高中化学（必修二）分子的空间结构练习题

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页高中化学（必修二）分子的空间结构练习题（杂化轨道理论）含答案解析学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列分子的VSEPR模型与其空间立体构型一致的是（）A． B． C． D．2．纯碱是重要的化工原料之一，下列有关Na2CO3的说法错误的是（）A．Na2CO3的溶解度比NaHCO3小 B．Na2CO3是生产玻璃的原料之一C．的空间构型为平面三角形 D．Na2CO3的焰色反应呈黄色3．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4．下列描述中，正确的是（）A．在气体单质分子中，一定含有键，可能含有键B．的空间结构为四面体形C．的键角小于D．和的中心原子均为杂化5．如图所示，小黑球表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小白球表示氢原子，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。下列说法中正确的是（）A．分子中，中心原子采用杂化的只有①③B．①分子为正四面体结构，④分子为V形C．②分子中键数与键数之比为D．四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④6．有一种有机物的键线式酷似牛，故称为牛式二烯炔醇。下列有关说法不正确的是（）A．牛式二烯炔醇的官能团可以用红外光谱测定B．牛式二烯炔醇含有三个手性碳原子C．1mol牛式二烯炔醇含有键D．牛式二烯炔醇分子中C原子只存在sp和杂化7．下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是（）A．乙醛[] B．丙烯腈[]C．甲醛[] D．丙炔[]8．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是（）A．和均为三原子分子，二者空间结构相同B．中阴离子的模型为四面体C．键角由大到小的顺序为D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形9．碳有多种同分异构体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法不正确的是（）A．在石墨烯晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2B．石墨烯中含碳碳双键C．金刚石晶体中，碳原子采用杂化D．金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子10．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是（）A．VSEPR模型可用预测分子的立体构型B．VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定11．下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式有错误的是（）选项分子或离子空间结构杂化方式A苯平面正六边形B正四面体形C平面三角形D直线形A．A B．B C．C D．D12．下列说法中正确的是（）A．CH4、C2H2、HCN都是含有极性键的非极性分子B．CO2与SO2的中心原子杂化类型相同，立体构型相同C．分子中含有1个手性碳原子D．可以通过红外光谱仪来测定分子的相对分子质量13．下列说法不正确的是（）A．与中心原子的价层电子对数相同B．中硼原子的杂化类型与苯中碳原子的杂化类型相同C．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物D．和都是正四面体形分子且键角都为14．磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构如图所示。下列说法错误的是（）A．基态Cl原子的核外电子有17种运动状态B．C、N、O、P四种元素中电负性最大的是OC．分子中磷原子的价层电子对数为4D．该有机物中N的杂化方式只有一种15．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是（）A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合C．可燃冰属于分子晶体D．水分子的键角大于甲烷分子的键角16．水合硫酸四氨合铜在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是（）A．中的空间结构为平面三角形B．的配位数是6C．分子中键的键角大于分子中键的键角D．和与的配位能力：17．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18．氨基乙酸钠()用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是（）A．碳、氮原子的杂化类型相同B．氨基乙酸钠中原子的价层电子对数为4C．氨基乙酸钠分子中所含键的物质的量为D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内19．C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是（）A．甲酸与草酸互为同系物B．C2O3是非极性分子C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰D．CO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同二、多选题20．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气中逸散气体，如、、，它们虽是微量的，有些却是强温室气体。下列有关推测正确的是（）A．属于非极性分子B．分子的极性：C．是非极性分子，在中的溶解度比在水中大D．由价层电子对互斥模型可确定分子中N原子是杂化，分子呈平面三角形三、填空题21．硫、钒化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。基态钒原子的价层电子排布图为________，钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是_______，VO的空间结构为________。参考答案：1．B【详解】A．分子中N原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有一个孤电子对，所以其空间立体构型为三角锥形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故A错误；B．分子中C原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4，VSEPR模型为正四面体结构；中心原子不含孤电子对，所以其空间立体构型为正四面体结构，VSEPR模型与其空间立体构型一致，故B正确；C．分子中O原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-21)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故C错误；D．分子中S原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-22)=3，VSEPR模型为平面三角形；含有一个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故D错误；答案选B。2．A【详解】A．NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，故A错误；B．生产玻璃的材料是纯碱、石英砂等，故Na2CO3是生产玻璃的原料之一，故B正确；C．中碳原子价层电子对数为，不含孤电子对，该离子的空间构型为平面三角形，故C正确；D.Na2CO3中含有钠元素，焰色反应呈黄色，故D正确；答案选A。3．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。4．D【详解】A．稀有气体分子中，不含化学键，A项错误；B．中氯原子的价电子对数是4，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，B项错误；C．是正四面体结构，键角为，是三角锥形，N原子有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，故的键角大于，C项错误；D．中N原子的价电子对数是4，中S原子的价电子对数是4，中心原子均为杂化，D项正确。答案选D。5．D【详解】A．④分子的中心原子的价层电子对数为4，采取的是杂化，A错误；B．①和④的中心原子采取的都是杂化，根据价层电子对互斥模型，①分子中含有1个孤电子对，为三角锥形，④分子中有2个孤电子对，为形分子，B错误；C．1个②分子中含有2个单键和1个叄键，则键数目与键数目之比为，C错误；D．根据价层电子对互斥模型，四种分子的键角大小顺序为②>③>①>④，D正确；故选D。6．D【详解】A．红外光谱可以测定官能团，A项正确；B．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，牛式二烯炔醇含有3个手性碳原子，B项正确；C．双键由1个σ键和1个π键形成，牛式二烯炔醇含有键，C项正确；D．牛式二烯炔醇分子碳碳三键中碳原子存在sp杂化，碳碳双键中碳采取sp2杂化，饱和碳原子采取sp3杂化，D项错误；故选：D。7．A【详解】A．乙醛中甲基中的C原子采用sp3，醛基中的C原子采用sp2杂化，故A符合题意；B．丙烯腈中碳碳双键中的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键中的碳原子采用sp杂化，故B不符合题意；C．甲醛分子中的C原子采用sp2杂化，故C不符合题意；D．丙炔中甲基中的C原子采用sp3，碳碳三键中的碳原子采用sp杂化，故D不符合题意；故选A。8．C【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者空间结构不同，故A错误；B．碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确；D．氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误；故选C。9．B【详解】A．在石墨烯晶体中，最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C-C化学键，每个六元环占有的碳原子数为6=2个，个数比为3:2，A正确；B．石墨烯晶体中，单层上的碳原子除形成单键外，还形成大键，不存在碳碳双键，B错误；C．金刚石晶体中，每个碳原子形成4个键，采用杂化，C正确；D．由金刚石晶体结构模型可知，最小的环为6元环，D正确；答案选B。10．D【详解】A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；B．VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；D．分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误；综上所述答案为D。11．D【详解】A．苯分子是平面结构，中心碳原子为杂化，A项正确；B．中S原子的价电子对数是4，S原子的杂化方式是，无孤电子对，空间结构为正四面体形，B项正确；C．中C原子的价电子对数是3，C原子的杂化方式是，无孤电子对，空间结构为平面三角形，C项正确；D．中S原子的价电子对数是3，S原子的杂化方式是，有1对孤电子对，空间结构为V形，D项错误；答案选D。12．C【详解】A．CH4是正四面体结构，是含极性键的非极性分子，C2H2的结构式为H-CC-H，是既含极性键又含非极性键的非极性分子，而HCN的结构式为H-CN，是含极性键的极性分子，故A错误；B．SO2分子中S原子的价层电子对数=2+(6-2×2)=2+1=3，S为sp2杂化，为V形结构；CO2分子中C原子的价层电子对数=2+(4-2×2)=2+0=2，C为sp杂化，为直线形结构，故B错误；C．分子中只有左边第3个C原子连接了四个不同的原子或原子团，为手性碳原子，故C正确；D．红外光谱仪器能测出分子中的化学键和官能团，可以用质谱仪测定分子的相对分子质量，故D错误；故选C。13．D【详解】A．中N原子的价层电子对数为4，中O原子的价层电子对数也为4，A正确；B．中硼原子价层电子对数为3，无孤电子对，硼原子采取杂化，苯分子中C上无孤电子对，形成3个键，碳原子采取杂化，杂化类型相同，B正确；C．过氧化钠中存在非极性共价键，但过氧化钠是离子化合物，C正确；D．的空间结构为正四面体形，正四面体中心无原子，键角是，D错误；故选：D。14．D【详解】A．基态Cl原子的核外有17个电子，每个电子运动状态均不相同，则核外电子有17种运动状态，故A正确；B．非金属性越强，元素的电负性越大，非金属性：，四种元素中电负性最大的是O，故B正确；C．分子中磷原子的价层电子对数为，故C正确；D．1个该分子中有2个N原子形成的均是单键，1个N原子形成1个双键和一个单键，还有一个孤电子对，因此含有2个杂化的氮原子和1个杂化的氮原子，故D错误；故选D。15．C【详解】A．甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型是四面体形，故A错误；B．甲烷分子不能与水分子形成分子间氢键，故B错误；C．可燃冰是由分子形成的分子晶体，故C正确；D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的价层电子对数都为4，但甲烷分子中碳原子的孤对电子对数为0，水分子中氧原子的孤对电子对数为2，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以水分子的键角小于甲烷分子的键角，故D错误；故选C。16．A【详解】A．硫酸根离子中心原子价层电子对数为=4，孤电子对为4-4=0，所以空间结构是正四面体形，A项错误；B．配位体是和，中心离子是，配位原子是N和O，所以配位数是6，B项正确；C．水分子和氨气分子的价电子对数均为4，水分子有两对孤电子对，氨气分子有一对孤电子对，所以水分子键角小于氨气分子键角，C项正确；D．O电负性大于N，孤电子对较N更偏向O，的空轨道与N的孤电子对重叠程度增大，所以和与的配位能力：，D项正确；故选：A。17．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。18．B【详解】A．氨基乙酸钠中氮原子采取杂化，而碳原子采取、杂化，故A错误；B．氨基乙酸钠中N原子价层电子对数＝键个数＋孤电子对数，N原子的键数为3、孤电子对数为1，N原子的价层电子对数为4，故B正确；C．单键为键，双键中有1个键和1个π键，氨基乙酸钠分子中有键，故C错误；D．由于氮原子为杂化，与其成键的另外三个原子不可能共平面，故D错误；选B。19．C【详解】A．结构相似、分子组成上相差1