高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构第一课时同步训练题

第1课时 杂化轨道理论与分子空间结构

必备知识基础练A级

1. [2023南京外国语学校高二检测]能正确表示中碳原子的成键方式的示意图为(  )

A.

B.

C.

D.

2. [2023南通一中高二检测]用鲍林的杂化轨道理论解释甲烷分子的正四面体结构，下列说法不正确的是(  )

A. C原子的四个杂化轨道的能量一样

B. C原子的 杂化轨道之间夹角一样

C. C原子的4个价电子分别占据4个 杂化轨道

D. C原子有1个 杂化轨道由孤电子对占据

3. [2023扬州一中高二检测]下列分子中的碳原子采用杂化的是(  )

A.  B.  C.  D.

4. [2023苏州一中高二检测]下列推断正确的是(  )

A. 为三角锥形分子

B. 的电子式为，呈平面正方形结构

C. 分子中的4个 键都是由氢原子的 轨道与碳原子的 轨道形成的  键

D. 乙炔分子为直线形，有2个  键相互垂直

5. [2023秦淮中学高二检测]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：

（1） 甲醛分子中碳原子的杂化方式是，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）。

①单键 ②双键 键 键 键和 键

6. 根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空。

（1） 分子的空间结构为，其中的杂化轨道类型为。

（2） 分子中C原子的杂化轨道类型是。

（3） 中C原子的杂化轨道类型为。

关键能力提升练B级

7. 在分子中，键采用的成键轨道是(  )

A.  B.  C.  D.

8. [2023苏州市实验中学高二检测]下列分子所含原子中，既有杂化，又有杂化的是(  )

A. 乙醛 B. 丙烯腈

C. 甲醛 D. 丙炔

9. 氨基乙酸用于有机产品的合成、工业洗涤剂中间体以及生化研究。下列说法正确的是(  )

A. 碳、氮原子的杂化类型相同

B. 氨基乙酸中 原子的价电子对数为4

C. 氨基乙酸分子中所含  键的物质的量为

D. 氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内

10. [2023扬州中学高二检测]杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。下列关于、、杂化轨道的夹角的比较正确的是(  )

A. 杂化轨道的夹角最大 B. 杂化轨道的夹角最大

C. 杂化轨道的夹角最大 D. 、 、 杂化轨道的夹角相等

11. [2023苏州实验中学高二检测]下列说法正确的是(  )

A. 有机物 中C的杂化类型有 和 ，其中有2个  键，7个  键

B. 单质分子一定是双原子分子

C. 的电子排布式为

D. 已知 的 轨道和 轨道可以形成 杂化轨道，则 的空间结构为正四面体形

12. [2023南京外国语学校高二检测]在乙烯分子中有5个 键、一个 键,它们分别是(  )

A. 杂化轨道形成  键、未杂化的 轨道形成  键

B. 杂化轨道形成  键、未杂化的 轨道形成  键

C. 之间是 形成的  键, 之间是未参加杂化的 轨道形成的  键

D. 之间是 形成的  键, 之间是未参加杂化的 轨道形成的  键

13. [2023淮安一中高二检测]判断下列中心原子的杂化轨道类型（点“”的原子为中心原子）。

14. [2023辽宁朝阳统考期末]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、、、中，的第一电离能最大，原因是；

C、、均能形成 键，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）。

．离子键 键 键

（2） 分子式为的物质有多种，他们分别是氰胺、碳化二亚胺、、等物质。

① 氰胺的电子式为。

② 碳化二亚胺的结构简式为，该分子中和C的杂化方式分别为、。

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

学科素养创新练C级

15. [2023泰州中学高二检测]氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式如下。

它是经国家批准使用的植物生长调节剂。

（1） 氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为

。

（2） 氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有，羰基碳原子的杂化轨道类型为。

（3） 已知，可用异氰酸苯酯与氯氨基吡啶反应生成氯吡苯脲。

反应过程中，每生成氯吡苯脲，断裂 键，断裂 键。

（4） 膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，有、、等。

① 请用共价键的相关知识解释分子比分子稳定的原因：。

② 、、分子的空间结构分别是，中心原子的杂化类型分别是。

第1课时 杂化轨道理论与分子空间结构

A级 必备知识基础练

1. D

[解析]碳原子的轨道与轨道形成4个等性的杂化轨道，因此碳原子4个价电子分别占在4个杂化轨道上，且自旋状态相同。

2. D

[解析]在原子的杂化轨道上各有1个电子，没有孤电子对。

3. C

4. D

[解析]选项，为平面三角形，错误；选项，为正四面体结构，错误；选项，分子中的4个键都是氢原子的轨道与碳原子的杂化轨道形成的 键，错误。

5. （1） ; 甲醛分子的空间结构为平面三角形

（2） ②⑤

6. （1） 三角锥形;

[解析]中原子上价电子对数为4，有3个 键，有1个孤电子对，的杂化方式为杂化，分子的空间结构为三角锥形。

（2）

[解析]的结构式为，原子形成2个 键，无孤电子对，所以为杂化。

（3） 、

[解析]的结构式为，分子中甲基上的碳原子采用杂化，羧基中的碳原子采用杂化。

B级 关键能力提升练

7. C

[解析]原子为杂化，溴原子的价电子排布式为,溴原子的轨道上的单电子参与成键，故键采用的成键轨道是。

8. A

[解析]乙醛中甲基的碳原子采取杂化，醛基中的碳原子采取杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取杂化，另一个碳原子采取杂化；甲醛中碳原子采取杂化；丙炔中甲基的碳原子采取杂化，碳碳三键中两个碳原子均采取杂化。

9. B

[解析]氨基乙酸分子中氮原子是杂化，而碳原子是、杂化，错误；1个氨基乙酸分子中存在2个键、1个键，原子上含有1对孤电子对，价电子对数 键数孤电子对数，则原子的价电子对数为4，正确；氨基乙酸分子中共含有 键，错误；由于氮原子为杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，错误。

10. A

[解析]、、杂化轨道的夹角分别为、 、 ，故项正确。

11. D

[解析]项，双键两端的原子均采取杂化，甲基中的采取杂化，中有8个 键、1个 键，项错误；为三原子分子，项错误；的电子排布式为，项错误；联想的空间结构可判断的空间结构为正四面体形，项正确。

12. A

[解析]乙烯中存在4个键和1个碳碳双键，没有孤电子对，价层电子对数为3，则原子采取杂化，之间是形成的 键，碳碳双键之间有1个是形成的 键，还有1个是未参加杂化的轨道形成的 键，故选。

13. ; 3; 4; 4; 4;;;;;

14. （1） 能级半充满，能量较低较稳定，且半径小于;原子半径大，能级电子云肩并肩重叠少;

[解析]同周期从左往右，第一电离能有增加的趋势，但由于原子的能级是半充满的稳定结构，所以其第一电离能比其后的大；和是同主族元素，的半径小于，失去一个电子比困难，所以的第一电离能大于，因此这四种元素中，第一电离能最大的是；原子半径大，能级电子云肩并肩重叠少，所以一般不能形成 键；单键为 键，双键中一个为 键，另一个为 键。该分子中存在 键和 键，不存在离子键，故选。

[解析]氰胺是氰基和氨基结合而成的，结构简式为，氰基中的和之间是三键，氨基中和之间是单键，氰基的和氨基的间共用一对电子，保证了各原子都达到稳定结构，则氰胺的电子式为。

② ;

[解析]碳化二亚胺中每个原子的 键电子对数为2，孤电子对数为1，所以原子的杂化方式为，原子的 键电子对数为2，没有孤电子对，所以原子的杂化方式为。

;

[解析]分子式为的、的分子结构均为三元环，分子中的两个原子杂化方式不同，则分子中两个氮原子间是单键，结构简式为，中的两个原子杂化方式相同，则两个氮原子间是双键，其结构简式为。

C级 学科素养创新练

15. （1） 1

[解析]根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是，所以未成对电子数为1。

（2） 、;

[解析]根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个 键，孤电子对数为1，采取杂化，剩余1个氮原子形成2个 键，孤电子对数为1，采取杂化；羰基碳原子形成3个 键，无孤电子对，采取杂化。

（3） 1; 1

[解析]由于 键比 键稳定，根据化学方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的键中的 键和氯氨基吡啶分子中的键。

（4） ① 键的键能大于键的键能

[解析]、属于同周期元素，的原子半径小于，键的键能大于键的键能，所以分子比分子稳定。

② 形、三角锥形、直线形;、、

[解析]分子中原子的价电子对数是4，孤电子对数为2，所以其空间结构为形，原子采取杂化；分子中原子的价电子对数是4，孤电子对数为1，所以其空间结构为三角锥形，原子采取杂化；分子中原子的价电子对数是2，不含孤电子对，所以其空间结构为直线形，原子采取杂化。