1、专题综合测评(三)分子空间结构与物质性质(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1.形成下列分子时，一个原子用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是()A.BF3B.CCl4C.NH3 .D.H2O【解析】NH3、H2O为中心原子的sp3杂化轨道和H的s轨道成键。【答案】B2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是 ()A.WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构B.WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同C.WX2
2、是以极性键结合成的非极性分子D.原子半径大小顺序为：XWYZWX。【答案】D3.(双选)氯化硼的熔点为107 ，沸点为12.5 ，在其分子中键与键之间的夹角为120，它能水解。下列有关叙述正确的是()A.氯化硼分子间含有氢键B.氯化硼中心原子采用sp杂化C.氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子D.其分子空间结构类似于CH2O【解析】根据氢键含义知氯化硼分子间不含氢键，由于氯化硼分子中键与键之间的夹角为120，说明氯化硼分子是平面正三角形，中心原子采用sp2杂化，为极性键形成的非极性分子。【答案】CD4.用价层电子对互斥模型预测下列分子或离子的空间构型，其中不正确的是()A.NH为正四面体型 .B
3、.CS2为直线形C.HCN为折线形(V形) .D.PCl3为三角锥型【解析】NH、CS2、HCN、PCl3结构中中心原子外围电子对数分别为4对、2对、2对、4对，外围电子对互斥模型为正四面体型、直线形、直线形、空间四面体型，其中前三者中心原子没有孤电子对，微粒的空间构型就是外围电子对互斥模型，PCl3分子中有1对孤电子对，所以为三角锥型。【答案】C5.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)杂化方式的说法正确的是()A.三角锥型、sp3 .B.V形、sp2C.平面三角形、sp2 .D.三角锥型、sp2【解析】SOCl2
4、分子中硫原子的杂化轨道数为134，硫原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥型。【答案】A6.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()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的结构式为C.NCl3分子是非极性分子D.NBr3比NCl3易挥发【解析】根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥型，故为极性分子，故C项错误；根据NH3H2ONHOH，故B正确；NBr3的结构与NCl3相似，
5、因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以CCl键长大于NCl键，故A项错误。【答案】B7.根据等电子原理判断，下列说法中错误的是()A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B.B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应C.H3O和NH3是等电子体，均为三角锥型D.CH4和NH是等电子体，均为正四面体结构【解析】等电子原理是指具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子
6、中不存在双键，存在大键。因此，B错误。H3O和NH3是等电子体，NH3是三角锥型，则H3O也是三角锥型。CH4和NH是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH也是正四面体结构。【答案】B8.下列各种说法中错误的是 ()【导学号：614800852】A.形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对B.配位键是一种特殊的共价键C.配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子【解析】配位键是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形成的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴离子。【答案】D9.中心离子的电荷数为3，配位数为3的配合物是()A.Fe(SC
7、N)3 .B.Fe(SCN)63C.Co(NH3)3Cl3 .D.AlF63【解析】只有A项中心离子的配位数等于3，其余均为6。【答案】A10.下列含有极性键的非极性分子是()CCl4NH3CH4CO2N2H2SSO2CS2H2OHFA. .B.C. .D.以上均不对【解析】分子的极性与键的极性、分子的空间构型均有关系。要注意典型分子的空间构型，例如直线形分子CO2、CS2，正四面体分子CCl4、CH4。【答案】C11.如表所示是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是()A.沸点A2DH2S，A项错误；CA3为NH3是极性分子，B项错误；N2中有1个键，2个
8、键，C项正确；B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O，微粒中原子数不同，不能互为等电子体，D项错误。【答案】C12.X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子排布是2s22p4。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是()A.CX2(C是原子核内含6个质子的元素)分子是非极性分子B.ZH3分子的立体结构为平面三角形C.Z4分子是非极性分子D.酸H2YO4比酸H3ZO4的酸性强【解析】X原子的最外层电子排布是2s22p4，即X是氧，它在第2周期、A族。Y是跟氧同族的短周期元素，则Y在第3周期、A族、是硫。Z与Y在同周期，Z原子的核外
9、电子数比Y原子少1，则Z在第3周期、A族，是磷。磷与氮同主族，PH3与NH3的分子空间构型相似。【答案】B二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13.(12分)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_。(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_。(3)以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分子是_。(4)以极性键相结合，具有正四面体型结构的非极性分子是_。(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_。(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是_。【解析】不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，空间构型完全对称的为非极
10、性分子，不完全对称的为极性分子，全部以非极性键结合形成的分子一定为非极性分子(O3除外)。【答案】(1)N2(2)CS2(3)NH3(4)CH4(5)H2O(6)HF14.(13分)(2016莆田高二质检)(1)请你根据价层电子对互斥理论，推测下列分子的空间构型。PCl3_；SO2_；SO3_；SiCl4_；SO_；CO_。(2)已知白磷(P4)分子的立体构型为，其键角为60。请判断SO2与白磷在CS2中的溶解度比较大的是_，其原因是_ _。(3)氢氰酸(HCN)的立体构型呈_形，中心原子呈_杂化，分子中有_个键，_个键。【答案】(1)三角锥型V形平面三角形正四面体型三角锥型平面三角形(2)白
11、磷CS2是非极性分子，而SO2是极性分子，白磷是非极性分子，根据相似相溶规则，白磷在CS2中的溶解度较大(3)直线sp2215.(2015福建高考)(14分)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_(填序号)。a.固态CO2属于分子晶体b.CH4分子中含有极性共价键，是极性分子c.因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。基态Ni原子的电子排布式
12、为_，该元素位于元素周期表中的第_族。Ni能与CO形成正四面体型的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有_ mol 键。(4)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依
13、据是_。【解析】(1)非金属性越强，则电负性越大，故H、C、O的电负性依次增大。(2)CO2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；CH4分子是正四面体结构，其为非极性分子，b选项错误；CH4和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，故c选项错误；CH4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，CO2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。(3)Ni的原子序数为28，故基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；在元素周期表中，Ni位于第四周期、第族。1个CO分子中存在1个键，而Ni(CO)4中Ni与CO之间还存在4个键，故1 m
14、ol Ni(CO)4中含有8 mol 键。(4)可燃冰中存在分子间作用力即范德华力，另外水分子间还存在氢键。分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合。【答案】(1)H、C、O(2)a、d(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s28(4)氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH416.(13分)第4周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。(1)NH3是一种很好的配体，氨气分子是_(填“极性”或“非极性”)分子，NH3的沸点_(填“高于”、“低于”或“等于”)AsH3。(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意
15、图可简单表示如图所示：图中虚线表示的作用力为_。(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4H2O晶体中，含有的原子团或分子有：Cu(NH3)42、NH3、SO、H2O，Cu(NH3)42为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团或分子是_，其中心原子的杂化轨道类型是_。(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于_(填编号)。A.水 .B.四氯化碳C.苯 .D.硫酸镍溶液【解析】(1)NH3中氮原子有孤电子对，是极性分子，能形成氢键，所以熔、沸点高。(2)氧与铜形成的是配位键、H与O形成的是氢键。(3)SO中S的孤电子对数0，S与O形成四个键，所以S是sp3杂化，SO为正四面体结构。(4)由立体构型可知是非极性分子，易溶于非极性溶液。 【答案】(1)极性高于(2)氢键、配位键(3)SOsp3(4)B、C
