2.2共价键与分子的空间结构 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

2.2共价键与分子的空间结构 （同步练习）- 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列有关化学史知识错误的是（ ）。 A.英国科学家汤姆生首先发现了电子 B.原子分子学说的建立是近代化学发展的里程碑 C.美国化学家鲍林第一次提出了杂化轨道理论 D.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了原子的概念 2．水解生成和HIO。下列说法正确的是( ) A.中I元素的化合价为-1 B.的空间构型为四面体 C.的空间填充模型为 D.HIO的电子式为 3．下列粒子的模型为四面体且其空间结构为三角锥形的是( ) A. B. C. D. 4．下列分子的空间结构相同的是( ) A.和 B.和 C.和 D.和 5．下列有关杂化轨道的说法不正确的是( ) A.轨道杂化前后数目相等，形状、能量不同 B.杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键 C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D.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 6．下列图形属于sp杂化轨道的是( ) A. B. C. D. 7．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( ) A.sp杂化 B.杂化 C.杂化 D.杂化 8．在BrCH=CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是（ ） A. sp—p B. —s C. —p D.—p 二、多选题 9．设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( ) A.中S的价层电子对数为3 B.中采用杂化的原子数为2 C.中的数目为16 D.石墨中含有键的数目为2 10．（双选）下列说法中正确的是（ ） A.PCl3分子是三角锥形，这是因为P原子是以sp3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 D.AB3型的分子立体构型必为平面三角形 11．下列关于H3O+的说法正确的是(  ) A.Osp2B.Osp2O    B.O原子采取sp3杂化 C.离子中存在配位键     D.离子中配体是O 12．六氟磷酸盐离子液体（M）可用于有机合成的溶剂和催化剂。M由有机阳离子（）和阴离子构成，中环上所有原子共平面。下列说法错误的是( ) A.1个阳离子中σ键数目为16 B.阳离子中存在配位键 C.②号N原子为杂化 D.与形成的离子液体熔点低于M 三、填空题 13．2024年1月31日，武汉大学陆庆全课题组利用地球上丰富的铁作为催化剂，产生高度亲电性的氯自由基以活化烷基C―H键，从而实现了在温和条件下烷烃C―H硼化反应。 回答下列问题： （1）基态的外围电子排布式为______。 （2）H、Cl、C、S的电负性由小到大的顺序是______，N、O、F三种元素的第一电离能最小的是_____。 （3）相对分子质量比大，但常温下为液体，为气体，原因是______；分子内不存在的化学键有____。 A.极性共价键 B.配位键 C.π键 D.离子键 （4）催化反应的一种中间产物结构如下，其分子中B与周围直接相连的原子形成的空间构型为______，碳的杂化类型为______，1mol分子内含有的键数目为______。 （5）晶体硼的熔点为2300℃，而晶体硅的熔点为1410℃，试从结构角度解释其熔点差别较大的原因：______。 14．A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素，A元素原子的2p轨道上有2个未成对电子；B元素在同周期中原子半径最大，与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物；C的单质是一种常见的半导体材料；F有9个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道；G的单质是一种常见金属，其价离子有4个未成对电子；W能形成红色（或砖红色）的和黑色的WA两种化合物。请回答下列问题： （1）C原子最高能级的电子云轮廓图是_____形状，W位于元素周期表_____区，W的简化电子排布式为_____。 （2）中中心原子的杂化轨道类型为_____，的VSEPR模型为_____。 （3）D、E、F三种元素第一电离能从大到小的顺序是_____（用元素符号及“>”表示）。 （4）A、B、C、D四种元素电负性由大到小顺序是_____（用元素符号及“>”表示）。 （5）比稳定，原因是_____。 参考答案 1．答案：D 解析：A.英国科学家汤姆生发现了电子，证实原子是可以再分的，故A正确； B.原子分子学说的建立是近代化学发展的里程碑，故B正确； C，美国化学家鲍林在电子配对的基础上提出了杂化轨道理论的概念，故C正确； D.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上，提出了分子的概念，创立了近现代分子学说，故D错误； 故选D。 2．答案：B 解析： A.水解生成和HIO，HIO中I元素为+1价，所以中I元素的化合价为+1，A错误； B.即中3个H原子被F原子代替，类比的空间构型可知的空间构型为四面体，B正确； C.O原子的半径比H原子的半径大，C错误； D.HIO中O原子分别与H、I原子共用一对电子，D错误； 综上所述答案为B。 3．答案：A 解析：A中,中心原子为O,孤电子对数为1，价层电子对数为4，模型为四面体，分子结构为三角锥形，A符合；B中中心原子为B,孤电子对数为0,价层电子对数为3，模型为平面三角形，分子结构也为平面三角形，B不符合；C中的中心原子为N,孤电子对数为0，价层电子对数为3，模型为平面三角形，分子结构也为平面三角形，C不符合；D中中心原子为S,孤电子对数为0，价层电子对数为4，模型为正四面体，分子结构为正四面体，D不符合. 4．答案：A 解析：A.分子中Xe原子价层电子对数，孤电子对数为1，分子为三角锥形结构，分子中N原子的价层电子对数，孤电子对数为1，故分子为三角锥形结构，选项A正确； B.中C原子价层电子对数=3+=3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，中S原子价层电子对数=3+=4，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，选项B错误； C.分子中Cl原子价层电子对数=3+=5，为杂化，2对孤电子对，T形结构，分子中B原子的价层电子对数=3+=3，没有孤电子对，B原子的杂化方式为，空间构型为平面三角形，选项C错误； D.分子中C原子的价层电子对数2+=2，无孤电子对，空间构型均为直线形，分子中S原子的价层电子对数2+=4，孤电子对数为2，空间构型均为V形，选项D错误； 答案选A。 5．答案：B 解析：轨道杂化前后数目相等，轨道形状、能量发生变化，A正确；杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键，π键是轨道之间“肩并肩”形成的，B错误；杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理，这样能量才能最低，分子才能最稳定，C正确；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，但轨道个数不变，轨道形状发生变化，D正确。 6．答案：D 解析：sp杂化轨道夹角为180°，C项属于未杂化的p轨道。 7．答案：D 解析：能级有三个轨道：当s轨道和p轨道杂化时只有三种类型：①sp杂化，即一个s轨道和一个p轨道的杂化；②杂化，即一个s轨道和两个p轨道的杂化；③杂化，即一个s轨道和三个p轨道的杂化。 8．答案：C 解析：BrCH=CHBr分子中 ,为平面结构, C=C双键中的C原子为杂化,与Br原子形成化学键时Br原子的4p轨道上的单电子参与成键所以C—Br键采用的成键轨道为，故选C。 9．答案：AC 解析：A.中S的价层电子对数为6，因此0.5mol中S的价层电子对数为3，故A正确； B.中两个碳原子和1个氧原子均采用杂化，46g的物质的量为1mol，46g中采用杂化的原子数为3，故B错误； C.1个中含有4个配位键，1个中含有3个σ键，因此1mol中σ键的数目为16，故C正确； D.12g石墨的物质的量为1mol，石墨中每个碳原子形成三个C-C键，每个C-C键由两个碳原子共用，因此12g石墨中含有C-C键的数目为1.5，故D错误。 答案选AC。 10．答案：AC 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，立体构型为三角锥形，正确；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，而分子的立体构型还与含有的孤电子对数有关，正确；D项，AB3型的分子立体构型与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，错误。 11．答案：BC 解析：中心原子O的价层电子对数是4,采取的是sp3杂化。H2O和H+之间形成配位键。 12．答案：AB 解析： 13．答案：（1） （2）H、C、S、Cl；O （3）能形成分子间氢键；BCD （4）平面三角形；、；37 （5）二者都是共价晶体，但B-B键键长比Si-Si短的多，共价键更强，熔点更高 解析：（1）基态Fe原子的电子排布式为，失去4s上的2个电子形成，所以的外围电子排布式为； （2）同周期主族元素从左到右元素的电负性增大，非金属性越强电负性越强，所以H、Cl、C、S的电负性由小到大的顺序是H、C、S、Cl；同周期主族元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但VA族元素的第一电离能大于其相邻元素的第一电离能，所以第一电离能最小的元素是氧； （3）水分子间存在氢键，而乙硼烷无法形成氢键，所以常温下为液体，乙硼烷为气体；乙硼烷分子内存在硼氢键，为极性共价键和键，B-B键为非极性共价键，不存在离子键、配位键和π键； （4）分子中B与三个原子相连，为杂化，故为平面三角形结构；碳有饱和碳和双键碳，故为、杂化，单键都是键，双键中有一个键，故1mol分子中含有的键数目为37mol； （5）由已知条件可知，二者都是共价晶体，共价键晶体的熔沸点与原子半径成反比。 14．答案：（1）哑铃；ds； （2）；四面体形 （3） （4） （5）的3d能级处于半充满状态 解析：（1）C为Si元素，电子排布式为，最高能级的电子云轮廓图是哑铃形；Cu位于元素周期表的ds区；Cu的简化电子排布式为；故答案为：哑铃；ds；。 （2）为，根据价层电子对互斥理论计算中心原子S的孤电子对数=×（6-2×1）=2，说明S存在2对孤电子对，S又存在两个共价键，则S原子的杂化轨道类型为杂化；中中心原子S的孤电子对数=×（6+2-3×2）=1，说明S存在一对孤电子对，其还有3个用于成键的共价键，因此的VSEPR模型为四面体形；故答案为：；四面体形。 （3）同一周期从左向右第一电离能的趋势是逐渐增大的，但由于第Ⅱ、ⅤA族电子排布的特殊性，其第一电离能较相邻两个族的电离能大，因此P、S、Cl三种元素的第一电离能从大到小为Cl>P>S，故答案为：Cl>P>S。 （4）同一周期原子的电负性从左向右依次增大，同一主族原子的电负性从上到下依次减小，因此，O、Na、Si、P的电负性从大到小为O>P>Si>Na，故答案为：。 （5）的电子排布式为，的电子排布式为，的3d能层处于半充满状态，因此比稳定，故答案为：的3d能级处于半充满状态。 学科网（北京）股份有限公司 $$