高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构巩固练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构巩固练习，共8页。试卷主要包含了下列表述正确的是，下列说法中正确的是，下列推断正确的是，下列叙述和判断正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.(2020山东枣庄三中高二月考,)已知原子数和价电子数相同的离子或分子空间结构相似,如SO3、NO3-都是平面三角形结构。那么下列分子或离子中与SO42-有相似空间结构的是( )
A.PCl5B.CCl4
C.NF3 D.N3-
2.(2020天津耀华中学高二期末,)下列分子或离子的空间结构相同的是( )
A.BeCl2和SO2B.BF3和PCl3
C.SO42-和NH4+D.SO3和ClO3-
3.(2020天津学业水平等级考适应性测试,)下列表述正确的是( )
A.Na2O2的电子式:Na··O······O····Na
B.N2中的共价键类型:σ键和π键
C.中子数为30的Fe原子符号:3056Fe
D.SO3分子的空间结构:三角锥形
4.(2020山西省实验中学高二月考,)已知P4的结构如下,P4在KOH溶液中可发生反应:P4+3KOH+3H2O 3KH2PO2+PH3↑,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.产物PH3分子中所有的原子可能共平面
B.31 g P4含有1.5NA个P—P键
C.相关元素的电负性大小顺序:P>O>H>K
D.P4中P原子为sp2杂化
5.()下列说法中正确的是( )
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个sp3杂化轨道
C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
6.()下列推断正确的是( )
A.BF3为三角锥形分子
B.NH4+的电子式为[H··N··HH····H]+,离子呈平面正方形结构
C.CH4分子中碳原子的杂化轨道类型与其他有机物中的碳原子一样,都为sp3杂化
D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键
7.()下列叙述和判断正确的是( )
A.H3O+的空间结构是平面三角形
B.NH4+的中心原子的杂化轨道类型是sp3,离子呈三角锥形结构
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-p σ键
D.C2H4分子中的碳原子以sp2杂化,其中键是由两个碳原子的sp2杂化轨道形成一个σ键和未参加杂化的p轨道形成一个π键构成的
8.()下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致的是( )
A.CO2B.H2S
C.CO32-D.CF4
9.()下列有关有机物的空间结构判断错误的是( )
A.甲烷是正四面体结构,烷烃的碳原子呈直线形
B.乙烯是平面结构,丙烯中三个碳原子共平面
C.苯分子中碳原子采取sp2杂化,得到平面正六边形结构
D.COCl2为平面结构分子
10.()下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释均正确的是( )
11.(2020山西省实验中学高二月考,)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4∶3,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>W
B.Y、Z形成的分子的空间结构可能是正四面体形
C.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比为2∶1
答案全解全析
1.B 原子数和价电子数相同的离子或分子的空间结构相似。SO42-有5个原子、32个价电子,选项中只有CCl4含5个原子、32个价电子。
2.C BeCl2分子中中心原子价层电子对数为2+12×(2-2×1)=2,孤电子对数为0,空间结构为直线形,二氧化硫分子中中心原子价层电子对数为2+12×(6-2×2)=3,孤电子对数为1,空间结构为V形,故A不相同;BF3分子中中心原子价层电子对数为3+12×(3-3×1)=3,孤电子对数为0,空间结构为平面三角形,PCl3分子中中心原子价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,故B不相同;SO42-中中心原子价层电子对数为4+12×(6+2-4×2)=4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,NH4+中中心原子价层电子对数为4+12×(5-1-4×1)=4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,故C相同;SO3分子中中心原子价层电子对数为3+12×(6-3×2)=3,孤电子对数为0,空间结构为平面三角形,ClO3-中中心原子价层电子对数为3+12×(7+1-3×2)=4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,故D不相同。
3.B Na2O2是离子化合物,电子式为Na+[··O······O······]2-Na+,A错误;1个N2分子中有1个σ键和2个π键,B正确;中子数为30的Fe原子符号应该为 2656Fe,C错误;SO3分子中硫原子价层电子对数为3,且不含孤电子对,因此SO3分子的空间结构为平面三角形,D错误。
4.B PH3分子的空间结构为三角锥形,所有的原子不可能共平面,A错误;P4的空间结构为,31 g P4的物质的量为0.25 ml,含有1.5NA个P—P键,B正确;一般,同一周期元素,从左到右电负性增大,同一主族元素,从上到下电负性减小,所以电负性O>P,C错误;P4中P原子的价层电子对数是4,含有一对孤电子对,所以P原子的杂化形式为sp3,D错误。
5.C PCl3中P原子形成3个σ键,P上还有一对孤电子对,P为sp3杂化,PCl3分子是三角锥形,A项错误;sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个sp3杂化轨道,B项错误;中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形(如CH3Cl)或三角锥形(如NH3)或V形(如H2O),C项正确;AB3型的分子空间结构可能为平面三角形(如BF3)或三角锥形(如NH3),D项错误。
6.D BF3的中心原子B以3个sp2杂化轨道与3个F成键,故其为平面三角形分子,A不正确;NH4+的电子式为[H··N··HH····H]+,中心原子N以4个sp3杂化轨道与4个H成键,故其为正四面体结构,B不正确;CH4分子中碳原子的杂化轨道类型为sp3,其他有机物中的碳原子不一定是sp3杂化,如乙烯分子中的C原子是sp2杂化、乙炔分子中的C原子是sp杂化,C不正确;CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键,D正确。
7.D H3O+中O原子的孤电子对数为6-1-3×12=1,价层电子对数为3+1=4,所以其空间结构是三角锥形,A错误;NH4+中N原子的孤电子对数为5-1-4×12=0,价层电子对数为4+0=4,所以NH4+的中心原子杂化轨道类型为sp3,离子呈正四面体结构,B错误;甲烷分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以碳原子采取sp3杂化,4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个σ键,C错误;C2H4分子中的每个碳原子形成3个σ键且无孤电子对,所以碳原子采取sp2杂化,其中键是由两个碳原子的sp2杂化轨道形成一个σ键和未参加杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成一个π键构成的,D正确。
8.B CO2分子中C原子价层电子对数是2,且不含孤电子对,为直线形结构,VSEPR模型与分子空间结构一致,故不选A;H2S中S原子的价层电子对数=2+12×(6-2×1)=4,含有2对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构是V形,VSEPR模型与分子空间结构不一致,故选B;CO32-中C原子上含有3对σ 键电子对,孤电子对数=12×(4+2-3×2)=0,所以CO32-的空间结构是平面三角形,VSEPR模型与离子空间结构一致,故不选C;CF4分子中C原子价层电子对数=4+12×(4-4×1)=4,VSEPR模型为正四面体形,中心原子不含有孤电子对,分子空间结构为正四面体形,VSEPR模型与分子空间结构一致,故不选D。
9.A 甲烷分子的空间结构为正四面体形,烷烃分子中两个相邻碳碳键的夹角并不是180°,因此烷烃的碳原子不是呈直线形的,A错误;乙烯分子为平面结构,与碳碳双键的碳原子直接相连的原子都在该平面内,因此丙烯中三个碳原子共平面,B正确;苯环是由6个sp2杂化碳原子通过σ键和大π键构成平面正六边形的碳环,C正确;COCl2分子的结构式为,其中的碳氧双键确定了一个平面,两个氯原子也在这个平面内,D正确。
10.D NH2-中N原子采用sp3杂化,且孤电子对数为2,离子的空间结构为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+12×(6-2×2)=3,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,孤电子对数为1,分子的空间结构为V形,B项错误;CO32-中C原子的价层电子对数=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,离子空间结构为平面三角形,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,所以分子的空间结构为直线形,D项正确。
11.B 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4∶3,由于最外层电子数不超过8,故W的最外层电子数为4,处于第ⅣA族,X的最外层电子数为3,处于第ⅢA族,原子序数X大于W,故W为C元素,X为Al元素;Z原子比X原子的核外电子数多4,故Z的核外电子数为17,则Z为Cl元素,Y的原子序数大于铝元素,小于氯元素,故Y为Si或P或S元素,据此分析解答。一般,同主族元素自上而下,电负性减小,若Y为Si元素,则电负性C>Si,故A错误;若Y、Z形成的分子为SiCl4,空间结构为正四面体形,故B正确;同周期元素自左而右,原子半径减小,同主族元素电子层数越多,原子半径越大,则原子半径X>Y>Z>W,故C错误;WY2分子为CS2,结构式为,每个双键中含有1个σ键、1个π键,则σ键与π键的数目之比为1∶1,故D错误。
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH2-)
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(CO32-)
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
1.B
2.C
3.B
4.B
5.C
6.D
7.D
8.B
9.A
10.D
11.B