鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第2节 共价键与分子的空间结构课时练习

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第2节 共价键与分子的空间结构课时练习，共14页。试卷主要包含了单选题，结构与性质，元素或物质推断题等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是
①BeCl2②CH4③NH3④CH2O⑤SO2⑥H2S⑦C⑧N
A．①②③⑤⑥⑦B．③⑦⑧
C．④⑥⑧D．③⑤
2．氯元素有多种化合价，可形成等微粒。下列说法错误的是
A．中Cl原子的杂化方式均为杂化
B．基态原子核外电子的空间运动状态有9种
C．键角：
D．的空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得
3．用价层电子对互斥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．SO中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构
B．BF3键角为120°，SnBr2的键角大于120°
C．CH2O是平面三角形的分子
D．PCl3、PCl5都是三角锥形的分子
4．以下有关苯分子中所含化学键的描述中，不正确的是
A．每个碳原子的杂化轨道中的一个参与形成大键
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°
5．用价层电子对互斥理论判断分子的几何构型为
A．正四面体型B．V形C．三角锥型D．平面三角形
6．下列关于原子杂化类型的说法中，正确的是
A．晶体硅和石英()晶体中的硅原子均采用杂化
B．中的两个碳原子与中的硼原子均采用杂化
C．中的铍原子与中的氧原子均采用杂化
D．中的碳原子与中的两个碳原子均采用杂化
7．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A．CO2与SO2B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3D．C2H6与C2H2
8．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．各原子均为8电子稳定结构B．S原子轨道杂化方式与中的S一样
C．六氟化硫分子中只含极性键D．键是键，键长可能不相等
9．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是
A．CH4和是等电子体，键角均为60°
B．和是等电子体，均为平面三角形结构
C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
10．下列说法正确的是
A．SO2的VSEPR模型与分子的空间结构相同
B．H2S、NF3、CH4这一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等
C．的电子式为，离子呈平面正方形结构，SF6分子是正八面体形
D．SO中心S原子的孤电子对数为0，故其结构为平面三角形
11．下列有关分子空间结构的说法正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4
D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对
12．下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A．B．C．D．
13．下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O；②NH和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2。
A．全部B．①②③⑤C．③④⑤D．②⑤
14．下列说法中正确的是
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中每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．NH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电子对，它对成键电子的排斥作用较强
15．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是
A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：、、
B．该分子中的O原子采取杂化
C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
二、结构与性质
16．N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题：
(1)第一电离能：N___________(填“”或“”，下同)O，电负性：S___________Cl。
(2)前四周期元素中，未成对电子数为5的元素符号是___________；
(3)SO3的空间构型是___________，分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成的大键原子数，n代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为，则SO3中的大键应表示为___________。
(4)亚硒酸根离子()的VSEPR模型为___________；
(5)与互为等电子体的微粒有___________任写两种
17．Ⅰ.回答下列问题：
(1)利用价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构。
；___________；(共价分子)：___________。
(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的结构，写出相应的化学式。
___________；
___________。
(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子：_______，三角锥形分子：________，正四面体形分子________。
Ⅱ．是锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质，它可通过下列反应制备：。
(4)写出基态的电子排布式：___________。
(5)的空间结构是___________。
(6)P、S、N元素第一电离能由大到小的顺序为___________。
(7)氨基乙酸铜分子结构如下，其中碳原子的杂化方式为___________，基态碳原子核外电子有___________种运动状态。
18．已知N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，键间的夹角约是。
(1)分子的空间结构为，它是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)分子与分子的空间结构___________(填“相似”或“不相似”)，键___________(填“有”或“无”)极性，分子___________(填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下，是一种淡黄色油状液体。下列对的有关描述不正确的是___________(填字母)。
a、该分子呈平面三角形b、该分子中的化学键为极性键c、该分子为极性分子
三、元素或物质推断题
19．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其所在周期序数相同；D原子的L层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族。请回答下列问题：
(1)A与B、C、D、E元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为_______，其中心原子的杂化方式为_______；A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性键，又含有非极性键的是_______(填化学式，任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的是_______(写两种即可)；酸根离子呈三角锥形的是_______。
(3)分子的空间结构为_______；根据原子轨道重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为_______。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中键与键的数目之比为_______。
20．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期序数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道；D与E同族。请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为___________，其中心原子的杂化方式为___________；A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是___________(填化学式，任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是___________(填化学式，下同)；酸根离子呈三角锥形结构的是___________。
(3)分子的空间结构为___________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为___________。
(4)B的一种氢化物相对分子质量是26，其分子中键和键的数目之比为___________。
参考答案：
1．D
【详解】①BeCl2中孤电子对数==0；②CH4中孤电子对数==0；③NH3中孤电子对数==1；④CH2O中孤电子对数==0；⑤SO2中孤电子对数==1；⑥H2S中孤电子对数==2；⑦C单质中孤电子对数为0；⑧N原子中孤电子对数为0，分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是③⑤，故选D。
2．C
【详解】A．的结构式为：，的结构式为：，的结构式为，VSEPR模型均为四面体，中心原子价层电子对数均为4，因此Cl的杂化方式都是sp3，A正确；
B．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Cl原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级各有一个轨道，p能级各有3个轨道，共9个轨道。因此基态Cl原子的核外电子的空间运动状态有9种，B正确；
C．三种离子的Cl原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对越多，对成键电子排斥越强，键角越小，有2对孤电子对，空间结构呈V形，键角为105，有1对孤电子对，空间结构呈三角锥形，键角为107，没有孤电子对，空间结构呈四面体形，键角为10928，键角关系为：，C错误；
D．中心原子为O原子，杂化方式为sp3，结构式为 ，因此空间构型为V形，分子中的化学键的键长和键角可以通过X射线衍射实验获得，D正确；
故选C。
3．C
【详解】SO的中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数= (6＋2－3×2)=1，是三角锥形结构，A错误；BF3分子中心原子价层电子对数=3＋ (3－3×1)=3，是平面三角形结构，键角为120°，SnBr2是V形结构，键角小于120°，B错误；CH2O是平面三角形的分子，C正确；PCl3是三角锥形的分子，PCl5分子中心原子价层电子对数=5＋ (5－5×1)=5，孤电子对数是0，是三角双锥结构，D错误。
4．A
【详解】A．每个碳原子的未参与杂化的p轨道参与形成大键，故A错误；
B．苯分子中6个碳原子各提供1个电子，共同形成大键，故B正确；
C．碳原子的三个杂化轨道与其他原子形成三个键，故C正确；
D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120°，故D正确；
选A。
5．A
【详解】SiCl4中Si原子的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，孤电子对数为0，为正四面体形，故选A。
6．A
【详解】A．晶体Si和SiO2均为四面体结构，Si原子采用sp3杂化，A正确；
B．CH3CH3中以C为中心形成四面体结构，为sp3杂化，B错误；
C．H2O中O原子的价层电子对数为2+×(6-2×2)=4，为sp3杂化，C错误；
D．C2H4中碳碳之间为双键，采用sp2杂化，D错误；
故选A。
7．B
【详解】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A错误；
B．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故B正确；
C．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；
D．C2H6中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误；
B． SO3中S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形；SF6中S原子孤电子对数=、价层电子对数=6+0=6，空间构型为正八面体形、不可能为sp2杂化，B错误；
C．同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的键均为极性键，不含非极性键，C正确；
D．六氟化硫分子中的键都是键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．CH4和是正四面体结构，键角是109°28′，故A错误；
B．和是等电子体，均为平面三角形结构，故B正确；
C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，故C错误；
D．苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故其等电子体B3N3H6分子中也存在，故D错误；
故答案选B。
10．B
【详解】A．SO2中S原子的价层电子对数=2+=3，含一对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，故A错误；
B．H2S中S原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+=4，所以采取sp3杂化，分子构型为V型，NF3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+=4，所以采取sp3杂化，分子构型为四面体型，CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，分子构型为正四面体型，中心原子都是sp3杂化，孤电子对数不同，分子的键角不相同，故B正确；
C．铵根离子与甲烷分子结构相似，都是正四面体结构，故C错误；
D．中S原子孤电子对数==1，价层电子对数=1+3=4，空间构型为三角锥形；故D错误；
故选：B。
11．D
【详解】A．HClO中H原子的最外层电子数为1＋1＝2，不满足8电子稳定结构，BF3中B元素化合价为＋3，B原子最外层电子数为3，所以3＋3＝6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为−1，F原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，F原子满足8电子结构，NCl3中P元素化合价为＋3，N原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，N原子满足8电子结构；Cl元素化合价为−1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故A错误；
B．P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体键角都为109°28′，故B错误；
C．BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，键角为180°；SO3中S原子是sp2杂化，分子为平面正三角形构型，键角为120°；NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝，为sp3杂化，为三角锥形，键角大约为107°；CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，为正四面体，键角为109°28′，分子中键角的大小：BeCl2＞SO3＞CCl4＞NH3，故C错误；
D．BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，故D正确；
故答案选D。
12．A
【分析】价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），根据价电子对互斥理论，价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数；σ键个数＝配原子个数，孤电子对个数＝，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。
【详解】A．中价层电子对个数＝，且不含孤电子对，所以离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致都是正四面体结构，故A正确；
B．中价层电子对个数＝且含有一个孤电子对，所以其VSEPR模型是平面三角形，实际上是V形，故B错误；
C．中价层电子对个数＝且含有一个孤电子对，所以VSEPR模型是四面体结构，实际空间构型为三角锥形，故C错误；
D．中价层电子对个数＝且含有一个孤电子对，所以VSEPR模型为四面体结构，实际为三角锥形结构，故D错误；
故答案选A。
13．C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=×（a-xb），a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×（5-3）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形，H2O中价层电子对个数=2+×（6-2）=4且含有两个孤电子对，所以为V形结构，二者空间构型不同，故①错误；
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对，为正四面体形结构；H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，二者空间构型不同，故②错误；
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，所以二者空间构型相同，故③正确；
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对，所以分子空间构型都是V形，故④正确；
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（4-2×2）=2，二氧化碳是直线型结构，BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（2-2×1）=2，BeCl2是直线型结构，CO2和BeCl2分子都是直线型分子，故⑤正确；
答案选C。
14．D
【详解】A．BF3分子的电子式为其中B原子未满足8电子稳定结构，A错误；
B．P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；
C．有4对价层电子对数，无孤对电子对数，则其为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；
D．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较强，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确；
故选D。
15．D
【详解】A．该分子中碳碳三键上的C原子采取杂化，苯环上的C原子采取杂化，其他碳原子采取杂化，A正确；
B．该分子中的O原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取杂化，B正确；
C．“纳米小人”头部的C原子均为杂化，C原子与周围的H原子形成四面体，不在同一平面上，C正确；
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子，均采取杂化，D错误；
故选D。
16．(1)
(2)Mn
(3) 平面正三角形
(4)四面体形
(5)BF3、SO3(合理即可)
【详解】（1）N、O位于同一周期相邻位置，N原子的2p能级电子数达到了半满结构，比较稳定，则第一电离能N>O，元素的电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越大，则电负性S（2）前四周期元素中，未成对电子数为5的元素的外围电子构型为3d54s2，元素符号为Mn。
（3）SO3的中心原子为S原子，形成3个键，孤电子对为=0，则空间构型为平面正三角形，三氧化硫中，有一个硫氧双键，还有两个配位键，四个原子均达到了8电子的稳定结构，硫的两对孤对电子分别配位给两个氧原子。三氧化硫中有两个配位键，配位氧的四个电子与硫氧双键的π键的两个电子形成一个四中心六电子的大π键，应表示为。
（4）亚硒酸根离子SeO的中心原子为Se，形成3个键，孤电子对为=1，则VSEPR模型为四面体形。
（5）为四个原子的离子，价电子总数为24，互为等电子体的是BF3、SO3(合理即可)。
17．(1) 正四面体形 平面三角形
(2)
(3)
(4)或
(5)正四面体
(6)
(7) 6
【详解】（1）中价电子对数是4，没有孤电子对，空间结构为正四面体形。是型分子，价电子对数是3，没有孤电子对，空间结构是平面三角形。
（2）型分子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是。
（3）由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子中，呈三角锥形的是，呈平面三角形的是，呈正四面体形的是。
（4）是29号元素，基态的电子排布式为[或。
（5）中心原子P的价电子对数为，无孤电子对，则为杂化，的空间结构是正四面体。
（6）同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，又因为P原子核外道处于半满结构，更为稳定，所以P的第一电离能大于S，元素第一电离能由大到小的顺序为。
（7）题给分子中只形成单键的碳原子为杂化，形成碳氧双键的碳原子为杂化；碳原子的6个电子的运动状态互不相同，一共有6种运动状态。
18．(1)非极性
(2) 相似 有 是
(3)a
【分析】N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，考查同主族元素的相似性和递变性，题目只要考查分子的空间结构和共价键的认识。
（1）
N4分子是正四面体结构，是非极性分子。
（2）
NH3分子与PH3分子空间结构相似，P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键；PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不重合，为极性分子。
（3）
NCl3中N原子的价电子对数为，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷重心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
19．(1) 、、
(2) 、
(3) 正四面体形 键
(4)
【分析】由“A的核外电子总数与其所在周期序数相同”可知A是H元素；由“D原子的L层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L层中未成对电子数与D相同，但有空轨道”可知B是C元素；由A、B、C、D、E的原子序数依次增大可知C是N元素；由A、B、C、D、E为短周期元素和D与E同族可知E是S元素。
【详解】（1）H与B、C、D、E元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为，其中心原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为，H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性键，又含有非极性键的是、、等。
（2）这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是、等；酸根离子呈三角锥形结构的是。
（3）分子的空间结构为正四面体形；根据原子轨道重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为键。
（4）B的一种氢化物的相对分子质量是26，该氢化物的分子式为，结构式为，分子中键与键的数目之比为。
20． 杂化 、、(或其他合理答案) 、、 正四面体形 键 3∶2
【分析】由“A的核外电子总数与其周期序数相同”可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道”可知B是C元素；由“A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。
【详解】(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为，其中心原子N原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为杂化；H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是、、等；
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，中心原子的价层电子对数为3的有、和；酸根离子呈三角锥形，说明中心原子的价层电子对数为4，且有一孤电子对， 的中心原子硫原子的价层电子对数=3+ (6+2-3×2)=4，呈三角锥形；
(3)分子的空间结构为正四面体形；碳原子利用其sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道头碰头充叠，所以该分子中共价键的类型为键；
(4)B的一种氢化物相对分子质量是26，该氢化物的分子式为，结构式为，其分子中键和键的数目之比为3∶2。