3都含有共价键，BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，故C错误；HCl只含共价键，NH4Cl含有离子键和共价键，故D错误。5．用价层电子对互斥理论判断SO3的空间构型为()A．正四面体形 B．V形C．三角锥形 D．平面三角形答案D解析SO3的中心原子硫原子的价电子数为6，与中心原子结合的原子数为3，氧原子最多能接受的电子数为2，则中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(6－3×2)＝0，故价层电子对数＝σ键电子对数＝3，SO3的空间构型与其价层电子对互斥模型一致，为平面三角形。6．下列描述中正确的是()A．CO2分子的空间结构为V形B．ClOeq\o\al(－,3)的空间结构为平面三角形C．SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构D．SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化答案D解析CO2分子中C原子形成2个σ键，孤电子对数为0，为直线形分子；ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子形成3个σ键，孤电子对数为eq\f(7＋1－3×2,2)＝1，为三角锥形离子；SF6中S原子最外层电子数为6×2＝12；SiF4分子中Si原子形成4个σ键，孤电子对数为0，为sp3杂化，SOeq\o\al(2－,3)中S原子形成3个σ键，孤电子对数为eq\f(6＋2－3×2,2)＝1，为sp3杂化，D正确。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。7．下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是()A．PCl3中P原子sp3杂化，为正四面体形B．BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形C．H2S中S原子为sp杂化，为直线形D．CS2中C原子sp杂化，为直线形答案AC解析PCl3中P原子形成3个σ键，孤电子对数为eq\f(5－3×1,2)＝1，则为sp3杂化，为三角锥形，故A错误；BCl3中B原子形成3个σ键，孤电子对数为eq\f(3－3×1,2)＝0，则为sp2杂化，为平面三角形，故B正确；H2S分子中S原子形成2个σ键，孤电子对数为eq\f(6－2×1,2)＝2，则为sp3杂化，为V形，故C错误；CS2中C原子形成2个σ键，孤电子对数为eq\f(4－2×2,2)＝0，则为sp杂化，为直线形，故D正确。8．下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是()选项粒子空间结构杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCOeq\o\al(2－,3)三角锥形C原子采取sp2杂化DC2H2直线形C原子采取sp杂化答案D9．下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是()A．NOeq\o\al(－,2)中N原子sp2杂化，为V形B．NHeq\o\al(＋,4)中N原子sp3杂化，为正四面体形C．NF3中N原子sp2杂化，为平面三角形D．SO2中S原子sp2杂化，为V形答案C解析NF3分子中，N原子形成3个σ键，孤电子对数为eq\f(5－3×1,2)＝1，则为sp3杂化，为三角锥形，C错误。三、非选择题10．指出下列粒子的空间结构(1)OF2________；(2)BeF2________；(3)PF3________；(4)BrOeq\o\al(－,3)________。答案(1)V形(2)直线形(3)三角锥形(4)三角锥形解析(1)OF2中中心原子为O，价层电子对数＝2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，成键电子对数为2，孤电子对数为2，孤电子对越多，排斥力越大，所以OF2分子的空间结构为V形。(2)BeF2中中心原子为Be，价层电子对数＝2＋eq\f(2－1×2,2)＝2，成键电子对数为2，孤电子对数为0，由于无孤电子对的排斥，所以BeF2为直线形。(3)PF3中中心原子为P，价层电子对数＝3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，成键电子对数为3，孤电子对数为1，由于有一对孤电子对对成键电子对的排斥，所以PF3分子结构为三角锥形。(4)BrOeq\o\al(－,3)中中心原子为Br，价层电子对数＝3＋eq\f(7＋1－2×3,2)＝4，成键电子对数为3，孤电子对数为1，由于孤电子对对成键电子对的排斥，所以BrOeq\o\al(－,3)的空间结构为三角锥形。11．(河北衡水中学高二月考)(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，BFeq\o\al(－,4)的空间构型为________。(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分子的空间构型是________；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)SOeq\o\al(2－,4)的空间构型是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。答案(1)120°sp2正四面体形(2)三角锥形sp3(3)sp3H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小(4)正四面体形sp3解析(1)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°。(4)SOeq\o\al(2－,4)的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。12．(1)HOCH2CN的结构简式为，HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型分