高中化學(xué)蘇教版選修3作業(yè)： 專(zhuān)題4第一單元 分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì) 作業(yè) Word版含解析

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1、 精品資料 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．在分子中，四個(gè)原子處在同一平面上，C原子采用的雜化軌道是(　　) A．sp B．sp2 C．sp3 D．其他形式雜化 解析：選B。根據(jù)題給信息，分子的四個(gè)原子處在同一平面上，推導(dǎo)出C原子采用的雜化軌道是sp2。C原子采用sp雜化軌道，將得到直線形分子，采用sp2 雜化軌道，將得到平面三角形分子，采用sp3雜化軌道，將得到正四面體構(gòu)型的分子。 2．下列分子中：(1)CCl4、(2)NH3、(3)CH4、(4)CO2、(5)N2、(6)H2S、(7)SO2、(8)CS2、(9)H2O、(10

2、)HF，含有極性鍵的非極性分子是(　　) A．(2)(3)(4)(5)(8) B．(1)(3)(4)(5)(8) C．(1)(3)(4)(8) D．以上均不對(duì) 解析：選C。(1)CCl4、(3)CH4、(4)CO2、(8)CS2四種分子中均含有極性鍵，但因它們的正、負(fù)電荷重心重合，所以均為非極性分子。 3．下列分子中的中心原子雜化軌道的類(lèi)型相同的是(　　) A．CO2與SO2 B．CH4與NH3 C．BeCl2與BF3 D．C2H2與C2H4 解析：選B。A項(xiàng)中CO2為sp雜化，SO2為sp2雜化，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)中均為sp3雜化，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中BeCl2為sp雜化

3、，BF3為sp2雜化，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中C2H2為sp雜化，C2H4為sp2雜化，D項(xiàng)錯(cuò)。 4．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的空間結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是(　　) A．直線形；三角錐形 B．V形；三角錐形 C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形 解析：選D。H2O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為2，故分子構(gòu)型為V形；BF3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，無(wú)孤電子對(duì)，故分子構(gòu)型為平面三角形。 5．NH3、H2O、CH4三分子中鍵角的大小順序正確的是(　　) A．NH3>H2O>CH4 B．CH4>NH3>H2O C．H2O>CH4>NH3 D．H2O>NH3>CH4

4、 解析：選B。NH3、H2O、CH4分子的價(jià)電子對(duì)排布均為正四面體型，價(jià)電子對(duì)間的夾角按理應(yīng)為109.5°，由于NH3分子有一對(duì)孤電子對(duì)，H2O分子有兩對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)有較大的斥力，使成鍵電子對(duì)之間的夾角減小。所以三個(gè)分子的鍵角從大到小的順序是CH4>NH3>H2O。 6．根據(jù)等電子原理判斷，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上 B．B3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng) C．H3O＋和NH3是等電子體，均為三角錐形 D．CH4和NH是等電子體，均為正四面體結(jié)構(gòu) 解析：選B。等電子原理是指具有相同價(jià)電子數(shù)(指全部電子總數(shù)或價(jià)

5、電子總數(shù))和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征。苯是B3N3H6的等電子體，因此，它們的結(jié)構(gòu)相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在雙鍵，存在大π鍵，因此，B錯(cuò)誤。H3O＋和NH3是等電子體，NH3是三角錐形，則H3O＋也是三角錐形。CH4和NH是等電子體，CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，所以NH也是正四面體結(jié)構(gòu)。 7．下列敘述正確的是(　　) A．NH3是極性分子，分子中N原子處在3個(gè)H原子所組成的三角形的中心 B．CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心 C．H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個(gè)H原子所連成的直線的中央 D．CO2是非極

6、性分子，分子中C原子不處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央 解析：選C。本題主要考查常見(jiàn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型。NH3是三角錐形的立體極性分子，A錯(cuò)；CCl4是以C原子為中心的正四面體形結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)；CO2是C原子在2個(gè)O原子中央的直線形分子，D錯(cuò)；而水分子是O在兩個(gè)H中間的“V”形分子，即，故選C。 8．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．PCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)榱自邮且詓p2雜化的結(jié)果 B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道 C．凡中心原子采取sp3雜化的分子，其價(jià)層電子對(duì)互斥模型都是正四面體形 D．AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形

7、解析：選C。PCl3分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(5＋3×1)/2＝4，因此PCl3分子中磷原子采用sp3雜化，sp3雜化軌道是原子最外電子層上的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來(lái)，形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道。sp3雜化所得到的空間構(gòu)型應(yīng)為正四面體形，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤電子對(duì)占據(jù)，則構(gòu)型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐形，H2O分子是V形。AB3型分子如果中心原子呈sp2雜化，就是平面三角形分子；如果中心原子呈sp3雜化，就是三角錐形分子。 9．有一種AB2C2型分子，在該分子中A為中心原子。下列關(guān)于該分子的空間結(jié)構(gòu)和極性的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．假設(shè)為平面四邊形，則該分子一

8、定為非極性分子 B．假設(shè)為四面體形，則該分子一定為非極性分子 C．假設(shè)為平面四邊形，則該分子可能為非極性分子 D．假設(shè)為四面體形，則該分子可能為非極性分子 解析：選C。本題考查了分子極性與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 10．1919年， Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子，互稱(chēng)為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。 (1)根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是________和________；________和________。 (2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如：由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原

9、子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱(chēng)為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO互為等電子體的分子有________、________；這些等電子體的微粒構(gòu)型為_(kāi)_______形。 (3)CS2、BeCl2(g)、NO具有相同的通式：AX2，它們的價(jià)電子總數(shù)都是16，因此，它們的結(jié)構(gòu)與由第2周期兩元素組成的________分子的結(jié)構(gòu)相同，微粒呈________形，中心原子采取________雜化軌道。 (4)CO、NO等微粒具有相同的通式：________，它們的總價(jià)電子數(shù)都等于________，因此，它們與由第 ⅥA 族兩元素組成的________分子結(jié)構(gòu)有相同，呈

10、________形，中心原子都采取________雜化。 解析：根據(jù)等電子原理分析。 答案：(1)N2　CO　CO2　N2O　(2)O3　SO2　V (3)CO2　直線　sp　(4)AX3　24　SO3　平面三角　sp2 11．元素X和Y屬于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%；元素X和元素Y可以形成兩種化合物，在這兩種化合物中，X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和60%。 (1)在X和Y兩種元素形成的化合物中： ①X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______；該分子的中心原子發(fā)生________雜化，分子構(gòu)型為_(kāi)_______

11、。 ②X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______；該分子的中心原子發(fā)生________雜化，分子構(gòu)型為_(kāi)_______。 (2)由元素X、Y和氫三種元素形成的化合物常見(jiàn)的有兩種，其水溶液均呈酸性，試分別寫(xiě)出其分子式：________、________，兩種酸的陰離子分別為_(kāi)_______和________，其立體構(gòu)型分別為_(kāi)_______和________。 (3)在由氫元素與X元素形成的化合物中，含有非極性鍵的是________(寫(xiě)分子式)，分子構(gòu)型為V形的是________(寫(xiě)分子式)。 解析：本題綜合考查元素推斷、軌道雜化以及分子構(gòu)型和物質(zhì)性質(zhì)。根據(jù)氫化物化學(xué)式H2X

12、，知×100%＝88.9%?？赏浦?，X的相對(duì)原子質(zhì)量為16，則X為O，Y為S，則其氧化物為SO2、SO3，形成的酸分別為H2SO3和H2SO4，對(duì)應(yīng)的酸根陰離子分別為SO和SO。對(duì)于各種微粒的空間構(gòu)型，如SO2、SO3、SO和SO，可依據(jù)步驟依次判斷如下： SO2 SO3 SO SO 價(jià)層電子對(duì)數(shù) 3 3 4 4 σ鍵數(shù) 2 3 3 4 孤電子對(duì)數(shù) 1 0 1 0 雜化軌道 3 3 4 4 立體構(gòu)型 V形 平面三角形 三角錐形 正四面體形 氧元素與氫元素形成的化合物可能為H2O或H2O2，其中H2O分子為 V形，H2O2分子中存在

13、非極性鍵“—O—O—”?！? 答案：(1)①SO2　sp2　V形 ②SO3　sp2　平面三角形 (2)H2SO3　H2SO4　SO　SO　三角錐形　正四面體形 (3)H2O2　H2O [能力提升] 12．有A、B、C、D、E五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20。其中D、E是金屬元素；A與E屬同一主族，且最外層只有1個(gè)電子，其中A的原子核內(nèi)沒(méi)有中子，E單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)并伴有一定的燃燒現(xiàn)象；D原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相同，且次外層具有8個(gè)電子；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；B原子的最外層電子數(shù)是奇數(shù)，其單質(zhì)在常溫下為難以液化的氣體。請(qǐng)推斷并回答： (1)A～

14、E的元素符號(hào)分別為A________、B________、 C________、D________、E________。 (2)B單質(zhì)的電子式為_(kāi)_______。 (3)在這五種元素之中，A與C組成的具有共價(jià)鍵的三原子分子是________，A與B形成的具有極性鍵的四原子分子是________，這兩種分子組成的物質(zhì)互相________(填“溶解”或“不溶解”)，原因是________________________________________________________________________ ______________________________________

15、__________________________________。 解析：A最外層有1個(gè)電子且核內(nèi)沒(méi)有中子，知為氫元素；E與A同主族，且原子序數(shù)小于20，知為鈉、鉀中的一種，又因E單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)并伴有燃燒現(xiàn)象，知為鉀元素；D原子次外層有8個(gè)電子，即D核外至少有3個(gè)電子層。又因電子層數(shù)等于最外層電子數(shù)，加之原子序數(shù)又小于20，故D為鋁元素；C最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，C只能是氧元素；B的原子序數(shù)小于C的，最外層電子數(shù)是奇數(shù)且形成氣體，故為氮元素，氮?dú)怆y液化符合題意。 答案：(1)H　N　O　Al　K　(2) (3)H2O　NH3　溶解　二者都是極性分子組成的物質(zhì)，相似相溶

16、 13．(2014·蘇州高二檢測(cè))氮可以形成多種離子，如N3－、NH、N、NH、N2H、N2H等，已知N2H與N2H是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的，類(lèi)似于NH，因此有類(lèi)似于NH的性質(zhì)。 (1)寫(xiě)出N2H在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式：____________________。 (2)NH的電子式為_(kāi)_______。 (3)N有________個(gè)電子。 (4)寫(xiě)出兩種由多個(gè)原子組成的含有電子數(shù)與N相等的物質(zhì)的化學(xué)式：____________。 (5)等電子體的微粒往往具有相似的結(jié)構(gòu)，試預(yù)測(cè)N－3的構(gòu)型為_(kāi)_______。 (6)據(jù)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家卡爾·克里斯特于1998年11月合成了一種名

17、為“N5”的物質(zhì)，由于其具有極強(qiáng)的爆炸性，又稱(chēng)為“鹽粒炸彈”。迄今為止，人們對(duì)它的結(jié)構(gòu)尚不清楚，只知道“N5”實(shí)際上是帶正電荷的分子碎片，其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的，5個(gè)N排成V形。如果5個(gè)N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)N≡N鍵。則“N5”分子碎片所帶電荷是________。 解析：(1)聯(lián)想NH與堿溶液反應(yīng)的離子方程式，可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：N2H＋2OH－===N2H4＋2H2O。 (2)NH的電子式為。(3)N有7×3＋1＝22個(gè)電子。(4)與N互為等電子體的微粒有N2O、CO2等。(5)互為等電子體的物質(zhì)具有相似的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，故N的空間構(gòu)型為直線形。(6)由題意可以寫(xiě)出該分子碎片的結(jié)構(gòu)式為，故該分子碎片帶一個(gè)單位正電荷。 答案：(1)N2H＋2OH－===N2H4＋2H2O (2) 　(4)N2O、CO2(合理即可) (5)直線形　(6)一個(gè)單位正電荷