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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.下列分子的中心原子有一个孤电子对的是( )
A. B. C. D.
2.关于和的说法中,正确的是( )。
A.C和S上都没有孤电子对
B.C和S都是杂化
C.都是型,所以空间结构都是直线形
D.的空间结构是直线形,的空间结构是V形
3.下列粒子的 VSEPR 模型为四面体、且其空间结构为 V 型的是( )
A. B. C. D.
4.下列有关描述正确的是( )
A.为V形微粒
B.的空间结构为平面三角形
C.的VSEPR模型、空间结构均为平面三角形
D.的VSEPR模型、空间结构相同
5.下列说法正确的是( )
A.有机物CH2=CH-CH3中其杂化类型有sp3和sp2,其中有两个π键,7个σ键。
B.分子CO和N2的原子总数相同,价电子总数相等,故性质相似。
C.Na+的电子排布式为1s22s22p63s1
D.CO2分子的结构按VSEPR模型则一定是V形。
6.由O、F、I组成化学式为的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中O代表F原子 B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
7.下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是( )
A.键角:,是由于中O上孤电子对数比分中O上的少
B.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C.稳定性:,是由于水分子间存在氢键
D.酸性:,是由于的羧基中羟基极性更弱
8.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构以及分子的极性,下列说法不正确的是( )
A.和的立体构型均为直线形
B.和的VSEPR模型均为四面体
C.和均为非极性分子
D.和中心原子的价层电子对数相同
二、多选题
9.下列分子或离子中,中心原子含有孤电子对的是( )
A. B. C. D.
10.下列关于元素或化合物的叙述正确的是( )
A.第一电离能:
B.某主族金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……当它与氯气反应时生成的阳离子是
C.在氨水中,大部分与以氢键结合形成分子,则的结构式为:
D.第四周期元素中,铬原子价电子层中未成对电子数最多
11.顺铂可抑制癌细胞的DNA的复制过程,是治疗癌症的重要药物,顺铂为配合物,其结构如图所示,其中心离子为。X、Y、Z是原子半径依次增大的不同短周期的元素,X、Z的原子核外都有一个未成对电子,Y的第一电离能比同周期相邻元素的都大,a是由X、Y构成的四原子分子。下列有关叙述正确的是( )
A.a分子的VSEPR模型是四面体形
B.顺铂的空间结构中位于正四面体的中心
C.X、Y、Z三种元素组成的化合物中可能含有离子键
D.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
12.下列描述中正确的是( )
A. 为形的极性分子
B. 的空间构型为平面三角形
C. 中有6对完全相同的成键电子对
D. 和的中心原子均为杂化
三、填空题
13.计算分子的孤电子对数。
分子或离子
中心原子
a
x
b
中心原子数的孤电子对数
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14.数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分
、、、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分
、、CO、等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的分子有______________(填化学式,下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有______________。
(3)不含孤电子对的分子(稀有气体除外)是______________,它的空间结构为______________。
(4)极易溶于水且水溶液呈碱性的分子是______________,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成了______________。
参考答案
1.答案:D
解析:方法1:选项中四种物质的电子式依次为。中中心原子有2个孤电子对,和中中心原子没有孤电子对,中中心原子有1个孤电子对。方法2:将选项中各物质的已知数据代入公式:中心原子上的孤电子对数,经计算知,选项中各分子中心原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。故选D。
2.答案:D
解析:中C原子的孤电子对数为,中S原子的孤电子对数为,A错误;C原子采取sp杂化,S原子采取杂化,B错误;是直线形,是V形,C错误,D正确。
3.答案:D
解析:A.的价电子对数为,中心原子为杂化,不符合题意,故A错误;B.的价电子对数为,无孤电子对,中心原子为杂化,空间结构为正四面体形,不符合题意,故B错误;C.中O原子的价电子对数为,有1对孤电子对,O原子为杂化,空间构型为三角锥形,不符合题意,故C错误;D.中O原子的价电子对数为,有2对孤电子对,O原子为杂化,VSEPR模型为四面体形、空间结构为V型,符合题意,故D正确;故选:D。
4.答案:C
解析:中N原子的价层电子对数=,没有孤电子对,为平面三角形微粒,故A项错误、C项正确;中氯原子的价层电子对数=,孤电子对数为1,VSEPR模型为四面体形而空间结构为三角锥形B、D项错误。
5.答案:B
解析:
6.答案:C
解析:A.图中O(白色的小球)代表O原子,灰色的小球代表F原子,A不正确;
B.根据该化合物结构片断可知,每个I原子与3个O原子形成共价键,根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合物化学式为,因此,该化合物中不存在过氧键,B不正确;
C.I原子的价电子数为7,该化合物中F元素的化合价为-1,O元素的化合价为-2,则I元素的化合价为+5,据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键,I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;
D.该化合物中既存在I—O单键,又存在I=O双键,单键和双键的键长是不相等的,因此,该化合物中所有碘氧键键长不相等,D不正确;
综上所述,本题选C。
7.答案:A
解析:A.中O原子均为杂化,中O原子有1个孤电子对,中O原子有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对与成键电子对之间的排斥,故键角:,故A正确。
8.答案:C
解析:A选项,和的σ电子对均为2对,且均无孤电子对,故二者中心原子均为sp杂化,立体构型为直线形;B选项,立体构型是指分子中各个原子在三维空间中的排列形状,VSEPR模型则是基于分子的价电子对(包括共价键和孤对电子)之间的排斥关系来预测分子几何形状的一种理论,当中心原子存在孤电子对时二者表述的几何形状不一致,如中心原子的价电子对数为4,其中σ电子对数为3孤电子对数为1,其VSEPR模型为四面体,立体构型为三角锥形。和的中心原子的价电子对数均为4,因此二者的VSEPR模型是一致的均为四面体。C选项,分子的极性取决于分子内各个键的极性以及它们的排列方式,一般来说对于ABn型分子,中心原子无孤电子对时,其分子的空间结构是对称的,共价键的极性可以抵消,分子是非极性的,中心原子有一对孤电子对,为极性分子。需注意的是中心原子存在孤电子时分子也可以无极性,如中心原子存在2对孤电子对处于对称位置,分子也是非极性的。D选项,σ电子对数为3,孤电子对数为1,σ电子对数为4,孤电子对数为0,价电子对=σ电子对数+孤电子对,二者价电子对数均为4。
9.答案:AC
解析:
10.答案:BD
解析:A.同周期从左往右,第一电离能逐渐增大,但由于ⅤA族元素半充满稳定难失电子,第一电离能ⅤA>ⅥA。所以Cl>P>S>Si,A项错误;
B.由元素的电离能突跃看,电子失去第三电子时电离能剧增,说明该元素最多能失去2个电子,与强氧化剂反应显高价,B项正确;
C.氨水中电负性较小的N易提供孤电子对与水中的H形成氢键表示为,C项错误;
D.Cr价电子排布为,它的未成对电子数为6个,第四周期元素中,铬原子价电子层中未成对电子数最多,D项正确;
故选BD。
11.答案:AC
解析:由题意知,顺铂中Z显-1价,X、Y、Z是原子半径依次增大的不同短周期的元素,X、Z的原子核外都有一个未成对电子,Y的第一电离能比同周期相邻元素的都大,a是由X、Y构成的四原子分子,则可推知X为H元素,Z为Cl元素,Y为N元素,a为。中N原子的价电子对数为,所以的VSEPR模型是四面体形,A项正确;顺铂中与2个、2个形成配位键,其空间结构不是正四面体形,B项错误;X、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键,C项正确;是强酸,D项错误。
12.答案:CD
解析:类比可知是直线形分子; 的空间构型不是平面三角形而是四面体形; 中的外围电子全部成键,故分子中键的成键电子对完全相同; 是由中心原子采取杂化形成的正四面体形结构, 的中心原子也是杂化,其中一个杂化轨道有未成键的孤电子对,另外三个杂化与形成共价键。
13.答案:O;6;2;2;2;N;5;3;1;1;S;6;3;2;0;N;4;4;1;0; C;6;3;2;0
解析:
14.答案:(1)、Ne、、
(2)、
(3) 正四面体形
(4) 氢键
解析: (1)含10个电子的分子有、Ne、、。
(2)具有对称结构的分子是非极性分子,如、、、,其中由极性键构成的非极性分子只有和,和是由非极性键构成的。
(3)碳原子最外层有4个电子,在甲烷分子中碳原子形成了4个共价键,不存在孤电子对,最外层电子都参与成键,空间结构为正四面体形。
(4)表中极易溶于水且水溶液呈碱性的物质只有氨气。它极易溶于水,是因为氨分子与水分子间形成氢键,增大了氨气的溶解性。
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