内容正文:
专题强化练(四) 分子空间结构与物质性质
[对应学生用书P173]
一、选择题(本题包括6小题,每小题只有1个选项最符合题意)
1.下列各物质中的中心原子不是采用sp3杂化的是( )
A.NH3 B.H2O
C.CO2 D.CCl4
C [NH3分子为三角锥形分子,中心原子为氮原子,采用sp3杂化,形成4个等同的轨道,其中1个由孤电子对占据,其余3个轨道形成σ键。H2O分子为V形分子,中心氧原子采用sp3杂化,形成4个等同的轨道,其中2对孤电子分别占据2个轨道,剩余的2个轨道形成σ键。CCl4分子中的C原子也采用sp3杂化。CO2分子中的C原子为sp杂化,CO2分子为直线形分子。]
2.下列化合物中,既有离子键,又有极性共价键和配位键的是( )
A.硝酸 B.氯化钠
C.硫酸铵 D.三氧化硫
C [硫酸铵中硫酸根离子与铵根离子之间是通过离子键结合在一起的,铵根离子内部氮原子与氢原子间通过极性键和配位键相结合。]
3.已知三聚氰胺的结构简式为。下列关于三聚氰胺的说法正确的是( )
A.所有碳原子采用sp2杂化,所有氮原子采用sp3杂化
B.1个分子中共含有15个σ键
C.它属于极性分子,故极易溶于水
D.它的微粒之间以金属键结合
B [从三聚氰胺的结构简式可知,所有碳原子采用sp2杂化,—NH2上氮原子采用sp3杂化,环上氮原子采用sp2杂化,并不是所有氮原子均采用sp3杂化;1个分子中含σ键的总数为6+9=15(个);由于该分子的结构对称,为非极性分子,但—NH2能与H2O形成氢键,故能溶于水;它是氰胺H2NCN的三聚物,微粒之间以分子间作用力相结合。]
4.下列关于杂化轨道的叙述不正确的是( )
A.若分子的中心原子通过sp3杂化成键时,该分子可能为V形结构
B.杂化轨道只用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对
C.[Cu(NH3)4]2+和CH4两种微粒中,中心原子Cu和C都是通过sp3杂化轨道成键
D.CCl4分子中有四个完全等同的σ键
C [分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子可能为正四面体结构,也可能为V形或三角锥形结构;杂化轨道只用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对;[Cu(NH3)4]2+中的中心原子Cu采用dsp2(或sp2d)杂化轨道成键,而CH4分子中的中心原子C采用sp3杂化轨道成键。]
5.在实验室,铁的含量可用络合剂邻二氮菲 ()来测定,它遇Fe2+形成红色配合物,配合物离子的结构如下图所示。下面的说法不正确的是( )
A.邻二氮菲中C和N原子均采用sp2杂化
B.该红色配合物离子中配位数为6
C.Fe2+与氮原子之间的化学键为离子键
D.邻二氮菲分子中所有原子共平面
C [Fe2+与氮原子之间的化学键为配位键。]
6.CO2、CH4、BF3都是非极性分子,HF、H2O、NH3都是极性分子,由此推测XYn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( )
A.所有原子在同一平面
B.分子中每个键的键长应相等
C.在XYn中X原子没有孤对电子
D.X的相对原子质量小于Y
C [非极性分子中的所有原子不一定都在同一平面上,如CH4是正四面体结构;分子中每个键的键长相等的分子不一定是非极性分子,如H2O、NH3是极性分子;在XYn分子中X原子的所有价电子都构成共价键,X原子没有孤对电子,导致结构对称、正负电荷重心重合,分子无极性; X的相对原子质量不一定小于Y,如CH4。]
二、选择题(本题包括4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
7.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端的电荷电量的乘积,即μ=d·q。下列说法正确的是( )
A.CS2分子中μ=0
B.偶极矩由小到大的顺序为邻硝基氯苯、间硝基氯苯、对硝基氯苯
C.实验测得μ(PF3)=1.03,可知PF3分子是平面三角形构型
D.治癌药Pt(NH3)2Cl2的一种异构体的μ>0,其在水中的溶解性较小
A [本题是一道信息题,首先要理解偶极矩的含义。当μ=0,说明d=0,因为电量不可能为0,而d=0,即正、负电荷重心重合,由此转化为教材中的非极性分子的定义。CS2分子为非极性分子,μ=0。对硝基氯苯的d是最小的,即μ是最小的。PF3分子可能存在平面三角形和三角锥形两种结构,为平面三角形时μ=0,而实验测得其μ=1.03,由此可推知PF3分子为三角锥形结构。由Pt(NH3)2Cl2的μ>0可推知,该异构体为极性分子,根据“相似相溶”原理,它在水中的溶解性应较大。]
8.超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域。超细铜粉的一种制备方法如下: