1、第4课时分子空间构型与分子性质课时集训测控导航表知识点题号分子空间构型1,3,5,10,11分子性质6,7综合应用2,4,8,9,12一、选择题1.下列说法中正确的是(C)A.PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其价电子对空间构型都是四面体D.AB3型的分子立体构型必为平面三角形解析:A项,PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤对电子,为sp3杂化,空间构型为三角锥形,错误;B项,能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道,错误;C项,凡中心原子采取sp
2、3杂化的分子,其价电子对空间构型都是四面体,而分子的空间构型还与含有的孤对电子数有关,正确;D项,AB3型的分子空间构型与中心原子的孤对电子数也有关,如BF3中B原子没有孤对电子,为平面三角形,NH3中N原子有1个孤对电子,为三角锥形,错误。2.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中没有形成键的是(C)A.CHCHB.CO2C.BeCl2D.BF3解析:CHCH中含有叁键,所以有键,A不符合题意;CO2的结构式为OCO,分子中含有碳氧双键,含有键,B不符合题意;氯化铍分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤对电子,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键
3、,分子中不含键,C符合题意;BF3中B原子含有3个共价单键,所以价电子对数是3,中心原子以sp2杂化轨道成键,D不符合题意。3.下列分子或离子中,空间构型是平面三角形的是(C)A.CH4B.NC.ND.CO2解析:A项,CH4中C原子为sp3杂化,分子为正四面体结构;B项,N中N原子为sp3杂化,离子为正四面体结构;C项,N中N原子上价电子对数为(5+1)=3,孤对电子数为3-3=0,为平面三角形;D项,CO2中C原子为sp杂化,分子呈直线形。4.配合物Na2Fe(CN)5(NO)可用于离子检验,下列说法正确的是(D)A.该物质中Fe化合价为+2B.配合物Na2Fe(CN)5(NO)的中心原子
4、杂化方式为sp3C.该物质不存在的化学键有氢键D.NO作为配体提供一对孤对电子解析:配离子为Fe(CN)5(NO)2-,中心离子为Fe3+,故A错误;配体为CN-和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,配位数多于4,故中心原子的杂化方式不可能是sp3,故B错误;该物质中没有氢原子,没有氢键,且氢键不是化学键,故C错误;NO配位原子为N,提供一对孤对电子与中心原子铁的空轨道形成一个配位键(键),故D正确。5.用价电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是(C)A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.BF3键角为120,SnBr2键角
5、大于120C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子解析:SO2是V形分子;CS2、HI是直线形的分子,A项错误;BF3键角为120,是平面三角形结构;而Sn原子价电子对数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,还有一对孤对电子,对成键电子有排斥作用,使键角小于120,B项错误;CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C项正确;PCl3、NH3都是三角锥形分子,而PCl5是三角双锥形分子,D项错误。6.用萃取法从碘水中分离碘,所用萃取剂应具有的性质是(C)不和碘或水起化学反应能溶于水难溶于水应是极性溶剂应是非极性溶剂A.B.C
6、.D.解析:碘是非极性分子,水是极性分子,碘难溶于水。萃取法是利用物质的溶解性规律来进行物质的提纯的方法。7.下列叙述中正确的是(A)A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强B.以极性键结合的分子,一定是极性分子C.判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否具有极性键D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合解析:对比HF、HCl、HBr、HI分子中HX极性键强弱,卤素中非金属性越强,键的极性越强,A项正确;以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子,但以极性键结合成的多原子分子,也可能是非极性分子,如CO2,B项错误;A2B型如H2O、H2S等,A
7、B2型如CO2、CS2等,判断其是否是极性分子的根据是看是否有极性键且电荷分布是否对称;如CO2、CS2为直线形,键角为180,电荷分布对称,为非极性分子,如H2O,有极性键,电荷分布不对称,为极性分子,C项错误;多原子分子,其电荷分布对称,这样的非极性分子中可以含有极性键,D项错误。8.下列叙述正确的是(C)A.NH3是极性分子,N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子,C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子,O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子,C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央解析:NH3是极性分子,N原子处
8、在三角锥形的顶点,3个 H原子处于锥底,A项错误;CCl4是非极性分子,4个 Cl原子构成的是正四面体结构,C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心,B项错误;H2O是极性分子,是V形分子,O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央,C项正确;CO2是非极性分子,三个原子在一条直线上,C原子处在2个O原子所连成的直线的中央,D项错误。9.通常情况下,NCl3是一种油状液体,其分子空间构型与NH3相似,下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是(B)A.分子中NCl键键长与CCl4分子中CCl键键长相等B.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子,则NH3H2O的
9、结构式为C.NCl3分子是非极性分子D.NBr3比NCl3易挥发解析:因N原子的半径小于C原子的半径,所以CCl键键长大于NCl键,故A项错误;根据NH3H2ON+OH-,故B项正确;根据题意,NCl3的空间结构与NH3相似,也应为三角锥形,故为极性分子,故C项错误;NBr3的结构与NCl3相似,因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量,故NBr3不如NCl3易挥发,故D项错误。10.下列关于BeF2和SF2的说法错误的是(C)A.BeF2分子中,中心原子Be的价电子对数等于2,其空间排布为直线,成键电子对数也等于2B.BeF2分子的空间构型为直线形C.SF2分子中,中心原子S的价电
10、子对数等于4,其空间排布为四面体,成键电子对数等于2,没有孤对电子D.BeF2是直线形而SF2是V形解析:BeF2分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,为直线形结构,故A、B正确;SF2分子中心原子的价电子对数目是2+=4,有2对孤电子对,空间构型是V形,故C错误,D正确。二、非选择题11.(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。(2)LiAlH4是
11、有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂化形式为。(3)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。(4)中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为,C原子的杂化形式为。(5)S中心原子轨道的杂化类型为 ;N的空间构型为(用文字描述)。(6)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在离子。离子的几何构型为,中心原子的杂化形式为。(7)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是。(8)AsCl3分子的空间构型为
12、,其中As的杂化轨道类型为。(9)CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是。解析:(1)乙二胺中N形成3个单键,含有1对孤对电子,属于sp3杂化;C形成4个单键,不存在孤对电子,也是sp3杂化;由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键,因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子;由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+。(2)LiAlH4中的阴离子是Al,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化。(3)根据价层电子对互斥理论可
13、知,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别是2+=4,2+=3,3+=3,因此不同于其他分子的是H2S。(4)C原子价层电子对数n=3,因此C原子为sp2杂化,C的空间构型为平面三角形。(5)S中心原子S的价层电子对数为4,因此S原子为sp3杂化。N中中心原子N的孤电子对数为=0,成键电子对数为3,价层电子对数为3,电子对空间构型为平面三角形,由于N原子上没有孤电子对,N的空间构型为平面(正)三角形。(6)中心碘原子价电子对数为=4,因此空间构型为V形,其中心原子的杂化类型为sp3。(7)金刚石中碳原子采取sp3杂化,所以Ge晶体中Ge原子采取sp3杂化,Ge原子间以共价
14、键相结合。(8)AsCl3的价层电子对数为3+=4,故As的杂化轨道类型为sp3,有一对孤电子对,则AsCl3的空间构型为三角锥形。(9)CS2分子的结构式为SCS,含有键和键,CS2分子中C原子形成2个键,孤电子对数为=0,则为sp杂化,空间构型为直线形。答案:(1)sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+(2)正四面体sp3(3)H2S(4)平面三角形sp2(5)sp3平面(正)三角形(6)V形sp3(7)sp3共价键(8)三角锥形sp3(9)键和键sp12.如图为周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。回答下列问题:(1)f的基态原子核外电子排布式为
15、。(2)在c2a4分子中,c为杂化,C与C间存在的共价键类型有 两种。(3)ci2与ce2比较,沸点较高的是 (写分子式),其原因是 。(4)将氨水滴入j的硫酸盐溶液中,先产生蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解并得到蓝色透明溶液。蓝色透明溶液是由于存在(写结构式),其中配体是。解析:(1)由表可以看出f为F,则9号元素F的基态原子核外电子排布式为1s22s22p5。(2)因为c是C,a是H,则c2a4为C2H4,在乙烯的分子中C为sp2杂化,碳碳之间是双键,其中有一个键、一个键。(3)由分析知:ci2与ce2分别为CS2与CO2,由于CS2的相对分子质量比CO2大,所以分子间作用力:CS2CO2,沸点:CS2CO2。(4)j为Cu,所以将氨水滴入CuSO4溶液中,发生反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,当氨水过量时,Cu(OH)2蓝色沉淀转化成Cu(NH3)4SO4蓝色透明溶液。答案:(1)1s22s22p5(2)sp2键和键(3)CS2CS2相对分子质量较大(4)NH3