20182019学年高中化学 课时跟踪检测七分子构型与物质的性质含解析苏教版选修3

课时跟踪检测（七）分子构型与物质的性质1．下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是()A．SO2 B．BeCl2C．PCl3 D．CCl4解析：选BA项，杂化轨道数＝(6＋0)＝3，sp2杂化；B项，杂化轨道数＝(2＋1×2)＝2，sp杂化；C项，杂化轨道数＝(5＋1×3)＝4，sp3杂化；D项，杂化轨道数＝(4＋1×4)＝4，sp3杂化。2．在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()A．sp2sp2 B．sp3sp3C．sp2sp3 D．spsp3解析：选C中碳原子形成了3个σ键，无未成键价电子对，需要形成3个杂化轨道，采用的杂化方式是sp2；两边的碳原子各自形成了4个σ键，无未成键电子对，需要形成4个杂化轨道，采用的是sp3杂化。3．用价层电子对互斥理论预测H2O和CH4的立体结构，两个结论都正确的是()A．直线形，三角锥形 B．V形，三角锥形C．直线形，正四面体 D．V形，正四面体解析：选D在H2O中，价层电子对数为(6＋2)＝4，互斥模型为四面体，中心原子O上有两对孤电子对，因此H2O为V形结构；在CH4分子中，价层电子对数为(4＋4)＝4,4－4＝0，无孤电子对，所以CH4应为正四面体。4．下列物质属于等电子体的一组是()A．CH4和NH3 B．B3H6N3和C6H6C．F－和Mg D．H2O和CH4解析：选B等电子体需具备两个条件：一是微粒的原子总数相同，二是微粒的价电子总数相同。分析可知B项正确；A项中CH4与NH3原子总数不相同；C项中F－和Mg的价电子总数不相同；D项中H2O和CH4的原子总数不相同。5．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()A．H2O B．Cl2C．NH3 D．CCl4解析：选DH2O分子中O—H键为极性键，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子；Cl2是双原子单质分子，属于含非极性键的非极性分子；NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥形，电荷分布不对称，是极性分子；CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体，电荷分布对称，是非极性分子。6．在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是()解析：选D手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。7．下列关于杂化轨道理论的说法不正确的是()A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道B．轨道数目杂化前后必须相等C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D．不管中心原子以什么方式杂化，轨道之间的夹角都相同解析：选D只有能量相近的原子轨道才可以杂化；杂化轨道数目与参与杂化的轨道数目相同；不同杂化方式的轨道夹角是不同的。8．下列说法中正确的是()A．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型都是四面体B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．苯分子的碳原子是sp2杂化，分子的空间构型为平面结构D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形解析：选C一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间构型为四面体，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分子是V形，选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；AB3型的分子中心原子的杂化类型不一定全是sp2杂化，因此空间构型不能确定，故选项D错误。9．指出下列分子或离子中的杂化轨道类型及分子或离子的空间构型。(1)HCN中的C：________，________。(2)SO中的S：________，________。(3)ClO中的Cl：________，________。(4)NH3中的N：________，________。解析：在HCN中，C原子价层电子对数为2，发生sp杂化，空间构型为直线形；SO中的S原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为正四面体形；ClO中的Cl原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为正四面体形；NH3中的N原子价层电子对数为4，发生sp3杂化，N原子上有1孤电子对，空间构型为三角锥形。答案：(1)sp直线形(2)sp3正四面体形(3)sp3正四面体形(4)sp3三角锥形10．(1)CNS－、NO具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第2周期两元素组成的________分子的结构相同，微粒呈________形，中心原子都采取________杂化。(2)CO、NO等微粒具有相同的通式AX3，它们的价电子总数都是________，因此它们与由ⅥA族两元素组成的________分子的结构相同，呈________形，中心原子都采取________杂化。解析：互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS－、NO的原子个数都为3，N－、S的价电子数与O原子相同，均为6，N＋与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS－、NO与CO2为等电子体。由于CO2中C原子采用sp杂化，形成直线形分子，所以CNS－、NO中心原子都采取sp杂化。(2)中CO、NO的原子个数都为4，C2－、N－的价电子数与S原子相同，均为6，所以CO、NO与SO3为等电子体，SO3采用sp2杂化形成平面三角形分子。答案：(1)CO2直线sp(2)24SO3平面三角sp21．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是()A．三角锥形、sp3 B．V形、sp2C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp2解析：选ASOCl2分子中S原子的价层电子对数为(6＋0＋1×2)＝4，即杂化轨道数为4，S原子采取sp3杂化，孤电子对数＝4－3＝1，分子构型为三角锥形。2．三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，下列有关叙述正确的是()①3个P—Cl键长、键角均相等②空间构型为平面三角形③空间构型为正四面体④空间构型为三角锥形A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：选DPCl3中P以sp3杂化，孤电子对数4－3＝1，即有1对孤电子对，3个P—Cl键长、键角均相等，空间构型为三角锥形。3．下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和SO2C．BF3和NH3 D．HCl和HI解析：选DA中CO2是极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为V形结构，是极性键构成的极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构，SO2为极性键构成的极性分子，是V形结构；C中BF3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥形结构；D中HCl和HI都是极性键构成的直线形分子，都为极性分子。4．当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是()解析：选C由题干可知，A项、B项和D项中各有1个手性碳原子；C项中有2个手性碳原子。5．(海南高考改编)下列描述中正确的是()①CS2为V形的极性分子②ClO的空间构型为平面三角形③SF6中有6对完全相同的成键电子对④SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化A．①② B．②③C．③④ D．④解析：选CCS2中价层电子对数为(4＋0)＝2，碳原子采取sp杂化，分子为直线形，所以①错误；ClO的价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以是三角锥形，②错误；SF6的价层电子对数为6，无孤电子对，呈正八面体结构，有6对完全相同的成键电子对；③正确；SiF4和SO的价层电子对数为4，SiF4无孤电子对，所以为正四面体结构，SO含孤电子对，为三角锥形，但中心原子都是sp3杂化，④正确。6．若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型分析，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体结构为V形B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体D．以上说法都不正确解析：选C若中心原子A上没有未用于成键的孤对电子，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形；n＝3时，分子结构为平面三角形；n＝4时，分子结构为正四面体。7．①PH3的分子构型为三角锥形；②BeCl2的分子构型为直线形；③CH4的分子构型为正四面体；④CO2为直线形分子；⑤BF3分子构型为平面正三角形；⑥NF3分子构型为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是()A．①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子B．只有④为非极性分子，其余为极性分子C．只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子D．只有①③是非极性分子，其余是极性分子解析：选ABeCl2、CH4、CO2、BF3空间结构对称，正负电荷重心重合，为非极性分子；NF3中由于N原子的孤电子对对成键电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；同理，PH3也为极性分子。8．下列说法不正确的是()A．HCHO分子中的C采用sp方式杂化，C有两个未参与杂化的2p轨道形成π键B．H2O分子的键角不是90°C．甲烷是正四面体分子，NF3是三角锥形分子D．CO的空间构型是平面三角形解析：选AHCHO中的C原子价层电子对数＝×(4＋2)＝3，C原子采取sp2方式杂化，A项错误；H2O分子的键角为104.5°；CH4中C原子和NF3中的N原子均为sp3杂化，在CH4中没有孤电子对，其分子构型为正四面体，NF3的中心原子N有1个sp3杂化轨道为孤电子对占有，另外3个杂化轨道与F原子的2p轨道上的电子成键，故NF3分子的构型为三角锥形；CO中C为sp2杂化，CO为平面三角形离子，故B、C、D三项均正确。9．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大。其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。回答下列问题：(1)WXY分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式________，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有________。(2)YW3分子是一种常见气体，分子中Y原子的杂化方式是________；为________性分子，空间构型为________________。(3)液态的YW3也是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，Z的单质与液态YW3反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由题意知W、X、Y、Z分别为H、C、N、Na元素。(1)WXY为HCN，结构式为H—C≡N，叁键中有一个σ键和两个π键。(2)YW3为NH3，N的杂化方式为sp3杂化，空间构型为三角锥形。(3)Na与液态NH3反应置换出其中的氢。答案：(1)H—C≡Nσ键、π键(2)sp3极三角锥形(3)2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑10．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。X________________，Y________________。(2)在元素X和Y形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型为________。(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型为________。(4)由元素氢、X和Y形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式______、________，并比较酸性强弱：________。(5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子构型为V形的是______(写分子