2022年高三化学寒假课时训练：08分子的立体构型（B卷）Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假课时训练：08分子的立体构型（B卷）Word版含答案，共51页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．下列分子的中心原子是sp2杂化的是( )
A．PBr3 B．CH4 C．H2O D．BF3
2．(双选)下列各组离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是( )
A．NOeq \\al(－,3)、ClOeq \\al(－,3) B．SOeq \\al(2－,3)、COeq \\al(2－,3) C．NHeq \\al(＋,4)、PHeq \\al(＋,4) D．SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)
3．用过量硝酸银溶液处理0.01 ml氯化铬水溶液，产生0.02 ml AgCl沉淀，则此氯化铬最可能是( )
A．[Cr(H2O)6]Cl3B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
4．由配位键形成的离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价是( )
A．都是＋8 B．都是＋6 C．都是＋4 D．都是＋2
5.如右图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个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σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
D．C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
6．向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液，再滴入适量浓氨水，下列叙述不正确的是( )
A．开始生成蓝色沉淀，加入过量氨水时，形成无色溶液
B．开始生成Cu(OH)2，它不溶于水，但溶于浓氨水，生成深蓝色溶液
C．开始生成蓝色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深蓝色溶液
D．开始生成Cu(OH)2，之后生成更稳定的配合物
7．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杂化轨道成键
B．炔烃分子中碳碳叁键由1个σ键、2个π键组成
C．甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化轨道成键
D．苯环中存在6个碳原子共有的大π键
8．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A．配体为水分子，外界为Br－B．中心原子采取sp3杂化
C．中心离子的配位数为6D．中心离子的化合价为＋2价
9．以下关于杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能参加杂化
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
二、非选择题
10．指出下列原子的杂化轨道类型及分子的空间构型。
(1)CO2中的C________杂化，空间构型________；
(2)SiF4中的Si________杂化，空间构型________；
(3)BCl3中的B________杂化，空间构型________；
(4)NF3中的N________杂化，空间构型________；
(5)NOeq \\al(－,2)中的N________杂化，空间构型________。
11．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)B的氢化物分子的空间构型是________，其中心原子采取________杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为______________。
(4)E的核外电子排布式是________，ECl3形成的配合物的化学式为________。
一、选择题
1．根据价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论，判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为( )
A．直线形、sp1杂化 B．三角形、sp2杂化
C．三角锥形、sp2杂化D．三角锥形、sp3杂化
2．下列说法不正确的是( )
A．HCHO分子中的C采用sp方式杂化，C有两个未参与杂化的2p轨道形成π键
B．H2O分子的键角不是90°
C．甲烷是正四面体形分子，NF3是三角锥形分子
D．BF3的空间构型是平面三角形
3．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)6]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
4．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的立体构型为( )
A．直线形 B．平面正方形 C．正四面体形 D．正八面体形
5．下列说法中正确的是( )
A．PCl3分子是三角锥形，这是因为P原子是以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轨道混合形成的四个sp3杂化轨道
C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其杂化轨道空间构型都是四面体形
D．AB3型分子的空间构型必为平面三角形
6．(双选)下列说法中一定错误的是( )
A．过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道，易形成配合物
B．中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子均呈正四面体结构
C．当中心离子的配位数为6时，配离子常呈八面体结构
D．含有两种配体且配位数为4的配离子一定存在异构体
7．下列过程与配合物的形成无关的是( )
A．除去铁粉中的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Fe3＋溶液中加入KSCN溶液后溶液呈血红色
D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
8．已知[C(NH3)6]3＋呈正八面体结构，各NH3间距相等，C3＋位于正八面体的中心。若其中2个NH3被Cl－取代，所形成的[C(NH3)4Cl2]＋的同分异构体有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
9．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
二、非选择题
10．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：
2Cr2Oeq \\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH
(1)Cr3＋基态核外电子排布式为________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，与Cr3＋形成配位键的原子是______(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型分别为____________；1 ml CH3COOH分子中含有σ键的数目为__________。
(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)。
11．A、B、C、D、E五种短周期元素原子序数依次增大，B与C能层数相同，D与E能层数相同，C与D价电子结构相同，基态时B、C、D原子核外皆有2个未成对电子，A、E只有1个未成对电子，A能分别与B、C、D、E形成不同的分子。
(1)写出基态时B的价电子排布图________，E－的原子结构示意图为________。
(2)写出BCD的电子式______________________，E2C的结构式____________________________。
(3)根据题目要求完成以下填空：
ECeq \\al(－,3)中心原子杂化方式________；DC3中心原子杂化方式________；ECeq \\al(－,4)微粒的键角________；BCeq \\al(2－,3)微粒的键角________：DE2分子的立体构型________；B2A2分子的立体构型________。
(4)一种由A、B、C三种元素组成的分子A2BC2，该分子中σ键数目为________，π键数目为________。
(5)根据等电子原理，指出与BC2互为等电子体的离子________(一种即可)。
答案
1答案：D
解析：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对的对数＋中心原子的ó键个数，A、B、C采用的都是sp3杂化。
2答案：CD
解析：可以由VSEPR模型来判断离子的立体构型，再判断杂化轨道类型。NOeq \\al(－,3)中N原子上无孤电子对[eq \f(1,2)(5＋1－3×2)＝0]，ClOeq \\al(－,3)中Cl原子上孤电子对数为1[eq \f(1,2)(7＋1－3×2)＝1]，分别为平面三角形和三角锥形，N、Cl原子采取sp2和sp3杂化。同理，SOeq \\al(2－,3)中S原子上孤电子对数为1、COeq \\al(2－,3)中C原子上无孤电子对，S、C原子分别采取sp3、sp2杂化。因此，SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中S原子均为sp3杂化。
3答案：B
解析：0.01 ml氯化铬能生成0.02 ml AgCl沉淀，说明1 ml配合物的外界含有2ml Cl－。
4答案：D
解析：NH3是中性配位体，Cl－带一个单位的负电荷，所以配离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价都是＋2。
5答案：A
解析：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5个ó键，未杂化的2p轨道形成π键。
6答案：A
解析：向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，生成Cu(OH)2蓝色沉淀：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)↓；再加入浓氨水，沉淀溶解得到深蓝色的溶液：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。
7答案：C
解析：烷烃分子中碳原子均形成4个键，杂化轨道数为4，均采用sp3杂化轨道成键。碳碳叁键由1个σ键、2个π键组成；苯环中碳原子采用sp2杂化轨道成键，6个碳原子上未参与成键的p电子形成一个大π键；甲苯分子中—CH3中的C采用sp3杂化。
8答案：C
解析：4个H2O分子和2个Br－是配体，配位数为6,1个Br－是外界。Cr原子以空轨道形成配位键，O原子的杂化方式是sp3但O原子不是中心原子。中心离子是Cr3＋，配离子是[Cr(H2O)4Br2]＋。故A、B、D三项均不正确。
9答案：B
解析：ⅠA族元素如是碱金属，易失电子，如是H，一个电子在1s能级上不可能杂化。杂化轨道只能形成ó键，不可能形成π键。p能级只有3个轨道，不可能有sp4杂化。
10答案：(1)sp 直线形 (2)sp3 正四面体
(3)sp2 平面三角形 (4)sp3 三角锥形
(5)sp2 V形
解析：(1)CO2：C以两个sp杂化轨道分别与两个O形成ó键，C上另两个未杂化的2p轨道分别与两个O上的p轨道形成π键，分子构型为直线形。
(2)SiF4：Si以四个sp3杂化轨道分别与四个F形成ó键，分子构型为正四面体。
(3)BCl3：B采取sp2杂化，三个杂化轨道分别与三个Cl形成ó键，分子构型为平面三角形。
(4)NF3：N采取sp3杂化，其中一个杂化轨道上有一对电子，不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个F形成ó键，由于一对孤电子对的存在，三个F不可能平均占据N周围的空间，而是被孤电子对排斥到一侧，形成三角锥形结构。
(5)NOeq \\al(－,2)：N采取sp2杂化，其中两个杂化轨道分别与两个O形成ó键，另一个杂化轨道有一对孤电子对，未杂化的p轨道与两个O上的另一个p轨道形成ð键，形成V形分子结构。
11答案：(1)C(3) N2O
(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3
解析：根据D、C形成DC离子晶体，且D、C都为二价离子，A、B、C为同一周期的非金属元素，所以D可能为Mg或Ca，C可能为O或S。又因为B、C的氢化物比同族相邻周期元素氢化物的沸点高，所以B、C的氢化物一定能形成氢键，且核电荷数A1答案：D
解析：在NF3分子中，N原子的孤电子对数为1，与其相连的原子个数为3，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形，类似NH3。
2答案：A
解析：HCHO中的C原子价电子对数＝eq \f(1,2)×(4＋2)＝3，C原子采取sp2方式杂化，A项错误。同样可判断：H2O分子的键角为105°；CH4中C原子和NF3中的N原子均为sp3杂化，在CH4中没有孤电子对，其分子构型为正四面体形；NF3的中心原子N有1个sp3杂化轨道为孤电子对占有，另外3个杂化轨道与F原子的2p轨道上的电子成键，故NF3分子的构型为三角锥形，BF3中B为sp2杂化，BF3为平面三角形分子，故B、C、D三项均正确。
3答案：B
解析：配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤对电子，可以形成配位键，配位化合物应用领域特别广泛，D项中提到的几个领域都在其中。
4答案：C
解析：根据杂化轨道理论知，Zn2＋的4s轨道和4p轨道形成的sp3杂化轨道为正四面体形，Zn2＋再结合4个Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤电子对数为0，所以[ZnCl4]2－的立体构型为正四面体形。
5答案：C
解析：PCl3分子的价电子对数＝eq \f(5＋3×1,2)＝4，所以PCl3分子中P原子以sp3杂化。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来形成能量相等、成分相同的4个轨道。sp3杂化所得到空间构型应为四面体，如甲烷分子。但是如果杂化轨道被孤电子对占据，则构型将发生变化，如NH3分子是三角锥形，H2O分子是V形。PCl3分子中两个电子(孤对电子)占据了一个杂化轨道，因此，PCl3分子是三角锥形(如图所示)。
6答案：BD
解析：过渡金属原子或离子的最外电子层一般都没排满，存在空轨道，所以能接受孤电子对形成配位键，A项正确；中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子，只有当4个配体完全等同时，其配离子的空间构型才是正四面体，否则为变形的四面体，所以B项错误；按价层电子对互斥理论，配位数为6的配离子，空间构型呈八面体时最稳定，所以C项正确；含有两种配体且配位数为4的配离子只有当其空间构型呈平面四边形时才存在异构体，若其空间构型呈四面体形，则不存在异构体，所以D项错误。
7答案：A
解析：对于A项，除去铁粉中的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与氨水反应先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]＋；对于C项，Fe3＋与KSCN反应生成配离子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1,2,3,4,5,6)，颜色发生改变；对于D项，CuSO4与氨水反应生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2＋。
8答案：A
解析：[C(NH3)4Cl2]＋的同分异构体有2种，见下图。
9答案：A
解析：水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。
10答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 O
(2)sp3 sp2 7 ml(或7×6.02×1023) (3)H2F＋
解析：本题考查电子排布式、配位键的形成、轨道杂化类型、ó键数目的判断、等电子体等。(1)Cr是24号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2，故Cr3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3；H2O分子中的O原子有孤对电子，能与Cr3＋形成配位键。
(2)CH3COOH中甲基上的碳原子采用sp3杂化，羧基中碳原子采用sp2杂化；CH3COOH的结构式为，碳氧双键中含有1个ó键，其余的单键都是ó键，共有7个ó键。
(3)H2O分子中有3个原子和8个价电子，与其互为等电子体的阳离子为H2F＋。
11答案：(1)
(2) Cl—O—Cl
(3)sp3 sp2 109°28′ 120° V形 直线形
(4)4 1 (5)Neq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、SCN－、CNO－等任意一种即可
解析：A只有1个未成对电子，且A的原子序数在五种元素中最小，B、C是同周期元素，则A是氢元素，B、C是第2周期元素，D、E是第3周期元素，E也只有1个未成对电子，结合E的原子序数和周期，判断E是氯元素；C、D的价电子结构相同，则C、D是同主族元素，基态时B、C、D原子核外皆有2个未成对电子，B的原子序数小于C，则B的2p能级有2个电子，C的2p能级有4个电子，所以B是碳元素，C是氧元素，则D是硫元素。
(1)根据以上分析B是碳元素，价电子排布图为，E是氯元素，Cl－的结构示意图为。(2)BCD的化学式为COS，根据元素的价键原则，C与O、S分别形成双键，电子式为：；E2C的化学式为Cl2O，所以O分别与氯原子形成一个共价键，结构式为Cl—O—Cl。
(3)根据VSEPR理论，ClOeq \\al(－,3)的中心原子的价层电子对数＝eq \f(1,2)(7＋1)＝4，所以中心原子杂化方式是即sp3杂化；同理可计算SO3中心原子杂化方式是sp2杂化；ClOeq \\al(－,4)微粒中的中心原子的杂化方式是sp3杂化，无孤电子对，所以空间构型是正四面体形，键角是109°28′；COeq \\al(2－,3)微粒的中心原子的杂化方式是sp2杂化，无孤电子对，所以空间构型是平面正三角形，键角是120°；SCl2分子中中心原子的杂化方式是sp3杂化，有2对孤电子对，所以立体构型是V形；C2H2分子中中心原子的杂化方式是sp杂化，立体构型是直线形。(4)一种由A、B、C三种元素组成的分子A2BC2，化学式为CH2O2，该物质是甲酸，分子中含有4个σ键，1个π键。(5)与CO2是等电子体的物质的化学式中也是三原子分子，价电子数是16，若为离子则是Neq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)，SCN－，CNO－等。