2.2分子的空间结构 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

2.2分子的空间结构基础检测2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列符号表征或说法正确的是 A．电离：H2S=HS- + H+ B．位于元素周期表p区 C．空间结构：平面三角形 D．电子式：   2．提出“杂化轨道理论”的科学家是 A．门捷列夫 B．普鲁特 C．玻尔 D．鲍林 3．关于CO2和SO2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sp3杂化 C．都是AB2型，所以空间结构都是直线型 D．CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型 4．下列分子的VSEPR模型与其空间立体构型一致的是 A． B． C． D． 5．下列有关反应“2N2+6H2O=3O2+4NH3”中各微粒的描述正确的是 A．16O2与18O3互为同位素 B．H2O的VSEPR模型为 C．NH3的电子式为 D．N2分子中的σ键与π键个数之比为2∶1 6．氢气与少量氨气反应：，下列说法正确的是 A．中p-p 键电子云轮廓图： B．的VSEPR模型： C．基态氮原子的轨道表示式： D．用电子式表示HCl的形成过程： 7．下列粒子的VSEPR模型与其空间结构不一致的是 A． B． C． D． 8．已知X、Y、Z、W为原子序数依次递增的主族元素，只有Y、Z同周期，W元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的2p轨道上有2个未成对电子，W与Y可形成化合物。下列说法正确的是 A．电负性：X>Y>Z B．原子半径：W>Z>Y C．的VSEPR模型和空间结构一致 D．W元素的第一电离能高于同周期相邻元素的 9．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．0.1mol/L HCl溶液中H+的数目为 B．11.2LC2H5OH中杂化的原子数目为 C．14g气体中键的数目为 D．0.1mol中电子数为 10．工业上常用V2O5催化O2氧化SO2制取SO3，进而制得H2SO4，H2SO4溶于水后可电离出H+和SO。下列关于SO2、SO3、H2SO4和的说法正确的是 A．SO2、SO3分子中S原子均为sp3杂化 B．H2SO4能形成分子间氢键 C．SO2、SO3中键角前者大 D．的空间构型为平面正方形 11．“下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态氮原子价电子的轨道表示式： B．的电子式： C．的模型： D．丁烯的反式结构： 12．由二甲基硅二醇[]与氨基乙醇()经脱水缩聚形成的共聚物，能够使颜料在非水介质中稳定分散，从而使颜料具有更好的润湿性和流动性。下列说法错误的是 A．上述两种物质中Si和N均为杂化 B．上述两种物质所含元素中，第一电离能的大小顺序为O>N>C>Si C．上述两种物质所含元素中，原子半径的大小顺序为Si>C>N>O>H D．上述两种物质所含元素中，电负性的大小顺序为O>N>C>H>Si 13．对SO2与CO2说法正确的是 A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化 C．S原子和C原子上都没有孤对电子 D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构 14．拉西地平是一种治疗高血压的药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．该分子中碳原子的杂化方式只有 B．酸性和碱性均可水解得到四种产物 C．存在顺反异构体 D．拉西地平能与发生加成反应 15．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图： 下列说法正确的是 A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变 C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基 D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成 16．下列有关化学用语表示正确的是 A．的电子式： B．的分子结构模型： C．中子数为8的氮原子： D．生石膏的化学式： 17．民得维(VV116)是我国科学家研发的新冠特效药，其结构如图所示。关于该化合物下列说法不正确的是 A．该化合物是离子化合物 B．该化合物中氮均为sp2和sp3杂化 C．该化合物能与强酸或强碱反应 D．该化合物中H和D互为同位素 18．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．0.5molXeF4中Xe原子价层电子对数为3NA B．0.2mol[Cu(NH3)4]SO4中σ键的个数为3.2NA C．0.1mol/LNaClO溶液中ClO-的数目一定小于0.1NA D．1molCH4与1molCl2在光照下充分反应生成CH3Cl的分子数为NA 19．苯和可经两步发生反应①或反应②，其主要反应历程和能量的关系如图所示，下列说法正确的是 A．对比历程图，苯更易发生取代反应，最主要的原因是反应②的速率更快 B．反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变 C．加入可以降低反应②的活化能和焓变，提高反应速率 D．经两步发生反应①的总焓变 20．SF6是新一代超高压绝缘介质材料，其制备原理为：，下列说法错误的是 A． SF6中心原子价层电子对数为6 B．电负性：O＞S＞H C．半径：S2-＞O2-＞F- D．O2F2为直线形分子 21．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W分别与X、Z相邻，且W、X、Y、Z的核外电子数之和为38，下列说法正确的是 A．四种元素中Y的第一电离能最小 B．X的最简单氢化物的空间结构为正四面体形 C．W与Z的最高价氧化物的晶体类型相同 D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应 22．下列化学用语表示正确的是 A．的空间填充模型：   B．基态氮原子价电子轨道表示式：   C．的空间结构：  (平面三角形) D．的形成过程：       23．X、Y、Z、Q、R五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Q元素的原子最外层电子数均为其原子核外电子层数的2倍；X、Y元素原子序数之和等于Z元素原子核外电子数，Z元素为地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是 A．X、Y、Q、R元素均能与氢元素形成原子个数比为1：2的分子 B．Y、Z、Q、R形成的简单离子半径大小顺序为r(Z)>r(Y)，r(Q)>r(R) C．Q、X、R元素的氧化物对应水化物的酸性可能依次减弱 D．Y与R元组成的YR3分子，空间构型为平面正三角形 24．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．SO2、CS2、HCN分子的键角都是180° B．H2O的键角为120°，CO的键角为180° C．PCl3、NH3、SO的空间构型都是三角锥形 D．HCHO(甲醛)、BCl3、SO3的空间结构都是平面三角形 25．单质固态硫由硫分子构成，其中S8最多，S8环状分子的结构如图所示，隔绝空气，444.6℃时硫变为蒸气，蒸气中存在3S8⇌4S6⇌654⇌12S2，温度越高，S2在硫蒸气中占的比例越高，直到温度高于750℃时，硫蒸气几乎都由S2组成。下列说法正确的是 A．S8环状分子内部存在极性键 B．反应4S6(g)⇌3S，(g)的△H>0 C．S8分子中S原子采用：sp2杂化 D．S8分子中S—S—S的键角小于109°28' 二、填空题 26．试指出下列分子的空间结构。 (1) ； (2) ； (3) ； (4) ； (5) ； (6) 。 27．H3O+中H-O-H的键角比H2O中H-O-H的键角大，原因是 。 28．小明同学上网查阅了如下资料： 中心原子杂化类型的判断方法： (1)公式：n=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数电荷数)/2 说明：配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数看为0；当电荷数为正值时，公式中取“-”号，当电荷数为负值时，公式中取“+”号。 (2)根据n值判断杂化类型： 当n=2时为杂化；n=3时为杂化；n=4时为杂化。 请运用该方法计算下列微粒的值，并判断中心原子的杂化类型。 (1)：n= ， 杂化； (2)：n= ， 杂化； (3)：n= ， 杂化； (4)：n= ， 杂化。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．H2S是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为H2S⇌H++HS﹣，弱电解质电离应用可逆符号，故A错误； B．基态Na原子的价电子排布式是3s1，最后一个电子填充在s能级，位于元素周期表s区，故B错误； C．中心碳原子的价层电子对数为3+×（4+2﹣2×3）＝3，故其空间结构为平面三角形，故C正确； D．KOH是离子化合物，电子式为  ，故D错误； 故选C。 2．D 【详解】杂化轨道理论是1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出，答案选D。 3．D 【详解】A．C的孤电子对数为，S的孤电子对数为，故A错误； B．C的价层电子对数为，S的价层电子对数为，则C和S分别是sp杂化，sp2杂化，故B错误； C．C的价层电子对数为2，孤电子对数为0，S的价层电子对数为3，S的孤电子对数为1，则CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故C错误； D．由C分析可知，CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故D正确； 故选D。 4．B 【详解】A．分子中N原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有一个孤电子对，所以其空间立体构型为三角锥形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故A错误； B．分子中C原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4，VSEPR模型为正四面体结构；中心原子不含孤电子对，所以其空间立体构型为正四面体结构，VSEPR模型与其空间立体构型一致，故B正确； C．分子中O原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-21)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故C错误； D．分子中S原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-22)=3，VSEPR模型为平面三角形；含有一个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故D错误； 答案选B。 5．B 【详解】A．同位素是同种元素不同原子的互称，16O2与18O3为单质，不可能互为同位素，A错误； B．H2O分子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，B正确； C．NH3为共价化合物，其电子式为C错误； D．N2分子为双原子分子，其结构式为N≡N，分子中σ键与π键个数之比为1∶2，D错误； 故选B。 6．A 【详解】 A．氯原子最外层3p能级有1个未成对电子，p轨道电子云为哑铃形，2个氯原子的p轨道“头碰头”形成键，电子云轮廓图，A正确； B． 分子中心原子价层电子对数为4，有1个孤电子对，VSEPR模型为，B错误； C．基态氮原子的轨道表示式为，C错误； D．用电子式表示HCl的形成过程为，D错误； 答案选A。 7．A 【详解】A．中氧原子的价层电子对数，采取sp3杂化，含2对孤对电子，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，A符合题意； B．中碳原子的价层电子对数，采取sp杂化，无孤对电子，VSEPR模型和空间构型都为直线型，B不符合题意； C．中氮原子的价层电子对数，采取sp3杂化，无孤电子对，VSEPR模型和空间构型都为四面体形，C不符合题意； D．中硫原子的价层电子对数，采取sp3杂化，不含孤对电子，VSEPR模型与空间构型都为四面体形，D不符合题意； 答案选A。 8．D 【分析】元素X、Y、Z、W为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，故W为As，Y的2p能级中有2个未成对电子，Y为C，据此分析解题。 【详解】A．电负性同周期从左至右逐渐增大，故电负性Z＞Y，A错误； B．原子半径同周期从左至右逐渐减小，故原子半径Y＞Z，B错误； C．含有个孤电子对，所以VSEPR模型和空间结构不致，C错误；     D．W元素的第一电离能高于同周期相邻元素的，因为As的p轨道是半充满结构，D正确； 故选D。 9．C 【详解】A．溶液体积未知，无法准确计算溶液中H+的数目，A错误； B．只知道乙醇的体积，乙醇的密度、所处的状态均未知，无法计算其内部所含杂化的原子数目，B错误； C．1mol气体分子中含5mol键和1mol键，所以14g气体中键的数目为，C正确； D．为9电子微粒，所以0.1mol中电子数为0.9NA，D错误； 故选C。 10．B 【详解】A．SO2中S原子价层电子对数=2+=3，SO3中S原子价层电子对数=3+=3，S原子杂化类型均为sp2，故A错误； B．硫酸分子中存在-OH，所以硫酸分子之间存在氢键，故B正确； C．孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，前者含有一个孤电子对、后者不含孤电子对，所以键角前者小，故C错误； D．中S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，为四面体形，故D错误； 故选：B。 11．C 【详解】A．根据洪特规则，基态原子的核外电子排布时，总是先单独占据一个轨道，并且自旋方向相同，A错误； B．为离子化合物，电子式为：，B错误 C．有2对成键电子对2对孤电子对，其结构为V型，模型：，C正确； D．　为丁烯的顺式结构，D错误； 故选C。 12．B 【详解】A．二甲基硅二醇[]中Si的价层电子对数=4+0=4，，Si采用sp3杂化，氨基乙醇(中N的价层电子对数=3+1=4，则N也是采用sp3杂化，A正确； B．第一电离能：同一周期从左往右呈增大趋势，ⅡA、ⅤA大于同周期相邻元素，同一主族从上往下第一电离能依次减小，则第一电离能的大小顺序为N>O>C>Si，B错误； C．电子层越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径的大小顺序为Si>C>N>O>H，C正确； D．根据同一周期从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下电负性依次减小，H的电负性比Si大比C小，则电负性的大小顺序为O>N>C>H>Si，D正确； 答案选B。 13．D 【详解】SO2中心原子采用sp2杂化，有一对孤对电子，为V型结构；后者CO2中心原子为sp杂化，没有孤对电子，为直线型结构，答案为D。 14．B 【详解】A．由分子结构键线式可知，该分子中碳原子周围的价层电子对数分别为：3和4，故碳原子的杂化方式有，A正确； B．分子中酯基能和稀硫酸、NaOH溶液发生水解反应，亚氨基能和稀硫酸发生中和反应，在碱性条件下只发生酯基水解，得到3种产物，B错误； C．分子中含有两端连有不同原子或原子团的碳碳双键，故存在顺反异构体，C正确； D．已知1分子拉西地平分子中含有三个碳碳双键和一个苯环可与H2加成，故1mol拉西地平最多消耗，D正确； 故答案为：B。 15．D 【详解】A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A错误； B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B错误； C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C错误； D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D正确； 故选D。 16．D 【详解】 A．的电子式，故A错误； B．的分子结构模型中氧原子应该大于氢原子半径，故B错误； C．中子数为8的氮原子：，故C错误； D．生石膏被称为二水石膏或石膏粉，化学式：，故D正确； 答案选D。 17．B 【详解】A．该物质为HBr和有机分子发生反应生成的盐，该化合物为离子化合物，A正确； B．该化合物中—CN中的氮原子既不是sp2杂化也不是sp3杂化，B错误； C．该化合物中含有氨基，可以和强酸反应，含有酯基可以和强碱反应，C正确； D．H和D的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D正确； 故选B。 18．A 【详解】A．中心原子Xe含有4对电子对与2对孤电子对，0.5mol中Xe的价层电子对数为3，故A正确； B．每个氨气分子中含有3个键，且能与中心离子形成1个配位键；每个中含有4个键，共20个键。0.2mol中键的个数为4，故B错误； C．溶液体积未知，则阴离子的数目未知，故C错误； D．与光照下可生成、、或，且比例未知，无法计算，故D错误； 答案选A。 19．B 【详解】A．反应②取代反应的活化能最低，生成物本身所具有的能量最低，更稳定，苯更易发生取代反应，A错误； B．苯中碳原子都是sp2杂化，与最右边上下两个碳原子是sp3杂化，其余为sp2杂化，B正确； C．催化剂不改变反应的焓变，可以降低反应②的活化能，提高反应速率，C错误； D．焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，反应①的总焓变，D错误； 故选B。 20．D 【详解】A．SF6的中心S原子价层电子对数为=6，A正确； B．非金属性O＞S＞H，则电负性：O＞S＞H，B正确； C．S2-核外有3个电子层，O2-、F-核外有2个电子层，则S2-半径最大，O的原子序数比F小，则O2-比F-半径大，所以离子半径：S2-＞O2-＞F-，C正确； D．O2F2的分子结构类似于H2O2，由于成键电子对受O原子最外层孤电子对的排斥作用，分子结构不对称，为折线形结构，D错误； 故选D。 21．A 【分析】依题意可知W、X同周期，W、Z同主族，设W、X、Y、Z的原子序数分别为a、a+1、b、a+8，则，，，可得，，故W、X、Y、Z分别为C、N、Na、Si； 【详解】A．同一周期主族元素从左向右元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第VA时，原子核外电子排布处于半满的稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，所以Na元素的第一电离能最小，A项正确； B．NH3中N原子价层电子对个数为3+=4，含有1个孤电子对，的空间结构为三角锥形，B项错误； C．为分子晶体，为共价晶体，C项错误； D．与不反应，D项错误； 故选：A。 22．C 【详解】A．碳原子半径大于氧原子半径，的空间填充模型为：，故A错误； B．根据洪特规则判断，原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能占据不同的原子轨道，且自旋方向相同，则基态氮原子价电子轨道表示式为：，故B错误； C．的中心原子的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，其VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，故C正确； D．是共价化合物，电子式为，形成过程中不存在电子得失，其形成过程为：  ，故D错误； 答案选C。 23．C 【分析】由题干信息可知，X、Y、Z、Q、R五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Q元素的原子最外层电子数均为其原子核外电子层数的2倍，故X为C，Q为S，R为Cl；X、Y元素原子序数之和等于Z元素原子核外电子数，Z元素为地壳中含量最高的金属元素，则Z为Al，故Y为N，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X、Y、Q、R分别为C、N、S和Cl元素，其中C、N、S均能与氢元素形成原子个数比为1：2的分子C2H4、N2H4、H2S，但Cl只能形成HCl，A错误； B．由分析可知，Y、Z、Q、R分别为N、Al、S、Cl，故其形成的简单离子半径大小顺序为N3-＞Al3+即r(Y)>r(Z)，S2-＞Cl-即r(Q)>r(R)，B错误； C．由分析可知，Q、X、R分别为S、C、Cl，元素的氧化物对应水化物的酸性可能依次减弱如酸性H2SO4＞H2CO3＞HClO，C正确； D．由分析可知，Y与R元素分别为N、Cl，二者组成的YR3分子即NCl3，NCl3中心原子的价层电子对数为3+=4，故空间构型为三角锥形，D错误； 故答案为：C。 24．D 【详解】A．是形分子，键角不是，A错误； B．H2O是形分子键角为，结构是平面三角形键角为，B错误； C．PCl3和NH3是sp3杂化，均有一对孤电子对分子空间构型为三角锥形，中心原子也是sp3杂化但无孤电子对，空间构型为正四面体，C错误； D．HCHO、BCl3、SO3中心原子的价层电子对数均为3，孤电子对数均为0，均采取sp2杂化，都是平面三角形的结构，D正确； 故选D。 25．D 【详解】A．S8环状分子内部只存在非极性键，故A错误； B．对于3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2，温度越高，S2在硫蒸气中占的比例越高，则是S8向S2不断反应，升高温度，向正向移动，正向是吸热反应，即△H＞0，故B错误； C．S8分子中S原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以S采用sp3杂化，故C错误； D．S8分子中S采用sp3杂化，且有 2对孤电子对，根据斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对，所以S—S—S的键角小于109°28'，故D正确； 答案为D。 26．(1)平面三角形 (2)三角锥形 (3)直线形分子 (4)V形分子 (5)正四面体形结构 (6)直线形分子 【详解】（1）分子中中心原子价层电子对数为3+=3，B原子采用sp2杂化，所以分子是平面三角形； （2）分子中中心原子价层电子对数为3+=4，P原子采用sp3杂化，P原子上含有1对孤电子对，所以分子是三角锥形； （3）分子中中心原子价层电子对数为2+=2，O原子采用sp杂化，所以是直线形分子； （4）H2O分子中中心原子价层电子对数为2+=4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，所以H2O分子是V形分子； （5）分子中中心原子价层电子对数为4+=4，Si原子采用sp3杂化，所以是正四面体形结构； （6）乙炔分子中含有碳碳叁键，结构式为 ，分子中碳原子形成2个σ键2个π键，为sp杂化；分子为直线形分子。 27．H2O中的氧原子有2个孤电子对，H3O+中的氧原子有1个孤电子对，排斥力较小 【详解】H3O+、H2O中的中心O原子都采用sp3杂化，但是H2O中的氧原子有2个孤电子对，而H3O+中的氧原子有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，因此H3O+的排斥作用力较小，因而键角较大。 28． 4 3 4 3 【分析】根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断分子的空间构型和中心原子的杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。据此分析解答， VP=BP+LP VP=2，sp杂化； VP=3，sp2杂化； VP=4，sp3杂化或dsp2杂化。 【详解】（1）NH3中心原子，价层电子对数=3+（5-3×1）=4，杂化方式sp3，立体构型为三角锥型，故答案为：4；； （2）NO3－中心原子，价层电子对数=3+（5+1-3×2）=3，杂化方式sp2，立体构型为平面三角形，故答案为：3；sp2； （3）NH4＋的中心原子，价层电子对数=4+（5-1-4×1）=4，杂化方式sp3，立体构型为正四面体形，故答案为：4；； （4）SO2分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+（6-2×2）=3，所以硫原子采用sp2杂化，为V形结构，故答案为：3；sp2。 【点睛】本题考查原子杂化方式判断及微粒空间构型判断，明确价层电子对互斥理论是解本题关键，易错点是孤电子对的计算方法，孤电子数=1/2*(a-xb) ，a为中心原子的价电子数 x为与中心原子结合的原子数 b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$