《分子構型與物質的性質》同步練習1(蘇教版選修3)

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1、專題4分子空間結構與物質性質第一單元分子構型與物質的性質 1．以下各組原子序數所示元素，不能形成 AB2型共價化合物的是〔〕 B．16和8 C． 12和9 2．以下分子中只存在 (T鍵的是〔〕 A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D． C2H2 3．以下分子或離子中不是sp3雜化的是〔 A．金剛石中的碳原子 B．BCl3 C． CCl4D．NH4+ 4．以下分子的空間構型是直線形的是A．CH4 A．CH4 B．C2H2 C．BF3 D． H2O 5．以下分子中分子的空間構型為三角錐形的是A．CS2 A．CS2 B．N

2、H3 C． BBr3 D． C2H6 6．以下分子的空間構型為平面三角形的是A．H2O A．H2O B．C2H4 7?以下分子的中心原子形成sp2雜化軌道的是 C． BCl3 D． PCl3 A．H2O A．H2O B．NH3C．C2H4 &以下物質分子的中心原子采取sp3雜化的是 D．CH4 A．BF3 A．BF3 B．BeF2 C． SiCl4 D． CO2 9. NH3、出0、CH4三分子中鍵角的大小順序正確的選項是A．NH3>H2O>CH4 A．NH3>H2O>CH4 B． CH4>NH3>H2O

3、 C．H2O>CH4>NH3 D． H2O>NH3>CH4 10．有關乙炔分子中的化學鍵描述不正確的選項是A．兩個碳原子采用sp雜化方式 B?兩個碳原子采用sp2雜化方式C．每個碳原子都有兩個未雜化的2p軌道形成 D?兩個碳原子之間僅形成兩個n鍵11．以下有機分子中，所有的原子不可能處于同一平面的是 A．CH2=CH—CN 12．以下分子或離子中與 B.CH2=CH—CH=CH2 03為等電子體的是 A．SO2 A．SO2 B．N2 C． NO2 D． CN 13．以下分子中含有兩個不同鍵長的是A．CO2 A．CO2 B．C2H2 C

4、． CCl4 D． NH3 sp2雜化的結果 14．以下說法中正確的選項是 A.PC13分子是三角錐形，這是因為P原子是以 sp3雜化軌道 B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個 C.凡中心原子采取sp3雜化的分子，其幾何構型都是四面體 D．AB3型的分子空間構型必為平面三角形 15. 在H_C—H分子中，四個原子處在同一平面上,C原子采用的雜化軌道是〔 A.spB.sp2 C.sp3D?其他形式雜化 16.Murad等三位教授最早提出NO分子在人體內有獨特功能，近年來此領域研究有很大進展，此這三位教授榮獲了1998年諾貝

5、爾醫(yī)學及生理學獎。關于NO的以下表達不正 確的選項是 A.NO可以是某些含低價氮的物質氧化的產物 B.NO分子中不含有未成對電子 C.NO是直線性分子 D.NO汽車尾氣中的主要空氣污染物之一17.蛋白質分子的多肽鏈并不是線形伸展，而是按一定方式折疊盤繞成特有的空間結構。X 衍射法研究認為，肽鍵〔?工-丨帶有雙鍵的性質，不能沿C—N鍵自由旋轉，形 成了酰胺平面的結構。請答復： (1) 肽鍵中的4個原子和它相鄰的兩個基團R1、R2結合，試畫出可能的結構簡式。 ;〔2〕肽鍵中C、N原子的雜化類型分別是、。0III 〔3〕哪一類高聚物〔不是肽類〕也有肽鍵"〔〕一CTMH—〕〔舉一例

6、〕。 18.1919年，Langmuir提出等電子原理：原子數相同、電子數相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近。 1根據上述原理，僅由第2周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是：和；和。 2此后，等電子原理又有所開展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數相 同，各原子最外層電子數之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結構特征。在短周期元素組成的物質中，與NO2互為等電子體的分子.有：、；這些等電子體的微粒構型為形。 3CNS-、NO2+具有相同的通式：AX2,它們的價電子總數都是16,因此，它們的結構與由第二周期兩元素組成的分子的結構相同，微

7、粒呈形，中心原子取雜化軌道。 4C032-、NO3-等微粒具有相同的通式：，它們的總價電子數都等于，因此，它們與由第六主族兩元素組成的分子結構有相同，呈形，中心原子都取雜化。 19.高空中的O3能吸收有害紫外線，保護人類賴以生存的空間。其結構式可表示為，鍵角 116.5,V形分子，具有極強的氧化性。在低層的空氣中，O3與空氣中的一些碳氫化合 物發(fā)生作用后，產生有毒的光化學煙霧。試答復以下問題： ① 臭氧與氧氣的關系是；臭氧與SO2的關系是。 ② 寫出以下反響的離子方程式： SO2與氯水反響生成兩種強酸SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化-復原反響 ③ 根據等電子原理，以下微粒中與O3

8、分子的結構最相似的是〔〕A.H2OB.CO2C.NO2D.BeCl2 20.如圖為短周期一局部。A、C兩元素原子核外分別有兩個、一個未成對電子。試答復: (1)用軌道表示式表示B、C兩種原子的電子排布短周期元素D與A同主族，那么A、B、D三種元素形成的氫化物的分子構型分別是、、；氫化物分子中，A、B、D原子的孤對電子均在雜化軌道內，那么A、B、D原子的雜化類型分別是、、；A、B、C、D四種元素氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為。 (2) 短周期元素E原子核外也有兩個未成對電子，且E是形成化合物最多的元素，其常見的同素異形體的名稱是、，任意兩個鍵的夾角是、，中心原子的雜化類型分別為、。 參考

9、答案及詳解 1. C［說明］A選項中，C和0可以形成CO2；B選項中，S和O可以形成SO2；D選項中， C和S可以形成CS2；都是共價化合物。C選項中的Mg和F形成的MgF2是離子化合物。 2. B［說明］通常情況下，碳原子與碳原子之間、碳原子與氫原子之間形成的單鍵都是b鍵； 碳原子與碳原子之間、碳原子與氧原子之間形成的雙鍵中，一個價鍵是b鍵，另一個 是n鍵；碳原子與碳原子之間形成的叁鍵中，一個價鍵是b鍵，另兩個是n鍵。 3. B［說明］BCl3分子中的B是sp2雜化。 4. B［說明］CH4分子的空間構型是正四面體；BF3分子的空間構型是平面三角形；H20分子 的空間構型是V

10、形。 5. B［說明］CS2分子中C原子與S原子以sp2雜化形成直線型分子，BBZ分子中心原子以sp2雜化形成三角形的結構，C2H6分子以sp3的雜化方式形成空間四面體的結構。 6. C［說明］H20分子的空間構型為V型，C2H4分子是平面分子，所有的原子處于同一平 面，構型可看作兩個平面三角形以頂點接在一起。BCl3分子的空間構型為平面正三角 型；PCl3分子的空間構型為三角錐型。 7. C［說明］H20、NH3、CH4分子的中心原子都是sp3雜化。 &C［說明］BF3分子的中心原子采取的是sp2雜化；BeF2分子的中心原子采取的是sp雜化；SiCl4分子的中心原子采取的是sp3

11、雜化；C02分子的中心原子采取的是sp雜化。 9. B［說明］NH3、H20、CH4分子的價電子對排布均為正四面體型，價電子對間的夾角按理 應為109°28,'由于NH3分子有一對孤電子對，H20分子有兩對孤電子對，孤電子對 對成鍵電子對有較大的斥力，使成鍵電子對之間的夾角減小。所以三個分子的鍵角從大到小的順序是CH4>NH3>H20。 10. BD［說明］乙炔分子中的兩個碳原子采用sp雜化方式，形成2個sp雜化軌道，與2個 H原子形成b鍵，2個碳原子又用兩個未雜化的2p軌道形成2個n鍵，碳碳之間為三 重鍵。 11. D［說明］A選項中與N原子相連的C原子為sp雜化，其余兩個C原

12、子均為sp2雜化，所有的原子可能處于同一平面。B、C選項中的C原子均為sp2雜化，所有的原子在同一個平面內，D選項中，甲基中的C原子為sp3雜化，與C原子相連的3個H原子不可能與C原子處于同一平面內。 12. AC［說明］具有相同價電子數〔指全部電子總數或價電子總數〕和相同原子數的分子或 離子互為等電子體。一個。3分子含有3個氧原子、〔6>3=〕18個價電子，因此03的等電子體也應該含有3個原子、18個價電子。S02和N02一都含有3個原子、18個價電子；N2和CN「都含有2個原子、10個價電子；因此S02和N02都是03的等電子體，答案為AC。 13. B［說明］C02分子中只有碳氧鍵

13、，C2H2分子中有碳氫鍵和碳碳鍵，CCl4分子中只有碳氯 鍵,NH3分子中也只有氮氫鍵，可見C2H2分子中含有兩個不同的鍵長。 ［說明］PCI3分子的價電子對數 4，因此PCI3分子中P原 14. C 子以sp3雜化，sp3雜化軌道是原子最外層電子層上的s軌道和3個p 軌道混合〃起來，形成能量相等、分相同的4個軌道。sp3雜化所得 到空間構型應為四面體，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤對電子 占據，那么構型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐型，H20分子是V 型。PCI3分子中一對孤對電子占據了一個雜化軌道，因此，PCI3分子是三角錐型〔如 下列圖〕。 H.C—HB［說明］

14、根據題給信息，0分子的四個原子處在同一平面上，推導出C原子采用的 雜化軌道是sp2。C原子采用sp雜化軌道，將得到直線型分子，采用sp2雜化軌道將 得到平面三角型分子，采用sp3雜化軌道將得到四面體構型的分子。 15. B［說明］分子中的電子總數為奇數，分子中一定有未成對電子，B項的說法錯誤；NO 中N的化合價是+2價，NH3可以被02氧化得到NO,A項正確，不合題意；雙原子分子根據兩點成一線〃的標準，只能是直線構型，C項說法正確，不合題意；D項說 法正確，不合題意。 16. 〔1〕o.II0.Ra 〔2〕sp2雜化sp2雜化 〔3〕聚酰胺纖維例如：尼龍一66-HN(CH2)4

15、NHCO(CH2)4CO七;聚酰胺一6:+HN(CH2)5C6等。 0II ［說明］由于肽鍵〔—「一17一〕帶有雙鍵的性質，不能沿C-N鍵自由旋轉，可知在肽鍵中，N原子的雜化類型是sp2，又因為C原子也是sp2雜化，C、O、N三個原子的相對位置是固定的，從而可以得出，肽鍵中的4個原子和它相鄰的兩個基團R1、R2結合時， 有順式和反式兩種結構。 17. 〔1〕N2和CO;CO2和N20 〔2〕O3SO2V形 〔3〕CO2直線sp 〔4〕AX324S03平面三角sp219?①同素異形體，等電子體， ② SO2+CI2+2H2O=4H++2CI-+SO42-,SO2+2Fe3++2H

16、2O=SO42-+2Fe2++4H+, ③ C ［說明］臭氧和氧氣是同一元素的兩種單質，互為同素異形體。臭氧和S02的分子具有相 同的原子數和價電子數，互為等電子體。根據題給信息：S02與氯水反響生成兩種強酸，推斷出產物為硫酸和鹽酸；根據“S0與FeCl3溶液發(fā)生氧化-復原反響"的信息可以推 斷出Fe3+將被復原同時S02將被氧化成SO42-，從而寫出相應反響的離子方程式。根據 等電子原理，與。3分子的結構相似的微粒必然是03的等電子體。題目所提供的選項中 N02-與。3分子具有相同的原子個數和價電子數，它們互為等電子體。 20．〔1〕PCl[說明]在元素周期表中，前三個周期是短

17、周期，A可能處于第一或第二周期，第一周 期只有兩種元素氫和氦，無論A是氫還是氦元素都不可能在周期表中出現題中給出的A、B、C的相對位置，所以A應當處于第二周期，B、C處于第三周期；第二周期原子核外有兩個未成對電子的元素是碳和氧，如果A是碳，根據圖中C的位置就應該是磷元素，而磷的原子核外有三個未成對電子，不合題意。所以A一定是氧元素，由此 推出B與C分別是磷和氯。 〔2〕V形三角錐V形sp3sp3sp3[說明]D與氧元素同主族且屬于短周期，一定是硫元素，氧、磷、硫形成的氫化物分別是H20、PH3、H2S,這三種氫化物的中心原子的孤對電子與成鍵電子都參與雜化，它們的價電子對數是4，進行sp3雜化。 〔3〕金剛石石墨109°28'120°sp3sp2[說明]根據題中所示的條件推知E是碳元素。常見的碳元素的同素異形體是金剛石和石墨；金剛石是空間網狀結構，每個碳原子采取sp3雜化與另外4個碳原子成鍵，4個 碳與碳共價鍵的夾角都是109°28;'石墨是層狀結構，每層中的碳原子以sp2方式與另 外的3個碳原子成鍵，3個碳與碳共價鍵的夾角都是120°。