《【化学】分子的空间结构同步练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【化学】分子的空间结构同步练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2.docx（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2.2 分子的空间结构 同步练习题一、单选题1仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是（）A元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式B图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同的化学键C图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78D图-3和图-3是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3为二甲醚2在有机物的研究过程中，能测出有机物相对分子质量的仪器是（） A红外光谱仪B元素分析仪C质谱仪D核磁共振仪3下列有关化学用语表示不正确的是（）A乙烯的分子式：C2H4B甲烷分子的比例模型： C乙醇的结构式：CH3CH2OHD环
2、己烷的实验式：CH24下列推论正确的是（）ANH4+为正四面体结构,可推测PH4+也为正四面体结构BCO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体CSO2能使品红溶液褪色，CO2也能使品红溶液褪色D晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子5下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为31的是（）ABCD6用价层电子对互斥理论预测H2S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；三角锥形C直线形；平面三角形DV形；平面三角形7已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示，下列说法中不正确的是()A由红外光谱可知，该有机物中至少有三种
3、不同的化学键B由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子C仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数D若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3OCH38下列分子的VSEPR模型和分子的立体构型相同的是（） ANH3BCO2CH2O DSO29向CuSO4溶液中通入NH3至过量，先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色的Cu(NH3)4SO4溶液。下列说法正确的是（）A基态Cu2的电子排布式为Ar3d84s1B中子数为1的氢原子可表示为CNH3的电子式为D的空间结构为正四面体形10类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理正确的是（）AMgCl2溶液低温蒸干得到Mg(OH)2，
4、NaCl溶液低温蒸干也可得到NaOHBNa2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2，推测Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2CMgAl原电池，Mg的活泼性比Al强，在稀硫酸介质中，Mg做负极，则在稀氢氧化钠介质中，也是Mg做负极DCO2为直线形分子，推测COS(氧硫化碳)也是直线形分子11下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型错误的是（） ACCl4中C原子sp3杂化，为正四面体形BBF3中B原子sp2杂化，为平面三角形CCS2中C原子sp杂化，为直线形DH2S分子中，S为sp杂化，为直线形12的结构式为H-S-S-H，下列有关的说法错误的是（）A四个原子在一条直线上BS原子有两对孤
5、电子对CS原子的杂化方式为D分子中既有极性键又有非极性键13用价层电子对互斥理论判断SO3的立体构型为 () A正四面体形BV形C三角锥形D平面三角形14下列说法错误的是（）A邻二甲苯、对二甲苯、甲苯的沸点由高到低排列B2-甲基戊烷与3-甲基戊烷不适宜使用红外光谱法进行区分C核磁共振氢谱有4组峰D隐形飞机的微波吸收材：及其单体都能使溴水褪色15有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M电子层上p能级有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价层电子排布式为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是（
6、）A元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B简单离子半径：TXQC的中心原子价层电子对数为3DXQ2的空间结构是V形16下列中心原子的杂化轨道类型和微粒的空间结构错误的是（）ACCl4中C原子为sp3杂化，为正四面体形B中C原子为sp2杂化，为平面三角形CCS2中C原子为sp杂化，为直线形DH2S中S原子为sp杂化，为直线形17下列说法不正确的是（）A1s2s21s2s2过程中形成的是吸收光谱BCr3+和Mn2+中未成对电子数之比为3：5CCH3CH2COOH和HCOOCH2CH3两种有机物通过核磁共振氢谱可以鉴别D核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定有未成对电子18下列分子或离子中，立体构型
7、是平面三角形的是（） ACH4BNH4+CNO3-DCO219根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列说法不正确的是（）选项粒子中心原子杂化方式VSEPR模型空间结构A直线形直线形B四面体形三角锥形C四面体形平面三角形D四面体形三角锥形AABBCCDD20下列有关多原子分子中中心原子杂化的说法正确的是（）A同一元素的原子在不同的分子中杂化方式相同B杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目C若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式完全相同D杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对和肩并肩形成键二、综合题21氟是特种塑料、橡胶和冷冻剂(氟氯烷)中的关键元素。
8、回答下列问题：（1）基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。（2）同周期元素N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 ，N、O、F常见的氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 。（3）氟气与水的反应复杂，主要生成和，副反应生成少量的等。分子的空间构型为 ；与水能以任意比例互溶，原因是 。在一定浓度的氢氟酸溶液中，部分溶质以二分子缔合形式存在，使分子缔合的作用力是 。（4）同主族元素的单质均可与水反应生成次卤酸，则中氯原子的杂化方式为 。22煤气中主要的含硫杂质有H2S以及CS2、COS等有机硫，煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标，脱除煤气
9、中H2S的方法有干法脱硫和湿法脱硫，其中湿法脱硫的原理是利用Na2CO3溶液吸收H2S生成NaHS，再进一步被空气氧化成Na2S2O3。请回答下列问题：（1）Na2S2O3的化学名称为 。（2）脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。COS的分子结构与CO2相似，COS的电子式为 。Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为 ；增大压强，COS的转化率 （填“提高”、“不变”或“降低”）。已知断裂1mol化学键所需的能量如下：化学键HHCOCSHSE/kJmol-14367455773391072H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(
10、g)H2S(g)+CO(g)，该反应的H= kJmol-1。用活性Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+H2O(g) CO2(g)+H2S(g)HXQ，故B不符合题意；C、 为，中心S原子的价层电子对数为4，故C符合题意；D、 XQ2为SO2，SO2中心S原子的价层电子对数为3，含有一个孤电子对，空间结构是V形，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】X原子M电子层上p能级有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素， Y原子的价层电子排布式为3d64s2，则Y为Fe元素，Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素，Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的
11、M电子层上p轨道半充满，则T是P元素。16【答案】D【解析】【解答】杂化轨道数= 价电子对数。CCl4中C原子的价电子对数为4，杂化类型为sp3，CCl4空间结构为正四面体形，A不符合题意；中C原子的价电子对数为3，杂化类型为sp2 ，空间结构为平面三角形，B不符合题意；CS2中C原子的价电子对数为2，杂化类型为sp，CS2空间结构为直线形，C不符合题意；H2S中S原子的价电子对数为4，杂化类型为sp3，含有2对孤电子对， H2S空间结构是角形，D符合题意。【分析】依据价层电子对数（价层电子对数=键+孤电子对数）确定中心原子杂化类型；，再依据孤电子对数目和VSEPR模型确定空间构型。17【答案
12、】A【解析】【解答】A.2px、2py的能量相同，因此电子从2px到2py的过程中不需要吸收或释放能量，所以不会形成吸收光谱或发射光谱，A符合题意。B.Cr3的核外电子排布式为Ar3d3，Mn2的核外电子排布式为Ar3d5，因此两种离子中未成对电子数为3：5，B不符合题意。C.CH3CH2COOH和HCOOCH2CH3两种有机物的核磁共振氢谱中都含有3种不同化学环境的氢原子，且其原子个数比都为1：2：3，但三种氢原子的化学位移不同，因此可用核磁共振氢谱鉴别，C不符合题意。D.由于每个原子轨道最多可容纳两个自旋状态相反的电子，因此核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有未成对电子，D不符
13、合题意。故答案为：A【分析】A、2px、2py的能量相同，不存在电子的跃迁。B、根据Cr3、Mn2的核外电子排布式分析。C、二者核磁共振氢谱峰面积比相同，但化学位移不同。D、每个原子轨道最多可容纳两个自旋状态不同的电子。18【答案】C【解析】【解答】A. CH4分子中C原子形成4个键，孤对电子数 = = 0，中心原子采用sp3杂化，立体构型为正四面体，A项不符合题意；B. NH4+中氮原子形成4个键，孤电子对数= = 0，中心原子为sp3杂化，所以其立体构型是四面体型，B项不符合题意；C. N原子形成3个键，孤对电子数 = = 0，为sp2杂化，立体构型为平面三角形，C项符合题意；D. 碳原子
14、形成2个键，孤对电子数为 = = 0，为sp杂化，二氧化碳立体构型为直线型分子，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式及粒子的空间构型，价层电子对个数=键个数+孤电子对个数，键个数=配原子个数，孤电子对个数= （a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数，立体构型为平面三角形的分子应含有3个键，且没有孤对电子，中心原子为sp2杂化，据此分析解答。19【答案】C【解析】【解答】A、CO2中，C原子的价层电子对数为，不含孤电子对，C原子采用sp杂化，空间结构为直线形，故A不符合题意；B、 NH3分子中N原子的价
15、层电子对数为，含有一个孤电子对， N原子杂化方式为sp3， 空间结构为三角锥形，故B不符合题意；C、 中，Cl原子的价层电子对数为，Cl原子杂化方式为sp3， 空间结构为三角锥形，故C符合题意；D、 中，O原子的价层电子对数为，含有一个孤电子对，O原子杂化方式为sp3，空间结构为三角锥形，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型和原子的杂化方式，价层电子对个数=键个数+孤电子对个数，键个数=配原子个数，孤电子对个数=，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。20【答案】B【解析】【解答】A同一元素的原子在不同的分子中杂化
16、方式不一定相同，如C原子在CH4中采用sp3杂化，在CH2=CH2中采用sp2杂化，在HCCH中采用sp杂化，A不符合题意；B杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对，价层电子对数也是键加孤电子对数，则杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目，B符合题意；C若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式不一定完全相同，如CH3CH=CHCCH中C原子从左往右分别采用sp3、sp2、sp2、sp、sp杂化，C不符合题意；D杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对，杂化轨道不用于形成肩并肩形成键，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.比如C，饱和碳原子和含双键、三键的碳原子的
17、杂化方式不同；B.杂化轨道数等于价层电子对数；C.比如在丙烯中，双键两端的碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；D.杂化轨道用于容纳孤电子对和成键电子对。21【答案】（1）5（2）；（3）V形；能与水分子形成氢键；分子间氢键（4）【解析】【解答】（1）基态F原子共有9个核外电子，占据2个s轨道和3个轨道，核外电子的空间运动状态有5种，故答案为：5；（2）同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，由于N原子的2p轨道为半充满状态，比较稳定，第一电离能NO，所以N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为；电负性越大，非金属性越强，形成的氢化物的稳定性越强，非金属性FON，则的稳定性由强到弱的顺
18、序为，故答案为：；（3）分子中O原子价层电子对数=，有2对孤对电子，采用sp3杂化，分子的空间构型是V形；与水能以任意比例互溶，原因是能与水分子形成氢键；分子之间存在氢键，使分子缔合成，故答案为：V形；能与水分子形成氢键；分子间氢键；（4）中Cl原子价层电子对数=，有3对孤对电子，采用sp3杂化，故答案为：。【分析】（1）F的核外电子排布为1s22s22p5，s有1种空间运动状态，p有3种运动状态；（2）第一电离能从左到右增大，若最外层电子为全充满或者半充满则第一电离能出现反常；（3）氟化氢可以和水形成氢键，加大溶解度；（4）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp
19、杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化。22【答案】（1）硫代硫酸钠（2）；COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O；提高；+8；150；0.048（3）ad【解析】【解答】（1）Na2S2O3的化学名称是硫代硫酸钠。（2）CO2的结构式为O=C=O，S和O一样都有6个价电子，COS的电子式为 。Br2具有较强氧化性，COS中硫元素显-2价，其中硫元素表现较强的还原性，反应生成SO42-、CO32-、Br-和H2O，根据元素守恒和得失电子守恒写出其离子方程式为COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O。该反
20、应的正反应气体体积减小，故增大压强平衡向正反应方向移动，所以增大压强，COS的转化率提高。H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)，根据物质结构式H-H，O=C=S，H-S-H，C C，有反应热H=反应物总键能生成物总键能=(1436kJ/mol+1745kJ/mol+1577kJ/mol)(2339kJ/mol+11072kJ/mol)=+8kJ/mol。COS(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2S(g) H0，由图1可知，相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时，COS的转化率开始一段时间随温度的升高而增大，当温度约为150时转化率最大，所以催化剂活性最大时对应的温度
21、约为150。由图2可知，P点对应的状态是平衡状态，且COS的平衡转化率为30%，初始投料比 =3，设初始COS的物质的量为amol，容器体积为VL，则初始H2O的物质的量为3amol。达到平衡时COS转化的物质的量为0.3a mol，则平衡时COS、H2O、CO2、H2S的物质的量分别为0.7amol、2.7amol、0.3amol、0.3amol，由COS(g)+H2O(g) CO2(g)+H2S(g)知P点平衡常数K= = = 0.048。（3）根据题给信息可得：SO2(g)+NH3H2O(aq)=NH4HSO3(aq)，2NH4HSO3(aq)+O2(g)=(NH4)2SO4(aq)+H
22、2SO4(aq)。a.增大氨水浓度，可使SO2的吸收率增大，反应转化得更彻底，可以有效提高SO2的去除率，a项正确；B. 增大燃煤烟气的流速，将使气体与溶液接触时间缩短，燃煤烟气吸收不充分，SO2的去除率降低，b项错误；C.升高温度气体的溶解度减小，使浓氨水挥发，SO2溶解度降低，所以SO2的去除率降低，c项错误；D.由去除SO2的反应原理可知，增大压强反应速率增大，而且平衡向正反应方向移动，所以增大压强能够有效增大SO2的去除率，d项正确；故答案为：ad。【分析】（2）根据CO2结构，可以推知COS分子中，C分别和S与O以两对电子对结合；在书写离子方程式时，需要注意的是要保证电子守恒和质量守
23、恒；根据反应物和生成物的化学键，可以得出反应的焓变；催化剂活性最强时具有一定的温度范围。（3）根据影响化学反应速率的因素，增加反应物的浓度可以使正反应速率加快；在有气体参与的反应中，增大压强会使反应向气体计量数小的方向移动。23【答案】（1）Ar3d9(或1s22s22p63s23p63d9)（2）Cu3N（3） 或 （4）sp2杂化；SO3（5）NH3分子间存在氢键，气化时克服氢键，需要消耗大量能量【解析】【解答】（1）铜的原子序数是29，则根据核外电子排布规律可知基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9；（2） 黑绿色晶体的晶胞如图所示，根据均摊法可知
24、，一个晶胞中含有12 =3个Cu，8 个N，故该晶体的化学式为Cu3N；（3）Cu(NH3)42配合物中，铜原子提供空轨道，NH3中氮原子提供孤电子对，Cu2+与4个NH3形成配位键，配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子，所以其表示方法为： 或 ；（4）NO3-中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以N原子采用sp2杂化；等电子体要求原子总数相同、价原子总数相同，与NO3-互为等电子体的种分子为SO3；（5）液氨可作制冷剂，气化时吸收大量热量的原因是NH3分子间存在氢键，气化时克服氢键，需要消耗大量能量。【分析】（1）铜离子是铜原子失去3d和4s各一个电子；（2）在计算晶胞中的
25、微粒时应分析一个微粒被多少个晶胞共享，如果一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n，这种方法称为均摊法；（3）配位键，又称配位共价键，或简称配键，是一种特殊的共价键。当共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应，另一原子提供空轨道时，就形成配位键；（4）等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团。有些等电子体化学键和构型类似。可用以推测某些物质的构型和预示新化合物的合成和结构。运用等电子原理预测分子或离子的空间构型时，不能简单的认为价电子数相等的两种微粒即为等电子体，必须注意等电子体用于成键的轨道具有相似性。可采用同族元素互换法、价电子迁移法、电子电荷互换法判断等电子体；（5）氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-HY形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。24【答案】（1）40.32（2）不能（3）（4）红外光谱仪；（5）5；2-甲基丙烯【解析】【解答】（1）设烃A的分子式为CnH2n，16.8 g烃A