苏教版高中化学选修三专题四《分子空间结构与物理性质》专题评估Word格式.docx
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A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质既有氧化性又有还原性
D．15.2g该物质含有6.02×
1022个原子
本题考查物质的结构与性质，意在考查考生对分子结构的认识，并通过分子结构推测其化学性质。
N、O属于不同种原子，N—O键为极性键，A项错误；
处于中心位置的N原子为sp3杂化，4个N原子处于三角锥的四个顶点，不可能共面，B项错误；
分子中N原子的平均化合价为＋3，既能升高也能下降，该物质既有氧化性又有还原性，C项正确；
15.2g（即0.1mol）该物质含有的原子数为0.1×
10×
6.02×
1023＝6.02×
1023，D项错误。
C
4．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ）
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
乙炔分子为直线形结构，碳原子采用sp杂化方式，每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，形成两个π键。
B
5．关于原子轨道的说法不正确的是（ ）
A．中心原子采取相同类型的杂化轨道成键的分子，其几何构型不一定相同
B．sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道
C．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键
D．乙烯与氢气反应会变成乙烷，碳原子的杂化类型由sp2杂化变为sp3杂化
NH3属于AB3型，但N原子属于sp3杂化轨道成键。
6．下列说法中正确的是（ ）
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，其几何构型不一定是四面体
D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形
PCl3分子的价电子对数＝
＝4，因此PCl3分子中P原子以sp3杂化，sp3杂化轨道是原子最外层电子层上的1个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个杂化轨道。
sp3杂化所得到空间构型应为四面体，如甲烷分子。
但是如果杂化轨道被孤对电子占据，则构型将发生变化，如NH3分子是三角锥型，H2O分子是V型。
PCl3分子中一对孤对电子占据了一个杂化轨道，因此，PCl3分子是三角锥形（如图所示）。
7．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（ ）
A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大
B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
根据相似相溶原则解释。
8．膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。
它的分子构型是三角锥形。
则关于PH3的叙述正确的是（ ）
A．PH3分子中有未成键的孤电子对
B．PH3是非极性分子
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子的P－H键是非极性键
PH3分子的结构类似于NH3分子的结构，为三角锥形，分子中含三个极性的P—H键，有一对孤电子对，磷元素为－3价，具有较强的还原性。
A
9.如图为[Co（NH3）6]3＋的立体结构，其中数字处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等，Co3＋离子位于八面体的中心。
若其中两个NH3被Cl取代，所形成的[Co（NH3）4Cl2]＋同分异构体的种数有（ ）
A．2种 B．3种
C．4种D．5种
两个Cl（或两个NH3）可能在同一正方形的相邻顶点或相对顶点上，即有2种情况。
10．NH3、H2O、CH4三分子中键角的大小顺序正确的是（ ）
A．NH3＞H2O＞CH4
B．CH4＞NH3＞H2O
C．H2O＞CH4＞NH3
D．H2O＞NH3＞CH4
NH3、H2O、CH4分子的价电子对的几何分布均为正四面体构型，价电子对间的夹角理应为109.5°
，由于NH3分子有一对孤电子对，H2O分子有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对有较大的斥力，使成键电子对之间的夹角减小。
所以三个分子的键角从大到小的顺序是CH4＞NH3＞H2O
11．[双选题]下列关于丙氨酸[CH3CH（NH2）COOH]的两种空间构型（Ⅰ和Ⅱ）的说法中正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ结构和性质完全相同
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，互为同分异构体
C．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子
D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类和数目均相等
上述两种分子，其化学键的种类和数目均相等，并且排列方式完全相同，但如同左手与右手一样互为镜像，在三维空间里不能重合，它们互为手性异构体，B、D正确，A错误；
两种分子的电荷中心都不能重合，都属于极性分子，C错误。
BD
12．下列说法中错误的是（ ）
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在NH
和[Cu（NH3）4]2＋中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
A选项中，SO3是平面三角形分子，为非极性分子，错误。
13．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（ ）
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
两种分子的中心原子杂化轨道类型均为sp3型杂化，NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强，使分子结构不对称，NH3分子呈三角锥形，是极性分子；
而CH4分子中无未成键的孤对电子，分子结构为对称的正四面体形，是非极性分子。
14．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·
BF3，下列说法正确的是（ ）
A．NH3与BF3都是三角锥形
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·
BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3·
BF3中，NH3提供孤对电子，BF3提供空轨道
NH3是三角锥形结构，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B都不正确；
NH3分子中有1对孤电子，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，C错误，D正确。
15．下列对分子性质的解释中，不正确的是（ ）
A．水很稳定（1000℃以上才会部分分解）是因为水中含有大量的氢键所致
B．乳酸（
）有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子
C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原则解释
D．凡中心原子采取sp3杂化，其杂化轨道的空间构型都是四面体
水稳定是由于H—O键牢固，而氢键只影响熔沸点，A项错。
A
16.中国爆发三鹿婴幼儿奶粉受污染事件，导致食用了受污染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症，其原因就是奶粉中含有三聚氰胺。
其结构式如图所示：
它是一种纯白色单斜棱晶体，无味，快速加热至300℃可升华，可溶于甲醇、甲醛、乙酸等有机溶剂。
下列关于三聚氰胺的说法正确的是（ ）
A．三聚氰胺中含有三个手性碳原子
B．碳原子的杂化方式均为sp3杂化
C．三聚氰胺属于分子晶体
D．6个氮原子均形成三根键，无孤电子对
从结构式分析，碳原子形成四根键，其中有一双键，故没有手性，将双键看成单键，可知C为sp2杂化，A、B项错误。
从性质看，它加热易升华，且易溶于有机溶剂，则应为分子晶体的特性，C项正确。
N原子最外层有5个电子，而结构中只形成三根键，则还应存在一对孤对电子，D项错。
二、非选择题（本题包括6小题，共52分）
17．（6分）写出符合下列条件的相应分子或离子的化学式：
（1）氧原子采用sp3杂化轨道形成两个σ键________，氧原子采用sp3杂化轨道形成三个σ键________；
（2）硼原子采用sp2杂化轨道形成三个σ键________，硼原子采用sp3杂化轨道形成四个σ键________；
（3）氮原子采用sp3杂化轨道形成四个σ键________，氮原子形成两个π键____________。
（1）H2O H3O＋
（2）BF3（或B（OH）3） BF
[（或B（OH）
）] （3）NH
N2
18．（8分）如下图所示是甲醛分子模型的示意图。
根据该图和所学的化学键知识回答下列问题：
（1）甲醛分子中碳原子轨道杂化的方式是________，做出该判断的主要理由是________________________。
（2）下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是（用序号填空）________。
①单键；
②双键；
③极性键；
④非极性键；
⑤σ键；
⑥π键；
⑦σ键和π键。
（3）甲醛分子中C—H键与C—H键的夹角________（填“＝”“>
”或“<
”）120°
，出现该现象的主要原因是________________________________。
本题考查的是杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子的立体构型与成键的类型、键参数等知识的综合运用。
（1）原子杂化轨道的类型不同，分子的空间构型也不同。
由图可知，甲醛分子的空间构型为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子的杂化方式是sp2杂化。
（2）碳与氧的电负性不同，所以碳氧键是极性键。
醛的分子中都含有羰基（C===O），所以甲醛分子中的碳氧键是双键。
一般来说，双键是σ键和π键的组合。
（3）由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键电子对的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键的夹角小于120°
（1）sp2杂化 甲醛分子的空间构型为平面三角形
（2）②③⑦ （3）<
碳氧双键中存在π键，它对C—H键电子对的排斥作用较强
19．（12分）（2011·
江苏高考）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。
回答下列问题：
（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为________，1molY2X2含有σ键的数目为________。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是________。
（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
本题考查杂化类型、化学键的判断，根据晶胞写化学式及物质沸点高低比较等知识，意在考查考生综合运用物质结构原理的能力。
X是形成化合物种类最多的元素，则为H元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则Y为C元素；
由Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，推出Z为N元素，W的原子序数为29，则为Cu元素。
（1）C2H2中C原子轨道的杂化类型是sp杂化；
1molC2H2中含有3molσ键，2molπ键。
（2）NH3的沸点比CH4高的原因是NH3分子间存在氢键，而氢键的作用力比普通的分子间作用力强。
（4）根据晶胞示意图，Cu为4个，Cl为8×
＋6×
＝4（个），则化学式为CuCl，其与浓盐酸发生非氧化还原反应生成HnCuCl3，由于Cu显＋1价，推出n＝2，则反应的化学方程式为：
2HCl＋CuCl===H2CuCl3。
（1）sp杂化 3mol或3×
1023个
（2）NH3分子间存在氢键
（3）N2O
（4）CuCl CuCl＋2HCl（浓）===H2CuCl3
（或CuCl＋2HCl（浓）===H2[CuCl3]）
20．（8分）为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。
表中有（A）至（I）共9种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。
选项
物质
大气中的含量
（体积百分比）
温室效应指数
N2
78
O2
21
H2O
1
0.1
CO2
0.03
E
CH4
2×
10－4
30
F
N2O
3×
10－5
160
G
O3
4×
2000
H
CCl3F
2.8×
10－8
21000
I
CCl2F2
4.8×
25000
（1）下列由极性键形成的极性分子是________。
A．N2B．O2
C．H2OD．CO2
E．CH4
（2）下列说法不正确的是________。
A．CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C．CH4是目前引起温室效应的主要原因
D．H2O的沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键
（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸出气体如：
NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，但有些是强温室气体。
下列推测不正确的是________。
A．由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈三角锥形
B．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大
C．CHClFCF3存在手性异构
D．第一电离能：
N<
O<
（4）某物质的实验式为PtCl4·
2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液亦不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，写出它的配合物化学式_______________________________。
（1）N2、O2是由非极性键构成的非极性分子，H2O为V形结构，是由H－O极性键构成的极性分子，CO2分子是直线形结构，是由极性键构成的非极性分子，CH4是空间正四面体结构，是由极性键构成的非极性分子。
（2）由表可知，虽然其他物质温室效应指数高，但CO2含量大，是引起温室效应的主要原因。
（3）N原子2p轨道半充满，稳定，第一电离能N>
O。
（4）实验式为PtCl4·
2NH3的物质，其水溶液不导电，说明它不是离子化合物，在溶液中不能电离出阴阳离子。
加入AgNO3溶液不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，说明氯离子和氨分子均为配位体，所以该物质的配位化学式为[Pt（NH3）2Cl4]。
（1）C
（2）C （3）D （4）[Pt（NH3）2Cl4]
21．（8分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是________（填编号）。
（2）科学发现，②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如右图（图中②
④
⑨
），则该化合物的化学式为________（用元素符号表示）。
（3）某元素的基态外围电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的孤电子对数为________；
该元素与元素①形成的分子X构型为________，X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是________________________。
X分子中中心原子为________杂化，与Cu2＋形成的配离子化学式为_____________________________________。
（1）⑨为d区，⑩为ds区，其余为s、p区
（2）②为C，④为Mg，⑨为Ni，根据晶胞结构可计算出1个晶胞中含Mg1个，含C1个，含Ni6×
＝3个。
（3）该元素外围电子排布为2s22p3，最外层孤电子对为2s2只有1对，则该元素为N，NH3为三角锥形，中心原子采取sp3杂化。
（1）⑨
（2）MgCNi3或CMgNi3
（3）1 三角锥形 X和Y分子间能形成氢键 sp3 [Cu（NH3）4]2＋
22．（8分）四种常见元素的性质或结构信息如下表。
试根据信息回答有关问题。
元素
性质
结构
信息
原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子
原子的M层有1对成对的p电子
原子核外电子排布为
[Ar]3d104sx，有＋1、＋2两种常见化合价
有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂
（1）写出B原子的电子排布式________。
（2）A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点________（填“高”或“低”），其原因是______________________________________________。
（3）D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点______（填“高”或“低”），其原因是____________________________________________。
（4）往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为________，简要描述该配合物中化学键的成键情况__________________________
_______________________________________________________________________。
（5）“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“∘”表示氢原子，小黑点“·
”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。
则在以上分子中，中心原子采用sp3杂化形成化学键的是________（填写序号）；
在②的分子中有________个σ键和________个π键。
（1）元素B原子的M层有1对成对的p电子，则M层的p轨道有4个电子，其电子排布式为：
1s22s22p63s23p4。
（2）A元素由其性质或结构信息可知是N元素，其氢化物的分子间存在氢键，故沸点比同主族相邻元素氢化物高。
（3）D元素有两种常见氧化物，其中一种常用作冶金工业还原剂，则D是C元素，CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，故CO2熔点低。
（4）C元素是Cu，CuSO4与过量氨水可生成配合物：
[Cu（NH3）4]SO4，中心原子与配位体之间是配位键，内界与外界之间是离子键。
（5）①是NH3，②是CH≡CH，③是CH4，④是H2S，中心原子采用sp3杂化的是①③④，在CH≡CH分子中有3个σ键和2个π键。
（1）1s22s22p63s23p4
（2）高 因为A的氢化物分子间存在氢键
（3）低 晶体类型不同
（4）[Cu（NH3）4]SO4 中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合
（5）①③④ 3 2
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