2019高中化学课下能力提升（四）分子的立体构型精练新人教版

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分子的立体构型一、选择题1．(2016·盐城高二检测)用VSEPR理论预测BF3和NF3的立体结构，两个结论都正确的是(　　)A．平面三角形；平面三角形B．平面三角形；三角锥形C．平面三角形；正四面体D．直线形；三角锥形2．(2016·福州高二检测)下列关于配合物的叙述中，不正确的是(　　)A．配合物中必定存在配位键B．配合物中只有配位键C．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提代孤电子对形成配位键D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用3．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是(　　)A．O原子发生sp杂化B．O原子与H、Cl都形成π键C．该分子为V形分子D．该分子的电子式是4．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法正确的是(　　)A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位5．(2016·成都高二检测)下列有关有机物分子的叙述不正确的是(　　)A．乙烯分子中有一个sp2sp2σ键和一个ppπ键B．乙炔分子中每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个π健C．乙烷分子中两个C原子均是sp3杂化，分子中一共有6个σ键D．苯分子中的碳原子采用sp2杂化，且每个碳原子均存在一个未参与杂化的p轨道n6．甲醛分子的结构式为，下列描述正确的是(　　)A．甲醛分子中有4个σ键B．甲醛分子中的碳原子为sp3杂化C．甲醛分子中的氧原子为sp杂化D．甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面7．(2016·辽宁朝阳高二检测)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，下列对此现象说法正确的是(　　)A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．溶液溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化D．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋给出孤对电子，NH3提供空轨道8．下列分子或离子的中心原子采用sp2杂化方式的是(　　)A．PBr3　　　　　　　　　B．CH4C．NOD．NH9．(2016·常州高二检测)氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为(　　)A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化B．NH3分子中N原子形成的三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强D．氨气的相对分子质量大于甲烷10．(2016·黄石高二检测)下列描述中正确的是(　　)A．ClO的空间构型为平面三角形B．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化C．在所有的元素中，氟的第一电离能最大D．C2H5OH分子中共含有8个极性键，1个π键二、非选择题11．(1)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为__________。(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的立体构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用________杂化。H3O＋n中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为______________________________________。(4)SO的立体构型是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。12．(2016·宜昌高二检测)K4[Fe(CN)6]强热可发生反应：3K4[Fe(CN)6]2(CN)2↑＋12KCN＋N2↑＋Fe3C＋C(1)K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为________(填数字)；Fe2＋基态核外电子排布式为________。(2)(CN)2分子中碳原子杂化轨道类型为________；1mol(CN)2分子中含有σ键的数目为________。(3)O与CN－互为等电子体，则O的电子式为________。13．配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如NH就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。A．CO2B．H3O＋C．CH4D．H2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：____________。(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a．将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；b．将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c．将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)______________。②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案：_____________________________。[能力提升]14．四种常见元素的性质或结构信息如表所示。试根据信息回答有关问题。元素ABCDn性质结构信息原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子原子的M层有1对成对的p电子原子核外电子排布为[Ar]3d104sx，有＋1、＋2两种常见化合价有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂(1)写出B原子的电子排布式：______________________________。(2)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为_________，简要描述该配合物中化学键的成键情况：_________________________。(3)“·”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“。”表示氢原子，小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。则在以上分子中，中心原子采用sp3杂化形成化学键的是______(填序号)；在②的分子中有________个σ键和________个π键。15．(2016·贵阳高二检测)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A”连接)(2)B的氢化物的分子空间构型是________。其中心原子采取________杂化。(3)写出化合物AC2的电子式________；一种由B、C组成化合物与AC2互为等电子体，其化学式为________。(4)E的价层电子排布式是________，在形成化合物时它的最高化合价为________，ECl3形成的配合物的化学式为________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是_______________。课下能力提升(四)1．解析：选B　BF3中B的价电子为2s22p1，形成分子时，进行sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道成键，故BF3分子为平面三角形；NF3中的N价电子结构为2s22p3，形成分子时，进行sp3不等性杂化，其中一个sp3n杂化轨道被孤对电子占有，另三个电子分别与F成键，故分子结构为三角锥型，答案选B。2．解析：选B　在配合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，A正确，B错误；Cu2＋有空轨道，H2O中的氧原子有孤电子对，可以形成配位键，C正确；配合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中，D正确。3．解析：选C　中心原子O与H和Cl分别形成了2个σ键，另外还有两对孤电子对，所以O采用的是sp3杂化方式；单键都是σ键；由于孤电子对的影响，HClO分子的结构是V形；电子式中应该写出孤电子对。4．解析：选C　在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，经强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态，Pt配位数为6，则其空间构型为八面体形，B错误。5．解析：选C　乙烯分子中C的杂化方式是sp2杂化，剩余1个p轨道参与形成ppπ键，所以乙烯分子中有一个sp2sp2σ键和一个ppπ健，A正确；乙炔分子中C原子的杂化方式是sp杂化，每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个π键，B正确；乙烷两个C原子均是sp3杂化，分子中一共有7个σ键，C错误；苯分子中的碳原子采用sp2杂化，且每个碳原子均存在一个未参与杂化的p轨道，形成大π键，D正确。6．解析：选D　从结构式看，甲醛分子为平面三角形，所以中心原子碳应为sp2杂化，形成三个杂化轨道，分别与氧原子和两个氢原子形成σ键，还有一个未参与杂化的p轨道与氧原子形成π键，该π键垂直于杂化轨道的平面，氧原子不是中心原子，不发生轨道杂化。7．解析：选B　反应后溶液中不存在任何沉淀，铜离子以配合离子[Cu(NH3)4]2＋的形成存在，A错误；铜离子能与氨气形成配位键，则沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋，B正确；向反应后的溶液加入乙醇，溶解度降低，将析出深蓝色晶体，C错误；在[Cu(NH3)4]2＋离子中，NH3给出孤对电子，Cu2＋提供空轨道，D错误。8．解析：选C　A中P原子的价层电子对数为3＋(5－3×1)＝4，P原子采用sp3杂化；B中C原子的价层电子对数为4＋(4－4×1)＝4，C原子采用sp3杂化；C中N原子的价层电子对数为3＋(5＋1－3×2)＝3，N原子采用sp2杂化；D中N原子的价层电子对数为4＋(5－1－4×1)＝4，N原子采用sp3杂化。9．解析：选C　氨气中N也是sp3杂化，A错误；N原子形成4个杂化轨道，只不过其中一个被孤对电子占据，无法成键，B错误；NH3n分子中N原子形成4个杂化轨道，其中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强，因此氨气是三角锥形，C正确；空间构型与相对分子质量大小无关，D错误。10．解析：选B　ClO中含有3个σ键，含有1个孤电子对，为三角锥形，A错误；SiF4中含有4个σ键，为sp3杂化，SO中含有3个σ键，含有1个孤电子对，为sp3杂化，B正确；稀有气体的原子结构是稳定结构，同周期稀有气体的第一电离能最大，同族自上而下第一电离能降低，故氦元素的第一电离能最大，C错误；乙醇的结构简式为CH3CH2OH，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个，C—C键为非极性键。由于全为单键，故无π键，D错误。11．解析：(1)因为BF3的立体构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°。(3)H3O＋中氧原子采用sp3杂化。(4)SO的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。答案：(1)120°　sp2　正四面体形(2)三角锥形　sp3(3)sp3　H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小(4)正四面体形　sp312．解析：(1)K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6；Fe2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(2)分子结构为N≡C—C≡N，碳原子采用sp杂化，1mol(CN)2分子中含有σ键的物质的量为3mol，数目为3×6.02×1023。(3)根据(2)的分析，O与CN－互为等电子体，则O的电子式为。答案：(1)6　[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)　(2)sp　3NA(或3×6.02×1023)　(3)13．解析：本题综合考查配位键的形式和配合物的性质。解题时要注意配位键形成条件中的一方提供电子对，另一方提供空轨道。(1)由题中信息可导出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3的电离是B原子和水中的OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。(3)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。答案：(1)B、D(2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－(3)①＋H2―→C2H5OC2H5＋H2O②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)14．解析：(1)元素B原子的M层有1对成对的p电子，则M层的p轨道有4个电子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p4n。(2)A元素由其性质或结构信息可知是N元素，其氢化物是NH3，C元素是Cu，CuSO4与过量氨水可生成配合物[Cu(NH3)4]SO4，中心原子与配位体之间是配位键，内界与外界之间是离子键。(3)①是NH3，②是CH≡CH，③是CH4，④是H2S，中心原子采用sp3杂化的是①③④，在CH≡CH分子中有3个σ键和2个π键。答案：(1)1s22s22p63s23p4(2)[Cu(NH3)4]SO4　中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合(3)①③④　3　215．解析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数AN>C。(2)B为氮元素，其氢化物为NH3，分子中含有3个N—H键，N原子有1对孤对电子对，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化，空间构型为三角锥型。(3)化合物AC2是CO2，分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为；一种由N元素、O元素化合物与CO2互为等电子体，其化学式为N2O。(4)E为Cr元素，原子序数为24，原子核外有24个电子，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，所以价层电子排布式为3d54s1。CrCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，则配体只有4个NH3、2个H2O，三个氯离子位于外界，该配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。(5)B的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，D的单质为Mg，HNO3稀溶液与Mg反应时，N元素被还原到最低价，则生成NH4NO3，Mg被氧化为Mg(NO3)2，令NH4NO3，Mg(NO3)2的化学计量数分别为x、y，则根据电子转移守恒有[5－(－3)]×x＝2y，所以x∶y＝4∶1，该反应的化学方程式是4Mg＋10HNO3===4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O。答案：(1)CN>C　(2)三角锥形　sp3　(3)　N2O　(4)3d54s1　＋6[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3(5)4Mg＋10HNO3===4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2On