2019-2020年高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质综合检测 苏教版选修3

2019-2020年高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质综合检测

苏教版选修3

一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分，每小题只有一个选项符合题意。)

3

1．形成下列分子时，一个原子用sp杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是( ) A．BF3 B．CCl4 C．NH3 D．H2O

3

【解析】 NH3、H2O为中心原子的sp杂化轨道和H的s轨道成键。 【答案】 B

2．下列现象不能用“相似相溶规则”原理解释的是( ) A．氯化氢易溶于水

B．氯气易溶于氢氧化钠溶液 C．碘易溶于四氯化碳 D．碘难溶于水 【解析】 氯气易溶于氢氧化钠溶液，是因为氯气可以与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠两种盐，这两种盐是离子化合物，易溶于水。相似相溶规则利用的是物理性质，所以B项的现象不能用相似相溶规则解释。

【答案】 B

3．下列关于配合物的叙述中，不正确的是( ) A．配合物中必定存在配位键 B．配合物中只有配位键

2＋2＋

C．[Cu(H2O)6]中的Cu提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键

D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用

2＋

【解析】 配合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键。Cu有空轨道，H2O中的氧原子有孤电子对，可以形成配位键。配合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中。

【答案】 B

4．下列分子中含有“手性碳原子”的是( ) A．CBr2F2

B．CH3CH2CH2OH C．CH3CH2CH3

D．CH3CH(NO2)COOH

【解析】 有机物分子中连接四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子。A、B、C选项的分子中任何一个碳连接的原子或基团都有重复，不符合题意；D项中碳链上中间的碳原子上有—H、—COOH、—CH3、—NO2四个不同的原子或基团，符合题意。

【答案】 D

5．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是( ) A．B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上 B．B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应

＋

C．H3O和NH3是等电子体，均为三角锥型

＋

D．CH4和NH4是等电子体，均为正四面体结构 【解析】 等电子原理是指具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平

＋

面上，苯分子中不存在双键，存在大π键。因此，B错误。H3O和NH3是等电子体，NH3是

＋＋＋

三角锥型，则H3O也是三角锥型。CH4和NH4是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH4也是正四面体结构。

【答案】 B

6．下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法正确的是( ) A．丙烯分子中有7个σ键、1个π键

3

B．丙烯分子中3个碳原子都是sp杂化

C．丙烯分子存在非极性键

D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上

【解析】 A项，丙烯分子中有8个σ键，1个π键；B项，丙烯分子中的3个碳原

子只有1个采取sp杂化；D项，丙烯分子的结构应该为：,3个碳不在同一直线上。

【答案】 C

7．(2013·湖州高二质检)毒奶粉事件曾震惊全国，这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰

3

胺(

)。下列关于三聚氰胺分子的说法正确的是( )

3

A．所有碳原子采用sp杂化，所有氮原子采用sp杂化 B．一个分子中共含有15个σ键 C．属于极性分子，故极易溶于水 D．分子内既有极性键又有非极性键

232

【解析】 C原子采用sp杂化，—NH2中的N原子采用sp杂化，双键N原子采用sp杂化。分子结构对称，是非极性分子。分子内部的化学键全是极性键。

【答案】 B

8．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)杂化方式的说法正确的是( )

32

A．三角锥型、sp B．V形、sp

22

C．平面三角形、sp D．三角锥型、sp

3

【解析】 SOCl2分子中硫原子的杂化轨道数为1＋3＝4，硫原子采取sp杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥型。

【答案】 A

9．下列说法中正确的是( )

2

A．PCl3分子是三角锥型，这是因为磷原子采取sp杂化的结果

33

B．sp杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp杂化轨道

3

C．中心原子采取sp杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或V形 D．AB3型分子的空间构型必为平面三角形

5＋3×13

【解析】 PCl3分子的价电子对数＝＝4，因此PCl3分子中磷原子采取sp杂化，

2

3

选项A错误。sp杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成

3

能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误。一般sp杂化所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3分子是三角锥型，H2O分子是V形，选项C正确。NH3、PCl3的分子构型为三角锥型，故选项D错误。

【答案】 C

10．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，用强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )

2

A．该配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形构型

－4＋

C．Cl和NH3分子均与Pt形成配位键

－4＋

D．配合物中Cl与Pt形成配位键，而NH3分子不能形成配位键

【解析】 PtCl4·2NH3水溶液不导电，说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子；

－

加入AgNO3溶液不产生沉淀，用强碱处理并没有NH3放出，说明Cl和NH3都参与配位，配位数是6；配位数是6的配合物不可能是平面结构，可能是八面体构型。

【答案】 C

11．有下列物质：①白磷；②金刚石；③石墨；④二氧化硅；⑤甲烷；⑥四氯化碳；⑦单质硅；⑧铵根离子。其分子结构或晶体结构单元中存在正四面体的是( )

A．除③外 B．①②⑤⑥ C．除③⑧外 D．除③④⑦⑧

【解析】 根据信息：分子结构或晶体结构单元中存在正四面体，推导出该分子结构或

3

晶体结构中有原子采用sp杂化。此题所提供的选项中白磷、金刚石、二氧化硅、甲烷、四

3

氯化碳、单质硅、铵根离子中P、C、Si、C、C、Si、N均采用了sp杂化，它们的分子结构

2

或晶体结构单元中都存在正四面体。石墨中C采用了sp杂化，其构型为二维网状。

【答案】 A

12．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期。X原子

24

的最外层电子排布是2s2p。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是( )

A．CX2(C是原子核内含6个质子的元素)分子是非极性分子 B．ZH3分子的立体结构为平面三角形 C．Z4分子是非极性分子

D．酸H2YO4比酸H3ZO4的酸性强

24

【解析】 X原子的最外层电子排布是2s2p，即X是氧，它在第2周期、ⅥA族。Y是跟氧同族的短周期元素，则Y在ⅥA族、第3周期，是硫。Z与Y在同周期，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z在第3周期、ⅤA族，是磷。磷与氮同主族，PH3与NH3的分子空间构型相似。

【答案】 B

二、非选择题(本题包括4小题，共40分)

13．(6分)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是________。

(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是________。 (3)以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分子是________。 (4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是________。 (5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是________。 (6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是________。

【解析】 不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，空间构型完全对称的为非极性分子，不完全对称的为极性分子，全部以非极性键结合形成的分子一定为非极性分子(O3除外)。

【答案】 (1)N2 (2)CS2 (3)NH3 (4)CH4 (5)H2O (6)HF

14．(12分)(1)C原子在下列各式中，杂化方式分别是： ①CH3Cl____________；

2－

②CO3____________； ③CO2____________。

(2)下列气态分子BCl3、CCl4、H2O和BeCl2中，其键角由大到小的顺序为____________________。

(3)根据配合物的有关概念填空：

①[Co(ONO)(NH3)5]SO4中ONO是________。

＋

②(NH4)3[SbCl6]中NH4是________。 ③K2[Zn(OH)4]中4是________。

【解析】 (1)①CH3Cl的杂化轨道数为4，属于sp杂化。②CO3中杂化轨道数为3，属2

于sp杂化。③CO2的杂化轨道数为2，属于sp杂化。

(2)BeCl2、BCl3、CCl4、H2O的空间构型分别是直线形(键角180°)、平面正三角形(键角120°)、正四面体(键角109.5°)、V形(由于有两对孤电子对存在，键角小于109.5°)。

32

【答案】 (1)①sp ②sp ③sp (2)BeCl2>BCl3>CCl4>H2O (3)①配位体 ②外界 ③配位数

15．(13分)(2013·莆田高二质检)(1)请你根据价层电子对互斥理论，推测下列分子的空间构型。

2－

①PCl3________；②SO2________；③SO3________；④SiCl4________；⑤SO3______；2－

⑥CO3______。

(2)已知白磷(P4)分子的立体构型为，其键角为60°。请判断SO2与白磷在CS2

中的溶解度比较大是________，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)氢氰酸(HCN)的立体构型呈________形，中心原子呈________杂化，分子中有________个π键，______个σ键。

【答案】 (1)①三角锥型 ②V形 ③平面三角形 ④正四面体 ⑤三角锥型 ⑥平面三角形

(2)白磷 CS2是非极性分子，而SO2是极性分子，白磷是非极性分子，根据相似相溶规则，白磷在CS2中的溶解度较大

(3)直线 sp 2 2

16．(9分)(2013·苏州高二质检)短周期元素A、B、C、D四种元素。A元素的原子最外

122

层电子排布式为ms，B元素的原子价电子排布式为nsnp，C元素位于第2周期且原子中p轨道与s轨道电子总数相等，D元素原子的M电子层的p轨道中有3个未成对电子。

(1)若A为非金属，则A与D形成的简单化合物的分子式为________，中心原子的杂化类型为________，分子的空间构型是________。

(2)若n＝2时，则B的氢化物B2H4的结构式为________，B的杂化类型为________，B2H4

分子中含有的键是________(填“σ键”、“π键”或“σ键和π键”)。

(3)C和氢形成的一种阳离子，含有10个电子，其阳离子的VSEPR模型为__________，离子的立体构型为________，其离子中心原子的孤电子对数为________。

【解析】 根据C元素的第2周期和p轨道与s轨道电子总数相等可知C为O；根据D元素原子的M层p轨道中有3个未成对电子可知D为P。

1

(1)A为非金属且电子排布式为ms可知A为H，H与D形成的简单化合物的分子式为PH3，

13

价层电子对数为3＋(5－3)＝4，为sp杂化，分子构型为三角锥型。

2

32－

(2)n＝2可确定B为C，C2H4的结构式为杂化，含σ键和π键。

，C的杂化类型为sp

2

1－＋

(3)O与H形成10e阳离子为H3O，价层电子对数为3＋(6－1－3)＝4，该离子的VSEPR

2

模型为正四面体，离子的构型为三角锥型，中心原子有1对孤电子对。

3

【答案】 (1)PH3 sp杂化 三角锥型

(2) sp杂化 σ键和π键 (3)正四面体型 三角锥型 1

2

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