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1、2.2.分子的空间结构课后习题检测2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2一、单选题1NF3是一种优良的蚀刻气体。HF、F2均可用于制备NF3，F2制备NF3的反应为4NH3+3F2 NF3+3NH4FKa(HF)=6.3104，Kb(NH3H2O)=1.8105。下列说法正确的是A中子数为10的氟原子：FBHF的电子式：CNF3的空间构型为平面正三角形D第一电离能：I1(F)I1(N)I1(O)2下列物质分子的几何构型为三角锥形的是ACO2BP4CNH3DH2O3用价层电子对互斥理论预测H2Se和NF3的立体结构，两个结论都正确的是A直线形；三角锥形BV形；平面三角
2、形C直线形；平面三角形DV形；三角锥形4下列有关杂化轨道的说法不正确的是A原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道B轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原理D杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道5我国科学家发现了一类由组成的磁性超导材料。下列说法不正确的是A变成时失去轨道电子B基态原子核外有2个未成对电子C的空间结构为平面三角形D基态F原子的核外电子有9种空间运动状态6肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料，可通过反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O制备。下列有关微粒的描述不正确的是ANH3
3、分子空间构型为三角锥形BN2H4的结构式为CNaClO既含离子键又含共价键D中子数为18的氯的核素：Cl7下列分子的中心原子采用杂化，但分子的空间结构不同的一组是；ABCD8下列分子或离子中，中心原子含有2个孤电子对的是ABCD9下列化学用语中不正确的是A苯的实验式：B的VSEPR模型：C离子的电子式：D质子数为92、中子数为146的U原子：10用价层电子对互斥理论预测H2S和NH3的立体结构，两个结论都正确的是（）A直线形；三角锥形BV形；三角锥形C直线形；平面三角形DV形；平面三角形11下列各组分子中所有原子都处于同一平面的是A、B、C甲醛()、苯()D、12已知HF沸点为19.5，BF3
4、沸点为-100，HF+BF3=HBF4，下列有关说法错误的是AHBF4中B原子为sp3杂化BBF3和HBF4分子中B最外层均为8e-稳定结构CHBF4中存在配位键DHF沸点高于BF3沸点的原因可能为HF分子之间存在氢键13下列化学用语或图示表达正确的是ANaCl的电子式 BSO2的VSEPR模型 Cp-p 键电子云轮廓图DNO的空间结构模型 14下列分子的中心原子形成杂化轨道的是ABCD15下列关于键和键的说法中，不正确的是A键由原子轨道“头碰头”重叠形成BN2分子中的键为p-p 键，键不能绕键轴旋转CHCl分子中的键为s-s 键Dp轨道和p轨道之间既能形成键，又能形成键16下列各组微粒的空间
5、构型相同的是NH3和H2ONH和H3O+ NH3 和H3O+ O3和SO2 CO2 和C2H2 SiO和SOA全部B除以外CD17科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，且原子序数依次增大，其中Y的核电荷数是其最外层电子数的3倍。下列叙述正确的是AW、X、Y、Z对应的单质均为分子晶体BX、Y、Z基态原子中未成对电子数最多可达3个C第一电离能：D的空间结构为平面正方形18下列关于说法错误的是A基态的核外电子排布式为B基态氯原子核外电子占据的原子轨道数为9C和的中心原子价层电子对空间构型不同D键角：19下列化学用语或图示正确的是A丙烷的结构式：B的空间填充模型：
6、C镁离子结构示意图：D二氧化硅的分子式：20X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是AEYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp2杂化BX、Y元素的第一电离能大小关系：XYCZO的空间构型为平面三角形DMZ2仅含离子键，可用于制备乙炔21表中关于各微粒的描述完全正确的一项是选项ABCD分子或离子的化学式H2F+PCl3NOBH中心原子的杂化轨
7、道类型spsp3sp2sp3VSEPR模型名称直线形平面三角形平面三角形正四面体形分子或离子的空间结构直线形平面三角形V形三角锥形AABBCCDD22用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是ANH4+为正四面体形BCS2为直线形CClO3的空间构型为平面三角形DPCl3为三角锥形23以下各组粒子的空间结构不相似的是AXeF4和ClOBO3和NOCCO2和NODSO3和BF324丁二酮肟常用于检验，在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。下列说法不正确的是A元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为B1mol该沉淀含有键与键的个数比为17：2C基态
8、的价电子排布式为D该沉淀中C的杂化方式为、25甲烷在一定条件下可生成碳正离子(CH)、碳负离子(CH)、甲基(-CH3)、碳烯(:CH2)等微粒，下列说法错误的是ACH和-CH3的空间构型均为平面三角形BCH4中4个C-H键的键参数均相同C键角：CHCHDCH和:CH2中碳原子杂化方式相同二、填空题26四原子分子的空间构型物质化学式空间结构结构式键角空间结构模型甲醛CH2O 120氨NH3 10727研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为 。28Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得 2019 年诺贝尔化学奖。
9、回答下列问题：(1)基态 Fe2+与 Fe3+离子中未成对的电子数之比为 (2)I1(Li) I1(Na)，原因是 (3)磷酸根离子的空间构型为 ，其中 P 的价层电子对数为 ，杂化轨道类型为 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为 FeSmAsFO组成的化合物。回答下列问题：(1)元素 As 与 N 同族。预测 As 的氢化物分子的立体结构为 ，其沸点比 NH3 的 (填“高”或“低”)，其判断理由是 (2)Sm 的价层电子排布式为 4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为 以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵(NH4)3Fe(C6H5O7)2)。
10、(1)与互为等电子体的一种分子为 (填化学式)(2)柠檬酸的结构简式如图。1 mol 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数为 mol试卷第5页，共6页学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】A中子数为10的氟原子的质量数为10+9=19，符号为F，A错误；BHF为共价化合物，电子式为，B错误；CNF3的价层电子对数为=4，含一对孤电子对，空间构型为三角锥形，C错误；D同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p能级轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以I1(F)I1(N)I1(O)，D正确；综上所述答案为D。2C【详解】ACO2中中心原子价层电子对个数=2+（4-22）
11、=2，分子空间构型为直线形，故A错误；BP4属于正四面体结构，故B错误；CNH3中中心原子价层电子对个数=4，氮原子SP3杂化，轨道构型为四面体，成键原子有3个，分子空间构型为三角锥形，故C正确；DH2O中中心原子价层电子对个数=2+=4，氧原子SP3杂化，轨道构型为四面体，成键原子有2个，分子空间构型为V形，故D错误；故选C。3D【详解】H2Se中Se的孤电子对数为(6-21)=2，键电子对数为2，Se的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，H2Se的立体构型为V形；NF3中N的孤电子对数为(5-31)=1，键电子对数为3，N的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，
12、去掉孤电子对， NF3的立体构型为三角锥形；答案选D。【点睛】易错点是不能熟练判断中心原子的价层电子对数。分子的中心原子价层电子对数=键个数+孤电子对数，如果价层电子对数是4且不含孤电子对，则为正四面体结构，如果价层电子对数是4且含有一个孤电子对，则为三角锥形结构，如果价电子对数是4且含有2个孤电子对，则为V形。4B【详解】试题分析：A.原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道，即得到相应的杂化轨道，正确。B.轨道数目杂化前后一定相等，错误。C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原理，这样可以使形成的物质分子结构稳定，正确。D.杂化轨道可分为等性杂化轨
13、道和不等性杂化轨道两种类型，正确。考点：考查有关杂化轨道的说法的正误判断的知识。5D【详解】AFe变成Fe2+时失去4s能级电子，Fe2+变成Fe3+时失去3d轨道电子，故A正确；BSe原子的最外层电子排布式为4s24p4，Se原子核外有 2个未成对电子，故B正确；C中心原子As价层电子对数为，不含孤电子对，其空间构型为平面正三角形，故C正确；D氟原子核电荷数为9，电子排布为1s22s22p5，则其核外电子有5种空间运动状态，故D错误；答案选D。6B【详解】ANH3分子中N原子的价层电子对数=3=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，A正确；BN2H4分子中两个N原子共用一对电子，每个N原子
14、和两个H原子分别共用一对电子，结构式为 ，B错误；CNaClO为钠离子和次氯酸根离子形成的化合物，次氯酸根离子中含有共价键，故既含离子键又含共价键，C正确；D质子数为17、中子数为18的氯原子质量数为17+18=35，可以表示为Cl，D正确；故选B。7D【详解】根据价层电子对互斥理论，BF3的价层电子对数为3+(3-31)=3，为sp2杂化，没有孤电子对，空间构型为平面正三角形；根据价层电子对互斥理论，BeCl2的价层电子对数为2+(2-21)=2，为sp杂化，没有孤电子对，空间构型为直线形；根据价层电子对互斥理论，H2S的价层电子对数为2+(6-21)=4，为sp3杂化，有2对孤电子对，空间
15、构型为V形；根据价层电子对互斥理论，CS2的价层电子对数为2+(4-22)=2，为sp杂化，没有孤电子对，空间构型为直线形；根据价层电子对互斥理论，NH3的价层电子对数为3+(5-31)=4，为sp3杂化，有1对孤电子对，空间构型为三角锥形；根据价层电子对互斥理论，CCl4的价层电子对数为4+(4-41)=4，为sp3杂化，没有孤电子对，空间构型正四面体形；综上所述，符合题意，故选D。8D【详解】A 的中心原子的孤电子对数，含1个孤电子对，A不符合题意；B 的中心原子的孤电子对数，含1个孤电子对，B不符合题意；C 的中心原子的孤电子对数，不含孤电子对，C不符合题意；D 的中心原子的孤电子对数，
16、含2个孤电子对，D符合题意；故选D。9A【详解】A苯的实验式为CH，故A错误；B中心原子价层电子对数为2+=4，VSEPR模型为四面体构型，故B正确；C离子的电子式为，故C正确；D质子数为92、中子数为146的U原子质量数为92+146=238，表示为，故D正确；故选A。10B【详解】H2S中价层电子对数=2+（6-21）=4且含有2个孤电子对，所以其立体结构为V形；NH3中价层电子对数=3+（5-31）=4且含有1个孤电子对，所以其立体结构为三角锥形，故答案选B。11C【分析】分子中所有原子都处于同一平面说明该分子是平面结构，根据分子的空间构型判断，部分分子可以采用价电子互斥理论确定其空间构
17、型。【详解】A是正四面体结构，所以甲烷中所有原子不可能处于同一平面，故A错误；B为三角锥型结构，所以NH3中所有原子不可能处于同一平面，故B错误；C甲醛()和苯()是平面型结构，是直线型结构，这几种分子的所有原子都在同一平面上，故C正确；D是正四面体结构，是三角锥型结构，所以、中所有原子不可能处于同一平面，故D错误；答案选C。12B【详解】A氟硼酸根离子中B原子没有孤电子对，杂化方式为sp3，故A正确；B氟化硼是平面正三角形结构，B分别与三个F各共用1对电所有F达到8电子稳定结构，而B只有6个电子，未达到8电子稳定结构，故B错误；C氟硼酸根离子有一个配位键，故C正确；DHF中存在氢键，沸点比没
18、有氢键的BF3高，故D正确；故选B。13D【详解】A氯化钠是离子化合物，由钠离子与氯离子构成，氯化钠的电子式为，故A错误；BSO2的价层电子数为=3，含有1对孤电子对，其VSEPR模型为，故B错误；Cp-p键电子云以“头碰头”方式形成，其电子云轮廓图为，是p-p键电子云模型，故C错误；DCO的价层电子数为=3，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为平面三角形，即，故D正确；故选D。14B【详解】A中O原子价电子对数为，中心原子形成杂化，故不选A；B中C原子无孤电子对，形成3个键，中心原子形成杂化，故选B；C中C原子无孤电子对，形成2个键，中心原子形成杂化，故不选C；D中C原子价电子对数为，
19、中心原子形成杂化，故不选D；选B。15C【详解】A键为s或p电子“头碰头”重叠形成，故A正确；B氮气的结构式为NN，分子中含有三键含有1个键和2个键，键为p-p 键，键不能绕键轴旋转，故B正确；CH只有1s电子，Cl的3p轨道上的电子与H的1s轨道电子以“头碰头”方式重叠构建s-p键，故C错误；Dp和p轨道头对头能形成键、肩并肩能形成键，所以p和p轨道既能形成键又能形成键，故D正确；故选：C。16C【详解】NH3中N原子sp3杂化，有一对孤电子对，是三角锥形；H2O中O原子sp3杂化，有两对孤电子对，是V形，二者不相同，不符合题意；NH中N原子sp3杂化，没有孤电子对，是正四面体型；H3O+中
20、O原子sp3杂化，有一对孤电子对，是三角锥形，二者不相同，不符合题意；NH3 和H3O+都是三角锥形，二者相同，符合题意；O3和SO2的中心原子都是sp3杂化，均有一对孤电子对，都是V形，二者相同，符合题意；CO2和C2H2的C原子都是sp杂化，都是直线形，二者相同，符合题意；SiO和SO的中心原子Si和S都是sp3杂化，没有孤电子对，都是正四面体型，二者相同，符合题意；微粒的空间构型相同的有，故选C。17B【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素，且原子序数依次增大，其中Y的核电荷数是其最外层电子数的3倍，结合新化合物的结构示意图可知W容易失去一个电子的金属元素，Z与X形成一对共用电子对，X与
21、周围原子形成4对共用电子对，可推出Y为P元素，X为Si，W、Z分别为Na、Cl元素。【详解】A硅和钠对应的单质不是分子晶体，分别为共价晶体和金属晶体，A错误；BX、Y、Z都为第三周期元素，外围电子排布为3sx3py，当能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3s23p3，故含有的未成对电子数最多为3，B正确；C第一电离能大小为ClPSiNa，C错误；DXZ4的价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，D错误；故选B。18C【详解】ACr的原子序数为24，基态核外电子排布式为，A项正确；B基态氯原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级有一个轨道，p能级
22、有3个轨道，基态氯原子的核外电子占据的原子轨道数为1+1+3+1+3=9，B项正确；C氨气和水分子的价电子对均为4，则中心原子价层电子对空间构型均为四面体形，C项错误；D氨气三角锥形分子，键角10718，水是V形分子，键角10430，D项正确；答案选C。19B【详解】ACH3CH2CH3是丙烷的结构简式，丙烷的结构式为：，故A错误；BCO2结构式为O=C=O，空间结构为直线型，碳原子半径大于氧原子，空间填充模型：，故B正确；C镁离子的核内有12个质子，结构示意图为，故C错误；D二氧化硅为共价晶体，不存在分子式，故D错误；故选：B。20C【分析】X的原子的基态价电子排布式为2s2，则X为Be元素
23、；Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Y为B元素；Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Z为C元素；Q是元素周期表中电负性最大的元素，为F元素；E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，E为K元素；M的原子序数比E大1，M为Ca元素。【详解】A根据上述分析可知，EYQ4即KBF4，阴离子中心B原子无孤电子对，成键电子对数为4，则杂化方式为sp3杂化，故A错误；BX、Y分别为Be、B，位于同周期，同周期元素随核电荷数增大，第一电离能逐渐增大，由于Be核外电子排布为全满稳定状态，其第一电离能比相邻元素大，则元素的第一电离能大小关系：XY，故B错误；CZO 为
24、CO，中心C原子的价层电子对数=3+=3，杂化方式为sp2，其空间构型为平面三角形，故C正确；DMZ2即CaC2，两个碳原子间形成碳碳三键，既含离子键，又含共价键，可用于制备乙炔，故D错误；答案选C。21C【详解】A离子中氟原子的价层电子对数为，则离子的VSEPR模型为四面体形，离子的空间结构为V形，故A错误；B三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为，孤对电子对数为1，则分子的VSEPR模型为四面体形、分子的空间构型为三角锥形，故B错误；C亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为，孤对电子对数为1，则原子的杂化方式为杂化，离子的VSEPR模型为平面三角形、分子的空间构型为V形，故C正确；D四氢合硼离
25、子中硼原子的价层电子对数为，孤对电子对数为0，则离子的VSEPR模型和空间构型均为正四面体形，故D错误；选C。22C【详解】ANH4+中N原子的价层电子对数是4，不含孤对电子对，为正四面体形，A正确；BCS2中C的价层电子对数是2，不含孤对电子，为直线形，B正确；CClO3中Cl的价层电子对数是4，且含有一对孤对电子，所以空间构型为三角锥形，C错误；DPCl3中P的价层电子对数是4，且含有一对孤对电子，为三角锥形，D正确，答案选C。23A【分析】原子总数和价电子总数相等的分子为等电子体，等电子体结构和化学性质相似，据此判断。【详解】AXeF4中价电子总数为36、ClO中价电子总数为32，二者不
26、互为等电子体，所以空间结构不相似，故A选；B二者价电子总数都是18，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均为V形结构，故B不选；C二者价电子总数都是16，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均是直线形结构，故C不选；D二者价电子总数都是24，且原子总数相同，所以二者互为等电子体，其结构相似，均是平面三角形结构，故D不选；故选A。24C【详解】A同周期主族元素，从左到右电负性逐渐增大，则电负性ONC，Ni为金属电负性最小，则元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为 ONCHNi，A正确；B1mol该沉淀含有30mol单键（C-H、O-H、N-O、C-C、NNi）
27、，4mol双键（C=N），则1mol该沉淀含有键34mol，键4mol，其个数比为17：2，B正确；CNi原子序数为28，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，则基态 Ni2+的价电子排布式为 3d8，C错误；D甲基上C为sp3杂化，C=N上C为sp2杂化，则该沉淀中C的杂化方式为 sp2、sp3，D正确；故选C。25A【详解】A中心原子周围3个键，孤电子对数为=0，故为平面三角形，中心原子周围3个键，1个孤电子，故其空间结构为三角锥形，A项错误；B为正四面体结构，正、负电荷的中心重合，即4个C-H键的键参数均相同，B项正确；C由于没有孤电子对，有一对孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥
28、作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，故键角：，C项正确；D周围3个键，无孤电子对，周围2个键，1对孤电子对，故二者中碳原子杂化方式相同，均为sp2，D项正确；答案选A。26 平面三角形 三角锥形【解析】略27正四面体形【详解】的中心Se原子上的价层电子对数为，无孤电子对，Se原子的杂化方式为sp3，故的立体构型为正四面体形，故答案为正四面体形。28 45 Na 与 Li 同主族，Na 的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小 正四面体形 4 sp3 三角锥形 低 NH3 分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比 NH3 低 4f5 CH4等 7【分析】铁为26号元素，
29、基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Sm的价层电子排布式4f66s2，原子失去电子生成阳离子时先失去最外层电子，后失去次外层电子，结合洪特规则和泡利原理分析解答；根据价层电子对个数=杂化轨道数=+ （a-xb）计算判断；等电子体是指价电子数和原子数相同的微粒，等电子体结构相似，据此分析解答。【详解】(1)铁为26号元素，基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe失去最外层2个电子得Fe2+，价电子排布为3d6，基态Fe失去3个电子得Fe3+，价电子排布为3d5，根据洪特规则和泡利原理，d能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，Fe
30、2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为45，故答案为：45；(2)Li与Na同族，Na的电子层比Li多，原子半径比Li大，比Li更易失电子，因此I1(Li) I1(Na)，故答案为：Na 与 Li 同主族，Na 的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小；(3)根据价层电子对互斥理论，PO的价层电子对数为4+(5+3-42)=4+0=4，VSEPR构型为四面体形，去掉孤电子对数0，即为分子的立体构型，也是正四面体形；杂化轨道数=价层电子对数=4，中心原子P采用sp3杂化；故答案为：正四面体形；4；sp3；(1)等电子体的结构相似，AsH3和NH3为等电
31、子体，二者结构相似，氨气分子为三角锥形，因此AsH3也是三角锥形；能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，NH3分子间形成氢键，AsH3分子间不能形成氢键，所以熔沸点：NH3AsH3，即AsH3沸点比NH3的低，故答案为：三角锥形；低；NH3 分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比 NH3 低；(2)Sm的价层电子排布式4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子，后失去4f电子，因此Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4f5；(1)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，可以采用：“同族替换，左右移位”的方法寻找等电子体，所以与互为等电子体的分子有CH4、SiH4等，故答案为：CH4（或SiH4等）；(2)柠檬酸分子中有三个羧基（），且有一个C连接一个羟基，所以1 mol 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为32+1=7mol，故答案为：7。答案第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司