人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构第1课时习题

第二章　第二节　第1课时

A　级·基础达标练

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．下列分子中，所有原子不可能共处于同一平面上的是(　D　)

A．H2O　　　　　　　　　 B．CO2

C．CH2O D．CH4

解析：H2O为V形分子、CO2为直线形分子、CH2O(甲醛)为平面形分子，而CH4为正四面体形分子，只有CH4分子中的所有原子不可能共处于同一平面上。

2．下列分子的立体结构与水分子相似的是(　B　)

A．CO2 B．H2S

C．PCl3 D．SiCl4

解析：H2S与H2O为等电子体，两者立体结构相似，均为V形分子；而CO2为直线形分子、PCl3为三角锥形分子、SiCl4为正四面体形分子。

3．下列分子的立体构型是正四面体形的是  (　A　)

A．CH4     B. NH3

    C．H2O     D．C2H4

解析：氨分子是三角锥形，水分子是V形，乙烯分子是平面形。

4．(2020·德州高二检测)2013年诺贝尔化学奖授予美国科学家马丁·卡普拉斯、迈克尔·莱维特、阿里耶·瓦谢勒，以表彰他们“在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献”。这种用电脑取代木棒作试验模型，催生了现代化学研究手段的一次新飞跃。下列不属于现代化学对物质结构进行研究的手段的是   (　B　)

A．X射线     B．天平

C．质谱     D．核磁共振

解析：现代化学测定物质结构的方法有核磁共振、红外光谱、质谱法、X射线等，天平称量不属于现代化学研究重要手段。

5．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。已知该分子中N—N—N键键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法不正确的是   (　D　)

A．该分子中既含有非极性键又含有极性键

B．分子中四个氮原子不共平面

C．该物质既有氧化性又有还原性

D. 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子

解析：N(NO2)3是一种共价化合物，N、O原子之间形成的化学键是极性键，N—N键是非极性键，故A正确；根据信息该分子中N—N—N键键角都是108.1°及N(NO2)3的结构应与氨气相似，则分子中四个氮原子不共平面，故B正确；该分子中的氮平均为＋3价，既有氧化性又有还原性，故C正确；N(NO2)3的相对分子质量为152,15.2 g N(NO2)3为0.1 mol，该物质的分子中所含原子为NA即6.02×1023个原子，故D错误。

6．三硫化四磷用于制造火柴及火柴盒摩擦面，分子结构如图所示。下列有关三硫化四磷说法中正确的是   (　D　)

A．该物质中磷元素的化合价为＋3

B．该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8

C．该物质分子中全是极性共价键

D．22 g该物质含硫原子的数目约为1.806×1023

解析：最上面的P形成3个P—S键，下面的P只形成1个P—S键，只有1个P为＋3价，3个P为＋1价，故A错误；该物质分子结构中S最外层电子数为6，差2个电子达到8电子稳定结构，所以只需要形成两个共价键、P最外层电子数为5，差3个电子达到8电子稳定结构，观察分子结构式可以发现P、S均满足8电子稳定结构，故B错误；存在P—P键，为非极性共价键，故C错误；22 g P4 S3含硫原子数目约为×3×NA＝1.806×1023，故D正确。

二、非选择题

7．SF6的立体构型如图1所示，请按照图1的表示方法在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。

答案：

解析：SF6的立体构型为八面体形，如图1；根据题目条件知OSF4立体构型为三角双锥形。

8．根据所学知识填空：

(1)三原子分子常见的立体构型有  直线  形(如CO2)和  V  形(如H2O)。

(2)四原子分子常见的立体构型有  平面三角  形和  三角锥  形，如甲醛(HCHO)分子呈  平面三角  形，键角约为  120°  ；氨分子呈  三角锥  形，键角为  107°  ；另外需要注意，特殊的白磷(P4)分子呈  正四面体  形，键角为  60°  。

(3)五原子分子最常见的立体构型为  正四面体  形，如常见的CH4键角是  109°28′  。

解析：(1)CO2是直线形，H2O是V形。

(2)甲醛(HCHO)分子呈平面三角形，氨分子呈三角锥形，白磷分子呈正四面体形。

(3)CH4分子呈正四面体形。

B　级·能力提升练

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1．(2020·北京朝阳区高二检测)2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子，其合成方法的示意图如图：

C24O6C22O4C20O2C18

下列说法不正确的是       (　D　)

  A．C与O同属第二周期元素，原子半径C>O

  B．非金属性C<O，故C24O6中O显负价

  C．C22O4分子中含有极性键和非极性键

  D．C18与C60、金刚石互为同位素

解析：同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径C>O，故A正确；元素的非金属性越强，原子得电子能力越强，在形成化合物时显负价，由于非金属性C<O，故C24O6中O显负价，故B正确，根据C22O4的结构可知，其结构中含碳碳键和碳氧键，碳碳键为非极性键，碳氧键为极性键，故C正确；同种元素的不同种原子间互为同位素，C18、C60和金刚石互为同素异形体，故D错误。

2．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是  (　  A　)

A．32 g S8分子中含有0.125 mol σ键

B．SF6是由极性键构成的非极性分子

C．1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键

D．1 mol S8中含有8 mol S—S键

解析：1 mol S8中有8 mol σ键，因此32 g S8即0.125 mol S8中含有σ键为8×mol＝1 mol，故A错误；根据SF6的结构式，是由S—F极性键构成，属于对称结构，属于非极性分子，故B正确；成键原子之间只能形成1个σ键，三键中有2个π键，因此1 mol乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键，故C正确；根据选项A分析，故D正确。

3．如图所示是某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为(　A　)

A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2CH2COOH

C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCH2COOH

解析：CH3COOCH2CH3分子中存在不对称—CH3、

C—O—C和C===O，且分子式为C4H8O2，A项符合题意；CH3CH2CH2COOH分子中含有1个—CH3，且不存在C—O—C，B项不符合题意；HCOOCH2CH2CH3分子中含有1个—CH3，C项不符合题意；(CH3)2CHCH2COOH分子中存在对称—CH3，不存在C—O—C，且含碳原子数为5，D项不符合题意。

二、非选择题

4．2008年9月13日中央电视台报道了三鹿集团在牛奶中添加三聚氰胺使全国多名婴幼儿患上肾结石的“三鹿奶粉重大安全事故”，其中22家婴幼儿奶粉生产企业的69批次产品检出了含量不同的三聚氰胺，为此国务院立即启动国家重大食品安全事故I级响应。回答下列有关三聚氰胺的问题：

(1)三聚氰胺为三个氰胺分子聚合而成如图所示的环状物，分子中含氮的质量分数为　66.7%　。

(2)已知氰胺分子中除H原子外，C、N原子的最外层均达8个电子的结构，则氰胺的电子式为　　。

(3)下列关于三聚氰胺分子的说法中不正确的是(　CE　)

A．含有不饱和碳原子，在一定条件下能发生加成反应

B．三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体，无味

C．三聚氰胺不溶于水，易溶于有机溶剂

D．三聚氰胺具有弱碱性

E．分子中所有原子都在同一平面上

F．在一定条件下能发生氧化反应

解析：(1)由图可知分子式C3N6H6，则N元素的质量分数为×100%≈66.7%。

(2)C原子最外层4个电子，N原子最外层5个电子，C、N原子的最外层均达8个电子的结构，则氰胺的电子式为。

(3)由结构可知三聚氰胺含有不饱和碳原子，在一定条件下能发生加成反应，故A正确；由物理性质可知，三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体，无味，故B正确；三聚氰胺分子之间含有氢键，则能溶于水，易溶于有机溶剂，故C错误；三聚氰胺分子中含有—NH2，则具有弱碱性，故D正确；三聚氰胺分子中含有—NH2，空间结构为三角锥形，分子中所有原子不会在同一平面上，故E错误；三聚氰胺分子中含有—NH2，能发生加氧去氢的反应，即在一定条件下能发生氧化反应，故F正确。