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课时作业(八) 分子空间结构的理论分析
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
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.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等
C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原理
D.CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109°28′
B [轨道数目杂化前后一定相等。]
2.用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体结构,下列说法不正确的是( )
A.C原子的4个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
D [甲烷中C原子采取sp3杂化,每个杂化轨道上1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键,这四个共价键完全相同,轨道间的夹角为109°28′,形成正四面体形的分子。]
3.下列说法中正确的是( )
①NCl3分子中原子的最外层电子满足8电子稳定结构
②P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
③NH的电子式为,离子呈平面正方形结构
④NH3分子中有一对未成键的孤电子对,空间结构呈三角锥形
A.①②
B.②③
C.②④
D.①④
D [NCl3分子的电子式为∶,分子中各原子都满足8电子稳定结构,①正确;P4为正四面体形分子,但其键角为60°,②错误;NH为正四面体形结构而非平面正方形结构,③错误;NH3分子中有一对未成键的孤电子对,由于孤电子对对成键电子的排斥作用,使其键角为107.3°,呈三角锥形,④正确。]
4.氨气分子空间结构是三角锥形,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类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B.NH3分子中N原子形成3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,它对成键电子对的排斥作用较强
D.NH3分子中有3个σ键,而甲烷分子中有4个σ键
C [A项NH3中N原子为sp3型杂化,错误;B中NH3分子中N原子形成四个杂化轨道,错误;D也无法说明两者的分子空间结构不同,错误。]
5.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,根据价电子对互斥理论,下列说法正确的是( )
A.若n=2,则分子的空间结构为V形
B.若n=3,则分子的空间结构为三角锥形
C.若n=4,则分子的空间结构为正四面体形
D.以上说法都不正确
C [若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的空间结构为直线形;当n=3时,分子的空间结构为平面三角形,当n=4时,分子的空间结构为正四面体形。]
6.(双选)有关苯分子中的化学键描述不正确的是( )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
C.碳原子的三个sp3杂化轨道与其他原子形成四个σ键
D.苯分子中六个碳碳键完全相同,键角均为120°
AC [苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,它们均有一个未成对电子。这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键。所以苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,6个碳碳键完全相同,键角皆为120°。]
7.已知CH4中C—H键间的键角为109°28′,NH3中N—H键间的键角为107.3°,H2O中O—H键间的键角为104.5°,则下列说法中正确的是( )
A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
A [电子对间斥力的大小顺序为孤电子对—孤电子对>孤电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对,恰好可以解释题述分子的键角大小关系。]
8.N(NO2)3是科学家发现的一种新型火箭燃料。可作为高效火箭推进剂,结构简式如图所示,已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A.N(NO2)3分子是平面三角形
B.分子中四个氮原子共平面
C.该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
C [N(NO2)3的分子结构与NH3相似,分子中四个氮原子构成三角锥形,该分子中N—N—N键角都是108.1°,中心氮原子还有一