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[高效作业33] 分子的空间结构与物质的性质(见学生用书P415)
新教材 夯基固本
1.2023·北仑中学月考下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( C )
A.HNO2 B.H2SO4
C.HClO4 D.H3PO4
【解析】同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,但氧、氟元素除外,N、P、S、Cl四种元素,非金属性最强的是氯元素,其最高价氧化物对应的水化物是HClO4,所以HClO4的酸性最强。
2.下列说法正确的是( C )
A.PCl3分子的空间结构是三角锥形,这是因为磷原子是以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sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形
D.AB3型分子的空间结构必为平面三角形
【解析】A项,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,为sp3杂化,空间结构为三角锥形,错误;B项,能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道,错误;C项,凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形,而分子的空间结构还与含有的孤电子对数有关,正确;D项,AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数也有关,如BF3中硼原子没有孤电子对,为平面三角形,NH3中氮原子有1个孤电子对,为三角锥形,错误。
3.下列有关描述正确的是( C )
A.NO为V形分子
B.ClO的空间结构为平面三角形
C.NO的VSEPR模型、空间结构均为平面三角形
D.ClO的VSEPR模型、空间结构相同
【解析】NO中氮原子的价层电子对数为3+×(5+1-2×3)=3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,A项错误,C项正确;ClO中氯原子的价层电子对数为3+×(7+1-3×2)=4,有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,而空间结构为三角锥形,B、D项错误。
4.羰基硫(COS)的结构与CO2类似,可作粮食熏蒸剂,防治虫类、真菌对粮食的危害。下列说法错误的是( D )
A.COS属于极性分子
B.COS的沸点高于CO2的沸点
C.COS空间结构为直线形
D.COS的热稳定性大于CO2
【解析】COS的中心原子C上的孤电子对数为×(4-2-2)=0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,VSEPR模型为直线形,由于没有孤电子对,COS的空间结构为直线形,分子中正、负电中心不重合,COS属于极性分子,A项正确、C项正确;COS、CO2固态时都属于分子晶体,结构相似,COS的相对分子质量大于CO2的相对分子质量,COS分子间范德华力大于CO2分子间范德华力,COS的沸点高于CO2的沸点,B项正确;COS的结构式为O===C===S,CO2的结构式为O===C===O,键长:C===S>C===O,键能:C===S<C===O,故COS的热稳定性小于CO2,D项错误。
5.下列说法正确的是( D )
①S8分子中硫原子采用的杂化轨道类型为sp3 ②C2H4分子中只有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ键 ③SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角小于120° ④H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大
A.①②
B.③④
C.①②③
D.①③④
【解析】①S8是一个环形分子,每个S与两个硫原子相连,硫原子形成两个孤电子对、两个σ键,所以S是sp3杂化,正确;②碳碳双键中一个是σ键,还有一个是π键,错误;③SnBr2分子中,锡原子的价层电子对数是×(4-2×1)+2=3,含有1个孤电子对,SnBr2的空间结构为V形,根据价层电子对互斥模型可以判断其键角小于120°,正确;④H3O+、H2O的价层电子对互斥模型均为四面体形,氧原子采取sp3杂化,H2O中氧原子有两个孤电子对,H3O+中氧原子有1个孤电子对,导致H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,正确。
6.反应2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是( A )
A.ClO的空间结构为三角锥形
B.HCl和NaCl所含化学键类型相同
C.ClO2是非极性分子
D.中子数为20的氯原子可表示为Cl
【解析】氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤电子对数为1,离子的空间结构为三角锥形,故A正确;氯化氢是含有共价键的共价化合物,氯化钠是含有离子键的离子化合物,两者所含化学键类型不同,故B错误;二氧化氯的空间结构是V形,属于极性分子,故C错误;中子数为20的氯原子的质子数为17、质量数为37,原子符号为Cl,故D错误。
7.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结