2018-2019学年高中化学 课时跟踪检测（七）分子构型与物质的性质（含解析）苏教版选修3.doc

课时跟踪检测（七） 分子构型与物质的性质1下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是()ASO2BBeCl2CPCl3 DCCl4解析：选BA项，杂化轨道数(60)3，sp2杂化；B项，杂化轨道数(212)2，sp杂化；C项，杂化轨道数(513)4，sp3杂化；D项，杂化轨道数(414)4，sp3杂化。2在 中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()Asp2sp2 Bsp3sp3Csp2sp3 Dspsp3解析：选C 中碳原子形成了3个键，无未成键价电子对，需要形成3个杂化轨道，采用的杂化方式是sp2；两边的碳原子各自形成了4个键，无未成键电子对，需要形成4个杂化轨道，采用的是sp3杂化。3用价层电子对互斥理论预测H2O和CH4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，正四面体 DV形，正四面体解析：选D在H2O中，价层电子对数为(62)4，互斥模型为四面体，中心原子O上有两对孤电子对，因此H2O为V形结构；在CH4分子中，价层电子对数为(44)4,440，无孤电子对，所以CH4应为正四面体。4下列物质属于等电子体的一组是()ACH4和NH3 BB3H6N3和C6H6CF和Mg DH2O和CH4解析：选B等电子体需具备两个条件：一是微粒的原子总数相同，二是微粒的价电子总数相同。分析可知B项正确；A项中CH4与NH3原子总数不相同；C项中F和Mg的价电子总数不相同；D项中H2O和CH4的原子总数不相同。5下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()AH2O BCl2CNH3 DCCl4解析：选DH2O分子中OH键为极性键，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子；Cl2是双原子单质分子，属于含非极性键的非极性分子；NH3分子中NH键是极性键，分子构型是三角锥形，电荷分布不对称，是极性分子；CCl4分子中CCl键是极性键，分子构型呈正四面体，电荷分布对称，是非极性分子。6在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是()解析：选D手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。7下列关于杂化轨道理论的说法不正确的是()A原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道B轨道数目杂化前后必须相等C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D不管中心原子以什么方式杂化，轨道之间的夹角都相同解析：选D只有能量相近的原子轨道才可以杂化；杂化轨道数目与参与杂化的轨道数目相同；不同杂化方式的轨道夹角是不同的。8下列说法中正确的是()A中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型都是四面体Bsp3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4个sp3杂化轨道C苯分子的碳原子是sp2杂化，分子的空间构型为平面结构DAB3型的分子空间构型必为平面三角形解析：选C一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间构型为四面体，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分子是V形，选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；AB3型的分子中心原子的杂化类型不一定全是sp2杂化，因此空间构型不能确定，故选项D错误。9指出下列分子或离子中的杂化轨道类型及分子或离子的空间构型。(1)HCN中的C：_，_。(2)SO中的S：_，_。(3)ClO中的Cl：_，_。(4)NH3中的N：_，_。解析：在HCN中，C原子价层电子对数为2，发生sp杂化，空间构型为直线形；SO中的S原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为正四面体形；ClO中的Cl原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为正四面体形；NH3中的N原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，N原子上有1孤电子对，空间构型为三角锥形。答案：(1)sp直线形(2)sp3正四面体形(3)sp3正四面体形(4)sp3三角锥形10(1)CNS、NO具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第2周期两元素组成的_分子的结构相同，微粒呈_形，中心原子都采取_杂化。(2)CO、NO等微粒具有相同的通式AX3，它们的价电子总数都是_，因此它们与由A族两元素组成的_分子的结构相同，呈_形，中心原子都采取_杂化。解析：互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS、NO的原子个数都为3，N、S的价电子数与O原子相同，均为6，N与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS、NO与CO2为等电子体。由于CO2中C原子采用sp杂化，形成直线形分子，所以CNS、NO中心原子都采取sp杂化。(2)中CO、NO的原子个数都为4，C2、N的价电子数与S原子相同，均为6，所以CO、NO与SO3为等电子体，SO3采用sp2杂化形成平面三角形分子。答案：(1)CO2直线sp(2)24SO3平面三角sp21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)采取杂化方式的说法正确的是()A三角锥形、sp3 BV形、sp2C平面三角形、sp2 D三角锥形、sp2解析：选ASOCl2分子中S原子的价层电子对数为(6012)4，即杂化轨道数为4，S原子采取sp3杂化，孤电子对数431，分子构型为三角锥形。2三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，下列有关叙述正确的是 ()3个PCl键长、键角均相等空间构型为平面三角形空间构型为正四面体空间构型为三角锥形A BC D解析：选DPCl3中P以sp3杂化，孤电子对数431，即有1对孤电子对，3个PCl键长、键角均相等，空间构型为三角锥形。3下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是()ACO2和SO2 BCH4和SO2CBF3和NH3 DHCl和HI解析：选DA中CO2是极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为V形结构，是极性键构成的极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构，SO2为极性键构成的极性分子，是V形结构；C中BF3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；D中HCl和HI都是极性键构成的直线形分子，都为极性分子。4当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是()解析：选C由题干可知，A项、B项和D项中各有1个手性碳原子；C项中有2个手性碳原子。5(海南高考改编)下列描述中正确的是()CS2为V形的极性分子ClO的空间构型为平面三角形SF6中有6对完全相同的成键电子对SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化A BC D解析：选CCS2中价层电子对数为(40)2，碳原子采取sp杂化，分子为直线形，所以错误；ClO的价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以是三角锥形，错误；SF6的价层电子对数为6，无孤电子对，呈正八面体结构，有6对完全相同的成键电子对；正确；SiF4和SO的价层电子对数为4，SiF4无孤电子对，所以为正四面体结构，SO含孤电子对，为三角锥形，但中心原子都是sp3杂化，正确。6若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型分析，下列说法正确的是()A若n2，则分子的立体结构为V形B若n3，则分子的立体结构为三角锥形C若n4，则分子的立体结构为正四面体D以上说法都不正确解析：选C若中心原子A上没有未用于成键的孤对电子，则根据斥力最小的原则，当n2时，分子结构为直线形；n3时，分子结构为平面三角形；n4时，分子结构为正四面体。7PH3的分子构型为三角锥形；BeCl2的分子构型为直线形；CH4的分子构型为正四面体；CO2为直线形分子；BF3分子构型为平面正三角形；NF3分子构型为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是()A为极性分子，为非极性分子B只有为非极性分子，其余为极性分子C只有是极性分子，其余为非极性分子D只有是非极性分子，其余是极性分子解析：选ABeCl2、CH4、CO2、BF3空间结构对称，正负电荷重心重合，为非极性分子；NF3中由于N原子的孤电子对对成键电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；同理，PH3也为极性分子。8下列说法不正确的是()AHCHO分子中的C采用sp方式杂化，C有两个未参与杂化的2p轨道形成键BH2O分子的键角不是90C甲烷是正四面体分子，NF3是三角锥形分子DCO的空间构型是平面三角形解析：选AHCHO中的C原子价层电子对数(42)3，C原子采取sp2方式杂化，A项错误；H2O分子的键角为104.5；CH4中C原子和NF3中的N原子均为sp3杂化，在CH4中没有孤电子对，其分子构型为正四面体，NF3的中心原子N有1个sp3杂化轨道为孤电子对占有，另外3个杂化轨道与F原子的2p轨道上的电子成键，故NF3分子的构型为三角锥形；CO中C为sp2杂化，CO为平面三角形离子，故B、C、D三项均正确。9W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大。其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。回答下列问题：(1)WXY分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式_，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有_。(2)YW3分子是一种常见气体，分子中Y原子的杂化方式是_；为_性分子，空间构型为_。(3)液态的YW3也是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，Z的单质与液态YW3反应的化学方程式为_。解析：由题意知W、X、Y、Z分别为H、C、N、Na元素。(1)WXY为HCN，结构式为HCN，叁键中有一个键和两个键。(2)YW3为NH3，N的杂化方式为sp3杂化，空间构型为三角锥形。(3)Na与液态NH3反应置换出其中的氢。答案：(1)HCN键、键(2)sp3极三角锥形(3)2Na2NH3=2NaNH2H210元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。X_，Y_。(2)在元素X和Y形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以sp2杂化，是_分子，分子构型为_。(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以sp2杂化，是_分子，分子构型为_。(4)由元素氢、X和Y形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式_、_，并比较酸性强弱：_。(5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是_(写分子式)，分子构型为V形的是_(写分子式)。解析：根据氢化物化学式H2X，知100%88.9%，M(X)16。可推知，X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S，其氧化物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，酸性：H2SO4H2SO3。X元素为O，与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性键(OO)。答案：(1)第2周期A族第3周期A族(2)SO2极性V形(3)SO3非极性平面三角形(4)H2SO3H2SO4H2SO4H2SO3(5)H2O2H2O