高中化學（必修二）分子的空間結構練習題

第第頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁高中化學（必修二）分子的空間結構練習題（雜化軌道理論）含答案解析學校:___________姓名：___________班級：___________一、單選題1．下列分子的VSEPR模型與其空間立體構型一致的是（）A． B． C． D．2．純堿是重要的化工原料之一，下列有關Na2CO3的說法錯誤的是（）A．Na2CO3的溶解度比NaHCO3小 B．Na2CO3是生產玻璃的原料之一C．的空間構型為平面三角形 D．Na2CO3的焰色反應呈黃色3．關于CO2和SO2的說法中，正確的是（）A．C和S上都沒有孤電子對B．C和S都是sp3雜化C．都是AB2型，所以空間結構都是直線型D．CO2的空間結構是直線型，SO2的空間結構是V型4．下列描述中，正確的是（）A．在氣體單質分子中，一定含有鍵，可能含有鍵B．的空間結構為四面體形C．的鍵角小于D．和的中心原子均為雜化5．如圖所示，小黑球表示相關元素的原子中除去最外層電子的剩余部分，小白球表示氫原子，小黑點表示沒有形成共價鍵的最外層電子，短線表示共價鍵。下列說法中正確的是（）A．分子中，中心原子采用雜化的只有①③B．①分子為正四面體結構，④分子為V形C．②分子中鍵數與鍵數之比為D．四種分子的鍵角大小順序為②>③>①>④6．有一種有機物的鍵線式酷似牛，故稱為牛式二烯炔醇。下列有關說法不正確的是（）A．牛式二烯炔醇的官能團可以用紅外光譜測定B．牛式二烯炔醇含有三個手性碳原子C．1mol牛式二烯炔醇含有鍵D．牛式二烯炔醇分子中C原子只存在sp和雜化7．下列分子所含原子中，既有sp3雜化，又有sp2雜化的是（）A．乙醛[] B．丙烯腈[]C．甲醛[] D．丙炔[]8．反應可用于實驗室制備CO2氣體。下列有關該反應中各物質的說法正確的是（）A．和均為三原子分子，二者空間結構相同B．中陰離子的模型為四面體C．鍵角由大到小的順序為D．根據模型可知，CaCl2的空間結構為直線形9．碳有多種同分異構體，其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示，下列說法不正確的是（）A．在石墨烯晶體中，每個正六元環(huán)擁有的共價鍵和碳原子數之比為3：2B．石墨烯中含碳碳雙鍵C．金剛石晶體中，碳原子采用雜化D．金剛石晶體中最小的碳環(huán)上有6個碳原子10．下列關于價層電子對互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是（）A．VSEPR模型可用預測分子的立體構型B．VSEPR模型不能用于預測以過渡金屬為中心原子的分子C．中心原子上的孤電子對也要占據中心原子周圍的空間并參與互相排斥D．分子中鍵角越大，價層電子對相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定11．下列分子或離子空間結構和中心原子的雜化方式有錯誤的是（）選項分子或離子空間結構雜化方式A苯平面正六邊形B正四面體形C平面三角形D直線形A．A B．B C．C D．D12．下列說法中正確的是（）A．CH4、C2H2、HCN都是含有極性鍵的非極性分子B．CO2與SO2的中心原子雜化類型相同，立體構型相同C．分子中含有1個手性碳原子D．可以通過紅外光譜儀來測定分子的相對分子質量13．下列說法不正確的是（）A．與中心原子的價層電子對數相同B．中硼原子的雜化類型與苯中碳原子的雜化類型相同C．含有非極性鍵的化合物不一定是共價化合物D．和都是正四面體形分子且鍵角都為14．磷酸氯喹在細胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒的感染，其結構如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．基態(tài)Cl原子的核外電子有17種運動狀態(tài)B．C、N、O、P四種元素中電負性最大的是OC．分子中磷原子的價層電子對數為4D．該有機物中N的雜化方式只有一種15．在海洋深處的沉積物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的結構可以看成是甲烷分子裝在由水分子形成的“籠子”里。下列說法正確的是（）A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面體形B．甲烷分子通過氫鍵與構成“籠子”的水分子相結合C．可燃冰屬于分子晶體D．水分子的鍵角大于甲烷分子的鍵角16．水合硫酸四氨合銅在工業(yè)上用途廣泛，主要用于印染、纖維、殺蟲劑及制備某些含銅的化合物。下列敘述錯誤的是（）A．中的空間結構為平面三角形B．的配位數是6C．分子中鍵的鍵角大于分子中鍵的鍵角D．和與的配位能力：17．下列說法正確的是（）A．若ABn型分子的中心原子A上沒有孤電子對，則ABn為非極性分子B．白磷分子和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．凡是中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構型都是正四面體形D．NH3和PH3分子的VSEPR模型為四面體形，PH3中P—H的鍵角大于NH3中N—H的鍵角18．氨基乙酸鈉()用于有機產品的合成，也可用于工業(yè)洗滌劑中間體的生產以及生化研究。下列說法正確的是（）A．碳、氮原子的雜化類型相同B．氨基乙酸鈉中原子的價層電子對數為4C．氨基乙酸鈉分子中所含鍵的物質的量為D．氮原子和與其成鍵的另外三個原子在同一平面內19．C2O3是一種無色無味的氣體，結構式如圖所示，可溶于水生成草酸：。下列說法正確的是（）A．甲酸與草酸互為同系物B．C2O3是非極性分子C．熔點：草酸>三氧化二碳>干冰D．CO2、C2O3和分子中碳原子的雜化方式均相同二、多選題20．在半導體生產或滅火劑的使用中，會向空氣中逸散氣體，如、、，它們雖是微量的，有些卻是強溫室氣體。下列有關推測正確的是（）A．屬于非極性分子B．分子的極性：C．是非極性分子，在中的溶解度比在水中大D．由價層電子對互斥模型可確定分子中N原子是雜化，分子呈平面三角形三、填空題21．硫、釩化合物在藥物化學及催化化學等領域應用廣泛?；鶓B(tài)釩原子的價層電子排布圖為________，釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價，其中最穩(wěn)定的化合價是_______，VO的空間結構為________。參考答案：1．B【詳解】A．分子中N原子價層電子對個數=鍵個數+孤電子對個數=3+(5-31)=4，VSEPR模型為正四面體結構；含有一個孤電子對，所以其空間立體構型為三角錐形，VSEPR模型與其空間立體構型不一致，故A錯誤；B．分子中C原子價層電子對個數=鍵個數+孤電子對個數=4+(4-41)=4，VSEPR模型為正四面體結構；中心原子不含孤電子對，所以其空間立體構型為正四面體結構，VSEPR模型與其空間立體構型一致，故B正確；C．分子中O原子價層電子對個數=鍵個數+孤電子對個數=2+(6-21)=4，VSEPR模型為正四面體結構；含有2個孤電子對，實際空間立體構型為V形，VSEPR模型與其空間立體構型不一致，故C錯誤；D．分子中S原子價層電子對個數=鍵個數+孤電子對個數=2+(6-22)=3，VSEPR模型為平面三角形；含有一個孤電子對，實際空間立體構型為V形，VSEPR模型與其空間立體構型不一致，故D錯誤；答案選B。2．A【詳解】A．NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，故A錯誤；B．生產玻璃的材料是純堿、石英砂等，故Na2CO3是生產玻璃的原料之一，故B正確；C．中碳原子價層電子對數為，不含孤電子對，該離子的空間構型為平面三角形，故C正確；D.Na2CO3中含有鈉元素，焰色反應呈黃色，故D正確；答案選A。3．D【詳解】A．C的孤電子對數為，S的孤電子對數為，故A錯誤；B．C的價層電子對數為，S的價層電子對數為，則C和S分別是sp雜化，sp2雜化，故B錯誤；C．C的價層電子對數為2，孤電子對數為0，S的價層電子對數為3，S的孤電子對數為1，則CO2的空間結構是直線型，SO2的空間結構是V型，故C錯誤；D．由C分析可知，CO2的空間結構是直線型，SO2的空間結構是V型，故D正確；故選D。4．D【詳解】A．稀有氣體分子中，不含化學鍵，A項錯誤；B．中氯原子的價電子對數是4，有1對孤電子對，空間結構為三角錐形，B項錯誤；C．是正四面體結構，鍵角為，是三角錐形，N原子有一對孤電子對，孤電子對與成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對間的排斥作用，故的鍵角大于，C項錯誤；D．中N原子的價電子對數是4，中S原子的價電子對數是4，中心原子均為雜化，D項正確。答案選D。5．D【詳解】A．④分子的中心原子的價層電子對數為4，采取的是雜化，A錯誤；B．①和④的中心原子采取的都是雜化，根據價層電子對互斥模型，①分子中含有1個孤電子對，為三角錐形，④分子中有2個孤電子對，為形分子，B錯誤；C．1個②分子中含有2個單鍵和1個叄鍵，則鍵數目與鍵數目之比為，C錯誤；D．根據價層電子對互斥模型，四種分子的鍵角大小順序為②>③>①>④，D正確；故選D。6．D【詳解】A．紅外光譜可以測定官能團，A項正確；B．連接四種不同基團的碳原子為手性碳原子，牛式二烯炔醇含有3個手性碳原子，B項正確；C．雙鍵由1個σ鍵和1個π鍵形成，牛式二烯炔醇含有鍵，C項正確；D．牛式二烯炔醇分子碳碳三鍵中碳原子存在sp雜化，碳碳雙鍵中碳采取sp2雜化，飽和碳原子采取sp3雜化，D項錯誤；故選：D。7．A【詳解】A．乙醛中甲基中的C原子采用sp3，醛基中的C原子采用sp2雜化，故A符合題意；B．丙烯腈中碳碳雙鍵中的碳原子采用sp2雜化，碳碳三鍵中的碳原子采用sp雜化，故B不符合題意；C．甲醛分子中的C原子采用sp2雜化，故C不符合題意；D．丙炔中甲基中的C原子采用sp3，碳碳三鍵中的碳原子采用sp雜化，故D不符合題意；故選A。8．C【詳解】A．二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數為2，孤對電子對數為0，分子的空間構型為直線形，水分子中氧原子的價層電子對數為4，孤對電子對數為2，分子的空間構型為V形，二者空間結構不同，故A錯誤；B．碳酸根離子中碳原子的的價層電子對數為3，分子的VSEPR模型為平面三角形，故B錯誤；C．二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數為2，孤對電子對數為0，分子的空間構型為直線形，鍵角為180°，碳酸根離子中碳原子的的價層電子對數為3，分子的VSEPR模型為平面三角形，鍵角為120°，水分子中氧原子的價層電子對數為4，孤對電子對數為2，分子的空間構型為V形，鍵角約為105°，則二氧化碳、碳酸根離子、水的鍵角依次減小，故C正確；D．氯化鈣為離子化合物，不能用VSEPR模型預測氯化鈣的空間結構，故D錯誤；故選C。9．B【詳解】A．在石墨烯晶體中，最小的環(huán)為六元環(huán)，每個碳原子連接3個C-C化學鍵，每個六元環(huán)占有的碳原子數為6=2個，個數比為3:2，A正確；B．石墨烯晶體中，單層上的碳原子除形成單鍵外，還形成大鍵，不存在碳碳雙鍵，B錯誤；C．金剛石晶體中，每個碳原子形成4個鍵，采用雜化，C正確；D．由金剛石晶體結構模型可知，最小的環(huán)為6元環(huán)，D正確；答案選B。10．D【詳解】A．VSEPR模型可用來預測分子的立體構型，注意實際空間構型要去掉孤電子對，A正確；B．VSEPR模型可用于預測簡單分子的空間結構，不能用于預測以過渡金屬為中心原子的分子，B正確；C．中心原子上的孤對電子也要占據中心原子周圍的空間并參與互相排斥，且孤電子對間排斥力＞孤電子對和成對電子對間的排斥力，C正確；D．分子的穩(wěn)定性與鍵角沒有關系，與化學鍵強弱有關，D錯誤；綜上所述答案為D。11．D【詳解】A．苯分子是平面結構，中心碳原子為雜化，A項正確；B．中S原子的價電子對數是4，S原子的雜化方式是，無孤電子對，空間結構為正四面體形，B項正確；C．中C原子的價電子對數是3，C原子的雜化方式是，無孤電子對，空間結構為平面三角形，C項正確；D．中S原子的價電子對數是3，S原子的雜化方式是，有1對孤電子對，空間結構為V形，D項錯誤；答案選D。12．C【詳解】A．CH4是正四面體結構，是含極性鍵的非極性分子，C2H2的結構式為H-CC-H，是既含極性鍵又含非極性鍵的非極性分子，而HCN的結構式為H-CN，是含極性鍵的極性分子，故A錯誤；B．SO2分子中S原子的價層電子對數=2+(6-2×2)=2+1=3，S為sp2雜化，為V形結構；CO2分子中C原子的價層電子對數=2+(4-2×2)=2+0=2，C為sp雜化，為直線形結構，故B錯誤；C．分子中只有左邊第3個C原子連接了四個不同的原子或原子團，為手性碳原子，故C正確；D．紅外光譜儀器能測出分子中的化學鍵和官能團，可以用質譜儀測定分子的相對分子質量，故D錯誤；故選C。13．D【詳解】A．中N原子的價層電子對數為4，中O原子的價層電子對數也為4，A正確；B．中硼原子價層電子對數為3，無孤電子對，硼原子采取雜化，苯分子中C上無孤電子對，形成3個鍵，碳原子采取雜化，雜化類型相同，B正確；C．過氧化鈉中存在非極性共價鍵，但過氧化鈉是離子化合物，C正確；D．的空間結構為正四面體形，正四面體中心無原子，鍵角是，D錯誤；故選：D。14．D【詳解】A．基態(tài)Cl原子的核外有17個電子，每個電子運動狀態(tài)均不相同，則核外電子有17種運動狀態(tài)，故A正確；B．非金屬性越強，元素的電負性越大，非金屬性：，四種元素中電負性最大的是O，故B正確；C．分子中磷原子的價層電子對數為，故C正確；D．1個該分子中有2個N原子形成的均是單鍵，1個N原子形成1個雙鍵和一個單鍵，還有一個孤電子對，因此含有2個雜化的氮原子和1個雜化的氮原子，故D錯誤；故選D。15．C【詳解】A．甲烷分子中碳原子的價層電子對數為4，VSEPR模型為正四面體形，水分子中氧原子的價層電子對數為4，VSEPR模型是四面體形，故A錯誤；B．甲烷分子不能與水分子形成分子間氫鍵，故B錯誤；C．可燃冰是由分子形成的分子晶體，故C正確；D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的價層電子對數都為4，但甲烷分子中碳原子的孤對電子對數為0，水分子中氧原子的孤對電子對數為2，孤對電子對成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對對成鍵電子對的斥力，所以水分子的鍵角小于甲烷分子的鍵角，故D錯誤；故選C。16．A【詳解】A．硫酸根離子中心原子價層電子對數為=4，孤電子對為4-4=0，所以空間結構是正四面體形，A項錯誤；B．配位體是和，中心離子是，配位原子是N和O，所以配位數是6，B項正確；C．水分子和氨氣分子的價電子對數均為4，水分子有兩對孤電子對，氨氣分子有一對孤電子對，所以水分子鍵角小于氨氣分子鍵角，C項正確；D．O電負性大于N，孤電子對較N更偏向O，的空軌道與N的孤電子對重疊程度增大，所以和與的配位能力：，D項正確；故選：A。17．A【詳解】A．若ABn型分子的中心原子A上沒有孤電子對，則ABn為非極性分子，故A正確；B．白磷分子和CH4都是正四面體形分子，白磷沒有中心原子，4個P構成正四面體，鍵角為60°，CH4的鍵角為109°28′，故B錯誤；C．中心原子采取sp3雜化的分子，若沒有孤電子對，則其立體構型是正四面體形，若有孤電子對，則分子的空間結構不是正四面體形，如果孤電子對數為1，則為三角錐形，如果孤電子對數為2，則為V形，故C錯誤；D．NH3和PH3分子的VSEPR模型均為四面體形，它們的中心原子上均有1孤電子對，所以分子的空間結構均為三角錐形，但由于N的電負性比P大，對電子的吸引力比P強，所以NH3分子中的共價鍵間的斥力大于PH3中的共價鍵之間的斥力，所以NH3中N—H的鍵角大于PH3中P—H的鍵角，故D錯誤；故選A。18．B【詳解】A．氨基乙酸鈉中氮原子采取雜化，而碳原子采取、雜化，故A錯誤；B．氨基乙酸鈉中N原子價層電子對數＝鍵個數＋孤電子對數，N原子的鍵數為3、孤電子對數為1，N原子的價層電子對數為4，故B正確；C．單鍵為鍵，雙鍵中有1個鍵和1個π鍵，氨基乙酸鈉分子中有鍵，故C錯誤；D．由于氮原子為雜化，與其成鍵的另外三個原子不可能共平面，故D錯誤；選B。19．C【詳解】A．結構相似、分子組成上相差1