高中化学鲁科版物质结构与性质第二章化学键与分子间作用力（全国一等奖）

课时训练8一些典型分子的空间构型基础夯实1.下列推断正确的是()为三角锥形分子H4+的电子式为[H··分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-pσ键分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个C—Hσ键解析：BF3为平面三角形分子,NH4+呈正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个s-sp3答案：D2.在每个乙烯分子中有5个σ键和一个π键,它们分别是()杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键—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—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：乙烯分子结构式为,六个原子位于同一平面,键角为120°,分子的中心原子C形成的都是sp2杂化轨道。每个C原子都用2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个σ键,两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成C—Cσ键,C原子中未用于杂化的一个2p轨道分别与另一个C原子的2p轨道形成一个π键。答案：A3.下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是()A.键角为180°的分子,空间构型是直线形B.键角为120°的分子,空间构型是平面三角形C.键角为°的分子,空间构型是正四面体形D.键角为90°~°之间的分子,空间构型可能是V形解析：乙烯分子的键角为120°,但它的空间构型并不是平面三角形。答案：B4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()与SO2 与NH3与BF3 与C2H2解析：本题考查常见分子中中心原子的原子杂化轨道类型。CO2、BeCl2、C2H2属于sp1杂化;CH4、NH3属于sp3杂化;SO2、BF3、C2H4属于sp2杂化。B正确。答案：B5.关于苯分子结构的研究经历了很长时间,著名科学家凯库勒最先提出了凯库勒结构式,并较好地解释了苯的一些性质。但随着理论研究的不断深入,杂化轨道理论可以更好地来解释苯分子的结构和性质。以下有关苯分子结构的说法,错误的是()A.苯分子中每个碳原子的原子轨道都发生了sp2杂化,形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道B.每个碳原子的一个sp2杂化轨道采用“肩并肩”的方式重叠,形成一个大π键C.苯分子中存在6个C—Cσ键和6个C—Hσ键D.乙烷、乙烯、乙炔分子中,碳原子轨道杂化方式和苯分子相同的只有乙烯解析：苯分子中每个碳原子采取sp2杂化,两个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子上的电子配对成σ键,另一个sp2杂化轨道上的电子与H原子1s轨道上的电子配对形成σ键。6个碳原子各自剩下一个未参与杂化的2p轨道上的电子共同形成了6个电子的大π键,使结构更加稳定,sp2杂化轨道夹角为120°,故A项正确、B项错误。每个碳原子形成3个σ键,碳碳之间共6个,碳氢之间共6个,故C项正确。乙烯分子中碳原子采用sp2杂化,故D项正确。答案：B6.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是() H3- 答案：C7.已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl,下列有关说法正确的是()原子发生sp1杂化原子与H、Cl之间都形成σ键C.该分子为直线形分子D.该分子电子式是H·解析：HClO分子的结构式为H—O—Cl,O原子应为sp3杂化,形成4个杂化轨道,其中有2个孤电子对,另2个杂化轨道分别与H原子的1个1s轨道和Cl原子的1个3p轨道各形成1个σ键。因为O是sp3杂化,所以HClO分子的空间构型为V形,其电子式为H··O··答案：B8.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N。对该物质的判断不正确的是()A.其分子中的原子都在一条直线上B.能使酸性高锰酸钾溶液退色C.能发生加成反应D.分子中碳原子采用sp2杂化方式解析：分子中C原子全部以sp1杂化,所以分子中的原子全部在同一直线上,A正确;根据碳碳叁键的性质,B、C正确。答案：DH3+、·CH3、CH3-都是重要的有机物反应的中间体,CH3+中四个原子是共平面的,则C原子是解析：根据杂化轨道类型中sp2杂化轨道的空间构型特点,可得答案。答案：sp2120°能力提升10.如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题:(导学号52720236)甲醛分子的填充模型甲醛分子的球棍模型(1)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断,其中正确的是(填序号)。

①单键②双键③σ键④π键⑤σ键和π键(2)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角(填“=”“>”或“<”)120°,出现该现象的主要原因是

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解析：(1)醛类分子中都含有羰基(CO),所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说,双键是σ键和π键的组合。(2)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。答案：(1)②⑤(2)<碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强年是伟大的化学家、1954年诺贝尔化学奖得主、著名的化学结构大师、20世纪的科学怪杰鲍林教授的100周年诞辰。这位老人谢世后,人们打开他的办公室,发现里面有一块黑板,画得满满的,其中一个结构式如图所示。老人为什么画这个结构式?它能被合成吗?它有什么性质?不得而知。这是鲍林留给世人的一个谜,也许这是永远无法解开的谜,也许有朝一日你就能解开它。不管结果如何,让我们先对这个结构作一番了解:(1)它的分子式是什么?。

(2)它的所有原子是否可能处于同一个平面上?(填“可能”或“不可能”)。

(3)它是否带有电荷?。

(4)该分子中sp1杂化的氮原子有个;sp2杂化的氮原子有个;sp3杂化的氮原子有个。

(5)为什么人们推测它是炸药?

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解析：(1)根据有机物分子结构简式的书写规则,不难确定,每个环上除3个氮原子外还有3个碳原子,由此可以确定其分子式;(2)碳原子和氮原子均相当于有3个价电子对,根据价电子对互斥理论,可知它们为平面三角形结构,由此推出由碳原子和氮原子构成的环为平面结构,氧原子有4对电子对,它们的排列方式为四面体结构,故与氧原子连接的氢原子可能在平面内,与环不直接连接的2个氮原子也在平面内;(3)由电子数可以确定,该分子不带电荷;(4)根据氮原子的成键特征和结构(或价电子对互斥理论)可以确定,采用sp2杂化方式的氮原子数为9个,采用sp1杂化方式的氮原子数为1个,无采用sp3杂化方式的氮原子;(5)物质越稳定,能量越低,反应放出的能量越多。答案：(1)C6H2O2N10(2)可能(3)否(4)190(5)它分解能放出大量的热,生成大量稳定气体——N212.氮可以形成多种离子,如N3-、NH2-、N3-、NH4+、N2H5+、N2H62+等,已知N2H5+与N2H62+(1)写出N2H62+在强碱性溶液中反应的离子方程式(2)NH2-的电子式为(3)N3-有(4)写出两种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的微粒的化学式(5)互为等电子体的微粒往往具有相似的结构,试预测N3-的构型(6)据报道,美国科学家卡尔·克里斯特合成了一种名为“N5”的物质,由于其具有极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。迄今为止,人们对它的