化学选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构第一课时免费课时训练

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1．有关原子杂化的说法正确的是( )
A．空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以sp3杂化
B．苯分子中的碳原子以sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道也形成σ键
C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键
D．只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同
2．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( )
A．sp1杂化B．sp2杂化
C．sp3杂化 D．sp4杂化
3．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
4．下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( )
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BCl3 D．C2H4与C2H2
5．下列分子的空间构型为平面三角形的是( )
A．CO2 B．H2O
C．CH2O D．NH3
6．下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是( )
A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4
7．对SO2与CO2说法正确的是( )
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp1杂化
C．硫原子和碳原子上都没有孤对电子
D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构
8．已知在CH4中，C—H键间的键角为109.5°，NH3中，N—H键间的键角为107.3°，H2O中O—H键间的键角为104.5°，则下列说法中正确的是( )
A．孤对电子与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B．孤对电子与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C．孤对电子与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D．题干中的数据不能说明孤对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
9．如图在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
10．关于原子杂化轨道的说法正确的是( )
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体形
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合形成的一组能量相同的新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
11．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是( )
A．O原子发生sp1杂化
B．O原子与H、Cl都形成σ键
C．该分子为直线形分子
D．该分子电子式是
12．了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( )
A．烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化成键
B．炔烃分子中的碳碳叁键由1个σ键、2个π键组成
C．苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D．甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键
二、非选择题
13．(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个________，形成的4个杂化轨道中，只有________个含有未成对电子，所以只能与________个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道有一对________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。
(2)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
14．X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为X________；Y________；Z________；
(2)用价电子对互斥理论判断：
15.A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：
(1)比较C、D对应氢化物的稳定性______________(填分子式)。
(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是________(填分子式)，它的电子式为________。
(3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是________(填离子符号)。
(4)B的氢化物的空间构型是________。
16．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置分别为_________________、_________________。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_______；该分子的中心原子以_______杂化，分子构型为_______。
(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以________杂化，分子构型为________。
(4)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子构型为V形的是________(写分子式)。
一些典型的空间构型
1、【C】 A项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B项，苯分子中的碳原子发生sp2杂化，碳原子之间以sp2杂化轨道形成σ键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成π键；D项，分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。
2、【D】 np轨道有三个：npx、npy、npz，当 s轨道和p轨道杂化时只有三种类型：①sp1杂化：即一个s轨道和一个p轨道的杂化；②sp2杂化：即一个s轨道和两个p轨道的杂化；③sp3杂化：即一个s轨道和三个p轨道的杂化。
3、【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。
4、【B】 A选项中CO2中心原子为sp1杂化，SO2中心原子为sp2杂化，A不正确；B选项中，CH4、NH3中心原子均为sp3杂化，B正确；C选项BeCl2中心原子为sp1杂化，BCl3中心原子为sp2杂化，C不正确；D选项C2H2中心原子为sp1杂化，C2H4中心原子为sp2杂化，D不正确。
5、【C】CO2是线形结构，A错；H2O是V形结构，B错；NH3是三角锥形结构，D错。
6、【B】 H2S中S原子与H2O中O原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结构相似。
7、【D】 CO2中碳原子是sp1杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是sp2杂化，是V形结构，有1对孤对电子。
8、【A】 电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子>孤对电子与成键电子对>成键电子对与成键电子对。
9、【A】 乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键。
10、【C】 中心原子采取sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s与三个2p轨道杂化而成的。AB3型的共价化合物，A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
11、【B】HClO分子的结构式为H—O—Cl，O原子应为sp3杂化，形成4个杂化轨道，其中有2个是孤对电子，另2个杂化轨道分别与H原子和Cl原子各形成1个σ键。因为O原子是sp3杂化，所以分子构型为V形，其电子式为，故B项正确。
12、【D】 甲苯分子中，苯环上的碳原子都采用sp2杂化，但甲基上的碳原子采用sp3杂化，D错。
13、【 (1)sp3杂化轨道 3 3 孤对电子
(2)sp3 H3O＋分子中有一对孤对电子，H2O分子中有两对孤对电子，对形成的H—O的排斥力H2O大于H3O＋，造成H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大】
解析： (1)在形成NH3分子时，氮原子的2p轨道和2s轨道发生sp3杂化，形成4个杂化轨道，，含有一对孤对电子，3个未成键的单电子，可以与3个氢原子形成3个σ键。
(2)H3O＋中O原子的价电子数为6＋2＝8个，价电子对为4对，所以杂化方式为sp3杂化；H3O＋中只有一对孤对电子，H2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力H2O大于H3O＋，使得H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。
14、 (1)H C S
(2)
【解析】 X原子的K层(第一层)的电子数只有一个，可知X为氢原子；Y位于X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比K层多2个，则其原子结构示意图为，故Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个，且原子序数：Z>Y，则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S，YZ2为CS2。
15、 (1)H2O(3)Al3＋ (4)正四面体形
【解析】 A、C能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数A16、 (1)第2周期ⅥA族 第3周期ⅥA族
(2)SO2 sp2 V形
(3)SO3 sp2 平面三角形
(4)H2O2 H2O
【解析】 根据氢化物化学式H2X，知eq \f(M（X）,M（X）＋2)×100%＝88.9%，M(X)≈16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，其氧化物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。X元素为O，与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性键“—O—O—”。
物质
价电子对数
轨道杂化形式
分子的形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
YZ2
物质
价电子对数
轨道杂化形式
分子的形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
2
2
sp3
V形
YZ2
2
0
sp1
直线形