2022年高三化学寒假同步测试卷：04分子的立体构型 Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假同步测试卷：04分子的立体构型 Word版含答案，共1页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．以下分子或离子的构型为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是( )
①CH4 ②NHeq \\al(＋,4) ③CH3Cl ④P4 ⑤SOeq \\al(2－,4)
A．①②④B．①②③④⑤
C．②③ D．①②⑤
2．次氯酸具有很强的氧化性，下列有关说法正确的是( )
A．该分子的电子式是Heq \\al(·,·)Oeq \\al(·,·)Cl B．氧原子与H、Cl都形成π键
C．氧原子发生sp杂化 D．该分子为V形分子
3．下列分子中的立体结构模型正确的是( )
A．CO2的立体结构模型：
B．H2O的立体结构模型：
C．NH3的立体结构模型：
D．CH4的立体结构模型：
4．下列物质中含有配位键的是( )
①N2Heq \\al(＋,5) ②CH4 ③OH－ ④NHeq \\al(＋,4) ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O＋ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦
C．①④⑤⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
5．水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的是( )
A．氧原子的杂化类型发生了改变
B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变
D．微粒中的键角发生了改变
6．下列过程与配合物的形成无关的是( )
A．除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液
B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
7．甲醛分子的结构式为CHHO，下列描述正确的是( )
A．甲醛分子中有4个σ键
B．甲醛分子中的碳原子为sp3杂化
C．甲醛分子中的氧原子为sp杂化
D．甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面
8．若ABn分子的中心原子A上没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
A．若n＝2，则分子的立体构型为V形
B．若n＝3，则分子的立体构型为三角锥形
C．若n＝4，则分子的立体构型为正四面体形
D．以上说法都不正确
9．下列分子中，中心原子的杂化类型相同，分子空间构型也相同的是( )
A．H2O、SO2 B．BeCl2、CO2
C．H2O、NH3 D．NH3、CH2O
10．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
11．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2中的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为( )
A．Cu2＋、NH3、2＋、4 B．Cu＋、NH3、1＋、4
C．Cu2＋、OH－、2＋、2 D．Cu2＋、NH3、2＋、2
12．下列说法正确的是( )
A．BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
C．NHeq \\al(＋,4)的电子式为，离子为平面正方形结构
D．PCl3和NH3都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用
13．下列说法中正确的是( )
A．PCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形
14．下列有关杂化轨道的说法中，不正确的是( )
A．同一原子中能量相近的某些原子轨道，在成键时能发生杂化得到能量相同的新轨道
B．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
C．原子轨道的数目在杂化前后可以相等，也可以不等
D．杂化轨道既可用来形成σ键，又可用来容纳孤电子对
15．某物质的实验为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )
A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B．该配合物的中心原子是Cl－
C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位
D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
16．下列说法正确的是( )
A．NH4NO3和Na2O2都既有配位键又有离子键
B．[Ag(NH3)2]OH和KAl(SO4)2·12H2O都属于配合物
C．[Cu(H2O)4]2＋离子中H提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道
D．H＋和H2O形成H3O＋时，形成的配位键可表示为
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)下面的表格是元素周期表的一部分，其中的序号对应的是元素。
请回答下列问题：
(1)按原子轨道的重叠方式看，元素①③形成的相对分子质量最小的分子中含________键；元素⑤和⑧形成的化学键类型为________。
(2)某元素的价电子排布式为nsnnpn＋1，该元素与元素①形成的气态化合物分子的空间构型为________。
(3)表中某元素最外电子层上p电子数比s电子数少1，则该元素的元素符号为________。
(4)②④⑤⑥四种元素的第一电离能由大到小的顺序是(填序号)________。
(5)元素⑨的价电子排布式为________。
18．(12分)已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。
②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形()。
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是________(填分子式)，该分子空间构型是________________。
(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：
________________________________________________________________________。
(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是________________________。
19．(12分)有A、B、C、D、E五种短周期元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有两个不成对的电子；D、E原子核内各自的质子数与中子数相等；B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的质量比为7∶8，E与B的质量比为1∶1。试回答：
(1)写出D元素基态原子的电子排布式：________________________。
(2)B、C两元素的第一电离能大小关系为________＞________(填元素符号)，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据VSEPR模型预测C的氢化物的立体结构为________，中心原子C的轨道杂化类型为________。
(4)C的单质分子中π键的数目为________，B、D两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为________>________(填化学式)。
20．(16分)Cu2＋和C3＋都能与NH3、Cl－形成配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间结构，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－替代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________________________。
(2)配位化学创始人维尔纳发现，取CCl3·6NH3(黄色)、CCl3·5NH3(紫红色)、CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 ml，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生AgCl白色沉淀，该沉淀的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式：
CCl3·6NH3(黄色)____________________；
CCl3·5NH3(紫红色)____________________；
CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)____________________。
②CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)颜色不同的原因是
________________________________________________________________________。
③上述配合物中，中心离子的配位数都是________。
参考答案与解析
1．【解析】选D。在CH4和NHeq \\al(＋,4)中，中心原子没有孤电子对，4个氢原子在空间呈正四面体形排列，且键角为109°28′；CH3Cl可看成CH4中一个氢原子被一个氯原子替换，由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，故CH3Cl的立体构型不是正四面体。P4是正四面体结构，但键角为60°；SOeq \\al(2－,4)的中心原子没有孤电子对，为sp3杂化，4个氧原子在空间呈正四面体排列。
2．【解析】选D。中心原子为O，采取sp3杂化，分别与H、Cl各形成1个σ键，由于孤电子对的影响形成V形分子。
3．【解析】选D。CO2的立体构型为直线形，A不正确；H2O的立体构型为V形，B不正确；NH3的立体构型为三角锥形，C不正确；CH4的立体构型为正四面体形，D正确。
4．【解析】选C。①④⑧中氮原子能提供孤电子对，H＋、Ag＋能提供空轨道，故可形成配位键；同理⑤⑥⑦中C、S、O能提供孤电子对，Fe、Fe3＋、H＋能提供空轨道，故也可形成配位键，答案为C。
5．【解析】选A。水分子与氢离子结合形成配位键，氧原子杂化方式仍为sp3，氧原子与三个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子，同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水分子和氢离子的性质。
6．【解析】选A。对于A项，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；对于B项，AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀，继续反应生成了配合物离子[Ag(NH3)2]＋；对于C项，Fe3＋与KSCN反应生成了配合物离子[Fe(SCN)n]3－n；对于D项，CuSO4与氨水反应生成了配合物离子[Cu(NH3)4]2＋。
7．【解析】选D。从结构上看，中心原子采取sp2杂化，与O原子形成一个双键，故共有3个σ键和1个π键，形成平面三角形分子，π键应为碳原子上未杂化的p轨道与氧原子的p轨道形成，垂直于杂化轨道的平面。
8．【解析】选C。若中心原子A上没有未成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的立体构型为直线形；当n＝3时，分子的立体构型为平面三角形；当n＝4时，分子的立体构型为正四面体形。
9． B
10．【解析】选B。配位化合物中一定含有配位键，但还可能含有其他化学键；Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤电子对，可以形成配位键，故选B。
11．【解析】选A。由配合物
[Cu(NH3)4](OH)2分析，因外界有两个OH－，故中心离子为Cu2＋，配体为NH3，配位数为4。
12．【解析】选D。NCl3分子中各原子都满足8电子稳定结构，但BF3分子中的B原子不满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NHeq \\al(＋,4)为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其呈三角锥形，D正确。
13．【解析】选C。PCl3分子中磷原子采取sp3杂化，A错；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和能量相近的3个p轨道形成的能量相等、成分相同的4个轨道，B错；一般sp3杂化得到的分子空间构型为正四面体，如CH4，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，构型会发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O为V形，C正确，D错。
14．【解析】选C。原子轨道的数目在杂化前后一定相等。
15．【解析】选C。在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出， 说明Cl－、NH3均处于内界，故该配合物中心原子铂的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，只有C正确。
16．【解析】选D。NH4NO3既有配位键又有离子键，Na2O2没有配位键，A错；[Ag(NH3)2]OH属于配合物，KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物，B错；[Cu(H2O)4]2＋中O提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道，C错；H3O＋存在配位键，O提供孤电子对，H＋提供空轨道，D正确。
17． (1)σ 离子键 (2)三角锥形 (3)Al (4)④②⑤⑥ (5)3d64s2
18．【解析】写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e－稳定结构，氯原子是8e－稳定结构，在PCl3中磷原子外围是8e－，PCl5中磷原子外围是10e－，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3，联想到氨分子的空间构型，PCl3分子的空间构型是三角锥形。要满足N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式必须是。
【答案】(1)PCl3 三角锥形
(2)不对，因为N原子没有2d轨道
(3)
19．【解析】阅读题干寻找突破口，如A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，可知A原子的核外电子排布式为1s22s22p2，A为碳元素；然后顺藤摸瓜，如A、B、C属于同一周期，B原子最外层中有两个不成对的电子，可知B为氧元素；B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，且A、B、C属于同一周期，则C为氮元素；DB2中eq \f(7,M（D）)∶eq \f(8,16)＝1∶2，可知M(D)＝28，D元素质子数等于中子数，可知D为硅元素，同理可知E为硫元素。
【答案】(1)1s22s22p63s23p2
(2)N O 氮原子最外层的电子处于半充满状态，比较稳定
(3)三角锥形 sp3杂化
(4)2 H2O SiH4
20．【解析】(1)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间结构，说明其空间结构是正四面体形或平面正方形，若[Cu(NH3)4]2＋是正四面体形，则两个NH3被两个Cl－替代后只得到一种产物；若[Cu(NH3)4]2＋是平面正方形，则两个NH3被两个Cl－替代后能得到两种不同结构的产物。(2)由题意知，四种配合物中的自由Cl－的数目分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl、[C(NH3)4Cl2]Cl，其中最后两种互为同分异构体。
【答案】(1)平面正方形 (2)①[CO(NH3)6]Cl3
[C(NH3)5Cl]Cl2 [C(NH3)4Cl2]Cl
②它们互为同分异构体 ③6题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案