分子的立体构型知能提高测试题

分子的立体构型知能提高测试题一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．(2011·广东中山模拟)在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是()A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键解析：杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤对电子。答案：A2．下列分子中划横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是()A．CH4B．C2H4C．C2H2D．NH3解析：CH4分子中，碳原子的杂化轨道是由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成，属于sp3杂化；C2H4分子中，碳原子采取sp2杂化；C2H2分子中，碳原子的原子轨道发生了sp杂化；NH3分子中，N原子采取sp3杂化。答案：C3．下列分子中，杂化类型相同，空间构型也相同的是()A．H2O、SO2B．BeCl2、CO2C．H2O、NH3D．NH3、CH2O解析：各选项中的杂化类型和空间构型分别为：A中H2Osp3杂化，“V”形；SO2sp2杂化，“V”形。B中BeCl2和CO2都是sp杂化，直线形。C中NH3sp3杂化，三角锥形。D中CH2Osp2杂化，平面三角形。答案：B4．以下微粒含配位键的是()①N2H5＋；②CH4；③OH－；④NH4＋；⑤Fe(CO)3；⑥Fe(SCN)3；⑦H3O＋；⑧Ag(NH3)2OHA．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧D．全部解析：形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤对电子，另一个原子(或离子)有空轨道。在②CH4③OH－中中心原子碳和氧价电子已完全成键，均达到八电子结构。答案：C5．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化C．NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构D．N原子和C原子上都没有孤对电子解析：NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有1对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。正确答案为C项。答案：C6．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是()A．配位化合物中必定存在配位键B．配位化合物中只有配位键C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键。答案：B7．下列化学反应：①H＋＋OH－==H2O，②2H2＋O22H2O，③HCl＋NH3==NH4Cl，④BaCl2＋(NH4)2SO4==BaSO4↓＋2NH4Cl，⑤Fe＋Cu2＋==Cu＋Fe2＋，⑥NaNH2＋H2O==NaOH＋NH3，在它们反应时没有配位键形成的是()A．①②④⑤⑥B．②④⑤⑥C．②④⑤D．②解析：由各化学反应中各物质的结构可知①②⑤⑥中各物质均不含有配位键，④中虽然NH4＋中含有配位键，但在反应过程中该离子没有发生变化，故也没有配位键的形成。只有③中由于生成NH4＋而形成配位键。答案：A8．下列各组离子中因有配离子生成而不能大量共存的是()A．K＋、Na＋、Cl－、NO3－B．Mg2＋、Ca2＋、SO42－、OH－C．Fe2＋、Fe3＋、H＋、NO3－D．Ba2＋、Fe3＋、Cl－、SCN－解析：A项中各离子能大量共存；B项中离子因发生复分解反应而不能大量共存；C项中是由于发生氧化还原反应而不能大量共存；D项中Fe3＋与SCN－配合形成离子[Fe(SCN)n]3－n。答案：D9．三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体，测得其分子具有三角锥形结构，则下面对于NCl3的描述不正确的是()A．它是sp3杂化B．它的挥发性比PBr3要大C．它还可以再以配位键与Cl－结合D．已知NBr3对光敏感，所以NCl3对光也敏感解析：本题是知识的迁移题，由于该分子具有三角锥形的结构，那么就与NH3的结构有相似之处，为sp3杂化，依据氨的电子式我们可以写出NCl3的电子式，由此可见N没有空轨道，所以无法再与Cl－形成配位键。由于NCl3和PBr3都是分子晶体，Mr(NCl3)Mr(PBr3)；所以NCl3的熔、沸点小于PBr3的熔、沸点，根据结构相似，化学性质相似，所以可判断D项也正确。答案：C10．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间构型为()A．直线形B．平面正方形C．正四面体形D．正八面体形解析：根据杂化轨道理论知，Zn2＋的4s轨道和4p轨道形成的sp3杂化轨道为正四面体形，Zn2＋再结合4个Cl－形成[ZnCl4]2－，所以[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤对电子对数为0，所以[ZnCl4]2－的空间构型为正面体形。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(12分)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化生成4个________，生成的4个杂化轨道中，只有________个含有未成对电子，所以只能与________个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道其中一个轨道含有一对______________________________________________________________________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。解析：NH3中N原子为sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道，但NH3分子空间构型不是正四面体，而是三角锥形，是因为氮原子形成NH3时仍有一对孤对电子。答案：sp3杂化轨道33孤对电子12．(12分)(2011·高考福建理综)(节选)氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是____________。(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有________mol。解析：(1)氮原子的价电子排布式：2s22p3。(2)同周期元素第一电离能从左向右有增大的趋势，第ⅢA、ⅥA族突减，因此三者的第一电离能从大到小的顺序为NOC。(3)①NH3的空间构型是三角锥型，N2H4分子可看作两个NH3分子脱去一个H2分子所得，氮原子采用sp3杂化方式结合。②1molN2中含有2molπ键，4molN—H键断裂即有1molN2H4反应，生成1.5molN2，则形成3molπ键。③硫酸铵晶体是离子晶体，则N2H6HO4晶体也是离子晶体，内部不含有范德华力。答案：(1)2s22p3(2)NOC(3)①三角锥型sp3②313．(12分)已知气态氯化铝分子以双聚形式存在，其结构式如下所示：图中“Cl→Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。又知H3BO3为白色固体，溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因，请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式解析：本题以信息的形式考查了配位键的形式条件及实质。H3BO3为一元弱酸，其分子中的B原子有空轨道，H2O电离产生的OH－中O原子有孤对电子，则B原子与O原子形成配位键，形成14．(14分)(知能提升)已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是________(填分子式)，该分子的形状是________。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价__________________________________。(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是________。解析：写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e－稳定，氯原子是8e－稳定，在PCl3中磷原子外围是8e－，PCl5中磷原子外围是10e－，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3，联想到氨分子的空间构型，PCl3分子的形状是三角锥形。要满足N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式必须是。答案：(1)PCl3三角锥形(2)不对，因为N原子没有2d轨道(3)