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    人教版高中化学选择性必修2基础课时落实7杂化轨道理论简介含答案 试卷

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    人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质免费课后作业题

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    这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质免费课后作业题,共9页。
    基础课时落实() (建议用时:40分钟)[基础过关练]1下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是(  )A杂化前后的轨道数不变但轨道的形状发生了改变Bsp3sp2sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°180°C四面体形三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道解释D杂化轨道全部参与形成化学键D [杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等,杂化后轨道的形状发生变化,A正确;sp3sp2sp杂化轨道的空间结构分别为正四面体形、平面三角形和直线形,因此其杂化轨道的夹角分别为109°28120°180°B正确;部分四面体形、三角锥形和V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释,如甲烷分子、氨分子、水分子,C正确;杂化轨道可以部分参与形成化学键,如NH3N原子采取sp3杂化,形成了4sp3杂化轨道,但是只有3个杂化轨道参与形成化学键,D错误。]2下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是(  )ACH4分子中的sp3杂化轨道是由4H原子的1s轨道和C原子的2p轨道杂化形成B杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对CSF2C2H6分子中的中心原子SC都是通过sp3杂化轨道成键D苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键苯环中存在6个碳原子共有的大πA [CH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子的12s轨道和32p轨道杂化形成,A错误。杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对,B正确。SF2分子的中心原子S的价层电子对数为2×(62×1)4,所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化;C2H6分子的中心原子C的价层电子对数为4×(44×1)4,所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化,C正确。苯分子中的6个碳原子全部以sp2方式杂化,每个碳原子形成3sp2杂化轨道,其中1个与氢原子形成σ键,另外2个与相邻碳原子形成σ键,每个碳原子剩余1个未杂化的2p轨道,6个碳原子未杂化的2p轨道共同形成1个大π键,D正确。]3下列图形表示sp2杂化轨道的电子云轮廓图的是(  )A   B    C    DD [A项,杂化轨道的空间结构为直线形,夹角为180°,共有2个杂化轨道,为sp杂化,错误;B项,未形成杂化轨道,错误;C项,杂化轨道的空间结构为正四面体形,共有4个杂化轨道,为sp3杂化,错误;D项,杂化轨道的空间结构为平面三角形,夹角为120°,共有3个杂化轨道,为sp2杂化,正确。]4甲烷分子(CH4)失去一个H形成甲基阴离子(CH)在这个过程中下列描述不合理的是(  )A碳原子的杂化类型发生了改变B粒子的形状发生了改变C粒子的稳定性发生了改变D粒子中的键角发生了改变A [CH4为正四面体结构,而CH为三角锥形结构,形状、键角、稳定性均发生改变,但杂化类型不变,仍是sp3杂化。]5SO2分子中分子的空间结构为VS原子采用sp2杂化那么SO2的键角(  )A等于120° B.大于120°C小于120° D.等于180°C [由于SO2分子的VSEPR模型为平面三角形,从理论上讲其键角应为120°,但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对,对其他的两个化学键存在排斥作用,因此分子中的键角要小于120°]6根据价层电子对互斥模型及原子的杂化轨道理论判断NF3分子的空间结构和中心原子的杂化方式为(  )A直线形sp杂化 B.平面三角形sp2杂化C三角锥形sp2杂化  D.三角锥形sp3杂化D [NF3分子中,中心原子N的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可推知中心原子N的杂化方式为sp3杂化,且有1个孤电子对,空间结构为三角锥形。]7氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂可以作为氯化剂和脱水剂下列关于氯化亚砜分子的VSEPR模型分子的空间结构和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(  )A四面体形三角锥形sp3B平面三角形Vsp2C平面三角形平面三角形sp2D四面体形三角锥形sp2A [SOCl2分子中S原子形成2S—Cl1S===O,价层电子对数=σ键数+孤电子对数=34,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,SOCl2分子的VSEPR模型为四面体形,且S原子含1个孤电子对,则其分子空间结构为三角锥形,A项正确。]8苯分子(C6H6)为平面正六边形结构下列有关苯分子的说法错误的是(  )A苯分子中的中心原子C的杂化方式为sp2B苯分子内的共价键键角为120°C苯分子中的碳碳键的键长均相等D苯分子的化学键是单双键相交替的结构D [由于苯分子的结构为平面正六边形,可以说明分子内的键角为120°,所以中心原子的杂化方式均为sp2杂化,所形成的碳碳共价键是完全相同的,碳碳键的键长完全相同。]9下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是(  )选项粒子空间结构杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp杂化BSO2VS原子采取sp3杂化CCO三角锥形C原子采取sp2杂化DC2H2直线形C原子采取sp杂化D [A项,SO3分子中硫原子的价层电子对数=3×(63×2)3,不含孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,错误;B项,SO2分子中硫原子的价层电子对数=2×(62×2)3,含1对孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为V形,错误;C项,CO中碳原子价层电子对数=3×(423×2)3,不含孤电子对,采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,错误;D项,乙炔(CHCH)分子中每个碳原子均形成2σ键和2π键,价层电子对数是2,为sp杂化,空间结构为直线形,正确。]10(1)(CN)2分子中各原子电子层均达到稳定的结构则碳原子杂化轨道类型为__________分子中含有的σ键与π键数目之比为________分子空间结构为______________________________(2)氮的最高价氧化物为无色晶体它由两种离子构成已知其阴离子空间结构为平面正三角形则其阳离子的空间结构为__________阳离子中氮的杂化方式为__________[解析] (1)(CN)2的结构式为NC—CN,其中1个碳原子与1个氮原子形成1个三键,与另一个碳原子形成1个单键,则C原子采取sp杂化;(CN)2分子中含有3σ键和4π键;由于2个碳原子均为sp杂化,故(CN)2是直线形分子。(2)氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成,其中阴离子空间结构为平面正三角形,化学式应为NO,则其阳离子的化学式为NONO中心原子N的价层电子对数为2×(512×2)2,所以阳离子中氮原子采取sp杂化,空间结构为直线形。[答案] (1)sp杂化 34 直线形 (2)直线 sp[拓展培优练]11下列说法中正确的是(  )APCl3分子是三角锥形结构这是因为P原子是以sp2杂化的结果Bsp3杂化轨道是由任意的1s轨道和3p轨道混合形成的4sp3杂化轨道C凡是中心原子采取sp3杂化的分子VSEPR模型都是四面体形DAB3型分子的空间结构必为平面三角形C [PCl3分子的中心原子P的价层电子对数为4,孤电子对数为1,采取sp3杂化,所以空间结构为三角锥形,A错误;能量相近的轨道可以形成杂化轨道,如2s2p轨道,1s轨道与2s2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,B错误;中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形,C正确;AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数有关,如BF3B原子没有孤电子对,为平面三角形结构,NH3N原子有1个孤电子对,为三角锥形结构,D错误。]12推理是学习化学知识的一种重要方法下列推理合理的是(  )ASO2中硫原子采取sp2杂化CO2中碳原子也采取sp2杂化BNH3分子的空间结构是三角锥形NCl3分子的空间结构也是三角锥形CH2O分子的键角是105°H2S分子的键角也是105°DPCl3分子中每个原子均达到8电子稳定结构BF3分子中每个原子也均达到8电子稳定结构B [二氧化碳分子中碳原子与氧原子形成2σ键且不含孤电子对,所以碳原子采用sp杂化而不是sp2杂化,A错误;NH3NCl3N原子都采用sp3杂化,都有1个孤电子对,所以分子空间结构都是三角锥形,B正确;S的电负性比O小,而且S原子半径较大,所以S原子对键合电子的吸引力小于O原子,所以H2S分子中成键电子对间的排斥力较小,键角也稍小,C错误;B原子的价电子数为3BF3分子中B原子与3F原子形成3个共用电子对,B原子未达8电子稳定结构,D错误。]13如图所示在乙烯分子中有5σ键和一个π它们分别是(  )Asp2杂化轨道形成σ未杂化的2p轨道形成πBsp2杂化轨道形成π未杂化的2p轨道形成σCC—H之间是sp2杂化轨道形成σC—C之间是未参加杂化的2p轨道形成πDC—C之间是sp2杂化轨道形成σC—H之间是未参加杂化的2p轨道形成πA [在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形,所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化,其中杂化轨道形成5σ键,未杂化的2p轨道形成π键。]14如图是甲醛分子的模型根据该图和所学化学知识回答下列问题:      甲醛分子的比例模型   甲醛分子的球棍模型(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________作出该判断的主要理由是___________________________________________________________________(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断其中正确的是________(填序号)单键 双键 σ键 π键 σ键和π(3)甲醛分子中C—HC—H间的夹角________(”“><)120°出现该现象的主要原因是____________________________[解析] (1)原子的杂化轨道类型不同,分子的空间结构也不同。由图可知,甲醛分子为平面三角形,所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。(2)醛类分子中都含有C===O,所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说,双键是σ键和π键的组合。(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—HC—H间的夹角小于120°[答案] (1)sp2杂化 甲醛分子的空间结构为平面三角形 (2)②⑤ (3)< 碳氧双键中存在π它对C—H的排斥作用较强15(1)As4O6的分子结构如图所示其中As原子的杂化方式为__________1 mol As4O6中含有σ键的物质的量为__________mol(2)AlHAl的轨道杂化方式为__________;列举与AlH空间结构相同的一种离子和一种分子:____________________(填化学式)(3)CH2===CH2、②CHCH、③、④HCHO四种分子均能与H2发生加成反应加成时这些分子中发生断裂的共价键的类型是__________这四种分子中碳原子采取sp2杂化的是__________(填序号)(4)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn原子的轨道杂化方式为__________SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角__________120°(>”“<)[解析] (1)根据As4O6分子结构示意图,As的价层电子对数=314,采取sp3杂化;1 mol As4O6中含有σ键的物质的量为3×4 mol12 mol(2)AlH中,Al的价层电子对数=4×(311×4)4,所以Al原子为sp3杂化;Al无孤电子对,AlH空间结构为正四面体形,所以与AlH空间结构相同的离子有NHBH等,分子有CH4等。(3)发生加成反应时破坏的均是π键,四种分子的碳原子轨道杂化类型分别为sp2spsp2sp2(4)由价层电子对互斥模型可知,SnBr2分子中Sn原子的价层电子对数=2×(41×2)3Sn原子的轨道杂化方式为sp2VSEPR模型为平面三角形,中心Sn原子含有1个孤电子对,故SnBr2的空间结构为V形,孤电子对的斥力使SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角减小,小于120°[答案] (1)sp3 12 (2)sp3 NH CH4(3)π键 ①③④ (4)sp2 <16(素养题)(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示:SO的空间结构是________其中S原子的杂化轨道类型是________;基态O原子的价层电子排布图为_______________________________________(2)气态SO3分子的空间结构为________;将纯液态SO3冷却到289.8 K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体其结构如图所示此固态SO3S原子的杂化轨道类型是________(3)已知ClOV中心原子氯原子周围有四个价层电子对ClO的中心原子氯原子的杂化轨道类型为__________(4)二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂常用于污水处理纳米TiO2催化的一个实例如图所示化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为__________化合物乙中采取sp3杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为__________[解析] (1)SOS形成4σ键,孤电子对数是0,因此价层电子对数为4SO的空间结构是正四面体形,杂化轨道数=价层电子对数=4,即S原子的杂化类型为sp3杂化;基态O原子的价层电子排布为2s22p4,故价层电子排布图是(2)SO3中心原子S的价层电子对数为3没有孤电子对SO3的空间结构为平面三角形;图中固态SO3S原子形成4个共价单键其杂化轨道类型是sp3杂化(3)ClO的中心原子氯原子周围有4个价层电子对故氯原子的杂化轨道类型为sp3杂化(4)苯环上的6个碳原子是sp2杂化羰基上的碳原子也是sp2杂化因此化合物甲中共有7个碳原子采取sp2杂化;乙分子中采取sp3杂化的原子有苯环侧链上的CNO同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势由于N元素的2p轨道为半充满状态较稳定N的第一电离能大于O因此第一电离能由小到大的顺序是C<O<N[答案] (1)正四面体形 sp3杂化 (2)平面三角形 sp3杂化(3)sp3杂化 (4)7 C<O<N 

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