课时跟踪检测(五十六)　分子结构与性质(基础课)

这是一份课时跟踪检测(五十六)　分子结构与性质(基础课)，共7页。试卷主要包含了Ⅰ.有下列微粒，回答下列问题等内容，欢迎下载使用。
1．(2021·赣州模拟)Ⅰ.有下列微粒：
①CH4；②CH2===CH2；③；④NH3；⑤NHeq \\al(＋,4)；⑥BF3；⑦P4；⑧H2O；⑨H2O2
填写下列空白(填序号)：
(1)呈正四面体的是________。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是________，为sp2杂化的是________，为sp杂化的是________。
(3)互为等电子体的一组是________________。
Ⅱ.(4)为减少温室效应，科学家设计反应：CO2＋4H2―→CH4＋2H2O以减小空气中CO2。若有1 ml CH4生成，则有________ ml σ键和________ml π键断裂。
解析：Ⅰ.(1)①CH4是正四面体结构；②C2H4是平面形分子；③C2H2是直线形分子；④NH3是三角锥形分子；⑤NHeq \\al(＋,4)是正四面体结构；⑥BF3是平面三角形分子；⑦P4是正四面体结构；⑧H2O是V形分子；⑨H2O2的空间构型是二面角结构，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。(2)①CH4中C原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝4＋0＝4，所以采取sp3杂化；②C2H4中C原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋0＝3，所以采取sp2杂化；③C2H2中C原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋0＝2，所以采取sp杂化；④NH3中氮原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋1＝4，所以采取sp3杂化；⑤NHeq \\al(＋,4)中氮原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝4＋0＝4，所以采取sp3杂化；⑥BF3中B原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋0＝3，所以采取sp2杂化；⑦P4中P原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋1＝4，所以采取sp3杂化；⑧H2O中O原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋2＝4，所以采取sp3杂化；⑨H2O2中O原子杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋2＝4，所以采取sp3杂化。(3)①CH4、⑤NHeq \\al(＋,4)的原子数都为5，核外电子数分别为10、10，属于等电子体。Ⅱ.(4)1个CO2和4个H2分子中共含有6个σ键和2个π键，若有1 ml CH4生成，则有6 ml σ键和2 ml π键断裂。
答案：(1)①⑤⑦ (2)①④⑤⑦⑧⑨ ②⑥ ③
(3)①⑤ (4)6 2
2．(2021·孝感模拟)回答下列问题：
(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化类型分别为________杂化和________杂化。
(2)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BFeq \\al(－,4)的立体构型为______________。
(3)CS2、N2O等与CO2互为等电子体，则CS2的结构式为________________，空间构型为____________。
(4)乙炔与氢氰酸(HCN)反应可得丙烯腈(CHH2CCN)。丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比为________，分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。
(5)已知在水中存在平衡2H2OH3O＋＋OH－，H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为____________________________________。
解析：(1)BCl3和NCl3中心原子价层电子对个数分别是3、4，根据价层电子对互斥理论判断中心原子杂化类型，前者为sp2，后者为sp3。(2)BF3分子为平面正三角形结构，所以F—B—F键角为120°；BFeq \\al(－,4)中B原子价层电子对个数＝4＋eq \f(3＋1－4×1,2)＝4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该微粒空间构型为正四面体形。(3)等电子体结构相似，根据二氧化碳结构式书写二硫化碳结构式为S===C===S，为直线形。(4)共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，所以丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比＝6∶3＝2∶1；CN位于同一条直线上，H2C===CH—中所有原子共平面，共价单键可以旋转，所以该分子中最多有3个原子共直线。(5)孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小，所以H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。
答案：(1)sp2 sp3 (2)120° 正四面体形 (3)S===C===S 直线形 (4)2∶1 3 (5)H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小
3．(2018·江苏高考)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SOeq \\al(2－,4)和NOeq \\al(－,3)，NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SOeq \\al(2－,4)中心原子轨道的杂化类型为________；NOeq \\al(－,3)的空间构型为________________(用文字描述)。
(2)Fe2＋基态核外电子排布式为_______________________________________________。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)＝________。
(5)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
解析：(1)SOeq \\al(2－,4)中S原子的价层电子对数＝eq \f(6＋2,2)＝4，因此S原子为sp3杂化。NOeq \\al(－,3)中N原子的价层电子对数＝eq \f(5＋1,2)＝3，因此N原子为sp2杂化，无孤电子对，因此空间构型为平面(正)三角形。(2)Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去两个电子后，Fe2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(3)因为是阴离子，因此在周期表中可将一个O原子左移一个位置变为N原子，即NOeq \\al(－,2)为O3的等电子体。(4)N与N可形成三键，因此有1个σ键和2个π键，即两者数目比为1∶2。(5)[Fe(NO)(H2O)5]2＋中有5个H2O和1个NO，题给图示中缺少1个H2O和1个NO，O和N提供孤电子对，根据题给图示结构可补填缺少的H2O和NO配体。
答案：(1)sp3 平面(正)三角形
(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
(3)NOeq \\al(－,2) (4)1∶2
eq \a\vs4\al(5,,,)
4．微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。
(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是______________。
(2)B的简单氢化物BH3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图，则B原子的杂化方式为________。
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是________，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子：________(填化学式)。
(3)以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂。BHeq \\al(－,4)的键角是________，立体构型为__________。
解析：(1)硼为第5号元素，其价电子轨道表达式为 (2)①由题图可以看出，每个B结合4个H，B上不存在孤电子对，所以B的价层电子对数为4，采用sp3杂化。②NH3BH3中N提供孤电子对，B提供空轨道，从而形成配位键；利用价电子转移的方法，将N上的价电子转移给B原子，可以得出与NH3BH3互为等电子体的分子有C2H6等。(3)BHeq \\al(－,4)的成键电子对数为4，孤电子对数为0，故其空间构型为正四面体形，键角为109°28′。
答案：(1) (2)①sp3杂化 ②N C2H6(其他合理答案也可) (3)109°28′ 正四面体形
5．(2021·晋江模拟)(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化________(填“是”或“否”)，理由为____________________________________。
(2)用价电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角________120°(填“>”“SO2F2分子中∠F—S—F。(4)由图可知，碳原子杂化类型分别为sp2和sp3。
答案：(1)否 若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构
(2)< (3)四面体 > (4)sp2、sp3
6．(2021·南阳模拟)(1)光气(COCl2)是一种重要的有机中间体，其分子的立体构型为____________，其三种元素的电负性由小到大的顺序为____________，写出与COCl2互为等电子体的分子和离子：______________________(各写一种)。
(2)下图为DNA结构局部图。双链通过氢键使它们的碱基(A…T和C…G)相互配对形成双螺旋结构，请写出图中存在的两种氢键的表示式____________、____________。
解析：(1)光气分子中C原子价层电子对个数＝3＋eq \f(4－2×1－1×2,2)＝3，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面三角形；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强电负性越大，所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C