2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：09分子的立体构型

这是一份2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：09分子的立体构型，共3页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，乙炔分子中碳原子的杂化类型为等内容，欢迎下载使用。

练基础落实
知识点1 分子的空间结构
1．下列物质分子的几何构型为三角锥形的是( )
A．CO2 B．P4
C．NH3 D．H2O
2．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
①两个键之间夹角为109°28′ ②C—H键为极性共价键 ③4个C—H键的键能、键长相同 ④二氯甲烷没有同分异构体
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
3．能说明AB3分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是( )
A．共价键键长相同 B．共价键键能相同
C．共价键键角为120° D．共价键有极性
4．下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．①③⑤
5．NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化
B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D．NH3分子中有3个σ键，而CH4分子中有4个σ键
知识点2 价层电子对互斥理论
6．下列说法中正确的是( )
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NHeq \\al(＋,4)的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
7．下列分子或离子中，不含有孤对电子的是( )
A．H2O B．H3O＋
C．NH3 D．NHeq \\al(＋,4)
知识点3 杂化轨道理论
8．乙炔分子中碳原子的杂化类型为( )
A．sp杂化 B．sp2杂化
C．sp3杂化 D．都不是
9．甲烷的空间构型为正四面体形，则碳原子的杂化类型为( )
A．sp3杂化 B．sp2杂化
C．sp杂化 D．都不对
10．能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子排布图为( )

知识点4 配位键与配合物
11．下列粒子中，与H3O＋所含质子数、电子数相等，且化学键类型相同的粒子是( )
A．Na＋ B．NHeq \\al(＋,4) C．Ne D．NH3
12．下列不属于配位化合物的是( )
A．六氟合铝酸钠 B．氢氧化二氨合银
C．六氰合铁酸钾 D．KCl、CuCl2
13．下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )
A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出现红色
B．向Cu与Cl2反应的集气瓶中加入少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变深
D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量，出现白色沉淀
知识点5 配合物的性质
14．现有两种配合物晶体[C(NH3)6]Cl3和[C(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。
练方法技巧
运用杂化轨道理论判断分子结构的技巧
15．CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形结构的理由是( )
A．CH3Cl不存在同分异构体
B．CH2Cl2不存在同分异构体
C．CHCl3不存在同分异构体
D．CH4是含极性键的非极性分子
16．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于PCl3分子空间构型理由的叙述，正确的是( )
A．PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角均相等
B．PCl3分子中的P—Cl键都是p—p σ键
C．PCl3分子中三个P—Cl键的键长相等，键角为100.1°
D．PCl3分子中三个P—Cl键都是极性共价键
配位键形成条件的判断方法
17．配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如：NHeq \\al(＋,4)就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：
(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。
A．CO2 B．H3O＋
C．CH4 D．H2SO4
(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：__________________________。
配合物结构性质特点的运用技巧
18．写出[Ag(NH3)2]OH的中心原子、配位原子和配位数并写出它电离的离子方程式。
中心原子(离子)：____________，
配位原子(分子)：____________，
配位数：____________，
电离的离子方程式：________________________。
19．在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？
中心原子：_____________________________________________________________；
配位体：________________________________________________________________。
练综合拓展
20．有A、B、C、D四种元素，其中A、B、C为短周期元素，A元素的周期数、主族数、原子序数均相同，BOeq \\al(－,3)离子含有32个电子，C元素的原子最外层电子数比次外层电子数少2个，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构，C和D可形成化合物D2C，请回答：
(1)A、B、C、D四种元素的符号分别是________、________、________、________。
(2)A、B两种元素形成化合物的电子式为________，杂化类型为________，空间构型为________形。
(3)A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键的化合物，它们的化学式分别是
______________和______________。
(4)D2C的形成过程用电子式表示为_________________________________________
____________。
参考答案
1．C
2．D [CH4分子的空间结构由两个键之间的的夹角决定，只有为正四面体结构，C位于正四面体中心，才有键角为109°28′。分子的空间构型与共价键的极性无关；同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH4分子为正四面体结构，如果为平面结构，则二氯甲烷就存在两种构型：
①，②；C项中因为同为C—H键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。]
3．C [在AB3分子中三个A—B键是完全相同的，因此键长、键能和极性键都不能作为AB3分子是平面正三角形的依据。只有当其键角为120°时，AB3中四个原子才能共面，且三个B原子处于正三角形的三个顶点。]
4．B [C原子与Si原子的价电子层都是ns2np2结构，参与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道，故它们形成的①CH4、③CF4和④SiH4的空间构型都是正四面体形。而NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。]
5．C [NH3和CH4的中心原子均是sp3杂化，但NH3分子中有一对孤对电子，CH4分子中没有孤对电子，由于孤对电子——成键电子对之间的排斥作用>成键电子对——成键电子对之间的排斥作用，NH3分子进一步被“压缩”成三角锥形，甲烷则呈正四面体形。]
6．D [NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NHeq \\al(＋,4)为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。]
7．D
8．A [在乙炔分子中碳原子没有未成键的孤对电子，且分子中H—C键为σ键，C≡C键中有一个为σ键，另两个为π键，由此可见碳原子可以形成两个σ键，所以碳原子的杂化类型为sp杂化。]
9．A
10．D [碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道，因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道并且自旋方向相同。]
11．B [H3O＋中质子数为11，电子数为10，含有共价键和配位键，因此只有NHeq \\al(＋,4)符合要求。]
12．D [KCl、CuCl2为复盐，不存在配位键、配离子，也没有内界外界之分，不是配位化合物。]
13．D [Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋的外围电子排布分别为3s23p63d5、3s23p63d9、3s23p63d6、2s22p6，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋具有3d空轨道，而Al3＋不具有空轨道。A项Fe3＋与SCN－形成配合物离子；B项Cu2＋与H2O形成配合物离子；C项Fe2＋、Fe3＋与H2O形成配合物离子而有颜色；D项Al3＋与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀。]
14．称取相同质量的两种晶体配成溶液，向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液，静置、过滤、干燥、称量，所得氯化银固体多的是[C(NH3)6]Cl3，少的是[C(NH3)5Cl]Cl2
解析 配合物的内界以配位键相结合，很牢固，难以在水溶液中电离，而内界和外界之间以离子键结合，在溶液中能够完全电离。因此，相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl－是不同的，可以利用这一点鉴别。
15．B [如果CH2Cl2有同分异构体则CH4为正方形结构，两个Cl(H)原子分别位于同一条边上或在对角线上。]
16．C [平面正三角形的键角为120°，三角锥形空间结构中键角小于120°，分子的空间构型与键能无关，P—Cl键为sp3—p σ键。故C项正确。]
17．(1)BD (2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－
解析 (1)由题中信息可导出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子的原子，H3BO3的电离是B原子和水中OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。
18．Ag＋ NH3 2
[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－
19．Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋ H2O、NH3、F－、CN－、CO
解析 配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道，过渡金属元素的离子存在空轨道，可以作中心原子。配位体要提供孤对电子，所以配位体中必须含有孤对电子的配位原子。
20．(1)H N S K
(2) sp3杂化 三角锥
(3)(NH4)2S NH4HS
(4)
解析 A元素的周期数、主族数、原子序数均相同，则等于1，故A为氢，BOeq \\al(－,3)有32个电子，则B原子有7个电子，B为氮，C的最外层电子数为8－2＝6，故C为硫，D的阳离子与C的阴离子有相同的电子层结构且C和D可形成化合物D2C，故D为K。