分子的空间结构(A级基础练)(解析版)

第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构（限时：30分钟）一、选择题1．氯化亚硕()是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚硕分子的空间结构和中心原子(S)采取何种杂化方式的说法正确的是()A．三角锥形、 B．角形、C．平面三角形、 D．三角锥形、【答案】A【详解】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间结构，价电子对数=成键电子对数+孤电子对数，成键电子对数=与中心原子成键的原子数，孤电子对数，中与S原子成键的原子数为3，孤电子对数，所以S原子采取杂化，分子的空间结构为三角锥形。故选：A。2．有关原子杂化的说法正确的是()A．凡是中心原子都是以sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体B．苯分子中的碳原子以sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道也形成σ键C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键D．只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同【答案】C【详解】A．H2O是以sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型为V型；A错误；B．苯分子中的碳原子发生sp2杂化，碳原子之间以sp2杂化轨道形成σ键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成π键，B错误；C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键，C正确；D．分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同，D错误；故选C。3．下列分子中，各微粒的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是()A．、平面三角形、 B．、正四面体形、C．、角形、 D．、三角锥形、【答案】B【详解】A．的中心原子N的价电子对数，杂化方式为，含有1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A项错误；

B．的中心原子C的价电子对数，杂化方式为，没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，B项正确；

C．的中心原子O的价电子对数，杂化方式为，含有2对孤电子对，分子的空间结构为角形，C项错误；

D．的中心原子C的价电子对数，杂化方式为，没有孤电子对，离子的空间结构为平面三角形，D项错误；

故选B。4．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是()A．CH4 B．CS2C．CH3CH2Cl D．HC≡CH【答案】D【详解】A．CH4的结构是，空间构型为正四面体，CH4只存在C—H键，C—H键为极性键，故不选A；B．CS2的结构是S=C=S，空间构型为直线形，CS2只存在C=S键，C=S键为极性键，故不选B；C．CH3CH2Cl只含单键碳原子，所以不是直线形分子，故不选C；D．HC≡CH的结构式是H—C≡C—H，H—C≡C—H为直线型分子，C—H键为极性键，C≡C为非极性键，故选D；选D。5．关于原子轨道的说法正确的是()A．凡是中心原子采取杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体形B．分子中的杂化轨道是由4个原子的轨道和原子的轨道重新组合形成的C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个轨道和3个轨道重新组合形成的一组新轨道D．凡型的共价化合物其中心原子均采用杂化轨道成键【答案】C【详解】A．中心原子采取杂化的分子，VSEPR模型是正四面体形，但其空间结构不一定是正四面体形，如水和氨分子的中心原子采取杂化，但H2O是V形，是三角锥形，A错误；B．分子中的杂化轨道是由碳原子的1个轨道和3个轨道重新组合形成的，B错误；C．杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个轨道和3个轨道重新组合形成的一组新轨道，C正确；D．型共价化合物，如中心原子没有孤电子对，则为杂化，例如，D错误。故选：C。6．下列分子所含原子中，既有杂化又有杂化的是()A． B． C． D．【答案】A【详解】A．中甲基上C为杂化，上C为杂化，故A正确；B．中碳碳双键上C为杂化，上为杂化，故B错误；C．中上C为杂化，故C错误；D．中甲基上C为杂化，碳碳三键上C为杂化，故D错误；答案选A。7．根据VSEPR模型判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的是A．NH3和NO B．SO3和NO C．BF3和ClO D．H2O和PO【答案】B【详解】A．NH3为三角锥结构；NO中心原子价层电子数为3，1对孤电子对，为V型，故A错误；B．SO3中心原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形；NO中心原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形，故B正确；C．BF3中心原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形；ClO中心原子价层电子数为4，1对孤电子对，为三角锥结构，故C错误；D．H2O中心原子价层电子数为4，2对孤电子对，为V型，PO中心原子价层电子数为4，没有孤电子对，为正四面体，故D错误；故选B。8．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是()A．配位化合物中一定存在配位键B．配位化合物中只有配位键C．中的提供空轨道，中的O提供孤电子对形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用【答案】B【详解】A．配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，A项正确，B．配位化合物可能含有其他化学键，B项错误；C．有空轨道，中O有孤电子对，可以形成配位键，C项正确；D．配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其应用范围内，D项正确。故选：B。9．下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是()选项粒子空间结构解释A氨基负离子()直线形N原子采取杂化B二氧化硫()V形S原子采取杂化C碳酸根离子()三角锥形C原子采取杂化D乙炔()直线形C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键【答案】D【详解】A．中N原子的价层电子对数，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取杂化，空间结构为V形，A项错误；B．中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为Ⅴ形，B项错误；C．中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D．中C原子采取杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；答案选D。10．下列分子或离子的空间构型均为平面三角形的是()A．、CO2 B．、BF3 C．H3O+、NH3 D．、SO3【答案】B【详解】A．中，中心S原子价层电子对数为4+=4，无孤电子对，离子构型为正四面体形；在CO2中，中心C原子价层电子对数为2+=2，无孤电子对，分子构型为直线形，不符合题意；B．在中，中心C原子价层电子对数为3+=3，无孤电子对，离子为平面三角形；在BF3中，中心B原子价层电子对数为3+=3，无孤电子对，分子为平面三角形，符合题意；C．在H3O+中，中心O原子价层电子对数为3+=4，无孤电子对，离子构型为正四面体形；在NH3中，中心N原子价层电子对数为3+=4，且含有1个个电子对，因此分子构型为三角锥形，C不符合题意；D．在中，中心Cl原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，因此其结构为三角锥形；在SO3中，中心S原子价层电子对数为3+=3，无孤电子对，因此分子构型为平面三角形，D不符合题意；故合理选项是B。11．下列图形表示杂化轨道的电子云轮廓图的是()A． B． C． D．【答案】D【详解】A．该杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，为杂化，故A错误；B．未形成杂化轨道，故B错误；C．杂化轨道的空间结构为正四面体形，共有4个杂化轨道，为杂化，故C错误；D．杂化轨道的空间结构为平面三角形，夹角为120°，共有3个杂化轨道，为杂化，故D正确；故选D。12．下列描述中正确的是A．在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键B．ClO的空间构型为平面三角形C．BF的键角小于NH3D．N(CH3)3和SO的中心原子均为sp3杂化【答案】D【详解】A．稀有气体分子中，不含化学键，故A错误；B．ClO中氯原子的价电子对数是4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥，故B错误；C．BF的是正四面体形结构，键角为109º28´，NH3是三角锥形，N原子有一个孤电子对，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BF的键角大于NH3，故C错误；D．N(CH3)3中N原子的价电子对数是4，SO的中S原子的价电子对数是4，中心原子均为sp3杂化，故D正确；选D。13．下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是()A．分子中的杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对C．和分子中的中心原子S和C都是通过杂化轨道成键D．苯分子中所有碳原子均采取杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大键【答案】A【详解】A．分子中的杂化轨道是由碳原子的1个轨道和3个轨道混杂形成，故A错误；B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；C．分子中中心S原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化；分子中中心C原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化，故C正确；D．苯分子中的6个碳原子全部以方式杂化，每个碳原子形成3个杂化轨道，其中1个与氢原子形成键，另外2个与相邻碳原子形成键，每个碳原子剩余1个未杂化的轨道，6个碳原子未杂化的轨道共同形成1个大键，故D正确；故选A。14．下列说法正确的是()①为V形分子②的空间结构为平面三角形③中有6对完全相同的成键电子对④和的中心原子均采取杂化A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】C【详解】①与的空间结构相同，均为直线形，错误；②中的价层电子对数，孤电子对数为1，则的空间结构为三角锥形，错误；③中含有6个S-F键，每个S-F键含有1对成键电子对，则分子中有6对完全相同的成键电子对，正确；④中的价层电子对数，中S的价层电子对数，则和的中心原子均采取杂化，正确；故选C。15．短周期主族元素A、B形成型分子，下列有关叙述正确的是()A．若A、B为同一周期元素，则分子的空间结构一定为平面正三角形B．若分子中的价电子数为24，则分子的空间结构为平面正三角形C．若A、B为同一主族元素，则分子的空间结构一定为三角锥形D．若分子的空间结构为三角锥形，则分子一定为【答案】B【详解】A．若A、B为同一周期元素，当A为P元素，B为元素时，中心原子P为杂化，空间结构为三角锥形，A错误；B．若分子中的价电子数为24，则A为B、O或，B为F、S或，中心原子均为杂化，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，B正确；C．若A、B为同一主族元素，则为，中心原子S为杂化，空间结构为平面三角形，C错误；D．若分子为三角锥形，则A可能为N元素，也可能为P元素，D错误；故选B。16．某物质的实验式为PtCl4•2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是()A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物可能是平面正方形结构C．Cl-和NH3分子均与Pt4+形成配位键D．该配合物的配体为NH3【答案】C【分析】其水溶液不导电，说明不电离产生产生自由的移动，加入AgNO3溶液不产生沉淀，该结构中不存在游离的Cl-，Cl应于Pt形成配位键，加入强碱处理没有氨气放出，说明NH3与Pt结合成配位键，据此分析；【详解】A．加入溶液不产生沉淀，用强碱处理没有放出，说明不存在游离的氯离子和氨分子，所以该配合物的化学式为，则配合物中中心原子的电荷数为4，配位数为6，故A错误；B．Pt与6个配体成键，该配合物应是八面体形结构，故B错误；C．由上述分析可知，和分子均与形成配位键，故C正确；D．该配合物的配体是和，故D错误；答案为C。17．甲酸分子()中碳原子的价层电子对数为()A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C【详解】甲酸中，碳原子形成3个键，故价层电子对数，故选C。18．下列分子或离子中，模型与粒子的空间结构一致的是()A． B． C． D．【答案】B【分析】当中心原子没有孤电子对时，模型与分子的空间结构一致，据此分析解答。【详解】A．中孤电子对数==1，不为0，所以模型与分子的空间结构不一致，故A不选；B．中孤电子对数==0，所以模型与分子的空间结构一致，故B选；C．中孤电子对数==1，不为0，所以模型与分子的空间结构不一致，故C不选；D．中孤电子对数==1，不为0，所以模型与分子的空间结构不一致，故D不选；答案选B。19．下列粒子的中心原子的杂化轨道类型和粒子的空间结构不正确的是A．中P原子为杂化，为三角锥形 B．中P原子为杂化，为正四面体形C．中O原子为sp杂化，为直线形 D．中S原子为杂化，为V形【答案】C【详解】A．的价层电子对数3+=,3+1=4，所以P原子为杂化，为三角锥形，故A正确；B．的价层电子对数4+=4+0=4,所以P原子为杂化，为正四面体形，故B正确；C．的价层电子对数2+=2+2=4，所以O原子为杂化，为V形，故C错误；D．的价层电子对数2+=2+1=3,所以S原子为杂化，为V形,故D正确；故答案为：C20．关于的说法正确的是()A．中心原子的化合价为价B．配体为水分子，外界为Cl-C．配位数是6D．在其水溶液中加入溶液，不产生白色沉淀【答案】AC【详解】A．中阴离子是Cl-，Cl元素的化合价是价，所以铬元素的化合价是价，A正确；B．配合物中由配位键结合的几乎不电离的稳定部分为配合物的内界，通过离子键与内界结合的部分为配合物的外界，则中配体是、Cl-，外界为，B错误；C．中配体是、Cl-，该配离子中含有4个和2个Cl-，所以配位数是6，故C正确；D．在水溶液中能电离出Cl-，则加入溶液会产生白色沉淀，故D错误；选AC。二、非选择题21．I.有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、HCHO、PCl3、CO2(1)粒子构型为直线型的为：______(2)粒子的立体构型为V型的为：______(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：______(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：______(5)粒子的立体构型为正四面体的为______II.在下列分子中，①H2，②CO2，③H2O2，④HCN(填序号)。分子中只有σ键的是______，分子中含有π键的是______，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是______，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______，分子中既含有极性键又含有非极性键的是______。【答案】CO2H2O、SO2BF3、HCHOPCl3NH①③②④②①③④③【详解】I.根据价层电子对互斥理论可知，BF3、NH、HCHO、CO2的中心原子没有孤对电子；水中氧原子有2对孤对电子，SO2中硫原子有1对孤对电子；PCl3中磷原子有1对孤对电子，所以BF3、HCHO平面三角形；H2O、SO2是V型。NH是正四面体型；PCl3是三角锥形，CO2是直线型。(1)粒子构型为直线型的为：CO2，故答案为：CO2；(2)粒子的立体构型为V型的为：H2O、SO2，故答案为：H2O、SO2；(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：BF3、HCHO，故答案为：BF3、HCHO；(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：PCl3，故答案为：PCl3；(5)粒子的立体构型为正四面体的为：NH，故答案为：NH。Ⅱ.分子中只有σ键，说明分子中只含有单键，则①③符合；②④中分别含有C=O键、C≡N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①，即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其它原子形成的共价键，③④符合；双氧水中含O-H极性键和O-O非极性键，故答案为：①③；②④；②；①；③④；③。22．按要求回答下列问题：(1)中C原子的杂化轨道类型是______。(2)醛基中碳原子的杂化轨道类型是______。(3)化合物中阳离子的空间结构为______，阴离子的中心原子采取______杂化。(4)X的单质与氢气可化合生成气体G，G的水溶液的。G分子中X原子的杂化轨道类型是______。(5)S单质的常见形式为，其环状结构如图所示，S原子采取的轨道杂化方式是______。(6)可与形成，中O原子采取______杂化。中夹角比中夹角大，为什么？______。【答案】、三角锥形中O原子只有1对孤电子对，中O原子有2对孤电子对，前者键电子对与孤电子对的排斥力较小，因而键角大【详解】(1)分子中，和上的碳原子的杂化轨道类型分别是和。

(2)上的碳原子形成3个键和1个键，采取杂化。

(3)阳离子的空间结