精修版高中化學(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、 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(xiàng)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

2、子也采用sp3雜化，但CO2分子中C原子為sp雜化，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

3、．下列各組離子中因有配位離子生成而不能大量共存的是(　　) 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

4、雜化，雜化軌道共形成4個C—H σ鍵，1個C—C σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵，A項(xiàng)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(xiàng)D對。A選項(xiàng)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

5、孤電子對的金屬離子常做配合物的中心原子 C．配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?yàn)?　　) 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

6、斥作用較強(qiáng) D．氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子 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(qiáng)，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(fù)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(qiáng)弱同偶極長和正(或負(fù))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?yàn)猷徬趸缺?間硝基氯苯<對硝基氯苯 C．實(shí)驗(yàn)

7、測得μ(PF3)＝1.03可知，PF3分子是平面三角構(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(dāng)μ＝0，即說明d＝0，因?yàn)殡娏坎豢赡転?，而d＝0，也即是正、負(fù)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(xiàng)CS2分子為非極性分子，所以μ＝0，正確。B項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯誤。 9．碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，

8、但在CCl4中溶解度很大，這是因?yàn)?　　) A．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(xiàng)正確。其余選項(xiàng)都沒有揭示問題的實(shí)質(zhì)。 10．兩種非金屬元素，A、B所

9、形成的下列分子中，屬于極性分子的是(　　) 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(fù)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(xiàng)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(xiàng)中BF3是sp2雜化且屬于非極性分子；C項(xiàng)中CO屬于極性分

10、子但C原子不是sp3雜化；D項(xiàng)中C原子是sp3雜化，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

11、定為正四面體結(jié)構(gòu) B．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 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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯誤；D項(xiàng)正確。 14．三氯化磷分子的

12、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(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子。 15．實(shí)驗(yàn)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

13、氮菲中C和N均采用sp2雜化 B．該紅色配離子中配位數(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)

14、的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖)。下列有關(guān)說法正確的是________。 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(xiàng)錯。穩(wěn)定性與鍵能有關(guān)，氫鍵只影響熔沸點(diǎn)，B項(xiàng)錯。C項(xiàng)，B只有6個電子，錯。D項(xiàng)，1 mol H3BO3的晶體中含有3 mol氫鍵，正確。 答案：(1

15、)1s22s22p63s23p63d54s1或[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

16、]2＋中銅離子與氨分子之間的化學(xué)鍵是配位鍵，氨分子內(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(yàn)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

17、鍵外還可存在________； (3)該結(jié)構(gòu)中，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

18、 14 837 (1)W基態(tài)原子的電子排布式為________________。 (2)電負(fù)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(diǎn)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

19、化學(xué)鍵有________(填標(biāo)號)。 A．金屬鍵 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(yuǎn)大于I3，判斷Y為鋁；電負(fù)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(diǎn)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

20、為三角錐形，分子中N、H原子之間形成σ鍵；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)

22、立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為________。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(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)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

23、和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，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