苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构课后练习题

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构课后练习题，共14页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．纯碱()是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体，将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是
A．电负性：B．沸点：
C．键角：D．为极性分子，CO2为非极性分子
2．“氟利昂”是制冷机的制冷剂，其中一种成分CF2Cl2破坏臭氧层的原理如图所示。下列说法正确的是
A．CH3CHF2替代CF2Cl2仍能破坏臭氧
B．反应a的活化能低于反应b的活化能
C．臭氧分解的化学方程式可表示为：
D．CF2Cl2分子的空间构型是正四面体形
3．下列说法正确的是
A．一定条件下3ml H2和1ml N2充分反应生成NH3转移的电子数目等于6×6.02×1023
B．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高，淀粉水解速度越快
C．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2
D．沸点：H2O＞H2S
4．下列分子中中心原子的杂化方式和分子的空间构型均不正确的是
A．C2H2：sp、直线形B．NO：sp3、三角锥形
C．BF3：sp2、平面三角形D．H2O：sp3、V形
5．下列关于氧和硫及其化合物的说法中正确的是
A．和均为Ⅴ形分子，键角：
B．和中，O与S的杂化方式相同
C．与相对分子质量相等，由于键能H-S＜H-O，故沸点
D．由于电负性O>S，所以和均为极性分子
6．下列分子或离子中键角由大到小排列顺序是
①②NCl3③H2O④BF3⑤BeCl2
A．⑤④①②③B．⑤①④②③C．④①②⑤③D．③②④①⑤
7．已知三角锥形分子a和直线形分子b反应，生成两种直线形分子c和d(组成a、b、c、d分子的元素原子序数均小于10)，其结构如图所示，则下列判断错误的是
A．a是极性分子B．b是最活泼的非金属单质
C．c能使紫色石蕊溶液变红色D．d化学性质比较活泼
8．反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2可用于制备照相业定影剂硫代硫酸钠(Na2S2O3)。下列说法正确的是
A．SO2是非极性分子B．Na2S2O3既含离子键又含共价键
C．Na+和S2-具有相同的电子层结构D．CO2的电子式为
9．下列说法正确的是( )
A．CHCl3是三角锥形B．AB2是V形，其A可能为sp2杂化
C．BF3是极性分子D．是平面四边形结构
10．从微粒结构角度分析，下列说法错误的是
A．的空间结构为V形，中心原子的杂化方式为sp3
B．ZnCO3中阴离子空间结构为平面三角形，C原子的杂化方式为sp2
C．根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，H2S的中心原子价层电子对数与其他分子不同
D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
二、判断题
11．与均为三角锥形，为极性分子。(____)
12．比稳定是因为水分子间存在氢键。( )
13．SF6分子的空间结构为正八面体形。( )
14．氢键是一种特殊的化学键。( )
15．非极性键只存在于双原子单质分子里。(___________)
三、解答题
16．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备叠氮化钾(KN3)并测定其结构。
I.制备KN3
在异丙醇[(CH3)2CHOH]和H2SO4的混合溶液中逐滴加入NaNO2溶液，将反应容器置于冰盐浴中，控制温度低于0℃。反应1h后生成的亚硝酸异丙酯[(CH3)2CHONO]浮在表面上，分离出上层的油状物，接着用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO三次，干燥后得到(CH3)2CHONO。将一定量KOH溶于无水乙醇中，取其上层清液于三颈烧瓶(图1)中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应约1h。待KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。
II.测定KN3晶体结构
将KN3粗产品进一步进行纯化后得到纯晶，然后测定其晶体结构，经过进一步数据处理，得到KN3的晶胞结构如图2所示。
相关物质的性质见表。
回答下列问题：
(1)图1中仪器B的名称是 。
(2)在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是 。用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是 ，洗涤时需要使用的玻璃仪器是 。
(3)异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是 。
(4)写出由(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式： 。
(5)纯化KN3粗产品的方法是 ，测定KN3晶体结构的方法是 。
(6)N的中心原子孤电子对数为 。KN3晶体中每个K+周围离最近且相等的N共有 个。
17．化学小组在实验室利用下图装置制备KClO3和NaClO，并探究两者氧化性强弱和进行系列实验。
回答下列问题：
(1)盛放9 ml•L−1盐酸的仪器名称是 ，b中采用的加热方式是 。
(2)c中制备NaClO的化学反应离子方程式是 。
(3)d中浸有Na2S2O3溶液的棉花的作用是 。
(4)甲同学取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，然后分别滴加少量Na2SO3 溶液。两支试管均无明显现象，但试管2的试管壁发烫。他设计实验进一步验证该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO 。[仅供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液]
(5)乙同学研究发现，ClO-与ClO的中心原子Cl都是 杂化，但ClO- 空间结构呈直线型而ClO呈 。与ClO相比，ClO- 中氯氧键键能较小，更容易断裂，氧化能力更强。
(6)丙同学基于(4)中甲同学的实验事实，用滴定法测定某NaClO溶液的浓度。实验步骤如下：
①量取25.00mL未知浓度的NaClO溶液放入锥形瓶中，加入过量的a ml•L-1 的Na2SO3溶液b mL。
②用c ml•L-1的酸性KMnO4溶液滴定剩余的Na2SO3，发生反应的化学方程式为：2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O。当到达滴定终点时记录数据。重复滴定实验2次，平均消耗酸性KMnO4溶液v mL。
③计算该所测NaClO溶液的浓度为 ml•L-1(用含a、b、c、v的代数式表示)。
(7)NaClO溶液具有强氧化性，写出其在生产或生活中的一种应用 。
18．八水合磷酸亚铁[，]难溶于水和醋酸，溶于无机酸，可作为铁质强化剂。某实验室利用如图装置制备八水合磷酸亚铁，步骤如下：
ⅰ.在烧瓶中先加入维生素C稀溶液作底液；
ⅱ.通过仪器a向烧瓶中滴入足量与的混合溶液；
ⅲ.再滴入的溶液，保持为6左右，水浴加热且不断搅拌至反应充分后静置；
ⅳ.将烧瓶中混合物进行抽滤、洗涤、低温干燥，得到产品。
回答下列问题：
(1)的价电子轨道表示式为 ，的空间结构为 。
(2)仪器a的名称是 ，配制溶液时需将蒸馏水事先煮沸、冷却，其目的是 。
(3)用维生素C稀溶液作底液而不用铁粉的主要原因是 。
(4)写出生成八水合磷酸亚铁的离子方程式： 。
(5)合成时需保持为6左右的原因是 。
(6)产率的计算：称取产品，用足量的稀硫酸溶解后，立即用溶液滴定至终点，消耗溶液。滴定过程中的离子方程式为 ，本实验所得产品的产率为 %(保留到小数点后一位)。
物质
颜色、状态
沸点
溶解性
KN3
无色晶体
300℃，受热易分解
易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚
(CH3)2CHOH
无色液体
82℃
微溶于水，与乙醇、乙醚混溶
(CH3)2CHONO
无色油状液体
39℃
不溶于水，与乙醇、乙醚混溶
参考答案：
1．D
【详解】A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，同主族元素的电负性由上向下逐渐减小，所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H，故A错误；
B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，氨气分子间存在氢键，所以沸点：CO2 < NH3，故B错误；
C．铵根离子为正四面体构形，碳酸根离子为平面三角形，键角：，故C错误；
D．NH3为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．根据图示，Cl原子是该反应的催化剂，CH3CHF2替代CF2Cl2不能作催化剂，不能破坏臭氧，故A错误；
B．活化能越小，反应速率越快，a为慢反应，b为快反应，反应a的活化能高于反应b的活化能，故B错误；
C．由图可知，Cl原子是臭氧转化为氧气的催化剂，化学方程式可表示为：，故C正确；
D．CF2Cl2分子的空间构型是四面体形，不是正四面体形，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．氢气与氮气反应生成氨气是可逆反应，因此一定条件下3ml H2和1ml N2充分反应生成NH3转移的电子数目小于6×6.02×1023，A错误；
B．酶在高温条件下会失去活性，B错误；
C．室温下，Na在空气中反应生成氧化钠，钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠，C错误；
D．由于水分子之间存在氢键，而硫化氢分子间不存在，使得水的沸点比硫化氢高，D正确；
答案选D。
4．B
【详解】A．乙炔的结构式为H-CC-H，每个碳原子价层电子对个数量2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化，为直线形结构，故A正确；
B．NO中的价层电子对数=单键个数+孤电子对数=3+=3，不含孤电子对数，故为sp2杂化，平面三角形，故B错误；
C．BF3分子中B原子价层电子对=3+=3，杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化，孤电子数为0，所以其空间构型为三角形，故C正确；
D．H2O分子中价层电子对2+=4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化，其VSEPR模型为正四面体，该分子中含有两个孤电子对，所以其空间构型为V形。故D正确；
故选B。
5．A
【详解】A．H2O和H2S分子中中心原子价层电子对数均为4，发生sp3杂化，均为V形分子，由于O电负性大，所以H2O分子中共用电子对间斥力更大，键角H2O>H2S，A选项正确；
B．OF2和SF6中，O的成键电子对数和孤电子对数之和为4，S的成键电子对数为6，杂化方式不同，B选项错误；
C．H2S与H2O2相对分子质量相等，沸点H2SD．SO2是sp2杂化，分子不是直线型的，是V型分子，极性未抵消，是极性分子，SO3是平面三角形，S位于中心，没有孤对电子，极性抵消为非极性分子，D选项错误；
答案选A。
6．A
【详解】①为正四面体，键角为109°28′；
②NCl3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥形，键角约为107°；
③H2O为V形，键角约为105°；
④BF3中心原子的价电子都用来形成共价键，所以价层电子对数为3，为平面三角形，键角为120°；
⑤BeCl2中心原子的价电子都用来形成共价键，所以价层电子对数为2，为直线形，键角为180°；
所以键角由大到小排列顺序是⑤④①②③；故选：A。
7．D
【分析】由组成a、b、c、d分子的元素原子序数均小于10及a为三角锥形分子可知a为，组成c的元素除氢外另一元素为价的氟，故为，c为，d为
【详解】A．属于极性分子，A项正确；
B．是最活泼的非金属单质，B项正确；
C．水溶液呈酸性，C项正确；
D．分子中含有氮氮三键，化学性质稳定，D项错误。
答案为D。
8．B
【详解】A．SO2的空间结构为V形，其正、负电荷中心不重合，是极性分子，A错误；
B．既含Na+与之间的离子键，内含S-S、S-O之间的共价键，B正确；
C．Na+核外只有2个电子层，而核外有3个电子层，C错误；
D．CO2中C和O之间形成2对共用电子对，故CO2的电子式为，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．CHCl3可看作CH4中的三个氢原子被Cl取代的产物，所以结构为四面体，A不正确；
B．AB2是V形，如果A含有一个孤电子对，则A的价层电子对数为3，A可能为sp2杂化，B正确；
C．BF3分子中，B原子的价层电子对数为3，不含有孤电子对，是非极性分子，C不正确；
D．中N原子的价层电子对数为4，为正四面体结构，D不正确；
故选B。
10．D
【详解】A．将中一个碘原子看成中心原子，另两个是与中心原子结合的原子，中心原子的价层电子对=2+=4，所以其空间结构为V形，中心原子的杂化方式为sp3，A正确；
B．ZnCO3中阴离子为CO，根据价层电子对互斥理论可知，其价层电子对数=3+=3，所以其空间构型为平面三角形，C原子的杂化方式为sp2，B正确；
C．根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是2+=4、2+=3、3+=3，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S，C正确；
D．单分子SO3的中S原子价层电子对数为3+=3，其杂化方式为sp2，属于平面结构，三聚分子固体根据上述分子结构式 可知，其S原子成键方式为4个键，为空间结构，所以杂化方式不是sp2，D错误；
故选D。
11．错误
【详解】BCl3 的价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，为非极性分子；NCl3 的价层电子对数为3+ =4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子；故答案为：错误。
12．错误
【详解】H2O比H2S稳定，是因为H2O分子中的共价键键能大于H2S分子中的共价键键能，与分子间氢键无关，故答案为：错误。
13．正确
【详解】SF6的价电子对数为，故其空间构型为正八面体形，答案正确。
14．错误
【详解】氢键不是化学键,它一种分子间作用力，故说法错误；
15．错误
【详解】非极性键也可存在于多原子分子中，如H2O2，还可以存在于离子化合物中，如Na2O2，错误。
16．(1)球形冷凝管
(2) 要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃ 除去混合液中的稀硫酸 玻璃棒、烧杯、分液漏斗
(3)异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键
(4)(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O
(5) 使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3 X射线衍射
(6) 0 8
【分析】在异丙醇和H2SO4的混合溶液中加入NaNO2溶液，反应生成亚硝酸异丙酯，分液分离出酯、洗涤、干燥后得到(CH3)2CHONO；将一定量KOH溶于无水乙醇中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应得到KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。
【详解】（1）图1中仪器B的名称是球形冷凝管；
（2）在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是反应要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃。碳酸氢钠能和稀硫酸反应，用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是除去混合液中的稀硫酸；洗涤时需要使用分液的方法分离出有机层，使用的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗；
（3）异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键，导致异丙醇的沸点升高；
（4）(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH，根据质量守恒还会生成水，化学方程式：(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O；
（5）KN3不溶于乙醚，(CH3)2CHOH、(CH3)2CHONO与乙醇、乙醚混溶，故纯化KN3粗产品的方法是使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3；利用晶体X射线衍射可测定晶体结构，故测定KN3晶体结构的方法是X射线衍射；
（6）N的中心原子N原子的价层电子对数为2＋=2，孤电子对数为0；由图可知，KN3晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个N、在xz平面由4个N，故每个K+周围离最近且相等的N共有8个。
17．(1) 分液漏斗 水浴加热
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)吸收逸出的氯气尾气，防止污染空气
(4)向试管1加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解；待试管2冷却后，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解
(5) sp3 三角锥形
(6)(2ab–5cv)/50
(7)杀菌消毒
【分析】本实验的目的是制备KClO3和NaClO，并探究两者氧化性强弱，装置a中用浓盐酸和二氧化锰共热制取Cl2，然后Cl2与KOH溶液在热水浴条件下反应制备氯酸钾，剩余的Cl2在冰水浴中与NaOH溶液反应制备次氯酸钠，氯气有毒，装置d中浸有Na2S2O3溶液的棉花和盛放NaOH溶液目的是为了吸收过量的氯气，防止污染空气，据此分析解答。
【详解】（1）根据仪器结构可知，盛放9 ml•L−1盐酸的仪器名称是分液漏斗；由分析可知Cl2与KOH溶液在热水浴条件下反应制备氯酸钾，故b中采取的加热方式是水浴加热；
（2）c中Cl2在冰水浴中与NaOH溶液反应制备次氯酸钠，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（3）根据分析可知，浸有Na2S2O3溶液的棉花的作用是吸收逸出的氯气尾气，防止污染空气；
（4）向试管1加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解；说明未被KClO3氧化，待试管2冷却后，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，说明被NaClO氧化为，即可证明该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO；
（5）ClO-与ClO的中心原子的价层电子数分别为：、，故中心原子Cl都是sp3杂化；ClO中含有1个孤电子对，其空间结构为三角锥形；
（6）根据氧化还原反应得失电子守恒可知关系式：NaClO~Na2SO3和2KMnO4~5Na2SO3.则ab=25c(NaClO)+×cv，得c(NaClO)=ml·L-1；
（7）NaClO具有强氧化性，是“84消毒液”的主要成分，在生产生活中可用于杀菌消毒。
18．(1) 正四面体
(2) 恒压滴液漏斗 除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化
(3)避免产品中混入铁粉
(4)3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH其他合理答案也可
(5)pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀
(6) 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 88.9
【分析】制备八水合磷酸亚铁，因为亚铁离子容易被氧化，同时为防止引入新杂质，应用维生素C作底液，制备的原理是3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O =Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3OOH，据此分析；
【详解】（1）基态铁原子价电子排布式为3d64s2，则Fe2+价电子排布式为3d6，价电子轨道式为；PO中中心原子P有4个σ键，孤电子对数为=0，价层电子对数为4，因此PO的空间构型为正四面体形；故答案为PO；正四面体形；
（2）根据仪器a的特点，仪器a名称为恒压滴液漏斗；因为Fe2+容易被氧气氧化，因此配制时，需要将蒸馏水事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化；故恒压滴液漏斗；除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化；
（3）维生素C具有还原性，可以防止Fe2+被氧化，铁粉也能与Fe3+反应生成Fe2+，但铁粉为固体，使得制备的八水合磷酸亚铁中混有杂质，故答案为避免产品中混入铁粉；
（4）八水合磷酸亚铁难溶于水和醋酸，因此生成八水合磷酸亚铁的离子方程式为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH；故答案为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH；
（5）合成时需保持pH为6左右的原因是pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀；故答案为pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀；
（6）八水合磷酸亚铁溶于无机酸，然后用高锰酸钾溶液滴定，利用酸性高锰酸钾溶液的氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原成Mn2+，根据化合价升降、原子守恒和电荷守恒，其反应离方程式为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；根据离子方程式可知： n(Fe2+)×1=n(KMnO4)×5，n(Fe2+)=20.00mL×10-3L/mL×0.1000ml/L×5，即32.00g中含有Fe3(PO4)2·8H2O 的质量为m[Fe3(PO4)2·8H2O]= 20.00mL×10-3L/mL×0.1000ml/L×5××502g/ml×，100mL2.00ml/L硫酸亚铁全部转化成八水合磷酸亚铁的理论质量为100mL×10-3L/mL×2.00ml/L××502g/ml，则本实验产品的产率为≈88.9%；故答案为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；88.9%。