高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构课后练习题

2.2共价键与分子的空间结构同步练习-鲁科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质，一般由有机阳离子和无机阴离子构成。两种咪唑类离子液体a、b的结构如图所示。下列有关说法正确的是

A．a中阴离子的空间构型为三角双锥形

B．a和b的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构

C．a、b的阳离子中含有的大π键为

D．两种咪唑类离子液体的熔点

2．下列分子属于手性分子的是

A．CHFBr2 B．CH3CH2OH

C． D．

3．一种合成玫瑰香油的主要原料的结构简式如图所示，关于该有机物说法正确的是

A．分子式为，属于烯烃 B．分子中含有手性碳原子

C．能发生加成反应和取代反应 D．不能使酸性高锰酸钾褪色

4．臭氧是生活中最环保的氧化剂之一，有着重要的应用。下列说法中错误的是

A．臭氧分子是一种极性分子

B．臭氧可用作自来水消毒剂

C．臭氧在水中的溶解度比在四氯化碳中的高

D．氟利昂的使用对大气臭氧层有着破坏作用

5．下列化学用语中不正确的是

A．乙烯的分子式为 B．硫酸根空间结构：正四面体形

C．Zn位于元素周期表ds区 D．羟基电子式：

6．水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是

A．N2→NH属于氮的固定

B．图示转化过程中N元素表现出7种化合价

C．硝化过程中含N物质被氧化，反硝化过程中含N物质被还原

D．在NH、NH2OH、NO和NO中N原子的杂化方式不完全相同

7．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：

下列说法不正确的是

A．中的O为杂化

B．的VSEPR模型为平面三角形

C．是由极性键形成的极性分子

D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成

8．下列“类比”结果不正确的是

A．H2O2受热分解生成H2O和O2，则H2S2受热分解生成H2S和S

B．CO2的分子构型为直线形，则CS2的分子构型也为直线形

C．CO2与Ca(ClO)2溶液反应得到HClO，则SO2与Ca(ClO)2溶液反应也得到HClO

D．AgCl溶解度大于AgI，则CuCl溶解度大于CuI

9．物质III(2，二氢苯并呋喃)是一种重要的精细化工原料。其合成的部分流程如下：

下列叙述正确的是

A．III的核磁共振氢谱图显示有6种不同环境的氢原子，它是一种芳香烃，难溶于水

B．III与足量加成所得产物分子中有2个手性碳原子

C．I中所有原子可能位于同一平面内，氧原子为杂化，碳原子为杂化

D．II有弱酸性，但不能使紫色石蕊溶液变红，可与碳酸钠溶液反应，但没有气泡产生

10．燃煤燃烧过程中易产生CO2、SO2气体，下列关于CO2、SO2说法正确的是

A．均为含有极性键的极性分子 B．空间构型相同

C．CO2分子中键角大于SO2 D．C与S杂化类型相同

二、填空题

11．[C(NH2)3][SO3F]是一种新型的紫外非线性晶体材料。回答下列问题：

(1)组成[C(NH2)3][SO3F]的所有元素中，电负性最大的是        ，基态原子p轨道为半充满的元素是           。(填元素符号)

(2)[C(NH2)3]⁺ 中碳原子形成 σ 键的轨道重叠方式为        (填标号)

A．                  B．                  C．                    D．  

其中碳原子的杂化类型为        。碳原子杂化方式与[C(NH2)3]⁺中的碳相同，且只含有一个碳原子的有机物结构简式为              。(写出两个)

(3) [C(NH2)3][SO3F]的晶体类型为           ，[SO3F]－的空间构型为           。晶体中单层[C(NH2)3][SO3F]结构如图所示，其中[C(NH2)3]⁺与[SO3F]－之间的作用力包括                  。

12．PtCl2（NH3）2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：

（1）PtCl2（NH3）2是平面正方形结构，还是四面体结构             

（2）请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图，淡黄色固体：         黄绿色固体：       

（3）淡黄色固体物质是由        分子组成，黄绿色固体物质是由       分子组成（填“极性分子”或“非极性分子”）

（4）黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是      

13．CF2=CF2和聚四氟乙烯(ETFE)分子中C的杂化轨道类型分别为       和       ；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因       。

14．X、Y、Z、R代表四种短周期元素，X元素的基态原子电子排布式为1s1， Y元素的原子价电子排布为nsnnpn，Z元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，R原子M电子层的p能级中有3个未成对电子。

(1)Z的基态原子的价电子排布式为            ；化合物X2Z分子的空间构型为           形 。

(2)Y2X2分子中，中心原子采用           杂化，分子中σ键和π键个数之比为           ；按价层电子对互斥理论，RZ离子的 VSEPR模型和立体构型均为           形。

15．已知OF2分子的极性比水分子的极性弱，其原因是                      。

16．按要求回答下列问题：

(1)在BF3分子中，F−B−F的键角是        ，B原子的杂化轨道类型为        ，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，的立体构型为        。

(2)按要求写出由第二周期元素为中心原子，通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种)：正四面体分子          ，三角锥形分子          ，V型分子          。

(3)已知白磷(P4)的结构为，可知每个磷原子以   个共价键与另外的   磷原子结合成正四面体结构，它应该是        分子(填“极性”或“非极性”)，在CS2中      (填“能”或“不能”)溶解，P原子的杂化方式为              。

17．回答下列问题

(1)已知25℃时： Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-12。取一定量含有I-、Cl-的溶液向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl 和AgI同时沉淀时，溶液中为       。

(2)下列粒子：①CS2；②PCl3；③H2S ；④CH2O；⑤H3O+；⑥；⑦BF3；⑧SO2。价层电子对的立体构型和粒子的立体构型一致的是       ，②③⑥的键角从大到小的顺序是       。

(3)已知拆开1mol H-H键、lmolN≡N 和lmol N-H键分别需要的能量是436kJ、948kJ、391 kJ。则N2、H2合成NH3的热化学方程式为       。

18．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是           、           。

(2)基态B的电子排布式为           ；B和N相比，电负性较大的是           ，BN中B的化合价为           。

(3)在BF3中，F—B—F的键角是           ，B的杂化轨道类型为           ，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体结构为           。

19．有以下物质：①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥H2O2、⑦H2.

(1)只含有σ键的是       (填序号)。

(2)既含有σ键又含有π键的是       (填序号)。

(3)写出以下分子或离子的空间构型：NH3：       ，SO：       。

20．乙烯分子的成键情况

(1)碳原子的杂化方式：碳原子为       杂化，形成3个       杂化轨道。

(2)成键方式和空间构型：每个碳原子的       杂化轨道分别与2个氢原子的       轨道形成2个C-H       键(sp2—s)，与另一个碳原子的       杂化轨道形成C-C       键(sp2—sp2)。2个碳原子未杂化的2p轨道形成1个       键。乙烯分子的空间构型为       结构。

(3)C=C、C=O、石墨、苯环中的碳原子，都是       杂化。

三、实验题

21．二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的高效安全消毒剂，其熔点为-59.0℃，沸点为11.0℃。某同学查得工业上制取ClO2的一种方法：在60℃时用潮湿的KClO3与草酸(H2C2O4)反应。该同学设计如图装置，模拟工业制取并收集ClO2。

回答下列问题：

(1)ClO2易溶于水但不与水发生化学反应，从分子结构的角度解释其易溶于水的原因           ；ClO2分子中存在离域π键，则a的数值为           。

(2)装置A中的生成物还有K2CO3和ClO2等，写出该反应的化学方程式           。

(3)装置B的作用是           。

(4)该同学设计的装置A中还应安装的玻璃仪器是           ；装置C存在安全隐患，改进的方法是           。

(5)将收集的ClO2溶于水得到ClO2溶液。为测定溶液中ClO2的含量，进行下列实验：

步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成50.00mL试样，量取10.00mL试样加入锥形瓶中；

步骤2：调节试样的pH=2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：加入淀粉指示剂，用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，发生反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。到达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液12.00mL。

①步骤1中准确量取ClO2溶液所用的仪器是           。

②步骤2的目的是           (用离子方程式表示)。

③原溶液中ClO2的含量为           mg·L-1。

22．Ⅰ.青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35℃，从青蒿素中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示：

(1)操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是       (填序号)。

A． B． C．

(2)向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是       。

(3)操作Ⅱ的名称是       。操作Ⅲ的主要过程可能是       (填字母)。

A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶        

B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤

C．加入乙醚进行萃取分液

(4)下列有关青蒿素研究的说法正确的是_______

A．利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤：分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式

B．可用X射线衍射测定分子的空间结构

C．元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素

D．可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息

(5)青蒿素分子中的含氧官能团除过氧基(-O-O-)外，还有       (写名称)

Ⅱ.完成下列填空

(6)表示的有机物的分子式为       ；其中碳原子的杂化方式有       种。

(7) 的系统命名法名称是       ，其一氯代物有       种。

(8)某有机物经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为       ，分子式为       。

23．肼(N2H4) 是一种重要的工业产品，实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示：

相关物质的性质如下：

回答下列问题：

(1)装置A试管中的试剂为       (填化学式)。仪器a的名称是       。

(2)N2H4是       分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)装置B中制备肼的离子方程式为       ，该装置中通入NH3必须过量的原因是       。

(4)上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是       。

(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱，肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外，还可能生成的盐为       。(填化学式)。

②测定肼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g，调节溶液pH为6.5左右，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应)，滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL，产品中肼的质量分数为       %。

参考答案：

1．C

2．D

3．C

4．C

5．D

6．C

7．B

8．C

9．B

10．C

11．(1)     F     N

(2)     A     sp3杂化     CH4，CH3OH

(3)     离子晶体     四面体形     离子键、氢键

12．     平面正方形结构               非极性     极性     根据相似相溶原理，因为淡黄色固体为非极性分子，较难溶于极性溶剂水；而黄绿色固体为极性分子，易溶于极性溶剂水。

13．     sp2     sp3     C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定

14．(1)     2s22p4     V形

(2)     sp     3：2     正四面体

15．OF2和H2O均为V形分子，且孤对电子均为2对，F与O的电负性差值较O与H的电负性差值小

16．(1)     120o     sp2     正四面体

(2)     CH4     NH3     H2O

(3)     3     3     非极性     能     sp3

17．(1)4.710-2

(2)     ①④⑥⑦     ⑥>②>③

(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-90kJ•mol−1

18．(1)     B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O     B2O3+2NH32BN+3H2O

(2)     1s22s22p1     N     +3

(3)     120°     sp2     正四面体

19．(1)①②③⑥⑦

(2)④⑤

(3)     三角锥形     正四面体形

20．(1)     sp2     sp2

(2)     sp2     1s     σ     sp2     σ     π     平面

(3)sp2

21．(1)     ClO2的空间结构为V形，属于极性分子，水分子也为极性分子     5

(2)H2C2O4+2KClO3K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O

(3)冷凝收集ClO2

(4)     温度计     导管末端连接球形干燥管

(5)     酸式滴定管(25.00 mL)     2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O     8100

22．(1)C

(2)浸取青蒿素

(3)     蒸馏     B

(4)ABC

(5)醚键、酯基

(6)     C8H11NO2     3

(7)     3，3，5，5—四甲基庚烷     4

(8)     74     C4H10O

23．(1)     Ca(OH)2、NH4Cl     长颈漏斗

(2)极性

(3)     2NH3+2OH−+Cl2=N2H4+2Cl−+2H2O     防止N2H4被氧化

(4)B、C之间增加盛有饱和食盐水的装置

(5)     (N2H5)2SO4     100c