高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元測(cè)試 第2章第2節(jié)2

第二章第二節(jié)第2課時(shí)一、選擇題1．下列分子的中心原子是sp2雜化的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440309)()A．PBr3 B．CH4C．H2O D．BF3答案：D解析：雜化軌道數(shù)＝中心原子的孤電子對(duì)的對(duì)數(shù)＋中心原子的σ鍵個(gè)數(shù)，A、B、C采用的都是sp3雜化。2．(雙選)下列各組離子中，中心原子的雜化軌道類型相同的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440310)()A．NOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,3) B．SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)C．NHeq\o\al(＋,4)、PHeq\o\al(＋,4) D．SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案：CD解析：可以由VSEPR模型來判斷離子的立體構(gòu)型，再判斷雜化軌道類型。NOeq\o\al(－,3)中N原子上無孤電子對(duì)[eq\f(1,2)(5＋1－3×2)＝0]，ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子上孤電子對(duì)數(shù)為1[eq\f(1,2)(7＋1－3×2)＝1]，分別為平面三角形和三角錐形，N、Cl原子采取sp2和sp3雜化。同理，SOeq\o\al(2－,3)中S原子上孤電子對(duì)數(shù)為1、COeq\o\al(2－,3)中C原子上無孤電子對(duì)，S、C原子分別采取sp3、sp2雜化。因此，SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中S原子均為sp3雜化。3．用過量硝酸銀溶液處理mol氯化鉻水溶液，產(chǎn)生molAgCl沉淀，則此氯化鉻最可能是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440311)()A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O答案：B解析：mol氯化鉻能生成molAgCl沉淀，說明1mol配合物的外界含有2molCl－。4．由配位鍵形成的離子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子鉑的化合價(jià)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440312)()A．都是＋8 B．都是＋6C．都是＋4 D．都是＋2答案：D解析：NH3是中性配位體，Cl－帶一個(gè)單位的負(fù)電荷，所以配離子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子鉑的化合價(jià)都是＋2。5.如右圖所示，在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，它們分別是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440313)()A．sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp2雜化軌道形成π鍵，未雜化的2p軌道形成σ鍵C．C—H之間是sp2形成σ鍵，C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵D．C—C之間是sp2形成σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵答案：A解析：在乙烯分子中碳原子與相連的氫原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每個(gè)碳原子均采取sp2雜化，其中雜化軌道形成5個(gè)σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵。6．向盛有少量CuCl2溶液的試管中滴入少量NaOH溶液，再滴入適量濃氨水，下列敘述不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440314)()A．開始生成藍(lán)色沉淀，加入過量氨水時(shí)，形成無色溶液B．開始生成Cu(OH)2，它不溶于水，但溶于濃氨水，生成深藍(lán)色溶液C．開始生成藍(lán)色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深藍(lán)色溶液D．開始生成Cu(OH)2，之后生成更穩(wěn)定的配合物答案：A解析：向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)↓；再加入濃氨水，沉淀溶解得到深藍(lán)色的溶液：Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。7．了解有機(jī)物分子中化學(xué)鍵特征以及成鍵方式是研究有機(jī)物性質(zhì)的基礎(chǔ)。下列關(guān)于有機(jī)物分子的成鍵方式的描述不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440315)()A．烷烴分子中碳原子均采用sp3雜化軌道成鍵B．炔烴分子中碳碳叁鍵由1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵組成C．甲苯分子中所有碳原子均采用sp2雜化軌道成鍵D．苯環(huán)中存在6個(gè)碳原子共有的大π鍵答案：C解析：烷烴分子中碳原子均形成4個(gè)鍵，雜化軌道數(shù)為4，均采用sp3雜化軌道成鍵。碳碳叁鍵由1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵組成；苯環(huán)中碳原子采用sp2雜化軌道成鍵，6個(gè)碳原子上未參與成鍵的p電子形成一個(gè)大π鍵；甲苯分子中—CH3中的C采用sp3雜化。8．關(guān)于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440316)()A．配體為水分子，外界為Br－ B．中心原子采取sp3雜化C．中心離子的配位數(shù)為6 D．中心離子的化合價(jià)為＋2價(jià)答案：C解析：4個(gè)H2O分子和2個(gè)Br－是配體，配位數(shù)為6,1個(gè)Br－是外界。Cr原子以空軌道形成配位鍵，O原子的雜化方式是sp3但O原子不是中心原子。中心離子是Cr3＋，配離子是[Cr(H2O)4Br2]＋。故A、B、D三項(xiàng)均不正確。9．以下關(guān)于雜化軌道的說法中，錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440317)()A．ⅠA族元素成鍵時(shí)不可能有雜化軌道B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵C．孤電子對(duì)有可能參加雜化D．s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)答案：B解析：ⅠA族元素如是堿金屬，易失電子，如是H，一個(gè)電子在1s能級(jí)上不可能雜化。雜化軌道只能形成σ鍵，不可能形成π鍵。p能級(jí)只有3個(gè)軌道，不可能有sp4雜化。二、非選擇題10．指出下列原子的雜化軌道類型及分子的空間構(gòu)型。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440318)(1)CO2中的C________雜化，空間構(gòu)型________；(2)SiF4中的Si________雜化，空間構(gòu)型________；(3)BCl3中的B________雜化，空間構(gòu)型________；(4)NF3中的N________雜化，空間構(gòu)型________；(5)NOeq\o\al(－,2)中的N________雜化，空間構(gòu)型________。答案：(1)sp直線形(2)sp3正四面體(3)sp2平面三角形(4)sp3三角錐形(5)sp2V形解析：(1)CO2：C以兩個(gè)sp雜化軌道分別與兩個(gè)O形成σ鍵，C上另兩個(gè)未雜化的2p軌道分別與兩個(gè)O上的p軌道形成π鍵，分子構(gòu)型為直線形。(2)SiF4：Si以四個(gè)sp3雜化軌道分別與四個(gè)F形成σ鍵，分子構(gòu)型為正四面體。(3)BCl3：B采取sp2雜化，三個(gè)雜化軌道分別與三個(gè)Cl形成σ鍵，分子構(gòu)型為平面三角形。(4)NF3：N采取sp3雜化，其中一個(gè)雜化軌道上有一對(duì)電子，不參與成鍵，另外三個(gè)雜化軌道分別與三個(gè)F形成σ鍵，由于一對(duì)孤電子對(duì)的存在，三個(gè)F不可能平均占據(jù)N周圍的空間，而是被孤電子對(duì)排斥到一側(cè)，形成三角錐形結(jié)構(gòu)。(5)NOeq\o\al(－,2)：N采取sp2雜化，其中兩個(gè)雜化軌道分別與兩個(gè)O形成σ鍵，另一個(gè)雜化軌道有一對(duì)孤電子對(duì)，未雜化的p軌道與兩個(gè)O上的另一個(gè)p軌道形成π鍵，形成V形分子結(jié)構(gòu)。11．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?；衔顳C的晶體為離子晶體，D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24，ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為21，三個(gè)氯離子位于外界。請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440319)(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開_______。(2)B的氫化物分子的空間構(gòu)型是________，其中心原子采取________雜化。(3)寫出化合物AC2的電子式________；一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體，其化學(xué)式為______________。(4)E的核外電子排布式是________，ECl3形成的配合物的化學(xué)式為________。答案：(1)C<O<N(2)三角錐形sp3(3)N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3解析：根據(jù)D、C形成DC離子晶體，且D、C都為二價(jià)離子，A、B、C為同一周期的非金屬元素，所以D可能為Mg或Ca，C可能為O或S。又因?yàn)锽、C的氫化物比同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，所以B、C的氫化物一定能形成氫鍵，且核電荷數(shù)A<B<C<D<E，所以B為N，C為O，D為Mg，E的原子序數(shù)為24，所以E為Cr，AC2為非極性分子，所以A為碳。(2)B的氫化物為NH3，空間構(gòu)型為三角錐形，中心原子是sp3雜化；(3)AC2為CO2，其電子式為，N與O形成和CO2互為等電子體的物質(zhì)應(yīng)為N2O；(4)Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1，根據(jù)信息，ECl3形成的配合物的化學(xué)式為[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。一、選擇題1．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的雜化軌道理論，判斷NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式分別為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440320)()A．直線形、sp1雜化 B．三角形、sp2雜化C．三角錐形、sp2雜化 D．三角錐形、sp3雜化答案：D解析：在NF3分子中，N原子的孤電子對(duì)數(shù)為1，與其相連的原子個(gè)數(shù)為3，所以中心原子的雜化方式為sp3雜化，分子的空間構(gòu)型為三角錐形，類似NH3。2．下列說法不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440321)()A．HCHO分子中的C采用sp方式雜化，C有兩個(gè)未參與雜化的2p軌道形成π鍵B．H2O分子的鍵角不是90°C．甲烷是正四面體形分子，NF3是三角錐形分子D．BF3的空間構(gòu)型是平面三角形答案：A解析：HCHO中的C原子價(jià)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)×(4＋2)＝3，C原子采取sp2方式雜化，A項(xiàng)錯(cuò)誤。同樣可判斷：H2O分子的鍵角為105°；CH4中C原子和NF3中的N原子均為sp3雜化，在CH4中沒有孤電子對(duì)，其分子構(gòu)型為正四面體形；NF3的中心原子N有1個(gè)sp3雜化軌道為孤電子對(duì)占有，另外3個(gè)雜化軌道與F原子的2p軌道上的電子成鍵，故NF3分子的構(gòu)型為三角錐形，BF3中B為sp2雜化，BF3為平面三角形分子，故B、C、D三項(xiàng)均正確。3．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440322)()A．配位化合物中必定存在配位鍵B．配位化合物中只有配位鍵C．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵D．配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用答案：B解析：配位化合物中一定含有配位鍵，但也可能含有其他化學(xué)鍵，Cu2＋有空軌道，H2O中氧原子有孤對(duì)電子，可以形成配位鍵，配位化合物應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛，D項(xiàng)中提到的幾個(gè)領(lǐng)域都在其中。4．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的立體構(gòu)型為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440323)()A．直線形 B．平面正方形C．正四面體形 D．正八面體形答案：C解析：根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結(jié)合4個(gè)Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤電子對(duì)數(shù)為0，所以[ZnCl4]2－的立體構(gòu)型為正四面體形。5．下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440324)()A．PCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道C．凡中心原子采取sp3雜化的分子，其雜化軌道空間構(gòu)型都是四面體形D．AB3型分子的空間構(gòu)型必為平面三角形答案：C解析：PCl3分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(5＋3×1,2)＝4，所以PCl3分子中P原子以sp3雜化。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道。sp3雜化所得到空間構(gòu)型應(yīng)為四面體，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤電子對(duì)占據(jù)，則構(gòu)型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐形，H2O分子是V形。PCl3分子中兩個(gè)電子(孤對(duì)電子)占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，因此，PCl3分子是三角錐形(如圖所示)。6．(雙選)下列說法中一定錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440325)()A．過渡金屬的原子或離子一般都有接受孤電子對(duì)的空軌道，易形成配合物B．中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子均呈正四面體結(jié)構(gòu)C．當(dāng)中心離子的配位數(shù)為6時(shí)，配離子常呈八面體結(jié)構(gòu)D．含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子一定存在異構(gòu)體答案：BD解析：過渡金屬原子或離子的最外電子層一般都沒排滿，存在空軌道，所以能接受孤電子對(duì)形成配位鍵，A項(xiàng)正確；中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子，只有當(dāng)4個(gè)配體完全等同時(shí)，其配離子的空間構(gòu)型才是正四面體，否則為變形的四面體，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；按價(jià)層電子對(duì)互斥理論，配位數(shù)為6的配離子，空間構(gòu)型呈八面體時(shí)最穩(wěn)定，所以C項(xiàng)正確；含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子只有當(dāng)其空間構(gòu)型呈平面四邊形時(shí)才存在異構(gòu)體，若其空間構(gòu)型呈四面體形，則不存在異構(gòu)體，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440326)()A．除去鐵粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液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溶液后溶液呈血紅色D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失答案：A解析：對(duì)于A項(xiàng)，除去鐵粉中的SiO2，是利用SiO2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與配合物的形成無關(guān)；對(duì)于B項(xiàng)，AgNO3與氨水反應(yīng)先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]＋；對(duì)于C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)生成配離子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1,2,3,4,5,6)，顏色發(fā)生改變；對(duì)于D項(xiàng)，CuSO4與氨水反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2＋。8．已知[Co(NH3)6]3＋呈正八面體結(jié)構(gòu)，各NH3間距相等，Co3＋位于正八面體的中心。若其中2個(gè)NH3被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構(gòu)體有eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440327)()A．2種 B．3種C．4種 D．5種答案：A解析：[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構(gòu)體有2種，見下圖。9．水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對(duì)上述過程的描述不合理的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440328)()A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B．微粒的形狀發(fā)生了改變C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變答案：A解析：水與氫離子結(jié)合形成配位鍵，氧原子雜化方式仍為sp3，氧原子與三個(gè)氫原子間的共用電子對(duì)和剩下的一對(duì)孤電子對(duì)相互排斥形成了三角錐形分子；同時(shí)其鍵角也發(fā)生改變，形成的微粒兼有水分子和氫離子的性質(zhì)。二、非選擇題10．下列反應(yīng)曾用于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440329)2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是______(填元素符號(hào))。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型分別為____________；1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽(yáng)離子為________(填化學(xué)式)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O(2)sp3sp27mol(或7××1023)(3)H2F解析：本題考查電子排布式、配位鍵的形成、軌道雜化類型、σ鍵數(shù)目的判斷、等電子體等。(1)Cr是24號(hào)元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2，故Cr3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3；H2O分子中的O原子有孤對(duì)電子，能與Cr3＋形成配位鍵。(2)CH3COOH中甲基上的碳原子采用sp3雜化，羧基中碳原子采用sp2雜化；CH3COOH的結(jié)構(gòu)式為，碳氧雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，其余的單鍵都是σ鍵，共有7個(gè)σ鍵。(3)H2O分子中有3個(gè)原子和8個(gè)價(jià)電子，與其互為等電子體的陽(yáng)離子為H2F＋11．A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數(shù)依次增大，B與C能層數(shù)相同，D與E能層數(shù)相同，C與D價(jià)電子結(jié)構(gòu)相同，基態(tài)時(shí)B、C、D原子核外皆有2個(gè)未成對(duì)電子，A、E只有1個(gè)未成對(duì)電子，A能分別與B、C、D、E形成不同的分子。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)09440330)(1)寫出基態(tài)時(shí)B的價(jià)電子排布圖________，E－的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。(2)寫出BCD的電子式______________________，E2C的結(jié)構(gòu)式____________________________(3)根據(jù)題目要求完成以下填空：ECeq\o\al(－,3)中心原子雜化方式________；DC3中心原子雜化方式________；ECeq\o\al(－,4)微粒的鍵角________；BCeq\o\al(2－,3)微粒的鍵角________：DE2分子的立體構(gòu)型________；B2A2分子的立體構(gòu)型________。(4)一種由A、B、C三種元素組成的分子A2BC2，該分子中σ鍵數(shù)目為________，π鍵數(shù)目為________。(5)根據(jù)等電子原理，指出與BC2互為等電子體的離子________(一種即可)。答案：(1)(2)Cl—O—Cl(3)sp3sp2109°28′120°V形直線形(4)41