必考点05 分子的空间结构-【对点变式题】2022-2023学年高二化学下学期期中期末必考题精准练（人教版2019选择性必修2）

必考点05 分子的空间结构 题型一 分子结构的测定和多样性 例1．（2023春·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习）已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是 A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子 C．仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3－O－CH3 【答案】D 【详解】A．红外光谱图中给出的化学键有C—H键、O—H键和C—O键三种，A项正确； B．核磁共振氢谱图中峰的个数即代表氢的种类，故B项正确； C．核磁共振氢谱峰的面积表示氢的数目比，在没有明确化学式的情况下，无法得知氢原子总数，C项正确； D．若A为CH3—O—CH3，则无O—H键，与所给红外光谱图不符，且其核磁共振氢谱图应只有1个峰，与核磁共振氢谱图不符，故D项不正确。 故选D。 例2．（2023春·江苏连云港·高二统考期中）仪器分析法对有机化学的研究至关重要。下列说法错误的是 A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式 B．图-1是有机物甲的红外光谱，该有机物中至少有三种不同的化学键 C．图-2是有机物乙的质谱图，有机物乙的相对分子质量为78 D．图-3①和图-3②是分子式为的两种有机物的1H核磁共振谱图，图-3②为二甲醚 【答案】D 【详解】A．元素分析仪是将有机物在氧气中充分燃烧后对燃烧产物进行自动分析，以确定有机物最简式，现代元素分析仪分析的精确度和速度都达到了很高的水平，故A正确； B．从图1可以看出该有机物甲中至少有C-H、O-H、C-O三种化学键，故B正确； C．质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为78，则有机物乙的相对分子质量为78，故C正确； D．1H核磁共振谱图中的吸收峰数目为分子中不同化学环境的H种类，峰面积比是不同化学环境H的个数比，分子式为C2H6O的有机物可能为乙醇，结构简式为CH3CH2OH，有三组峰，峰面积比为3：2：1，也可能为二甲醚，结构简式为CH3OCH3，只有一组峰，所以图-3②为乙醇，图-3①为二甲醚，故D错误； 故选D。 例3．（2023·浙江·诸暨中学高二期中）在白磷分子(P4)中,四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷分子的说法正确的是(　　) A.白磷分子中的键角为109°28' B.分子中共有4对共用电子对 C.白磷分子中的键角为60° D.分子中有6对孤电子对 【答案】C 【解析】根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合,从而形成正四面体结构,所以键角为60°,分子中共有6个共价单键(即6对共用电子对),4对孤电子对。 例4．（2023秋·四川绵阳·高二四川省绵阳南山中学校考阶段练习）六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是 A．各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与中的S一样 C．六氟化硫分子中只含极性键 D．键是键，键长可能不相等 【答案】C 【解析】A．根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误； B． SO3中S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形；SF6中S原子孤电子对数=、价层电子对数=6+0=6，空间构型为正八面体形、不可能为sp2杂化，B错误； C．同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的键均为极性键，不含非极性键，C正确； D．六氟化硫分子中的键都是键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误； 故选C。 【解题技巧提炼】 1．分子结构的测定 测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等。 红外光谱可分析分子中含有何种化学键或官能团的信息；现代化学常利用质谱仪测定分子的相对分子质量。 2．常见分子空间结构 (1)三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CO2 O==C==O 180° 直线形 H2O 105° V形 (2)四原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH2O 约120° 平面三角形 NH3 107° 三角锥形 (3)五原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间