2.2分子的空间结构同步练习-人教版高中化学选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列分子中的碳原子为杂化的是
A． B． C． D．
2．反应可用于消除甲醛的污染。下列说法正确的是
A．的电子式为：
B．的空间构型为直线形
C．HCHO中σ键和π键的数目比为3∶1
D．中子数为7的氧原子可表示为
3．下列图形表示杂化轨道的电子云轮廓图的是
A． B． C． D．
4．HCHO(g)与(g)在催化剂(简写为HAP)表面催化生成(g)和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A．反应物的键能总和-生成物的键能总和
B．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率
C．HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型相同
D．该反应过程既有极性共价键的断裂，也有非极性共价键的断裂
5．下列分子中碳原子的杂化方式均为杂化的是
A． B．环吡咯 C．18-冠-6 D．氧化石墨烯
6．“万能还原剂”硼氢化钠()具有很强的还原性，在催化剂钌()表面与水反应的历程如图所示。下列说法错误的是
A．元素钌()位于元素周期表的d区
B．键角：
C．反应过程中仅氢元素化合价发生变化
D．和中B的模型相同
7．下列分子或离子中，中心原子含有2对孤对电子的是
A．SO2 B．CH3- C．H2S D．
8．设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．中含有的共价键数目为
B．标准状况下，22.4L乙炔中键数为、键数为
C．1mol基态Cr原子中未成对电子的数目为
D．中杂化的原子数为
9．“类比”是预测物质性质与化学反应的重要方法之一，但“类比”是相对的，不能违背客观事实。下列“类比”合理的是
A．甲酸乙酯能与新制氢氧化铜反应，则乙酸乙酯也能与新制氢氧化铜反应
B．由实验测得PCl5中含有正四面体的阳离子和正八面体的阴离子，则PCl5中存在[PCl4]+和[PCl6]
C．SO2和过量BaCl2溶液无沉淀生成，则SO2和过量Ba(NO3)2溶液也无沉淀生成
D．铁碳合金插入稀硫酸会发生析氢腐蚀，则铜碳合金插入稀硫酸也会发生析氢腐蚀
10．丁二酮肟常用于检验，在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。下列说法不正确的是
A．元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为
B．1mol该沉淀含有σ键与π键的个数比为17：2
C．基态的价电子排布式为
D．该沉淀中C的杂化方式为、
二、填空题
11．有电极化特性、非磁绝缘性、光致发光性等多种优异性能。回答下类问题：
(1)、、的键角由大到小的顺序为 ；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)碱金属离子镶入适合的冠醚空腔可形成特殊材料，两种冠醚结构如图所示。
①冠醚中O原子的杂化形式为 ；H、C、O的电负性由小到大的顺序为 。
②K+不能镶入甲中而易镶入乙中的原因为 。
12．H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为 。
13．第四周期中的18种元素具有重要的用途。
(1)已知四溴化锗是电子工业中的一种常用试剂，其熔点为26.1℃，沸点为186℃，则GeBr4晶体类型为 ，中心原子的杂化类型为 。
(2)第四周期VA-ⅦA族的元素中，电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示) 。
(3)金属镍在材料科学上也有重要作用，它易形成配合物，如：Ni(CO)4、[Ni (NH3)6]2+等。写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子 (用化学式表示)；配体NH3分子的空间构型为 。
(4)基态原子Ti有 种能量不同的电子，基态Ti3+的未成对电子有 个。
(5)金属钒在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为 。
14．氮是一种典型的非金属元素，其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题：
(1)磷元素与氮元素同主族，基态磷原子有 个未成对电子，白磷的分子式为P4，其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4分子，N4分子中氮原子的杂化轨道类型是 ，N—N—N键角为 ；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途可为 。
(2)NH3与Zn2＋可形成[Zn(NH3)6]2＋，其部分结构如图乙所示。
①NH3的立体构型为 。
②[Zn(NH3)6]2＋中存在的化学键类型有 ；NH3分子中H—N—H键角为107°，判断[Zn(NH3)6]2＋离子中H—N—H键角 (填“>”“<”或“＝”)107°。
③肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2取代形成的另一种氮的氢化物。与N2H4互为等电子体的分子有 (写出一种即可)。
15．回答下列问题
(1)利用模型推测分子或离子的空间结构。
： ；（共价分子）： 。
(2)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子： ，三角锥形分子： ，正四面体形分子： 。
16．分子的立体构型与键角的关系：
分子类型 键角 立体构型 实例
AB2 180° CO2、BeCl2、CS2
＜180° H2O、H2S
AB3 120° BF3、BCl3
＜120° NH3、H3O＋、PH3
AB4 109°28′ CH4、NH、CCl4
17．X、Y、Z、W、Q为元素周期表中前四周期的元素，其元素性质和原子结构如表所述。
元素 元素性质或原子结构
X 基态原子只有一种形状的轨道填有电子，且易形成共价键
Y 基态原子核外的M层中只有两对成对电子
Z 前四周期元素中基态原子的未成对电子数最多
W 与Y同周期，且在该周期元素中第一电离能由大到小排第三位
Q 元素周期表中电负性最大的元素
回答下列问题：
(1)Y位于元素周期表的 区，基态Z原子的价层电子排布图为 。
(2)与W同周期且第一电离能比其大的元素为 (填元素符号)，W与X形成的简单化合物分子中，中心原子的VSEPR模型为 。
(3)基态Q原子有 种空间运动状态，Q与X形成的简单化合物和W与X形成的简单化合物在水中溶解度较大的为 (写分子式)，原因为 。
(4)W和Q形成的某种分子的空间构型为三角锥形，其中心原子的杂化轨道类型为 ，该分子为 (填“极性”或“非极性”)分子。
18．Mn和Ni是构成合金钢金(即铁合金)的主要元素。请回答下列问题：
(1)Mn在元素周期表中的位置 ，有 种能量不同的电子，电子占据的最高能层符号是
(2)Ni的价电子轨道表示式为 ，属于 区的元素
(3)过硫酸盐(S2O)氧化法常用于测定钢中锰的含量，H2S2O8的结构式如图所示，S的轨道杂化方式为
19．下表中的中心原子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理论，完成下表中的空白处。
ABn 分子的立体构型 典型例子
n = 2
n = 3
n = 4
20．2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，标志着中国航天事业的又一重大进展。长征系列运载火箭使用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，既能在短时间内产生巨大能量，产物又不污染空气(产物都是空气成分)。
(1)偏二甲肼的分子式是 。
(2)有关偏二甲肼说法正确的是___________。(不定项)
A．碳原子采用杂化 B．分子中既有极性键又有非极性键
C．偏二甲肼分子是非极性分子 D．偏二甲肼的沸点低于异丁烷
(3)偏二甲肼与四氧化二氮的化学反应方程式是 。
(4)偏二甲肼可用肼()来制备，的结构式是 。
(5)肼也可作为火箭发功机的燃料，与氧化剂反位生成氮气和水蒸气。
已知①
②
则肼和反应的热化学方程式是 。
三、实验题
21．某实验小组对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究。
已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]，用于检验Fe2+，遇Fe2+离子产生蓝色沉淀
【实验1】
装置 实验现象
现象i：一开始溶液颜色加深，由棕黄色变为红褐色。 现象ii：一段时间后溶液颜色变浅，变为浅黄色。
(1)SO离子中中心原子的杂化类型 ，Fe3+简化的核外电子排布式 。
(2)配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度。从化学平衡角度说明浓盐酸的作用： 。
(3)探究现象i产生的原因：
①甲同学认为发生反应：2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3；他取少量红褐色溶液于试管中，继续滴加1 mol/L Na2SO3溶液，发现溶液红褐色变深且产生刺激性气味的气体，该气体是 (填化学式)。
②乙同学认为还发生了氧化还原反应，其离子方程式为 ；他取少许红褐色溶液于试管中，加入 ，有白色沉淀产生，证明产物中含有SO。
丙同学认为乙同学的实验不严谨，因为在上述过程中SO可能被其它物质氧化。为了进一步确认SO被氧化的原因，丙同学设计了实验2。
【实验2】
用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验。闭合开关后灵敏电流计指针偏转。
(4)③实验2中正极的电极反应式为 。丙同学又用铁氰化钾溶液检验正极的产物，观察到有蓝色沉淀产生。他得出的结论是 。
(5)综合上述结果，请从平衡移动角度解释，现象ii产生的原因为 。
22．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。某化学兴趣小组在实验室制取氯水和氯酸钾，并进行相关实验。
Ⅰ.用如图所示实验装置制取氯水和氯酸钾。
(1)氯酸钾中氯原子的杂化方式为 ，装置A圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)在确保KOH溶液完全反应的条件下，若对调装置B和C的位置，C中氯酸钾的产率会 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是 。
Ⅱ.测定从装置C试管中分离得到的粗产品中的质量分数(粗产品中混有的杂质是和)；碱性条件下，氧化性较弱，不能氧化。测定粗产品中的纯度的实验过程如下：
步骤1：取3.00g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2：取25.00mL溶液于锥形瓶中，KOH溶液调节pH，然后滴加过量H2O2溶液充分振荡以除尽ClO-。然后煮沸溶液1~2min，冷却。
步骤3：将溶液转移到碘量瓶中(如图)加将溶液调至弱酸性，加过量的的KI溶液，加盖水封、于暗处放置5min。
步骤4：以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定碘量瓶中的溶液至终点，平行操作三次。平均消耗溶液。相关反应为。
(3)步骤2中，煮沸溶液1~2min的目的是 。
(4)步骤3发生反应的离子方程式为 。
(5)使用碘量瓶时，加盖水封的目的是 。
(6)粗产品中的质量分数为 。(保留三位有效数字)
23．利用NO和在实验室中制备NOCl
已知：沸点为-34℃、NO为-152℃、NOCl为-6℃。NOCl易水解，能与反应。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称： 。
(2)装置B的作用： 。
(3)NOCl分子的VSEPR模型： 。
(4)制备NOCl开始前，先关闭，打开的目的： 。
(5)装置D中使用冰盐水而不使用冰水的可能原因： 。
(6)测定所制备的亚硝酰氯(NOCl)纯度：取D中所得液体20.00g溶于适量的水配制成250mL溶液；取出25.00mL样品溶液于锥形瓶中，加2滴溶液，用，标准溶液滴定至终点(已知，，；为砖红色固体)。
①到达该滴定实验终点的操作及现象： 。
②亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为： 。
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．C
5．C
6．D
7．C
8．C
9．B
10．C
11． ＞＞ F＞N＞O＞C sp3 H＜C＜O K+半径较大，因此K+不能镶入甲中而易镶入乙中
12．H2O中氧原子有两对孤电子对，H3O＋中氧原子有一对孤电子对，排斥力较小
13．(1) 分子晶体 sp3
(2)Br＞Se＞As
(3) CN-(或) 三角锥形
(4) 7 1
(5)3d34s2
14． 3 sp3 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案也可) 三角锥形 配位键、共价键 > CH3OH(或CH3SH等)
15．(1) 正四面体形 平面三角形
(2)
16． 直线形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形
17．(1) p
(2) 四面体形
(3) 5 与水分子间可形成氢键，而与水分子间不能
(4) 极性
18．(1) 第四周期第ⅦB族 7 N
(2)
d
(3)sp3
19． 直线型 CO2 平面正三角形 BF3 正四面体 CH4
20．(1)C2H8N2
(2)AB
(3)
(4)H2N-NH2
(5)
21．(1) sp3 [Ar]3d5
(2)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，盐酸抑制氯化铁水解
(3) SO2 2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+ 足量盐酸和BaCl2溶液
(4) Fe3++e-=Fe2+ Fe3+能够氧化SO
(5)随着FeCl3与Na2SO3之间氧化还原反应的进行，FeCl3与Na2SO3浓度降低，使得平衡2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3逆向移动，溶液颜色变浅
22．(1) sp3 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 减小 浓盐酸具有挥发性，A装置中挥发出来的HCl，会消耗C装置中的KOH
(3)除去溶液中过量的H2O2，防止干扰后续实验
(4)
(5)防止碘挥发损失
(6)20.4%(或0.204)
23．(1)蒸馏烧瓶
(2)除去a中挥发出的硝酸蒸汽(及将可能产生的转化为)
(3)平面三角形
(4)排除装置中的空气，防止与空气中的反应，(排除刚开始产生的)
(5)能够提供更低的温度，防止因气化而损失
(6) 滴入最后半滴标准溶液，溶液中产生砖红色沉淀，且半分钟内不消失 3.275cV%或
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