2021学年第二章 分子结构与性质本章综合与测试课后测评

这是一份2021学年第二章 分子结构与性质本章综合与测试课后测评，共15页。试卷主要包含了125 ml σ键，I3AsF6中存在I3+，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。

易错点1 对共价键的分类出错
1.(2020山东济南高二测试,)Cl2能与过量的NH3反应得到一种固体M和单质H。下列说法正确的是( )
A.M中含离子键、极性共价键、配位键
B.NH3的电子式为
C.H中σ键与π键个数比为1∶1
D.NH3和Cl2都属于极性分子
2.(2020四川绵阳月考,)下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,其中说法正确的是( )
A.32 g S8分子中含有0.125 ml σ键
B.SF6是由非极性键构成的分子
C.1 ml C2H4分子中有5 ml σ键和1 ml π键
D.C2H2分子中不含非极性键
易错点2 对键参数之间的关系判断错误
3.(2021北京西城高二检测,)氨分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为a、b、c,则a、b、c的大小关系为( )
A.a4.()用VSEPR模型可以判断许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )
A.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3
C.CO2分子的键角是120°
D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子
易错点3 中心原子的价层电子对数判断错误导致杂化轨道类型的判断错误
5.(2021湖北武汉二中高二统考,)下列四种分子中,中心原子的杂化方式与其他三种不同的是( )
A.SOCl2 B.BF4-
C.CH2Br2 D.AlCl3
6.(2020天津静海一中高二月考,)(1)I3AsF6中存在I3+。I3+的空间结构为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型是 。
(3)将F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子空间结构为 ,其中氧原子的杂化方式为 。
(4)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为 。
易错点4 混淆分子的极性与分子的性质的对应关系
7.(双选)(2021山东青岛高二期末,)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气中逸散气体,如NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是( )
A.NF3属于非极性分子
B.分子的极性:BCl3C.C3F8是非极性分子,在CCl4中的溶解度比在水中大
D.由价层电子对互斥模型可确定NF3分子中N原子是sp2杂化,分子呈平面三角形
8.(2020山西省实验中学高二月考,)下列叙述正确的是( )
A.BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,BeCl2是由极性键构成的非极性分子
B.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于水分子间存在氢键
C.PCl3分子中三个共价键的键长、它们之间的夹角都相等,故为非极性分子
D.NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
易错点5 对分子的稳定性和物质的物理性质理解不透彻导致判断失误
9.(2021黑龙江大庆高二下期中,)下列对分子的性质的解释中,正确的是( )
A.氨气很稳定(很高温度才会部分分解)是因为氨分子中含有大量的氢键所致
B.SO2和HF均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.SF6为正八面体结构,该物质可能难溶于苯,易溶于水
D.物质的沸点:HFHCl>HBr>HI
10.()下列对分子的性质的解释中,正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于CS2属于极性分子
B.乳酸()分子中含有一个手性碳原子,该碳原子是sp2杂化
C.碘易溶于四氯化碳,CCl4难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D.甲烷可以形成甲烷水合物,是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键
思想方法练

利用“抽象问题具体化”思想解决杂化轨道类型与粒子立体构型的关系的问题
方法概述
分子结构与性质的重点内容为价层电子对互斥模型和杂化轨道理论,可用于预测分子的立体构型和判断分子中中心原子的杂化轨道类型,二者皆为纯理论,如果利用“抽象问题具体化”思想将二者与真实存在的粒子相结合进行分析,可以达到事半功倍的效果,既可以充分理解理论又可以快速解决实际问题。
1.(2021广东广州外国语学校高二检测,)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子的立体构型为平面三角形,则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂化方式为(深度解析)
A.直线形、sp
B.V形、sp2
C.三角锥形、sp3
D.平面三角形、sp2
2.(2020宁夏石嘴山期中,)用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是(深度解析)
A.SO2、CS2、HI都是直线形分子
B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子
3.(2021山东枣庄高三上期末,)下列分子所含碳原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是( )
A.乙醛[]
B.丙烯腈[]
C.甲醛[]
D.丙炔[]
4.()下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2CH2 ③ ④
⑤NH3 ⑥CH4
A.①②③ B.①⑤⑥
C.②③④ D.③⑤⑥
5.()如图是甲烷分子中C原子sp3杂化轨道电子云图:
(1)甲烷分子中C—H键的键角为 。
(2)乙烯和乙炔的电子式分别为 、 ,请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小: 。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色,请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时, (选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短;同温同压下,使等体积等浓度的溴水正好褪色,消耗的 (选填“乙烯”或“乙炔”)少。
(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键,6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个2p轨道形成3个sp2杂化轨道,其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个σ键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个σ键而形成1个六元环,而每个C原子未参与杂化的另1个2p轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大π键”,如下图:
请你猜想:
①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等? ;
②苯分子中碳碳键的键长与C—C键、键、键的键长相比,处于
的键长之间。
答案全解全析
易混易错练
1.A Cl2能与过量的NH3反应得到一种固体M和单质H,固体M是氯化铵,单质H是氮气,发生的反应为3Cl2+8NH3 N2+6NH4Cl,据此解答。氯化铵中铵根离子和氯离子间存在离子键,氮原子和氢原子间存在极性共价键,其中NH4+中存在配位键,所以氯化铵中含离子键、极性共价键、配位键,故A正确;NH3的电子式为,故B错误;单质H是N2,N2分子中含氮氮三键,σ键与π键个数比为1∶2,故C错误;NH3的立体构型为三角锥形,结构不对称,正电中心与负电中心不重合,属于极性分子,Cl2分子是由非极性键构成的非极性分子,故D错误。
易错分析 化学键按照成键微粒可分为离子键和共价键等,共价键按照原子轨道重叠方式可分为σ键和π键,按照电子对是否偏移分为极性键和非极性键。
2.C 1 ml S8中含有8 ml σ键,因此32 g S8分子中所含σ键的物质的量为32 g8×32 g·ml-1×8=1 ml,A项错误;根据SF6的结构可知,SF6是由S—F极性键构成的,B项错误;两成键原子之间最多形成1个σ键,双键中有1个σ键、1个π键,因此1 ml乙烯分子中含有5 ml σ键和1 ml π键,C项正确;C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键,D项错误。
3.D H2O、NH3、CH4分子中中心原子的孤电子对数分别是2、1、0,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此H2O、NH3、CH4分子中键角大小关系为H2O易错分析 价层电子对之间相互排斥作用大小决定了分子的键角大小,孤电子对数越多,与成键电子对的斥力越大,成键原子所形成的键角越小。例如比较H3O+和H2O键角的大小,H3O+中O只有一个孤电子对,而H2O中O有两个孤电子对,所以H3O+中的键角大于H2O分子中的键角。
4.A PCl3是三角锥形的分子,其结构类似于氨气,分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等,A正确;NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3杂化,都有1个孤电子对,NH3分子的中心原子N的电负性最大,成键电子对距离中心原子最近,键角最大,键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3,B错误;CO2是直线形分子,键角是180°,C错误;PCl3是三角锥形的分子,PCl5分子中中心原子的价层电子对数=5+12×(5-5×1)=5,没有孤电子对,是三角双锥形结构,D错误。
5.D SOCl2、BF4-、CH2Br2中中心原子的价层电子对数均为4,均采取sp3杂化,而AlCl3中中心原子的价层电子对数为3,采取sp2杂化,故选D。
易错分析 杂化轨道类型的判断方法
(1)价层电子对数与杂化轨道类型的对应关系:2~sp、3~sp2、4~sp3。
(2)有机物中碳原子杂化类型:饱和碳原子采取sp3杂化,连接双键的碳原子采取sp2杂化,连接三键的碳原子采取sp杂化。
6.答案 (1)V形 sp3
(2)sp
(3)V形 sp3
(4)sp3、sp2
解析 (1)I3+的价层电子对数为2+12×(7-1-2×1)=4,中心原子有2个孤电子对,故其空间结构为V形,中心原子的杂化轨道类型为sp3。
(2)CS2分子中,C原子价层电子对数为2+12×(4-2×2)=2,中心原子没有孤电子对,故其杂化轨道类型是sp。
(3)OF2分子的中心原子的价层电子对数为2+12×(6-2×1)=4,中心原子还有2个孤电子对,故其分子的空间结构为V形,氧原子的杂化方式为sp3。
(4)CH3COOH中C原子有两种,甲基中的碳原子与相邻原子形成4个共用电子对,没有孤电子对,故其杂化轨道类型为sp3;羧基中的碳原子与氧原子形成双键,还分别与甲基上的碳原子、羟基中的氧原子各形成1对共用电子对,没有孤电子对,故其杂化轨道类型为sp2。
易错分析 分析I3+杂化轨道类型时,首先将I3+写成II2+的形式,把I原子看作中心原子来计算II2+的价层电子对数,然后分析其空间构型和杂化方式。
7.BC NF3分子中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形,故NF3的结构类似NH3,属于极性分子,A、D错误;BCl3是非极性分子,而NF3是极性分子,分子极性:BCl3易错分析 若不能正确区分分子的极性与共价键极性的区别,则此类题容易出错。判断ABn型分子极性的一般规律:
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。
8.A Be—Cl键是极性键,BeCl2分子的空间结构为直线形,所以BeCl2是由极性键构成的非极性分子,A正确;H2O很稳定,是因为O—H键的键能大,水的沸点较高,是因为水分子间可形成氢键,B错误;PCl3分子的空间结构是三角锥形而不是平面三角形,PCl3分子是由P—Cl键构成的极性分子,C错误;NH3中N原子形成3个σ键,有1个孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,CH4分子中C原子采取sp3杂化,杂化轨道全部用于形成σ键,C原子形成4个杂化轨道,D错误。
9.B 氨分子稳定的原因是氨分子中H—N键键能大,与氢键无关,A错误;SO2和HF都是极性分子,水也是极性分子,故SO2和HF均易溶于水,B正确;SF6为正八面体结构,为非极性分子,根据“相似相溶”规律可知其可能易溶于苯,难溶于水,C错误;HF分子之间存在氢键,HF的沸点最高,D错误。
易错分析 对物质熔、沸点高低判断及分子的稳定性容易混淆,判断物质熔、沸点高低时,首先看分子之间是否存在氢键,存在氢键的熔、沸点较高;对不存在氢键、结构相似的物质,相对分子质量大的熔、沸点较高;分子的稳定性与分子内的共价键的牢固程度有关。
10.C 水是极性分子,CS2是非极性分子,CS2在水中的溶解度很小,A错误;由于手性碳原子为饱和碳原子,所以该碳原子是sp3杂化,B错误;甲烷不能与水形成氢键,D错误。
思想方法练
1.A 氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成,其中阴离子立体构型为平面三角形,化学式应为NO3-,则其阳离子的化学式为NO2+,其中心原子N价层电子对数为2+12×(5-1-2×2)=2,则氮原子采取sp杂化,阳离子的立体构型为直线形,故选A。
方法点津 根据题给信息可知氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成。我们熟悉的含氮、氧元素的阴离子有NO3-和NO2-,其中NO3-立体构型为平面三角形,NO2-立体构型为V形,可确定阴离子为NO3-,则其阳离子的化学式为NO2+,据此分析解答。
2.C A项,SO2是V形分子;CS2、HI是直线形分子,错误。B项,BF3键角为120°,是平面三角形结构;SnBr2中Sn的两个价电子与Br形成共价键,还有1个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,错误。C项,CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子,正确。D项,PCl3、NH3是三角锥形分子,而PCl5是三角双锥形分子,错误。
方法点津 根据价层电子对互斥模型确定分子空间构型,价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数,分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,据此分析解答。
3.A 乙醛中甲基上的碳原子采取sp3杂化,醛基上的碳原子采取sp2杂化;丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取sp2杂化,另一个碳原子采取sp杂化;甲醛中碳原子采取sp2杂化;丙炔中甲基上的碳原子采取sp3杂化,碳碳三键的两个碳原子均采取sp杂化。
4.A ①BF3中B的价层电子对数为3+12×(3-3×1)=3,且无孤电子对,中心原子B为sp2杂化,BF3的空间结构为平面三角形;②中每个C原子形成2个碳氢σ键和1个碳碳双键,双键中有1个σ键和1个π键,C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为3,C为sp2杂化,中2个C原子和4个H原子在同一平面上;③中C为sp2杂化,为平面正六边形结构;④中每个C原子形成1个碳氢σ键和1个碳碳三键,三键中有1个σ键和2个π键,C原子上没有孤电子对,C的价层电子对数为2,C为sp杂化,中2个C原子和2个H原子在同一直线上;⑤NH3中N的价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,中心原子N为sp3杂化,NH3的空间结构为三角锥形;⑥CH4中C的价层电子对数为4+12×(4-4×1)=4,中心原子C为sp3杂化,CH4的空间结构为正四面体形;分子的空间结构可用sp2杂化轨道解释的是①②③,故选A。
5.答案 (1)109°28'
(2) r()>r() 乙烯 乙炔
(3)①相等 ②C—C键和键
解析 (1)甲烷分子的空间结构是正四面体形,C—H键的键角为109°28'。(2)1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,碳碳双键与碳氢键之间的夹角为120°,为平面形结构,其电子式为;乙炔的电子式为;共用电子对越多,两个碳原子的结合力越强,所以r()>r()。碳碳三键的键能大,使溴水褪色的时间长,故在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时,乙烯使溴水褪色的时间短;发生加成反应时1 ml乙烯消耗1 ml溴,1 ml乙炔消耗2 ml溴,故同温同压下,使等体积等浓度的溴水正好褪色,消耗的乙炔少。(3)①苯分子中碳碳键键长相等;②由于C—C键中只含有1个σ键,碳碳双键中含有1个σ键和1个仅被2个碳原子共有的π键,所以苯分子中碳碳键的键长介于C—C键和键之间。