选择性必修2分子的空间结构课时训练

2.1.2分子的空间结构同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．胍(  )是一元强碱，所有原子均在同一平面内，其盐酸盐(  )是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是

A．胍中N原子杂化方式不同 B．胍分子中存在大π键

C．胍中含有的化学键均为极性键 D．胍暴露在空气中易变质

2．下列说法中正确的是

A．NF3和CH2Cl2是中心原子杂化类型相同的极性分子

B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′

C．焰色反应与电子跃迁有关，是化学变化

D．所有的共价键都有方向性

3．的综合利用是实现“双碳”的重要手段。利用钌(Ru)基催化剂将转化为有机原料甲酸的反应机理按照反应I、II、III依次进行，如图所示。

下列说法错误的是

A．为该反应的催化剂

B．反应II中发生了还原反应

C．生成HCOOH总反应的原子利用率为100%

D．反应过程中C原子的杂化方式发生了变化

4．下列各项叙述中，正确的是

A．SO2分子的空间构型与它的VSEPR模型一致

B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第I A族，是s区元素

C．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可以相同

D．s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性不相同

5．硝酸盐是大气气溶胶中的一种重要无机组分，有文献报告气溶胶中会发生硝酸盐损耗，其反应原理为，HA代表有机酸。若有机酸的酸性越强，则硝酸盐损耗进行的程度越大。下列说法错误的是

A．该反应为熵增过程

B．气溶胶可产生丁达尔效应

C．硝酸盐损耗程度：甲酸<乙酸

D．的空间结构为平面三角形

6．二氟卡宾(：)作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以生成，反应历程如图所示：

下列叙述错误的是

A．中C原子为杂化，1个分子中存在3个键，1个键

B．和生成反应的

C．决定整个反应速率的步骤是

D．上述反应历程中存在S—S的断裂和生成

7．工业制取的主要反应为。下列说法正确的是

A．中子数为10的氧原子： B．价层电子排布式为

C．分子空间构型为直线形 D．硫原子结构示意图：

8．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是

A．WZ的水溶液呈碱性

B．电负性：Z>Y>X>W

C．YZ3分子的空间构型为平面三角形

D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

9．金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，下列有关说法正确的是

A．钛元素位于元素周期表中的ds区

B．钛原子核外有22种空间运动状态

C．磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，的空间构型是正四面体形

D．）是一种储氢材料，B原子的杂化方式是sp2

10．法匹拉书常用于治疗流感，其结构如下图所示，下列有关说法正确的是

A．法匹拉韦属于氨基酸

B．法匹拉韦的分子式为C5H4FN3O2

C．法匹拉韦分子中的碳原子杂化方式为sp2、sp3

D．法匹拉韦分子只能跟酸反应，不能与碱反应

二、填空题

11．氮是地球上极为丰富的元素。

(1)下列氮原子的能量最低的是___________。

A． B． C． D．

(2)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一，有关理论认为N2O与CO2具有相似的结构(包括电子式)；已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为           ，其空间构型是           。

(3)肼(N2H4)可作火箭燃料，其分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物，则其分子中氮原子的杂化轨道类型是           。

(4)氮可以形成多种离子，如N3-、NH、N、NH、N2H、N2H等，已知N2H与N2H是由中性分子结合质子形成的，类似于NH，因此有类似于 NH的性质。

①写出N2H的结构式并用“→”标出配位键           。

②N2H在足量碱性溶液中反应的离子方程式：           。

(5)I(可看成II)属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I的空间构型为           。

(6)据报道，美国科学家卡尔•克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形，如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键，则“N5”分子碎片所带电荷是           。

12．Ⅵ族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

(1)S单质的常见形式是，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是       ；

(2)Se的核外电子的排布式为       ；

(3)气态分子的立体构型为       ，离子的立体构型为       ；

(4)O的非金属性比S       (填“强”或“弱”)，举一个化学方程式说明：       。

13．C、O、S、、、等元素的单质及化合物在诸多领域都有广泛应用。回答下列问题：

(1)元素在元素周期表的位置是       ，基态原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是       ，基态原子的简化电子排布式为       。

(2)基态S原子的价层电子轨道表示式为       ，属于       分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)的键角       的键角(填“>”、“<”或“=”)，理由是      

(4)琥珀酸亚铁片是预防和治疗缺铁性贫血的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是       。比的离子半径小，原因是       。

14．丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，H2NCH2COOH中N原子的杂化轨道类型为           杂化，C原子的杂化轨道类型为           杂化

15．2022年央视春晚的舞蹈剧《只此青绿》灵感来自北宋卷轴画《千里江山图》，该卷长11.91米，颜色绚丽，由石绿、雌黄、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成。颜料中经常含有铜、锌、钛、铁等元素。

(1)写出Zn所在元素周期表中的分区是       区；基态Ti原子的价电子排布式       ；基态核外电子的空间运动状态有       种，基态铁原子处在最高能层的电子的电子云形状为       。

(2)、、的键角由大到小的顺序为       。

(3)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图所示。

①M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为       。

②M分子中共提供6个杂化轨道，则铁原子可能的杂化方式为       (填序号)。

A．    B．    C．    D．

16．二氧化钛、四氯化钛、钛酸钡等钛及其化合物在人们的生活中起着十分重要的作用，应用极广。回答下列问题：

(1)基态钛原子的价电子排布式为       ，基态中的核外电子有       个空间运动状态。

(2)是一种储氢材料，可由和反应制得。

①由和构成，的空间构型是       ，B原子的杂化轨道类型是       ，中各元素的电负性大小顺序为       。

②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物，M逐级失去电子的部分电离能如下表所示，M是       填元素符号。

17．NH4H2PO4中，P的           杂化轨道与O的2p轨道形成           键。

18．某化学研究员设计了一种结构有趣的“糖葫芦”分子，结构如图。回答下列问题：

(1)该“糖葫芦”分子所含的元素C、N、O、P中，N的第一电离能最大，原因是           ；C、N、O均能形成键，P只能形成键不能形成键，原因是           ；该分子中一定不存在的作用力是           (填字母)。

a．离子键    b．键    c．键

(2)分子式为的物质有多种，他们分别是氰胺、碳化亚胺、M、R等物质。

①氰胺的电子式为           ，分子中最多有           个原子共面。

②碳化二亚胺的结构简式为HN=C=NH，该分子中N和C的杂化方式分别为           、           。

③M、R的分子结构均为三元环，M分子中的两个N原子杂化方式不同，R中的两个N原子杂化方式相同，分别写出M、R的结构简式：           、           。

19．填空。

(1)中的化学键从形成过程来看，属于           (填“σ”或“π”)键。

(2)和分子中C原子的杂化方式分别为           和           。

(3)分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目分别为___________。

A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键

C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键

(4)有两种活性反应中间体粒子，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微粒的球棍模型，写出相应的化学式：

甲：           ，乙：           。

20．元素与N同族，预测的氢化物分子的立体构型为       。

三、实验题

21．Ⅰ.ClO2是国际公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，高浓度时极易爆炸，极易溶于水，遇热水易分解。实验室可用如图所示的装置制备ClO2(装置A的酒精灯加热装置略去)。回答下列问题：

(1)下列关于ClO2分子结构和性质的说法错误的是      

A．分子中只含键    B．分子具有极性    C．分子的空间结构为V形

(2)实验开始即向装置A中通入氮气，目的是      

(3)装置A中反应的化学方程式为       ，装置B的作用是       。

(4)装置D中吸收尾气的反应也可用于制备NaClO2，反应的离子方程式为      

Ⅱ.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。

(5)R中一个阴离子中的键总数为       个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，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)，则中的大键应表示为       。图中虚线代表氢键，其表示式为、       、      

22．研究小组以(绿色固体)、等物质为原料制备无水(紫色固体，易升华)，制备装置如图所示(夹持装置略)。

(1)仪器A的名称为       。

(2)B处的装置为       (填选项)，装的药品为       。

(3)本实验持续通入的目的有赶走体系中原有的空气、       。

(4)反应管的温度升到时发生反应，生成和(光气)，其化学方程式为       。有剧毒，与水反应生成两种酸性气体，分子中原子的杂化方式为       ，C装置中生成的盐是       (填化学式)。

(5)反应管右端有在加热炉外，其作用是       。

(6)反应完成后，得到固体产品。则该实验的产率为       。[已知的式量为152；的式量为158.5]

23．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。某化学兴趣小组在实验室制取氯水和氯酸钾，并进行相关实验。

Ⅰ.用如图所示实验装置制取氯水和氯酸钾。

(1)氯酸钾中氯原子的杂化方式为       ，装置A圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为       。

(2)在确保KOH溶液完全反应的条件下，若对调装置B和C的位置，C中氯酸钾的产率会       (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是       。

Ⅱ.测定从装置C试管中分离得到的粗产品中的质量分数(粗产品中混有的杂质是和)；碱性条件下，氧化性较弱，不能氧化。测定粗产品中的纯度的实验过程如下：

步骤1：取3.00g样品溶于水配成250mL溶液。

步骤2：取25.00mL溶液于锥形瓶中，KOH溶液调节pH，然后滴加过量H2O2溶液充分振荡以除尽ClO-。然后煮沸溶液1~2min，冷却。

步骤3：将溶液转移到碘量瓶中(如图)加将溶液调至弱酸性，加过量的的KI溶液，加盖水封、于暗处放置5min。

步骤4：以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定碘量瓶中的溶液至终点，平行操作三次。平均消耗溶液。相关反应为。

(3)步骤2中，煮沸溶液1~2min的目的是       。

(4)步骤3发生反应的离子方程式为       。

(5)使用碘量瓶时，加盖水封的目的是       。

(6)粗产品中的质量分数为       。(保留三位有效数字)

参考答案：

1．B

2．A

3．A

4．C

5．C

6．C

7．A

8．B

9．C

10．B

11．(1)B

(2)          直线形

(3)sp3杂化

(4)         

(5)V形

(6)+1

12．(1)杂化

(2)

(3)     平面正三角形     三角锥形

(4)     强     /

13．(1)     第4周期第IB族     球形    

(2)          极性

(3)     ＞     中心原子发生杂化，键角为

(4)     基态的价层电子排布式为，轨道处于半充满状态，与相比，更稳定     两种离子的核电荷数相同，核外电子数比的少，半径更小

14．     sp3     sp3 、sp2

15．(1)     ds          14     球形

(2)

(3)          D

16．(1)          9

(2)     正四面体形               Mg

17．     sp3     σ

18．(1)     2p能级半充满，半径小于P的     P原子半径大，3p能级电子云肩并肩重叠少     a

(2)          4

          sp         

19．(1)

(2)     sp    

(3)D

(4)         

20．三角锥形

21．(1)A

(2)稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸

(3)          作安全瓶

(4)

(5)     5          (H3O+)O-H…N()     ()N-H…N()

22．(1)三颈烧瓶

(2)     b     无水CaCl2

(3)将气态四氯化碳吹入管式炉

(4)     Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2     sp2     Na2CO3和NaCl

(5)使CrCl3凝华

(6)80%

23．(1)     sp3     MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)     减小     浓盐酸具有挥发性，A装置中挥发出来的HCl，会消耗C装置中的KOH

(3)除去溶液中过量的H2O2，防止干扰后续实验

(4)

(5)防止碘挥发损失

(6)20.4%(或0.204)