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分子空间结构与物质性质专项训练题组一等电子体、杂化轨道类型的判断1下列分子中键含有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的是()AC2H2BHClCH2ODC2H4答案D解析乙炔的结构式为HCCH，分子中的键是以s轨道与sp杂化轨道“头碰头”方式重叠而成；HCl的结构式为HCl，分子中的键是以s轨道与3p轨道“头碰头”方式重叠而成；H2O的结构式为HOH，分子中的键是以s轨道与sp3杂化轨道“头碰头”方式重叠而成；乙烯的结构式为分子中的键是以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成。2下列分子中，中心原子的杂化方式错误的是()ANH3sp3杂化BCCl4sp3杂化CH2Osp2杂化DCOsp2杂化答案C解析NH3中心原子的价层电子对数3(531)4，杂化方式为sp3；CCl4中心原子的价层电子对数4(441)4，杂化方式为sp3；H2O中心原子的价层电子对数2(621)4，杂化方式为sp3；CO中心原子的价层电子对数3(4232)3，杂化方式为sp2。3下列各组物质不互为等电子体的是()ACH4和NHBB3H6N3和C6H6CCO2和N2ODH2O和CH4答案D解析CH4和NH的价电子总数分别为448和5418，原子总数均为5，互为等电子体；B3H6N3和C6H6的价电子总数分别为3363530和64630，原子总数分别为36312和6612，互为等电子体；CO2和N2O的价电子总数分别为46216和52616，原子总数均为3，互为等电子体；H2O和CH4的原子总数不相等，不互为等电子体。综上所述，D项符合题意。题组二确定分子空间构型的方法4下列关于SO2与CO2分子的说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp杂化CS原子和C原子上都没有孤电子对DSO2为V形结构，CO2为直线形结构答案D解析SO2中S原子有一对未用于成键的孤电子对，与两对成键电子对相互排斥，采取sp2杂化，是V形结构；而CO2中C原子上没有孤电子对，采取sp杂化，是直线形结构。5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()ANH为正四面体型BCS2为直线形CHCN为折线形(V形) DPCl3为三角锥型答案C解析NH、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其空间构型分别为正四面体型、直线形、直线形；PCl3中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角锥型。6(2018深州中学期中)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是()AClO的空间构型为平面三角形BSnBr2键角大于120CBF3是三角锥型分子DNH键角等于109.5答案D7(2017武汉二中高二期中)顺铂Pt(NH3)2Cl2是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂()的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是()A碳铂中所有碳原子在同一平面上B顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2C碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为21D1mol1,1-环丁二羧酸含有键的数目为12NA答案C解析根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；顺铂分子中N有3个键，一个配位键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为21，C正确；由题中信息可知，1,1-环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1 mol此有机物含有键的数目为18NA，D错误。题组三分子的性质8下列物质中既含有极性键，又含有非极性键的非极性分子的是()A二氧化硫B四氯化碳C过氧化氢D乙炔答案D解析分子中既有极性键又有非极性键，则分子必须有同种元素原子间成键又有不同种元素原子间成键；分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定均匀对称。9下列有机物分子具有手性异构体的是()ACCl4BCH3CH2ClCDCH3CH2COOH答案C解析存在手性异构体的分子中一定存在至少一个连接着4个不同基团的碳原子，因此4个选项只有C项中的，标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余碳原子均不是手性碳原子。10S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是()A为非极性分子B分子中既含有极性键又含有非极性键C与S2Br2结构相似，熔、沸点：S2Br2S2Cl2D与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl答案A解析根据S2Cl2的分子结构形状可知，它属于极性分子，选项A错误，B正确；由于与S2Br2结构相似，而相对分子质量S2Br2大，则熔、沸点：S2Br2S2Cl2，选项C正确；由少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液，则与水反应的化学方程式可能为2S2Cl22H2O=SO23S4HCl，选项D正确。题组四配合物的形成和应用11下列化合物中哪些是配合物()KAl(SO4)212H2OAg(NH3)2OHKClCuCl2Na3AlF6ABCD答案C12在TiCl3的溶液中通入HCl至饱和，再加入乙醚生成绿色晶体，如果不加入乙醚，直接通入HCl得到的是紫色晶体，已知两种晶体分子式均为TiCl36H2O，配位数都是6，分别取0.01mol两种晶体在水溶液中用过量AgNO3处理，绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的，则下列有关说法不正确的是()A该绿色晶体配体是氯离子和水，它们物质的量之比为15B紫色晶体配合物的化学式为Ti(H2O)6Cl3C上述两种晶体的分子式相同，但结构不同，所以性质不同D0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量AgNO3作用最多可得到2.78g沉淀答案D解析原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的，两种晶体的组成皆为TiCl36H2O，说明紫色晶体中有3个自由移动的氯离子，而绿色晶体中只有2个自由移动的离子，则有1个氯离子形成了配合物，因为钛为6配位，即配合物中须有5个水，即化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O，而紫色晶体的化学式为Ti(H2O)6Cl3。则0.01 mol紫色晶体在水溶液中与过量AgNO3作用最多可得到0.03 mol沉淀，质量为0.03 mol143.5 gmol14.305 g。题组五综合应用题13丁二酮肟常用于检验Ni2：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2反应可生成鲜红色沉淀，其结构如下图所示。(1)该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是_，氮镍之间形成的化学键是_。(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_。(3)该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_。答案(1)键和键配位键(2)氢键(3)sp2、sp3解析(2)在及中，氧氢之间除形成共价键外，还可以形成氢键。(3)CH3中的碳原子是sp3杂化、中的碳原子是sp2杂化。14在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为CrCln(H2O)6nx(n和x均为正整数)的配离子，将其通过氢离子交换树脂(RH)，可发生离子交换反应：CrCln(H2O)6nxxRHRxCrCln(H2O)6nxH，交换出来的H经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。将含0.0015molCrCln(H2O)6nx的溶液，与RH完全交换后，中和生成的H需浓度为0.1200molL1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式为_。答案CrCl(H2O)52解析n(H)n(OH)0.1200molL10.025L3103mol，则x2，由Cr的化合价为3价，Cl的化合价为1价，可判断n为1，即可写出配离子的化学式。15X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为_、_。(2)XZ2与YZ2分子的空间结构分别是_和_，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式)，理由是_。(3)Q的元素符号是_，它属于第_周期，它的电子排布式为_，在形成化合物时它的最高化合价为_。(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_。答案(1)SC(2)V形直线形SO2因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO2在H2O中的溶解度较大(3)Cr41s22s22p63s23p63d54s16价(4)FHF、FHO、OHF、OHO解析由“X原子核外的M层中只有两对成对电子”则X为硫元素。“Y原子核外的L层电子数是K层的两倍”则Y为碳元素。“Z是地壳内含量最高的元素”则Z为氧元素。“Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和”则Q为铬元素，其元素符号为Cr，位于元素周期表的第4周期，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物时其最高化合价为6。“E在元素周期表的各元素中电负性最大”即E为氟(F)元素，在E的氢化物(HF)溶液中存在的所有氢键为FHO、OHF、OHO、FHF。XZ2与YZ2分别为SO2和CO2分子，其空间结构分别为V形和直线形，在相同条件下二者在水中溶解度较大的是SO2，原因是CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO2在H2O中溶解度较大。
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