新編高中化學(xué)蘇教版選修3作業(yè): 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì) 單元測試 Word版含解析

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1、新編化學(xué)精品資料 (時間:90分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分,每小題只有一個選項符合題意) 1.下列各物質(zhì)中的中心原子不是采用sp3雜化的是(  ) A.NH3 B.H2O C.CO2 D.CCl4 解析:選C。NH3為三角錐形,但中心原子氮原子采用sp3雜化,形成4個等同的軌道,其中一個由孤電子對占據(jù),余下的3個未成對電子各占一個。H2O為V形,但其中的氧原子也是采用sp3雜化形成4個等同的軌道,其中兩對孤電子對分別占據(jù)兩個軌道,剩余的2個未成對電子各占一個。CCl4分子中C原子也采用sp3雜化,但CO2分子中C原子為sp雜

2、化,CO2為直線形分子。 2.下列分子中與CO互為等電子體的是(  ) A.NO B.O2 C.N2 D.NaH 解析:選C。具有相同價電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子互為等電子體。一個CO分子含有2個原子、10(即6+4)個價電子,因此CO的等電子體也應(yīng)該含有2個原子、10個價電子。一個NO分子含有2個原子、11(即6+5)個價電子;一個O2分子含有2個原子、12(即2×6)個價電子;一個N2分子含有2個原子、10(即2×5)個價電子,因此,N2是CO的等電子體。NaH是離子化合物,既不是分子也不是離子,不屬于等電子體范疇。 3.下列各組離子中因有配位離子生成而不能大量共存的

3、是(  ) A.K+、Na+、Cl-、NO B.Mg2+、Ca2+、SO、OH- C.Fe2+、Fe3+、H+、NO D.Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN- 答案:D 4.在乙烯分子中有5個σ鍵、1個π鍵,它們分別是(  ) A.sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵 B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵 C.C—H之間是sp2形成的σ鍵,C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵 D.C—C之間是sp2形成的σ鍵,C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵 解析:選A。乙烯分子中C原子發(fā)生sp2雜化,雜化軌道共形成4個C—H σ鍵,1個C—C

4、 σ鍵,未雜化的2p軌道形成π鍵,A項說法正確。 5.下列分子和離子中中心原子價層電子對幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子空間構(gòu)型為V形的是(  ) A.NH+4 B.PH3 C.H3O+ D.OF2 解析:選D。中心原子價層電子對構(gòu)型為四面體,所以應(yīng)該是sp3雜化,V形結(jié)構(gòu)只有3個原子組成,所以選項D對。A選項三角錐形的NH3結(jié)合一個H+形成四面體。B中PH3 為三角錐形。C中H3O+為V形H2O結(jié)合一個H+形成平面三角形。 6.下列關(guān)于配合物組成的說法正確的是(  ) A.配合物的內(nèi)界是指配合物中的陽離子 B.可提供空軌道接受孤電子對的金屬離子常做配合物的中心原子 C.配

5、合物離子只能存在于晶體中 D.Na3AlF6的中心原子配位數(shù)為3 解析:選B。內(nèi)界是指由中心原子與配位體組成的單元,所以A錯誤;由配合物可以形成溶液,如銀氨溶液中存在配合物氫氧化二氨合銀,所以C錯誤;Na3AlF6的中心原子配位數(shù)為6,所以D錯誤。 7.氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形,而甲烷是正四面體形,這是因為(  ) A.兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同,NH3為sp2型雜化,而CH4是sp3型雜化 B.NH3分子中氮原子形成3個雜化軌道,CH4分子中碳原子形成4個雜化軌道 C.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子對的排斥作用較強 D.氨氣分子是極性分子而甲烷是非極

6、性分子 解析:選C。氨氣分子、甲烷分子中的氮原子、碳原子都采用sp3型雜化,但由于NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子對的排斥作用較強,導(dǎo)致相應(yīng)的鍵角變小,空間構(gòu)型相應(yīng)地也發(fā)生變化。 8.在極性分子中,正電荷重心同負電荷重心間的距離稱偶極長,通常用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正(或負)電荷重心的電量(q)有關(guān),一般用偶極矩(μ)來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即μ=d·q。下列說法正確的是(  ) A.CS2分子中μ=0 B.偶極矩的大小順序為鄰硝基氯苯<間硝基氯苯<對硝基氯苯 C.實驗測得μ(PF3)=1.03可知,PF3分子是平面

7、三角構(gòu)型 D.治癌藥Pt(NH3)2Cl2的一種異構(gòu)體μ>0,其在水中的溶解性較小 解析:選A。本題是一個信息題,首先要理解偶極矩的含義。當μ=0,即說明d=0,因為電量不可能為0,而d=0,也即是正、負電荷重心重合,則轉(zhuǎn)化為教材中的非極性分子的定義。A項CS2分子為非極性分子,所以μ=0,正確。B項中對位的d是最小的,即μ是最小的,錯誤。PF3可能存在平面三角形和三角錐形兩種情況,但是平面三角形的μ=0,所以PF3為三角錐形,C項錯誤。μ>0則為極性分子,根據(jù)相似相溶規(guī)則,在水中的溶解性應(yīng)較大,D項錯誤。 9.碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,這是因為(  ) A

8、.CCl4與I2相對分子質(zhì)量相差較小,而H2O與I2相對分子質(zhì)量相差較大 B.CCl4與I2都是直線形分子,而H2O不是直線形分子 C.CCl4和I2都不含氫元素,而H2O中含有氫元素 D.CCl4和I2都是非極性分子,而H2O是極性分子 解析:選D。根據(jù)“相似相溶規(guī)則”,非極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)易溶于非極性分子構(gòu)成的溶劑中;極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)易溶于極性分子構(gòu)成的溶劑中。CCl4和I2都是非極性分子,H2O是極性分子,相比較而言,I2更易在CCl4中溶解而不易溶于水中,D項正確。其余選項都沒有揭示問題的實質(zhì)。 10.兩種非金屬元素,A、B所形成的下列分子中,屬于極性分子的是(  )

9、 A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 解析:選D。對于多原子分子是否是極性分子,取決于結(jié)構(gòu)是否對稱,正負電荷的重心是否重合。①正四面體、③平面正三角形都是結(jié)構(gòu)對稱的,都是非極性分子,而②④的結(jié)構(gòu)不對稱,是極性分子。 11.下列分子中,中心原子為sp3雜化且屬于極性分子的是(  ) A.NH3 B.BF3 C.CO D.CCl4 解析:選A。A項中NH3雖然只形成三個共價鍵但卻是sp3雜化,其中N的一對孤電子對占一個軌道,三個未成對電子各占其余三個軌道;B項中BF3是sp2雜化且屬于非極性分子;C項中CO屬于極性分子但C原子不是sp3雜化;D項中C原子是sp3雜

10、化,但CCl4 是非極性分子。 12.向含等物質(zhì)的量的[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中分別加入過量的AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的質(zhì)量比是(  ) A.1∶2∶3 B.2∶1∶3 C.1∶3∶2 D.3∶2∶1 解析:選C。在配合物外界中的Cl-易發(fā)生電離,電離后與AgNO3發(fā)生Ag++Cl-===AgCl↓,而內(nèi)界中配位離子難以電離,不與AgNO3反應(yīng)。 13.下列關(guān)于雜化軌道的敘述中,不正確的是(  ) A.分子中中心原子通過sp3雜化成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu) B.雜化軌道只用于形成σ鍵或

11、用于容納未參與成鍵的孤電子對 C.[Cu(NH3)4]2+和CH4兩種微粒中中心原子Cu和C都是通過sp3雜化軌道成鍵 D.CCl4分子中有四個完全等同的σ鍵 解析:選C。分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu),如NH3中N原子采用sp3雜化軌道成鍵,但NH3屬于三角錐形,A項正確;雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對,B項正確;[Cu(NH3)4]2+中中心原子Cu采用dsp2(sp2d)雜化軌道成鍵,而CH4分子中中心原子C是采用sp3雜化軌道成鍵,C項錯誤;D項正確。 14.三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐形,下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型

12、的敘述,不正確的是(  ) A.PCl3分子中的三個共價鍵的鍵長、鍵角都相等 B.PCl3分子中的P—Cl鍵屬于極性共價鍵 C.PCl3分子中三個共價鍵鍵能、鍵角均相等 D.PCl3是非極性分子 解析:選D。P—Cl鍵是由不同原子形成的,屬于極性共價鍵,三個P—Cl鍵相同,鍵長、鍵能都相等,三個P—Cl鍵之間的夾角均為100°,PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu),分子中正電荷重心和負電荷重心不重合,屬于極性分子。 15.實驗室測定鐵的含量可用絡(luò)合劑鄰二氮菲 (),它遇Fe2+形成紅色配合物,結(jié)構(gòu)如下圖,下面說法不正確的是(  ) A.鄰二氮菲中C和N均采用sp2雜化 B.該紅色配離子

13、中配位數(shù)為6 C.鐵與氮之間的化學(xué)鍵為離子鍵 D.鄰二氮菲中所有原子共平面 解析:選C。鐵與氮之間的化學(xué)鍵為配位鍵。 二、非選擇題(本題包括5小題,共55分) 16.(10分)CrO3、NaBH4常用于醛、酮與醇的相互轉(zhuǎn)化,由硼酸[H3BO3或B(OH)3]可以合成NaBH4。 (1)寫出Cr元素原子在基態(tài)時的核外電子排布式:__________________________________。 (2)與BH互為等電子體的一種陽離子是________,BH離子的空間構(gòu)型為________。 (3)硼酸是一種片層狀結(jié)構(gòu)白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖)。下列有關(guān)說

14、法正確的是________。 A.硼酸晶體屬于原子晶體 B.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān) C.分子中硼原子最外層為8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D.1 mol H3BO3的晶體中含有3 mol氫鍵 解析:(1)Cr為24號元素,注意3d為半充滿的特殊性。(2)等電子體必須原子數(shù)目及價電子數(shù)相等。BH-4類似于B(OH)-4,也為sp3雜化,即為正四面體形。(3)硼酸中存在氫鍵,故為分子晶體,A項錯。穩(wěn)定性與鍵能有關(guān),氫鍵只影響熔沸點,B項錯。C項,B只有6個電子,錯。D項,1 mol H3BO3的晶體中含有3 mol氫鍵,正確。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[

15、Ar]3s54s1 (2)NH 正四面體形 (3)D 17.(4分)Cu2+能與NH3、H2O、Cl-等形成配位數(shù)為4的配合物。 (1)[Cu(NH3)4]Cl2中存在的化學(xué)鍵類型有________(填序號)。 A.配位鍵 B.極性共價鍵 C.非極性共價鍵 D.離子鍵 (2)某種含Cu2+ 的化合物可催化丙烯醇制備丙醛的反應(yīng):HOCH2CHCH2―→CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中發(fā)生某種方式雜化的碳原子數(shù),是丙醛分子中發(fā)生同樣方式雜化的碳原子數(shù)的2倍,則這類碳原子的雜化方式為________。 解析:[Cu(NH3)4]2+中銅離子與氨分子之間的化學(xué)鍵是配位鍵,氨分

16、子內(nèi)部的化學(xué)鍵是極性鍵,配離子與Cl-之間為離子鍵。HOCH2CHCH2中的C原子,有一個采取sp3雜化,兩個采取sp2雜化。CH3CH2CHO中的C原子有兩個采取sp3雜化,一個采取sp2雜化。 答案:(1)ABD (2)sp2 18.(8分)丁二酮肟常用于檢驗Ni2+:在稀氨水介質(zhì)中,丁二酮肟與Ni2+反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 (1)該結(jié)構(gòu)中,碳碳之間的共價鍵類型是σ鍵,碳氮之間的共價鍵類型是________________,氮鎳之間形成的化學(xué)鍵是________________; (2)該結(jié)構(gòu)中,氧氫之間除共價鍵外還可存在________; (3)該結(jié)構(gòu)中

17、,碳原子的雜化軌道類型有________。 解析:(2)在及中,氧氫之間除形成共價鍵外,還可以形成氫鍵。(3)該結(jié)構(gòu)中—CH3中的碳原子是sp3雜化、中的碳原子是sp2雜化。 答案:(1)一個σ鍵、一個π鍵 配位鍵 (2)氫鍵 (3)sp2、sp3 19.(14分)W、X、Y 3種元素原子序數(shù)依次減小。W的原子序數(shù)為24;X原子p軌道共有11個電子;Y是第3周期主族元素,其部分電離能(I)如下表。請回答下列問題: 電離能/kJ mol-1 I1 I2 I3 I4 I5 Y 584 1 823 2 751 11 584 14 837 (1)W基態(tài)原子的電子排布式

18、為________________。 (2)電負性:X________Y(填“>”、“=”或“<”)。 (3)R是與X同主族的短周期元素。R的氫化物沸點比X的氫化物更高,原因是__________________________________________________________________。 (4)氨為常見化工原料,氨分子中N原子采用________雜化,該分子的空間構(gòu)型為________,分子中N、H原子之間形成________鍵(填“σ”或“π”);已知W3+能與氨分子形成配離子[W(NH3)6]3+,該配離子中存在的化學(xué)鍵有________(填標號)。 A.金屬

19、鍵 B.離子鍵 C.共價鍵 D.配位鍵 解析:(1)由W的原子序數(shù)為24可知W為鉻元素,其基態(tài)原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d54s1;(2)X原子p軌道共有11個電子,即2p6和3p5,故X為氯元素;Y是第3周期主族元素,其部分電離能( I )如表所示I4遠大于I3,判斷Y為鋁;電負性是氯>鋁,即X>Y;(3)R是與X同主族的短周期元素,故R的氫化物為HF,HF分子間形成了氫鍵,而HCl分子間只有范德華力,所以R的氫化物沸點比X的氫化物更高;(4)氨為常見化工原料,氨分子中N原子采用sp3雜化,該分子的空間構(gòu)型為三角錐形,分子中N、H原子之間形成σ鍵;已知W

20、3+能與氨分子形成配離子[W(NH3)6]3+,該配離子中存在的化學(xué)鍵有共價鍵、配位鍵。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1 (2)> (3)HF分子間形成了氫鍵,而HCl分子間只有范德華力 (4)sp3 三角錐形 σ CD 20.(19分)(2014·高考福建卷)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。    (1)基態(tài)硼原子的電子排布式為______________________________________________

21、__________________________。 (2)關(guān)于這兩種晶體的說法,正確的是________(填序號)。 a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大 b.六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟 c.兩種晶體中的B—N鍵均為共價鍵 d.兩種晶體均為分子晶體 (3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為________,其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電,原因是________________________________________________________________________。 (4)立方相氮化硼晶體中,硼原子的雜化軌道類型為___

22、_____。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300 km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實,推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是________。 (5)NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位鍵。 解析:(1)B的原子序數(shù)為5,故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。 (2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有σ鍵和π鍵無關(guān),與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān),即立方相氮化硼晶體為原子晶體,硬度較大,a錯誤;六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似,根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的,故其作用力小,質(zhì)地較

23、軟,b正確;B和N都是非金屬元素,兩種晶體中的B—N鍵都是共價鍵,c正確;六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似,屬于混合型晶體,立方相氮化硼晶體為原子晶體,d錯誤。 (3)六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似,同一層上的原子在同一平面內(nèi),根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知,1個B原子與3個N原子相連,故為平面三角形結(jié)構(gòu);由于B最外層有3個電子都參與了成鍵,層與層之間沒有自由移動的電子,故不導(dǎo)電。 (4)立方相氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,故B原子為sp3雜化;該晶體存在地下約300 km的古地殼中,因此制備需要的條件是高溫、高壓。 (5)NH中有1個配位鍵,BF中有1個配位鍵,故1 mol NH4BF4含有2 mol配位鍵。 答案:(1)1s22s22p1 (2)bc (3)平面三角形 層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子 (4)sp3 高溫、高壓 (5)2

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