高中化学人教版物质结构与性质第二章分子结构与性质 同课异构

1．以下有关杂化轨道的说法中，错误的是()A．ⅠA族元素成键时一般不能形成杂化轨道B．杂化轨道既可形成σ键，也可能形成π键C．孤电子对有可能占据杂化轨道D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化解析：ⅠA族元素如果是碱金属，易失电子，不能参加杂化，如果是H，一个电子在1s能级上也不可能杂化。杂化轨道只能形成σ键或者容纳未参加成键的孤电子对，不可能形成π键，故B错。H2O分子中的氧原子采取的是sp3杂化，4个sp3杂化轨道有2个被孤电子对占用，故C正确。杂化前后原子轨道数目不变，sp4杂化需要5个原子轨道，但是同一能层中s能级和p能级一共只有4个原子轨道，所以s轨道和p轨道不可能有sp4杂化。答案：B2．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为()A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子解析：NH3和CH4两种分子的中心原子都是sp3杂化，故A、B错误；NH3分子中有一对未成键的孤电子对，占据一个空轨道，且它对成键电子排斥作用比成键电子对成键电子排斥作用更强，从而导致NH3分子空间构型变为三角锥形；D中，跟分子的极性无关。答案：C3．关于原子轨道的说法正确的是()A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：中心原子采取sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤电子对，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的。AB3型的共价化合物，A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。答案：C4．下列物质：①H3O＋、②[B(OH)4]－、③CH3COO－、④NH3、⑤CH4中存在配位键的是()A．①② B．①③C．④⑤ D．②④解析：水分子中各原子已达到稳定结构，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位键，[B(OH)4]－是3个OH－与B原子形成3个共价键，还有1个OH－的O与B形成配位键，而其他选项中均不存在配位键。故选A。答案：A5．下列分子中的中心原子杂化类型相同的是()A．CO2与SO2 B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2解析：CO2中C原子为sp杂化，SO2中S原子为sp2杂化，故两分子中的中心原子杂化类型不相同，A项不正确。CH4中C原子为sp3杂化，NH3中N原子也为sp3杂化，两分子中的中心原子杂化类型相同，故B项正确。C选项中BeCl2中Be原子为sp杂化，BF3中B原子为sp2杂化，不符合题意。C2H4中C原子为sp2杂化，C2H2中C原子为sp杂化，两分子中的中心原子杂化类型不相同，故D项不正确。答案：B6．在分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为()A．sp2杂化；sp2杂化 B．sp3杂化；sp3杂化C．sp2杂化；sp3杂化 D．sp杂化；sp3杂化解析：羰基上的碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化，两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键，为sp3杂化。故选C。答案：C7．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：(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________，做出该判断的主要理由是______________________________________。(2)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。(3)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________________。解析：(1)原子中的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。(2)醛类分子中都含有羰基(C=O)，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。(3)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)sp2杂化甲醛分子的立体结构为平面三角形(2)②⑤(3)<碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强8．铜单质及其化合物在很多领域都有着重要用途，如金属铜可用来制造各项体育赛事的奖牌、电线、电缆，胆矾可用作杀菌剂等。试回答下列问题。(1)已知Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB族，则Cu原子的价电子排布式为________。(2)下列分子或离子中，能提供孤电子对与Cu2＋形成配位键的是________(填序号，下同)。①H2O②NH3③F－④CN－A．①② B．①②③C．①②④ D．①②③④(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解并得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象叙述正确的是()A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．沉淀溶解后生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2＋C．若硫酸铜溶液中混有少量硫酸，则可用氨水除去硫酸铜溶液中的硫酸D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道(4)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的有()A．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子C．[Cu(NH3)4]SO4的配体空间构型为正四面体形D．[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为三角锥形(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋，已知NF3与NH3的立体构型均是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是__________________________。解析：(2)只要有孤电子对就可以做配体，而①②③④中均有孤电子对，故选D。(3)向硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成Cu(OH)2，继续加入氨水，Cu(OH)2溶解并得配合物[Cu(NH3)4]SO4，即深蓝色的透明溶液。在此过程中，原来的Cu2＋生成了Cu(OH)2时浓度减小，加氨水后又生成了[Cu(NH3)4]2＋，溶液中仍无Cu2＋。(4)内界的离子是不能电离的，所以水溶液中不会有NH3分子。[Cu(NH3)4]SO4的配体是NH3，其空间构型是三角锥形，外界的离子是SOeq\o\al(2－,4)，其空间构型为正四面体，所以C、D均错误。答案：(1)3d104s1(