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第28讲　“两大理论”与分子的空间结构
(说明:选择题每小题3分)
层次1基础性
1.(2024·河北沧州三模)下列化学用语表示正确的是(　　)
A.SF6分子的空间结构模型:
B.HClO分子的VSEPR模型:直线形
C.NH3分子中键角比NCl3的小
D.KFe[Fe(CN)6]中阴离子的结构式:
2.(2024·广东佛山南海区调研)关于BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等分子,下列说法正确的是(　　)
A.所有分子都只存在σ键,不存在π键
B.SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3
C.NH3与BF3的VSEPR模型和分子的空间结构均不同
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形
3.(2025·河北衡水中学调研)As2O3(砒霜)可用于白血病的治疗,As2O3是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3。下列说法正确的是(　　)
A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3
B.LiAlH4为共价化合物
C.AsCl3空间结构为平面正三角形
D.AlH3分子键角小于109°28'
4.(2024·辽宁沈阳市郊联体联考)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为OP(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是(　　)
A.中心P原子采取sp2杂化
B.空间结构为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出N2
D.分解产物NPO的电子式为N
5.(2025·湖南长沙长郡中学高三调研)已知:硫代硫酸根(S2)可看作是S中的一个O原子被S原子取代的产物,S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2)2]3-。下列有关说法正确的是(　　)
A.SO3与S的键角相等
B.S与S2的空间结构相同
C.SO3是极性分子,故SO3易溶于水
D.S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
6.磷酸亚铁锂(LiFePO4)常用作锂离子电池的正极材料,可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。下列说法中正确的是(　　)
A.FeCl3分子中存在σ键和π键
B.NH4H2PO4中N的空间结构为正四面体形
C.NH4H2PO4中P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成π键
D.苯胺()中C和N原子均采取sp2杂化
层次2综合性
7.(2025·河北保定十校联考)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HBNH)3通过反应3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。下列叙述错误的是(　　)
A.(HBNH)3分子中所有的原子在同一平面上
B.反应前后N与B原子的杂化轨道类型不变
C.CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子
D.H3BNH3中N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
8.(2025·湖南衡阳名校联考)我国科学家改进了新的合成氨催化剂设计策略,该技术可实现温和条件下的氨催化合成。下列有关NH3、N、N说法不正确的是(　　)
A.液氨分子间存在氢键
B.N的空间结构为正四面体形
C.NH3和N中的键角相等
D.N和N中N原子杂化方式不同
9.科学家研发出两种含氯低温消毒剂,解决了低温消毒难题,具体反应如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A.尿素分子中C、N原子均采取sp3杂化
B.氯化铵的阳离子的VSEPR模型为正四面体形
C.三聚氰酸中的N原子为sp2杂化
D.二氯异氰尿酸钠中元素的电负性:Cl>O>N
10.Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能,催化转化CO2的历程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A.CO2在催化条件下转化的产物是CO和H2O
B.过程②→③涉及化学键的断裂与生成
C.反应过程中,碳原子的杂化方式未发生改变
D.CO2和H2O中心原子的价层电子对数不同,杂化方式不同
11.(2025·江西上饶六校联考)我国某科学团队利用二维氮化硼陶瓷片在特定方向上具有超高热导的性质造出一款新型热界面材料。以天然硼砂为起始物,可制备得到BF3和BN,如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.硼酸分子间存在氢键
B.NH3与BF3都具有极性键,但前者为极性分子后者为非极性分子
C.平面二维氮化硼BN中,B、N都为sp2杂化
D.NH3分子与NF3分子的键角,后者大于前者
12.(2024·湖北武汉部分重点中学联考)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Y原子为所在周期中未成对电子数最多的原子,下列说法中正确的是(　　)
A.第一电离能:Y>W>Z
B.XW2分子中σ键与π键的数目之比为2∶1
C.Y的简单氢化物分子的空间结构为平面三角形
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
层次3创新性
13.(10分)快离子导体是一类具有优良离子导电能力的固体电解质,研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快离子导体。
(1)Cu-e-Cu+的过程中,失去的电子是基态Cu原子　　　轨道上的电子。
(2)N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为　　　　　　　　　　　(用元素符号表示);NH3、PH3的键角:　　　>　　　。
(3)C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体。C的空间结构为　　　　　　, —CH3、C中碳原子的杂化方式分别为　　　　　　　、　　　　　　　。
(4)分子中碳原子的杂化方式为　　　　　,所有碳原子　　　　(填“能”或“不能”)处于同一平面内。
第28讲　“两大理论”与分子的空间结构
1.A
2.C　解析:根据原子的成键规律推测,SOCl2的结构式为,硫原子和氧原子间有π键,S原子的价层电子对数为4,A、B错误。NH3中氮原子的价层电子对数为4,含有1个孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构为三角锥形;BF3中B原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,其VSEPR模型和分子空间结构均为平面三角形,C正确。H2S分子中心S原子价层电子对数为4,含有2个孤电子对,则H2S分子空间结构为角形;O3分子中O原子价层电子对数为2+=3,有1个孤电子对,则O3分子呈角形,D错误。
3.A　解析:As2O3分子中形成了3个As—O共价键,As原子上还有一个孤电子对,As原子的杂化轨道数目为4,故As原子的杂化方式为sp3杂化,A正确;LiAlH4为离子化合物,阳离子是Li+,阴离子为Al,B错误;AsCl3中有3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,As原子为sp3杂化,含有1个孤电子对,则其空间结构为三角锥形,C错误;AlH3含有3个σ键,无孤电子对,空间结构为平面三角形,故其键角大于109°28',D错误。
4.C　解析:由磷酰三叠氮分子的结构简式可知,P原子采取sp3杂化,A错误;磷酰三叠氮分子含有三个P—N及一个PO,则空间结构为四面体形,B错误;磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出N2,C正确;NPO为共价化合物,其电子式为N ,D错误。
5.D　解析:SO3中心原子S的价层电子对数为3+(6-3×2)=3,则SO3空间结构为平面正三角形,而S中心原子S的价层电子对数为3+(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,故二者的键角不相等,A错误;S中心原子S的价层电子对数为3+(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,而S2中心原子S的价层电子对数为4+(6+2-3×2-2)=4,则其空间结构为四面体形,即二者的空间结构不相同,B错误;SO3是非极性分子,但由于SO3与水会发生反应,SO3在水中溶解度大,即SO3易溶于水,C错误;S2的中心S原子价层电子对数为4且不含孤电子对,则中心S原子不能做配位原子,端基S原子含有孤电子对,能做配位原子,即S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对,D正确。
6.B　解析:FeCl3分子中只存在Fe—Cl,属于σ键,不存在π键,A错误;N的中心N原子价层电子对数为4,采取sp3杂化,则N的空间结构为正四面体形,B正确;NH4H2PO4中P原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,杂化轨道只能形成σ键或容纳孤电子对,不能形成π键,故P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键,C错误;苯胺中C和N原子的价层电子对数分别为3、4,则C原子采取sp2杂化,N原子采取sp3杂化,D错误。
7.B　解析:(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,故所有的原子在同一平面上,A正确;(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,H3BNH3分子中N、B原子都是sp3杂化,B错误;CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子,即正、负电荷的中心都重合,C正确;H3BNH3中N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键,D正确。
8.C
9.B　解析:尿素中N原子采取sp3杂化,C原子采取sp2杂化,A错误;N中心原子N原子为sp3杂化,则VSEPR模型为正四面体形,B正确;三聚氰酸中的N原子均形成单键,采取sp3杂化,C错误;元素的电负性:O>Cl>N,D错误。
10.C　解析:由转化过程可知,Ni是催化剂,CO2在催化条件下转化生成H2O和CO,A正确;过程②中CO2的CO断裂,生成H2O时形成O—H,B正确;CO2中C采取sp杂化,在②中C形成三条键,则C采取sp2杂化,因此反应过程中,碳的杂化方式发生改变,C错误;CO2和H2O中心原子的价层电子对数分别为2、4,前者采取sp杂化,后者采取sp3杂化,D正确。
11.D　解析:硼酸分子之间能自发形成分子间氢键,也能形成类似分子内氢键的结构,A正确;NH3是由极性键构成的极性分子,中心N原子上有一个孤电子对,BF3是由极性键构成的非极性分子,其中心B原子上没有孤电子对,电荷分布均匀,B正确;平面二维氮化硼BN与石墨结构相似,采取sp2杂化,C正确;NH3的空间结构是三角锥形,NF3的空间结构也是三角锥形,但电负性F>H,成键电子对更靠近于F,故NH3的键角大于NF3的键角,D错误。
12.D　解析:X、Y、Z、W均为短周期元素,由相对位置关系推知,X和Y在第二周期,Z和W在第三周期;Y原子为所在周期中未成对电子数最多的原子,即其核外电子排布式为1s22s22p3,即Y为N元素,则X为C元素,Z为P元素,W为S元素。元素的第一电离能:N>P>S,即Y>Z>W,A错误;XW2是CS2,其结构简式为SCS,故分子中有2个σ键和2个π键,其数目之比为1∶1,B错误;Y的简单氢化物分子为NH3,NH3的空间结构为三角锥形,C错误;元素的非金属性:N>P,则酸性:HNO3>H3PO4,D正确。
13.答案 (1)4s　(2)O解析:(1)Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,铜失去1个电子,失去的最外层上的电子,即失去的电子是基态Cu原子4s轨道上的电子。
(2)PH3和NH3的空间结构相似,均为三角锥形,但氮元素的电负性强于磷元素,共用电子对偏向氮元素,排斥力增大,则键角:NH3>PH3。
(3)C中碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,则C采取sp2杂化,其空间结构为平面正三角形。—CH3、C中碳原子的价层电子对数均为4,故碳原子均采取sp3杂化。
(4)该有机化合物分子中碳原子均形成4个共价单键,则碳原子的价层电子对数均为4,采取sp3杂化,每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体形结构,故所有碳原子不可能共平面。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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