2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)專題提升訓(xùn)練含解析魯科版選擇性必修2

PAGE4-分子的空間結(jié)構(gòu)的推斷1.(2024·廈門高二檢測)合成某種滴眼液的原料為4-二甲氨基吡啶。下列敘述錯誤的是 ()A.該分子中C原子的雜化類型有sp2、sp3B.該分子中N原子的雜化類型有sp2、sp3C.1mol該分子所含的σ鍵為15NAD.該分子中含有大π鍵【解析】選C。由結(jié)構(gòu)簡式得出,甲基(—CH3)上的碳為sp3雜化,雙鍵C原子的雜化為sp2雜化,該分子中C原子的雜化類型有sp2、sp3,故A正確;單鍵N原子雜化為sp3雜化,雙鍵N原子雜化類型為sp2雜化,該分子中N原子的雜化類型有sp2、sp3,故B正確;1個分子中有3+3+3+6+4=19個σ鍵,1mol該分子所含的σ鍵為19NA,故C錯誤;該分子中有6個原子各供應(yīng)1個電子構(gòu)成大π鍵,故D正確。2.二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品,它可替代某些會破壞臭氧層的“氟利昂”產(chǎn)品,用作空調(diào)、冰箱和冷凍庫等中的致冷劑。下列關(guān)于二氟甲烷的說法正確的是 ()A.二氟甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)B.二氟甲烷中兩個氫原子性質(zhì)相同C.二氟甲烷溶于水得F-D.二氟甲烷極易與O3反應(yīng)【解析】選B。甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),當(dāng)甲烷分子上的2個氫原子被氟原子取代后,原子之間的相互影響,鍵長、鍵角都發(fā)生了改變,不是正四面體結(jié)構(gòu),故A錯誤;二氟甲烷分子中2個氫原子是等效的,故B正確;二氟甲烷是分子晶體,是非電解質(zhì),難溶于水,不電離,故C錯誤;二氟甲烷屬于鹵代烴,與O3不反應(yīng),不能燃燒,也不支持燃燒,故D錯誤。3.(2024·鄭州高二檢測)依據(jù)雜化軌道理論和價電子對互斥模型,推斷下列分子或者離子的空間構(gòu)型正確的是 ()選項分子式中心原子雜化方式價電子對互斥模型分子或離子的立體構(gòu)型ASO2sp直線形直線形BHCHOsp2平面三角形三角錐形CH3O+sp2四面體形平面三角形DNsp3正四面體形正四面體形【解析】選D。SO2中心原子雜化方式sp2,價電子對互斥模型為平面三角形,分子或離子的立體構(gòu)型為角型結(jié)構(gòu),故A錯誤;HCHO分子中心原子雜化方式sp2,價電子對互斥模型為平面三角形,分子或離子的立體構(gòu)型為平面三角形,故B錯誤;H3O+分子中心原子雜化方式sp3,價電子對互斥模型為四面體形,分子或離子的立體構(gòu)型為三角錐形,故C錯誤;N分子中心原子雜化方式sp3,價電子對互斥模型為正四面體形,分子或離子的立體構(gòu)型為正四面體形,故D正確。4.(雙選)通常狀況下,NCl3是一種油狀液體,下列對NCl3的有關(guān)敘述正確的是 ()A.CCl4中C—Cl鍵鍵長比NCl3中N—Cl鍵鍵長短B.分子中的N原子有一對孤電子對C.NCl3分子的空間構(gòu)型為三角錐形D.NCl3穩(wěn)定性弱于NF3,因為N—Cl的鍵能比N—F的鍵能大【解析】選B、C。CCl4中C—Cl鍵鍵長比NC13中N—Cl鍵鍵長長,故A錯誤;N原子最外層有5個電子,NCl3分子中N原子的價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為1,故B正確;NCl3分子中N原子的價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為1,空間構(gòu)型為三角錐形,故C正確;因為N—Cl的鍵能比N—F的鍵能小,NCl3穩(wěn)定性弱于NF3,故D錯誤。5.(2024·宿州高一檢測)關(guān)于CH4、C、C三種粒子的說法,正確的是 ()A.C原子的雜化類型都相同B.C是三角錐形C.C與BCl3構(gòu)型相同D.CH4與N互為等電子體【解析】選D。甲烷中的C原子價電子對個數(shù)=4+(4-4×1)/2=4,所以其中心碳原子采納sp3雜化,碳正離子中的C原子價電子對個數(shù)=3+(4-1-3×1)/2=3,所以其中心碳原子采納sp2雜化,碳負(fù)離子中的C原子價電子對個數(shù)=3+(4+1-3×1)/2=4,所以其中心碳原子采納sp3雜化,三種微粒中碳原子的雜化方式不同,A錯誤;碳正離子其中心碳原子采納sp2雜化,不含孤電子對,空間構(gòu)型為平面三角形結(jié)構(gòu),B錯誤;碳負(fù)離子其中心碳原子采納sp3雜化,含有一對孤電子對為三角錐形,BCl3中B原子價電子對個數(shù)=3+(3-3×1)/2=3,不含孤電子對,空間構(gòu)型為平面三角形結(jié)構(gòu),C錯誤;原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的互為等電子體,則CH4與N互為等電子體,D正確。6.如圖是O3分子的空間結(jié)構(gòu)示意圖。請回答:(1)O3分子中非極性共價鍵是________鍵,特別的化學(xué)鍵是________鍵。

(2)臭氧與氧氣的關(guān)系是______________________-_。

(3)下列物質(zhì)的分子與O3分子的結(jié)構(gòu)最相像的是________。

A.H2OB.CO2C.SO2(4)分子中某一原子有一對沒有跟其他原子共用的電子對叫孤電子對。那么,O3分子中有________對孤電子對。

(5)指出下列原子的雜化軌道類型及分子的空間構(gòu)型。①SiF4中的Si________雜化,空間構(gòu)型____________;

②N中的N____________雜化,空間構(gòu)型____________。

【解析】(1)依據(jù)圖示O3分子中非極性共價鍵是σ鍵,特別的化學(xué)鍵是π鍵;(2)臭氧與氧氣都是氧元素的單質(zhì),互為同素異形體;(3)依據(jù)O3分子的結(jié)構(gòu),在臭氧O3中,中心的氧原子以sp2雜化,與兩旁的配位氧原子鍵合生成兩個σ鍵,使O3分子呈角形。A.H2O中含有2對σ鍵,2對孤電子對,O原子sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為角形,故A錯誤;B.CO2為含有4個σ鍵,沒有孤電子對,為sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形,故B錯誤;C.SO2中S原子sp2雜化,S原子和兩側(cè)的氧原子除以σ鍵結(jié)合以外,還形成一個三中心四電子的大π鍵,分子呈“角”形結(jié)構(gòu),其成鍵方式與O3類似,故C正確;D.BeCl2含有2個σ鍵,沒有孤電子對,為sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形;(4)每個O原子最外層有6個電子,由臭氧的結(jié)構(gòu)圖可知中心O原子有4個電子成鍵,則還有1對孤電子對,兩端的O原子各有2個電子成鍵,則兩端的O原子各含有2對孤電子對,所以臭氧分子中總共5對孤電子對;(5)①SiF4分子中Si原子和F原子形成四個σ鍵,其價層電子對個數(shù)是4,所以Si原子雜化類型是sp3,空間構(gòu)型為正四面體,②N中N原子價層電子對個數(shù)=2+×(5+1-2×2)=3,且含有一個孤電子對,其空間構(gòu)型為角形,N原子雜化方式為sp2。答案:(1)σπ(2)同素異形體(3)C(4)5(5)①sp3正四面體②sp2角形【補償訓(xùn)練】(2024·南京高二檢測)生物質(zhì)能是一種干凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式_____________________________。

(2)依據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式_________________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。①甲醇的沸點比甲醛的高,其主要緣由是_________________________;

甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為_________________________。

②甲醛分子的空間構(gòu)型是______________;1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為______________。

【解析】(1)基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s2。(2)依據(jù)等電子原理,與CO分子等電子的分子可以是N2,CO的結(jié)構(gòu)式