2.2 共价键与分子的空间结构-鲁科版高二《化学》同步课堂练习题（解析版）

第第页第二节共价键与分子的空间结构练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题：1.下列说法正确的是(

)A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对

B.平面三角形分子一定是非极性分子

C.二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化，键角均为109°28′【答案】D

【解析】CH4、CCl4均为非极性分子，CH4分子中的原子无孤电子对，CCl4分子中的氯原子含有孤电子对，A错误；

甲醛分子中心C原子上无孤电子对，价电子对数为3，空间结构为平面三角形，碳原子位于三角形内部，正电荷重心和负电荷重心不重合，所以为极性分子，B错误；

甲烷分子的空间结构是正四面体形，键角均为109°28′，二氯甲烷分子的空间结构是四面体形，键角发生了变化，不等于109°28′，C错误；

NH3分子中中心2.下列有关过氧化氢的叙述中不正确的是(

)A.氧原子采取的是sp2杂化 B.分子中有3个σ键

C.过氧化氢是极性分子【答案】A

【解析】过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图为，由H2O2的结构可知，O原子形成1个O−H键、1个O−O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3，且分子结构不对称，为极性分子。

A.O原子形成1个O−H键、1个O−O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3，故A错误；

B.分子中含有2个O−H键、1个O−O键，则分子中有33.下列说法不正确的是(

)A.某粒子空间构型为平面三角形，则中心原子一定是sp2杂化

B.某粒子空间构型为V形，则中心原子一定有孤电子对

C.某粒子空间构型为三角锥形，则该粒子一定是极性分子

【答案】D

【解析】A.价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对，微粒立体构型是平面三角形，说明中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，中心原子是以sp2杂化，如BCl3中价层电子对个数=3+12×(3−3×1)=3，立体构型是平面三角形，中心原子是以sp2杂化，故A正确；

B.对于ABn型，若中心原子A的价电子全部成键，n=2为直线形，n=3为平面三角形，n=4为正四面体；n=4若中心原子A有孤电子对，空间构型为V形，说明该微粒中含有2个孤电子对，如H2O中心原子O原子价层电子对为2+2=4，VSEPR模型为四面体，由于含有2对孤电子对，故为V型，故B正确；

C.微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子A4.下列说法不正确的是(

)A.HOCH2CHOHCH2OH和CH3CHClCH2CH3都有手性碳原子【答案】A

【解析】A.CH3CHClCH2CH3是手性分子，HOCH2CH(OH)CH2OH不是手性分子，故A错误；

B.NH4+分子中心原子N原子价层电子对数=σ键数+孤对电子对数=4+12(5−1−4×1)=4，H3O+中心原子O原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对个数=3+12(6−1−3×1)=4，故B正确；

C.5.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是(

)选项分子式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASsp直线形直线形BHCHOs平面三角形三角锥形CNs四面体形平面三角形DNHs正四面体形正四面体形A.A B.B C.C D.D【答案】D

【解析】A.SO2中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一对孤电子对，分子的立体构型为V型结构，故A错误；

B.HCHO分子中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故B错误；

C.NF3分子中心原子杂化方式为sp6.甲醛分子式为CH2OA.C原子采取sp3杂化

B.甲醛分子中心原子价电子对数为4，含有一对孤电子对，是三角锥形结构

C.甲醛分子与水分子间可以形成氢键，甲醛分子间不能形成氢键【答案】C

【解析】A.HCHO中C原子成2个C−H键、1个C=O双键，杂化轨道数为3，C原子采取sp2杂化，故A错误；

B.甲醛分子中成2个C−H键、1个C=O双键，价层电子对数为2+1=3，不含孤电子对，为平面三角形，故B错误；

C.氧元素电负性很大，水分子中H原子几乎是裸露的质子，甲醛分子中O原子与水分子中H原子之间可以形成氢键，甲醛分子中不含有羟基，由于C、H的电负性相差较小，分子间不能形成氢键，故C正确；7.下列说法中正确的是(

)A.PCl3分子是三角锥形，这是因为P原子是以sp2杂化的结果

B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道

C.凡中心原子采取【答案】C

【解析】A.PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，属于sp3杂化，含有1个孤电子对，属于空间构型为三角锥形，故A错误；

B.能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，则sp3杂化轨道是能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道，故B错误；

C.凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体，而分子的几何构型还与含有的孤电子对数有关，故C正确；

D.AB3型的分子空间构型与中心原子的孤电子对数也有关，如BF8.CH3+、−CH3A.CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面

B.CH3−与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形

C.两个【答案】D

【解析】A.CH3+B.CH3−与NH3C.中性原子团之间可以结合为分子，则两个−CH3结合可得到CH3CH3D.CH3+、−CH3、CH39.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间构型均不正确的是(

)A.CCl4中C原子sp3杂化，为正四面体形 B.BF3中B原子sp2杂化，为平面三角形

C.CS2中C原子【答案】D

【解析】A.CCl4中C原子形成4个σ键，孤电子对数为0，则为sp3杂化，分子空间构型为正四面体形，故A正确；

B.BF3中B原子形成3个σ键，孤电子对数为3−3×12=0，则为sp2杂化，分子空间构型为平面三角形，故B正确；

C.CS2中C原子形成2个σ键，孤电子对数为4−2×22=0，则为sp杂化，分子空间构型为直线形，故C正确；

D.H2S分子中，10.下列描述正确的是(

)

①CS2为

②ClO

③SF6中有

④SiF4和SO

⑤HCHO分子中既含σ键又含π键A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤【答案】C

【解析】①CS2与CO2分子构型相同，二氧化碳的分子结构为O=C=O，则CS2的结构为S=C=S，属于直线形分子，故①错误；

②ClO3−中Cl的价层电子对数=3+12(7+1−2×3)=4，含有一个孤电子对，则离子的空间构型为三角锥形，故②错误；

③SF6中含有6个S−F键，则分子中有6对完全相同的成键电子对，故③正确；

④SiF4中Si的价层电子对数=4+12(4−1×4)=4，SO32−11.下列有关氮族元素单质及其化合物说法正确的是(

)A.N2与CO互为等电子体，化学性质相同

B.AsCl3分子的空间构型为平面三角形

C.氮的最高价氧化物晶体中含两种离子，阴离子的主体构型为平面三角形，则阴、阳离子中氮原子的杂化方式分别为sp2、sp

【答案】C

【解析】A.等电子体结构相似化学性质不一定相同，氮气和一氧化碳互为等电子体，但化学性质不相同，故A错误；B.AsCl3分子中As价层电子对个数σ键个数+孤电子对个数=3+1C.氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式为NO3−，其阳离子的化学式为NO2+，阴离子其中心N原子价电子对数=σ键个数+孤电子对个数=3+12×(5+1−3×2)=3，所以其中的氮原子按spD.肼分子中，氮氮原子键以非极性共价键相连，氮氢原子间以极性共价键相连，故D错误。12.二氧化钛可作光催化剂，能将居室污染物甲醛、苯等有害气体转化为二氧化碳和水。有关甲醛、苯、二氧化碳及水的说法错误的是(

)A.苯与B3N3H6互为等电子体

B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用s【答案】B

【解析】A.苯的分子式为C6H6，价电子总数为4×6+6=30，B3N3H6的价电子总数为3×3+5×3+6=30，苯分子与B3N3H6分子均由12个原子构成，故二者互为等电子体，故A正确；

B.甲醛、苯分子中碳原子均形成3个σ键、没有孤对电子，采用sp213.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是

A.分子中N原子有sp2、sp3两种杂化方式 B.分子中含有手性碳原子【答案】B

【解析】A.该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为sp2杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误；C.该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有，具有碱性，C正确；D.该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基、羧基与苯环可以发生取代反应，D正确；故选：B。14.丙氨酸(C3下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是(

)A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子

B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性

C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键

D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同，但分子的性质不同【答案】D

【解析】A.Ⅰ和Ⅱ属于手性异构，分子中均存在1个手性碳原子，故A错误；

B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，但是二者存在的化学键相同，都是极性分子，所以具有相同的分子极性，故B错误；

C.正负电荷中心重合的分子为非极性分子，Ⅰ和Ⅱ都是极性分子，分子中存碳碳非极性键，故C错误；

D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同，二者为手性异构体，性质不完全相同，故D正确。

故选：D。15.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N−N−N键角都是108.1°，下列有关N(NO2A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键

B.分子中四个氮原子共平面

C.15.2g该物质含有6.02×1022个原子

D.该分子中有一个N原子可能采用【答案】D

【解析】A.N(NO2)3是一种共价化合物，N、O原子之间形成的化学键是极性键，故A错误；

B.根据题干信息知该分子中N−N−N键角都是108.1°，推知分子中4个氮原子在空间呈四面体形，所以分子中四个氮原子不可能共平面，故B错误；

C.N(NO2)3的相对分子质量为152，15.2g N(NO2)3为0.1mol，该物质的分子中所含原子数为16.“●”表示相关元素的原子，“O”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。下列关于几种分子的说法正确的是(

)

A.上述分子中，中心原子采用sp3杂化的只有①③

B.①分子为正四面体结构，④分子为平面形结构

C.②分子中σ键数与π键数之比为2:1

【答案】D

【解析】A.①为sp3杂化，②为sp杂化，③为sp3杂化，④为sp3杂化，中心原子采取sp3杂化的只有①③④，故A错误；

B.①分子为三角锥形结构，④分子为V形结构，故B错误；

C.②分子中含有两个单键和一个三键，有3个σ键，2个π键，则σ键数与π键数之比为3:2，故C错误；

D.②的健角为180°，①③④中心原子都采取sp3杂化，③的键角109°28′，①的键角约17.当地时间2020年1月30日晚，世界卫生组织(WHO)宣布，将新型冠状病毒疫情列为国际关注的突发公共卫生事件，防疫专家表示，75%的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒。关于酒精和含氯消毒剂的有关说法正确的是(

)A.乙醇中与羟基相连的C原子是sp2杂化，另一个C原子是sp3杂化

B.乙醇是非极性分子，易溶于水

C.1个HClO分子中含有两个σ键

D.1个乙醇分子中含有6个【答案】C

【解析】A.乙醇中的C原子形成四个单键，都是sp3杂化，故A错误；

B.乙醇分子的正负电荷中心无法重合，结构不对称，是极性分子，易溶于水，故B错误；

C.H−O，O−Cl均以单键相连，单键是σ键，1个HClO分子中含有两个σ键，故C正确；

D.1个乙醇分子中含有8个σ键，无填空题18.(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、【答案】(1)非极性；

(2)①③；直线形；CS【解析】(1)CCl4、CS2都是非极性分子，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子形成的溶剂，根据相似相溶原理知，CrO2Cl2是非极性分子；

故答案为：非极性；

(2)①苯中每个碳原子形成3个σ键，无孤对电子，价层电子对个数是3，采用sp2杂化；

②CH3OH、⑤CCl4中碳原子形成4个σ键，价层电子对个数是4，采用sp3杂化；

③HCHO中C原子形成3个σ键，无孤对电子，价层电子对个数是3，采用sp2杂化；

④CS2中C原子形成2个σ键，无孤对电子，价层电子对个数是2，采用sp杂化；

所以C原子采用sp2杂化的是①③；19.(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2(2)CS2分子中，共价键的类型有________(选填σ键、π键)，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与(3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为________。(4)化合物Cl2【答案】(1)V形；sp3；

(2)σ键和π键；sp；CO2、COS(或SCN−、OCN−等)；

(3)【解析】(1)OF2分子中O原子的价层电子对数=2+12(6−2×1)=4，则O原子的杂化类型为sp3杂化，含有2个孤电子对，所以分子的空间构型为V形；故答案为：V形；sp3；

(2)CS2分子中，共价键的类型有σ键和π键，C原子的杂化轨道类型是sp，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为CO2、COS或SCN−、OCN−等，

故答案为：σ键和π键；sp；CO2、COS(或SCN−、OCN−等)；

(3)磷和氯反应可生成组成比为20.有下列微粒：①CH4②CH2=C(1)呈正四面体的是________。(2)中心原子轨道为sp2杂化的是________，为(3)所有原子共平面的是___________，所有原子共直线的是__________________。(4)含有极性键的极性分子是________。【答案】(1)①⑤(2)②⑥；③(3)②③⑥；③

(4)④⑦【解析】(1)①CH4中C原子采取sp3杂化，空间构型为正四面体结构，②CH2=CH2的C原子采取sp2杂化，空间构型为平面形分子，③CH≡CH的C原子采取sp杂化，空间构型为直线形分子④NH3中氮原子采取sp3杂化，空间构型为三角锥形分子，⑤N故答案为：①⑤；(2)①CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取②C2H4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数③C2H2中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数④NH3中氮原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4，所以采取⑤NH4+中氮原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4⑥BF3中B原