高中化学（必修2）第二节分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型练习题

第第页高中化学（必修2）第二节分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型练习题（含答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列说法不正确的是（）A．通过红外光谱分析可以区分丁醛和乙酸乙酯B．可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素C．的核磁共振氢谱中有5组峰D．对乙醇和二甲醚进行质谱分析，质谱图完全相同2．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3：1的是（）A． B．C． D．3．下列说法中不正确的是（）A．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析B．HCHO中含有的官能团是羟基C．中含有酯基D．2，5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰4．能够快速测定物质相对分子质量的仪器是（）A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．李比希元素分析仪 D．红外光谱仪5．已知中心原子上孤电子对数的计算方法为。则对于，a、x、b的数值分别为A．8

3

2 B．6

3

2 C．4

2

3 D．6

2

36．下列说法中正确的是（）A．、、、分子中原子的最外层都不满足8电子稳定结构B．和都是正四面体形分子且键角都为C．的电子式为，离子呈平面正方形结构D．分子中中心原子上有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强7．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是（）A．水分子中两个氢原子核之间的距离B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离D．分子中两个氧原子核之间的距离8．催化丙烯制醛的反应机理如下图所示：下列说法错误的是（）A．该反应的催化剂为B．总反应式为C．若反应物为乙烯，产物可能为D．上述循环过程中，的化学键数目发生了变化9．磷化氢俗称膦，是一种无色、有大蒜气味的有毒气体，可由白磷与过量热的氢氧化钾的浓溶液反应得到：。下列说法正确的是（）A．中各原子最外层都达到了8电子稳定结构 B．白磷与膦互为同素异形体C．中P为杂化 D．白磷分子空间结构呈正四面体10．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（）A．—CH3与—NH2连接形成的化合物中，碳原子采取sp3杂化B．CH与NH3、H3O+的立体构型均为正四面体形C．CH中的碳原子采取sp3杂化，所有原子不都共面D．CH与OH-形成的化合物中含有离子键11．下列关于粒子的描述不正确的是（）A．和均是价电子总数为8的极性分子，且分子的键角较大B．和均是含一个极性键的18电子微粒C．和均是四面体形的非极性分子D．中含中子、质子、电子的数目均为(代表阿伏加德罗常数的值)12．、、都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（）A．碳原子均采取杂化，且中所有原子均共面B．与、几何构型均为三角锥形C．与形成离子化合物D．两个或一个和一个结合可得到不同化合物13．下列各组分子的中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间结构不相同的是（）A．、、 B．、、C．、、环己烷 D．、、14．是空气的主要成分之一，作为原料广泛用于合成氨工业、硝酸工业等。工业上用氨催化氧化生产硝酸，在转化器中发生反应的热化学方程式为

。生产硝酸的尾气中主要含有、等大气污染物，可将其转化成、、等而除去。下列有关、和的说法正确的是（）A．的键角大于的键角 B．的空间构型为直线形C．中的原子杂化类型为 D．作配体是因为原子存在空轨道15．关于CO2和SO2的说法中，正确的是（）A．C和S上都没有孤电子对B．C和S都是sp3杂化C．都是AB2型，所以空间结构都是直线型D．CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型16．下列分子中，立体构型是平面三角形的是（

）A．CH4 B．NH3 C．BF3 D．CO217．是一种强还原剂，能将乙酸直接还原成乙醇，下列有关说法不正确的是（）A．第三周期元素中简单离子半径最小的是B．的空间结构是正四面体形C．分子中键角D．乙酸→乙醇的反应中通过官能团间的转化实现了物质类别的转化18．能说明分子中的4个原子在同一平面的理由是（）A．键之间的夹角为 B．键为键C．3个键的键能相同 D．3个键的键长相等19．下列对一些实验事实的理论解释正确的是（）选项实验事实理论解释A、空间构型为V形、的中心原子均为杂化B白磷为正四面体分子白磷分子中P-P键间的夹角是C1体积水可溶解700体积氨气氨是极性分子，有氢键的影响DHF的沸点高于H-F键的键长比键的键长短A．A B．B C．C D．D20．下列说法正确的是（）A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是正四面体形D．NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形，PH3中P—H的键角大于NH3中N—H的键角二、填空题21．的键角小于的，分析原因_______。22．(1)X射线衍射测定等发现，中存在。的空间结构为______，中心原子的杂化形式为______。(2)从结构角度分析，和两种阳离子的相同之处为______，不同之处为______。(填标号)A．中心原子的杂化轨道类型B．中心原子的价层电子对数C．立体结构D．共价键类型23．中心原子轨道杂化类型的判断___________24．如图是甲烷分子中C原子杂化轨道电子云图：(1)甲烷分子中C-H键的键角为_______。(2)乙烯和乙炔的电子式分别为_______、_______，请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小：_______。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色，请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，_______(选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短；同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的_______(选填“乙烯”或“乙炔”)少。(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键，6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个轨道形成3个sp2杂化轨道，其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个sp2轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大键”，如图：请你猜想：①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等？_______；②苯分子中碳碳键的键长与C-C键、C=C键、键的键长相比，处于_______的键长之间。三、多选题25．下列分子或离子中，模型为四面体形，但分子或离子的空间结构为角形的是（）A． B． C． D．参考答案：1．D【详解】A．红外光谱仪可确定有机物中官能团及化学键，丁醛含醛基，乙酸乙酯含酯基，则红外光谱仪可以区分丁醛和乙酸乙酯，故A正确；B．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故B正确；C．有5种H原子，则核磁共振氢谱中有5组峰，故C正确；D．乙醇和二甲醚结构不同，最大荷比相同，则质谱图不完全相同，故D错误；故选：D。2．B【分析】核磁共振氢谱只出现两组峰，说明只有两种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为3：1，说明两种氢原子的个数比为3：1.【详解】A．含有3种不同化学环境的氢原子，故A错误；B．中含有2种不同化学环境的氢原子，两种氢原子个数比为6：2=3：1，故B正确；C．中含有3种不同化学环境的氢原子，故C错误；D．中含有2种不同化学环境的氢原子，两种氢原子的个数比为6：4=3：2，故D错误。故选B选项。3．B【详解】A．红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；B．HCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；C．可以看作，其中含有酯基，C正确；D．2，5­二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；故答案为：B。4．B【详解】A．核磁共振仪能测出有机物中氢原子的种类以及数目之比，不符合题意，故A不符合题意；B．质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，故B符合题意；C．李比希元素分析仪来确定有机化合物中的元素组成，不符合题意，故C不符合题意；D．红外光谱仪用于检测有机物中特殊官能团及机构特征，主要适用于定性分析有机化合物结构，故D不符合题意；答案选B。5．A【详解】对阴离子来说，中a指中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，x指与中心原子结合的原子数，b指与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，因此对于，，，，A项正确；答案选A。6．D【详解】A．N原子最外层有5个电子，与3个Cl原子形成3对共用电子对，所以分子中N原子最外层满足8电子稳定结构，Cl原子最外层也满足8电子稳定结构，故A错误；B．白磷分子和甲烷分子都是正四面体形，但白磷分子的键角是，故B错误；C．的电子式为，但铵根离子的空间结构为正四面体形，故C错误；D．氨气分子中N原子与3个H原子形成3个共价单键，还有一个孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，所以键角小于，故D正确；选D。7．B【详解】A．键长是成键原子间的核间距，水分子中两个氢原子不成键，A错误；B．氯气分子中两个氯原子间形成共价键，两个氯原子核之间的距离属于键长，B正确；C．氩气中两个相邻氩原子不成键，C错误；D．分子中两个氧原子不成键，D错误；故答案选B。8．B【详解】A．由题干反应历程图可知，参与反应过程，反应前后保持不变，是该反应的催化剂，A正确；B．由题干反应历程图可知，总反应式为，B错误；C．由题干反应历程图可知，若反应物为乙烯，产物可能为，总反应为：CH2=CH2+CO+H2OHCCH2CH2CHO，C正确；D．由题干反应历程图可知，上述循环过程中，的化学键数目发生了变化，D正确；故答案为：B。9．D【详解】A．中Ｈ原子最外层没有达到8电子稳定结构，A错误；B．白磷是单质，膦是氢化物，不是单质，不能互为同素异形体，B错误；C．中P原子的价层电子对数是，为杂化，C错误；D．白磷分子的空间构型是正四面体形，D正确；答案选D。10．A【详解】A．化合物CH3NH2中，碳原子为单键碳原子，杂化方式为sp3杂化，A正确；B．CH与NH3、H3O＋三者中心原子价层电子对均为4对且均含1对孤电子对，故均为三角锥形，B错误；C．CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，平面三角形，所有原子共面，C错误；D．CH与OH-形成CH3OH，为共价化合物，只含共价键，不含离子键，D错误；故答案选A。11．A【详解】A．孤电子对对成键电子对具有排斥作用，和均是价电子总数为8的极性分子，分子中N原子有1个孤电子对，而分子中S原子有2个孤电子对，所以分子的键角较小，故A错误；B．和均是18电子微粒，H-S键、H-Cl键均是极性键，故B正确；C．和均是四面体形，结构不对称，是极性分子；结构对称，是非极性分子，故C错误；D．1个分子中含10个质子、10个中子、10个电子，则中含中子、质子、电子的物质的量均为，数目均为，故D正确；选A。12．B【详解】A．中的碳原子价层电子对数是4，采取杂化，A错误；B．中的碳原子采取杂化，分子构型为三角锥形，、的分子构型均为三角锥形，B正确；C．与形成的是共价化合物，C错误；D．两个结合得到的是乙烷，一个和一个结合得到的也是乙烷，D错误；故选B。13．B【详解】A．中心原子都是杂化，其空间结构相同，A不符合题意；B．中心原子都是杂化，孤电子对数不同，分子的空间结构不相同，B符合题意；C．三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是杂化，环己烷中碳原子为杂化，C不符合题意；D．三氧化硫和苯分子的中心原子为杂化，而丙炔中碳原子存在和杂化，D不符合题意；故选B。14．A【详解】A．中氮的价层电子对数为=3+×（5+1-3×2）=3，平面三角形，键角120°，NH3中氮的价电子对数为3+（5-3×1）=4，还有一个孤电子对，三角锥形，键角小于120°，A正确；B．N中氮的价层电子对数为2+×（5+1-2×2）=3，存在一个孤电子对，呈V型，B错误；C．NH3中氮的价电子对数为3+×（5-3×1）=4，原子杂化类型为sp3，C错误D．NH3作配体是因为N原子提供孤电子对，D错误；故选A。15．D【详解】A．C的孤电子对数为，S的孤电子对数为，故A错误；B．C的价层电子对数为，S的价层电子对数为，则C和S分别是sp杂化，sp2杂化，故B错误；C．C的价层电子对数为2，孤电子对数为0，S的价层电子对数为3，S的孤电子对数为1，则CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故C错误；D．由C分析可知，CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故D正确；故选D。16．C【详解】A.CH4的中心碳原子为sp3杂化，为正四面体构型，A与题意不符；B.NH3的中心氮原子为sp3杂化，为三角锥型，B与题意不符；C.BF3的中心硼原子为sp2杂化，为平面三角形，C符合题意；D.CO2的中心碳原子为sp杂化，为直线型，D与题意不符；答案为C。17．C【详解】A．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，第三周期元素的简单离子中，Na、Mg、Al原子对应的离子核外有2个电子层，从Si到Cl原子对应的简单离子核外有3个电子层，则离子半径最小的是，故A正确；B．中Al原子价层电子对数为，不含孤电子对，空间结构是正四面体形，故B正确；C．羧基中碳氧双键对单键的作用力大于单键之间的作用力，所以键角α＜β，故C错误；D．乙酸属于羧酸，含有的官能团为羧基，乙醇属于醇，含有的官能团为羟基，将乙酸直接还原成乙醇，通过官能团间的转化实现了物质类别的转化，故D正确；故答案选C。18．A【详解】A．键之间的夹角为，3个B-F键的夹角和为360°，能证明BF3是平面结构，说明BF3分子的4个原子在同一平面，A正确；B．键为键即为共价单键，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，B错误；C．3个键的键能相同，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，C错误；D．3个键的键长相等，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，D错误；答案选A。19．C【详解】A．中硫原子采取杂化，A错误；B．白磷为正四面体结构，P-P键间的夹角是，B错误；C．氨气和水分子中都含有氢键，二者都是极性分子，并且氨气能和水分子形成氢键，因此氨气极易溶于水，C正确；D．HF分子间含有氢键，所以其沸点较高，氢键属于分子间作用力的一种，与键长的长短无关，D错误；故答案选C。20．A【详解】A．若ABn型分子的中心原子A上没有孤电子对，则ABn为非极性分子，故A正确；B．白磷分子和CH4都是正四面体形分子，白磷没有中心原子，4个P构成正四面体，键角为60°，CH4的键角为109°28′，故B错误；C．中心原子采取sp3杂化的分子，若没有孤电子对，则其立体构型是正四面体形，若有孤电子对，则分子的空间结构不是正四面体形，如果孤电子对数为1，则为三角锥形，如果孤电子对数为2，则为V形，故C错误；D．NH3和PH3分子的VSEPR模型均为四面体形，它们的中心原子上均有1孤电子对，所以分子的空间结构均为三角锥形，但由于N的电负性比P大，对电子的吸引力比P强，所以NH3分子中的共价键间的斥力大于PH3中的共价键之间的斥力，所以NH3中N—H的键角大于PH3中P—H的键角，故D错误；故选A。21．含有一对孤对电子，而含有两对孤对电子，中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大【详解】因为含有一对孤对电子，而含有两对孤对电子，中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，故的键角小于。22．

V形

ABD

C【详解】(1)中I原子为中心原子，其价层电子对数，则中心原子采用杂化，的空间结构为V形；故答案为：V形；；(2)中N的价层电子对数=4，N采用杂化，的立体结构为正四面体形；中O的价层电子对数=4，O采用杂化，的立体结构为三角锥形；两离子中均只含极性共价键；即两种离子中中心原子的杂化轨道类型、价层电子对数、共价键类型相同，立体结构不同；故答案为：ABD；C。23．中心原子轨道杂化类型的判断(1)根据杂化轨道的立体构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之