苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构第1课时达标测试

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 分子的空间结构第1课时达标测试，共6页。试卷主要包含了甲酸分子中碳原子的价电子对数为，下列有关描述正确的是，请回答下列问题等内容，欢迎下载使用。
课后训练巩固提升
基础巩固
1.甲酸分子(HCOOH)中碳原子的价电子对数为( )。
A.1
B.2
C.3
D.4
答案：C
解析：甲酸分子中,碳原子形成3个σ键,故价电子对数为3,C项正确。
2.氨气分子空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )。
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化
B.NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强
D.氨气的相对分子质量大于甲烷
答案：C
解析：NH3中N原子形成3个σ键,有一对未成键的孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,孤电子对对成键电子对的排斥作用较强,N—H键之间的键角小于109°28',所以氨气分子空间结构是三角锥形;CH4分子中C原子采取sp3杂化,杂化轨道全部用于成键,碳原子连接4个相同的原子,C—H键之间的键角相等为109°28',故CH4的空间结构为正四面体形,故A、B、D项错误,C正确。
3.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成B,则BF3和B中B原子的杂化轨道类型分别是( )。
A.sp2、sp2B.sp3、sp3
C.sp2、sp3D.sp3、sp2
答案：C
4.硒(Se)是第ⅥA族元素,则SeS3分子的空间结构是( )。
A.正四面体形
B.V形
C.三角锥形
D.平面三角形
答案：D
解析：SeS3中的Se呈+6价,Se原子的价电子对全部用于形成共价键,Se周围有3个硫原子,故其分子的空间结构为平面三角形,D项正确。
5.下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )。
A.CH4、CS2、BF3
B.CO2、H2O、NH3
C.C2H4、C2H2、C6H6
D.CCl4、BeCl2、PH3
答案：C
解析：题中的CH4和CCl4为正四面体形分子,NH3和PH3为三角锥形分子,这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子,C2H4为平面形分子,C6H6为平面正六边形分子,这些分子中的所有原子都处于同一平面,C项符合题意。
6.下列有关描述正确的是( )。
A.N为V形微粒
B.Cl的空间结构为平面三角形
C.N的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
D.Cl的价层电子对互斥模型、空间结构相同
答案：C
解析：N中N原子的价电子对数为=3,没有孤电子对,N为平面三角形微粒,故A项错误、C项正确。Cl中氯原子的价电子对数为=4,孤电子对数为1,价层电子对互斥模型为四面体形而空间结构为三角锥形,B、D项错误。
7.(双选)SF6是一种无色气体,且具有很强的稳定性,可用于灭火。下列有关说法中正确的是( )。
A.电负性:S7。G分子中X原子的杂化轨道类型是 。
(5)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 。
答案：(1)sp3、sp2
(2)sp2
(3)三角锥形 sp3
(4)sp3
(5)sp3
解析：(1)CH3COOH分子中,—CH3和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。
(2)上的碳原子形成3个σ键和1个π键,是sp2杂化。
(3)阳离子是H3O+,呈三角锥形;阴离子中,硼原子形成4个σ键(含1个配位键),采用sp3杂化。
(4)G是NH3分子,N原子采取sp3杂化。
(5)每个硫原子均形成2个S—S键,还有2对孤电子对,杂化方式为sp3。
10.请回答下列问题。
(1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子或离子的空间结构:
SeO3 ;SCl2 ;
N ;N ;
HCN 。
(2)利用价电子对互斥模型推断键角的大小:
①甲醛分子中H—C—H的键角 (填“>”“N>NH3
答案：CD
解析：N、NH3、N含有的电子数均为10,A项正确;N、NH3、N三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化,B项正确;N的空间结构为正四面体形,NH3为三角锥形,N为V形,C项错误;N、NH3、N三种微粒的键角大小关系为N>NH3>N,D项错误。
2.(双选)化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示:
下列说法正确的是( )。
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化
C.1 ml A分子中所含σ键的数目为10NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子不在同一平面内
答案：BD
解析：A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子有1对孤电子对而碳原子没有,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A项错误,B项正确;1个A分子中有1个碳氧双键,故1个A分子中有12对共用电子对、11个σ键,C项错误;氮原子为sp3杂化,相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D项正确。
3.1919年,美国物理化学家朗缪尔提出等电子原理:原子总数相同、价电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是
和 ; 和 。
(2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的粒子,只要其原子总数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与N互为等电子体的分子有 、 。
答案：(1)N2 CO CO2 N2O
(2)SO2 O3
解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子,即C、N、O、F组成的共价分子中,N2与CO均有10个价电子,CO2与N2O均有16个价电子。(2)依题意,只要原子总数相同,各原子最外层电子数之和也相同,可互称等电子体,N为三原子粒子,各原子最外层电子数之和为5+6×2+1=18,SO2、O3也为三原子粒子,各原子最外层电子数之和为6×3=18。
4.短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题。
(1)Z的氢化物的结构式为 ,HZO分子中中心原子价电子对数的计算式为 ,该分子的空间结构为 。
(2)Y的外围电子排布式为 ,Y的最高价氧化物的价电子分布的几何构型为 。
(3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是 ,该分子中的键角是 。
(4)D、E的最简单氢化物分子的空间结构分别是正四面体形与三角锥形,这是因为 (填字母)。
a.两种分子的中心原子的价电子对数不同
b.D、E的非金属性不同
c.E的氢化物分子中中心原子上有一对孤电子对,而D的氢化物分子中中心原子上没有
答案：(1)H—Cl V形
(2)3s23p4 平面三角形
(3)SiCl4 109°28'
(4)c
解析：由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。HClO中氧原子是中心原子,价电子对数==4,所以HClO分子的空间结构为V形。SO3中硫原子的价电子对数为3,价电子分布的几何构型为平面三角形。SiCl4是正四面体形结构,键角为109°28'。CH4、NH3的中心原子的价电子对数均为4,分子的空间结构不同的根本原因是NH3分子中中心原子上有孤电子对,而CH4分子中中心原子上没有,分子的空间结构与元素的非金属性强弱无关。
5.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,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为 ,羰基碳原子的杂化轨道类型为 。
(3)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲:
+,
反应过程中,每生成1 ml氯吡苯脲,断裂 个σ键,断裂 个π键。(设NA表示阿伏加德罗常数的值)
(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因: 。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是 ,中心原子的杂化类型分别是 。
答案：(1)1
(2)sp2、sp3 sp2
(3)NA NA
(4)①H—O键的键能大于H—N键的键能
②V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
解析：(1)氯元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。
(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,有2个氮原子均形成3个单键,孤电子对数为1,属于sp3杂化;剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键,孤电子对数为1,是sp2杂化;羰基碳原子形成2个单键和1个双键,为sp2杂化。
(3)由于σ键比π键更稳定,根据反应的化学方程式可以看出,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中NC键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键。
(4)①O、N属于同周期元素,O的原子半径小于N,H—O键的键能大于H—N键的键能,所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价电子对数==4,孤电子对数为2,所以H2O为V形结构,O原子采用sp3杂化;NH3分子中N原子的价电子对数==4,孤电子对数为1,所以NH3为三角锥形结构,N原子采用sp3杂化;CO2分子中C原子的价电子对数==2,不含孤电子对,所以CO2是直线形结构,C原子采用sp杂化。