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1、专题4分子空间结构与物质性质 一、单选题（共13题）1下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是H2ONH3F-CN-OH-ABCD2甲醛()是生产胶粘剂的重要原料，下列说法不正确的是A甲醛分子是平面三角形BC原子发生sp2杂化C甲醛分子含有3个键D甲醛分子含有2个键3下列有关比较中，顺序排列错误的是A微粒的半径：B共价晶体的硬度：晶体硅S2Cl2，则分子间作用力S2Br2S2Cl2，故沸点：，故C正确；DCl的电负性强于S，故S与间的共用电子对偏向于Cl，故D错误；故选C。5C【解析】A碳碳双键中一个是键，一个是键，碳碳单键是键，键的键能一般小于键，所以乙烯中C=C键的键能
2、小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确；B键为轴对称，可以绕键轴旋转，键呈镜面对称，无法绕键轴旋转，B正确；C气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质中，C错误；Ds-p 键和p-p 键电子云都是轴对称的，D正确；综上所述答案为C。6C【解析】A1个S8分子中含有8个键，则32g即0.125molS8分子中含有1mol键，A错误；B是由极性键构成的非极性分子，B错误；C成键原子之间最多形成1个键，双键中有1个键，因此乙烯中含有键和键，C正确；D分子中所含的碳碳三键是非极性键，D错误；故选C。7D【解析】A是氮氢极性键构成的极性分子，故A不符合题意；B是氢氯极性键构成的极性分子，故B不符合题意
3、；C是氮氮非极性键构成的非极性分子，故C不符合题意；D是碳氧极性键构成的非极性分子，故D符合题意。综上所述，答案为D。8C【解析】ASO2、SO3中心原子S为sp3杂化，A错误；B总反应的反应速率由慢反应决定，B错误；C反应有VO键断裂，反应中有有VO键形成，C正确；D该反应的催化剂只有V2O5，V2O4是前面反应生成，又在后面反应中消耗，属于“中间产物”，故V2O5的作用是降低该反应的活化能，D错误；故选C。9C【解析】同种非金属元素之间形成非极性共价键，不同非金属元素之间形成极性键，由极性键构成的分子，结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子，据此分析。【详解】CCl4为正四面体结构，
4、含有极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子，符合题意；NH3为三角锥结构，含有极性键，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，为极性分子，不符合题意；CH4为正四面体结构，含有极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子，符合题意；CO2中有C、O元素之间形成极性键，且分子结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，符合题意；N2中只有N、N原子形成的非极性键，属于非极性分子，不符合题意；H2S中有H、S元素之间形成极性键，分子结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，不符合题意；SO2中有O、S元素之间形成极性键，分子结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性
5、分子，不符合题意；CS2中有C、S元素之间形成极性键，且分子结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，符合题意；H2O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，不符合题意；HF中H、F元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，不符合题意；综上所述可知：含有极性键的非极性分子是，故合理选项是C。10D【解析】A乙烯分子结构简式是CH2=CH2，C原子形成2个共价单键和一个共价双键，因此C原子采用sp2杂化，A正确；B乙烯分子中2个C原子形成sp2杂化轨道，其中有1个未杂化的2p轨道。每个C原子的杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键，B正确；C乙烯分子中键角是120，则乙烯分
6、子中的 6个原子在同一平面上，故分子中所有原子一定在同一平面上，C正确；D乙烯分子结构简式是CH2=CH2，分子中的共价单键都是键，共价双键中一个是键，一个是键，所以乙烯分子中有5个键和1个键，D错误；故合理选项是D。11A【解析】化合物T的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素， Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则Z为O；Y元素是其所在主族唯一的非金属元素，且Y的原子序数小于O，化合物T中Y可以形成3个或4个共价键，则Y为B；X形成1个共价键，W形成+1价阳离子，则X为H，W为Na，以此分析解答。【详解】根据上述分析可知：X为H，Y为B，Z为O，W为Na元素。A
7、化合物T中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，A错误；B化合物T中，B原子形成3个或4个键，杂化方式分别为sp2、sp3 杂化，B正确；CZ为O，W为Na，二者形成的离子O2-、Na+的核外电子排布都是2、8，离子的电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子，离子的核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：WZ ，C正确；DY为B，B的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为一元弱酸，D正确；故合理选项是A。12B【解析】A两个原子之间形成的第一条键为键，第二条开始为键，则最多能形成l个键，A正确；BHCl、HBr、HI的沸点逐渐升高，而HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl，B
8、错误；CH2O2种存在H-O、O-O键，从结构上看，是二面角结构，正负电荷中心不能重合，是一种含极性键和非极性键的极性分子，C正确；D气体单质分子中不一定键和键，如He气体，为单原子分子，不存在化学键，D正确；故选B。13D【解析】Z的原子序数与Q的最外层电子数相同，说明Z为第二周期，Q为第三周期元素，依据有机物结构简式可知，元素Y形成四个键，应为C元素，则Z、W依次为N、O元素，Q则为Cl元素，X为H元素。【详解】AW、Q的简单氢化物依次为、HCl，其沸点由高到低顺序为，A错误；BQ、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、，满足酸性强弱顺序为，但含氧酸则不正确，如HClO酸性弱于，B错误；CN元素2
9、p轨道半充满，较为稳定，元素第一电离能最大，即顺序应为，C错误；D元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子，D正确。故选D。14 或等 或【解析】（1）中S、O原子最外层均有6个电子，共有32个价层电子。或中价层电子总数均为4+47=32，且均含有5个原子，所以、互为等电子体。（2）CO与互为等电子体，C、O原子共用3对电子，所以CO的结构式为；的结构式为，每个双键中含有1个键和1个键，因此中含有键，故答案为：或。15 6 与性质不同，溶液滴加到溶液中溶液不变成血红色，溶液滴加到溶液中溶液变成血红色。【解析】的中心离子是，配体是，配位数为6。与性质不同，溶液滴加到溶液中溶液不变
10、成血红色，溶液滴加到溶液中溶液变成血红色。16 【解析】CH4中C原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；CH2=CH2中C原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，空间结构为平面形；CHCH中C原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=2+0=2，所以采取sp杂化，空间结构为直线形；NH3中N原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为三角锥形；NH中N原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；BF3中B原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=3+0=3，所
11、以采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；P4中P原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；H2O中O原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为角形；H2O2中O原子杂化轨道数=键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为二面角结构，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。【详解】(1)根据上述分析，空间结构为正四面体形的是；(2)根据上述分析，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)CH4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；CH2=CH2是平面形分子，
12、所有原子共平面而不共线；CHCH是直线形分子，所有原子共平面也共线；NH3是三角锥形分子，所有原子不共平面也不共线；NH是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；BF3是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线；P4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；H2O是角形分子，所有原子共平面而不共线；H2O2的空间结构是二面角结构，所有原子不共平面也不共线；所有原子共平面(含共直线)的是，共直线的是；(4)价电子数相同，原子个数也相同的两种粒子互为等电子体，互为等电子体的是CH4和NH。176【解析】在该配合物中，Fe2+是中心离子，提供空轨道；邻二氮菲是配位体，其中配位体上的N原子提供孤电子
13、对与中心Fe2+形成配位键，根据题图可知，3个配位体上的6个N原子提供6对孤电子对，与Fe2+形成6个配位键，故形成配位键的个数是6。18(1)平面正三角形(2)(3)(4)(5)【解析】根据价层电子对理论及杂化轨道理论进行计算价层电子对数和孤对电子对数从而判断分子的空间构型。(1)根据价层电子对理论价层电子对数为3+=3，采用sp2杂化，无孤对电子，故空间构型为平面正三角形。(2)极性键判断非金属元素不同，根据杂化轨道理论判断，正四面结构的分子是CH4。(3)极性键判断非金属元素不同，根据杂化轨道理论判断，三角锥结构的分子是NH3。(4)极性键判断非金属元素不同，根据杂化轨道理论判断，V型结
14、构的分子是H2O。(5)极性键判断非金属元素不同，共价键极性最大，即非金属元素的电负性相差大，故应是HF。【点睛】利用键的极性判断元素种类，根据分子的空间构型判断方法计算价层电子对数和孤对电子数来判断分子的空间构型。19(1)(2)Al(OH)3+H2OAl(OH)4+H+(3)H2O和CH3OH分子间存在氢键，且H2O中分子间氢键比CH3OH中多【解析】(1)由CN2H4是离子化合物且各原子均满足8e稳定结构可知，离子化合物的化学式为NH4CN，则电子式为，故答案为：；(2)由氢氧化铝在水中电离产生的含铝微粒具有正四面体结构可知，铝微粒为四羟基合铝离子，电离方程式为Al(OH)3+H2OAl
15、(OH)4+H+，故答案为：Al(OH)3+H2OAl(OH)4+H+；(3)水和甲醇分子间都能形成氢键，但水分子间氢键数目比甲醇多，分子间的作用力强于甲醇，沸点高于甲醇，故答案为：H2O和CH3OH分子间存在氢键，且H2O中分子间氢键比CH3OH中多。20 正四面体形 4 【解析】(1)的中心原子P的价层电子对数为4，孤电子对数为0，中心原子P为杂化，故的空间结构为正四面体形。(2)中B形成4个键，为杂化，中B形成3个键，为杂化。(3)分子中N原子上有1对孤电子对，3对成键电子对，所以N原子为杂化。21 平面三角形 角形 直线形 角形 平面三角形 直线形 【解析】(1)，中，的价电子对数为，
16、孤电子对数为0，为平面三角形；中，S的价电子对数为，孤电子对数为2，为角形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为0，为直线形；中，N的价电子对数为，孤电子对数为1，为角形；分子中有1个碳氧双键，看作1对成键电子，2个单键为2对成键电子，C原子的价电子对数为3，且无孤电子对，所以分子的空间结构为平面三角形；分子的结构式为，含有1个键，看作1对成键电子，1个单键为1对成键电子，故C原子的价电子对数为2，且无孤电子对，所以分子的空间结构为直线形。故答案为：平面三角形；角形；直线形；角形；平面三角形；直线形。(2)甲醛为平面形分子，由于键与键之间的排斥作用大于2个键之间的排斥作用，所以甲醛分子中的键角小于120。故答案为：。分子中，原子的价电子对数是，成键电子对数为2，孤电子对数为1，故分子的空间结构为角形，的键角120。故答案为：。分子中，P的价电子对数为含有1对孤电子对，由于孤电子对与键的排斥作用大于键间的排斥作用，所以的键角小于10928。故答案为：。(3)型微粒，中心原子上无孤电子对的呈平面三角形，有1对孤电子对的呈三角锥形，所以化学式分别是、。故答案为：；(4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F组成的中性分子中，平面形分子为，三角锥形分子为，四面体形分子为。故答案为：；。答案第14页，共9页