专题4 分子空间结构与物质性质阶段重点突破练(3) （课件）-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （苏教版2019，闽苏桂蒙陕冀）

阶段重点突破练(三) 专题3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一、杂化轨道理论及其应用 1.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是 A.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变 B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° C.四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道解释 D.杂化轨道全部参与形成化学键 √ 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等，杂化后轨道的形状发生改变，A正确； sp3、sp2与sp杂化轨道的空间结构分别为正四面体形、平面三角形和直线形，因此其杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°和180°，B正确； 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 部分四面体形、三角锥形和V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释，如甲烷分子、氨分子、水分子，C正确； 杂化轨道可以部分参与形成化学键，如NH3中N原子采取sp3杂化，形成了4个sp3杂化轨道，但是只有3个杂化轨道参与形成化学键，D错误。 重点突破练 2.下列图形表示sp2杂化轨道的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 A项，杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，为sp杂化，错误； B项，未形成杂化轨道，错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 C项，杂化轨道的空间结构为正四面体形，共有4个杂化轨道，为sp3杂化，错误； D项，杂化轨道的空间结构为平面三角形，夹角为120°，共有3个杂化轨道，为sp2杂化，正确。 3.了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是 A.烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化轨道成键 B.炔烃分子中碳碳三键由1个σ键、2个π键组成 C.甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化轨道成键 D.苯环中存在6个碳原子共有的大π键 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 烷烃分子中碳原子均形成4个键，杂化轨道数为4，均采取sp3杂化；碳碳三键由1个σ键、2个π键组成；苯环中碳原子采取sp2杂化，6个碳原子上未参与成键的p电子形成一个大π键；甲苯分子中—CH3的C采用sp3杂化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、价层电子对互斥模型及其应用 4.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥模型，下列说法正确的是 A.若n＝2，则分子的空间结构为V形 B.若n＝3，则分子的空间结构为三角锥形 C.若n＝4，则分子的空间结构为正四面体形 D.以上说法都不正确 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则A上的价电子对数＝σ键电子对数＝B的个数，故当n＝2时，分子的空间结构为直线形；n＝3时，分子的空间结构为平面三角形；n＝4时，分子的空间结构为正四面体形。 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.(2023·辽宁营口高二期末)下列微粒中，价层电子对互斥模型与其他微粒不同的是 A.H2O B.PH3 C.CCl4 D. 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是 A.H2O、CS2都是直线形分子 B.BF3的键角为120°，SnBr2的键角大于120° C.HCHO、BF3都是平面三角形分子 D.PCl3、PCl5都是三角锥形分子 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 HCHO中碳原子形成3个σ键，为平面三角形结构，BF3中B原子的价电子对数为3，为平面三角形结构，故C正确； 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2023·辽宁葫芦岛高二期末)下列描述正确的是 A.π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成，A不正确； NH3中N原子孤电子对数为1、CO中C原子孤电子对数为1、CO2中C原子孤电子对数为0，C不正确； 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 三、价层电子对互斥模型、杂化轨道理论的综合应用 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等的是 A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4 C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O＋ √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 A项中粒子中心原子都是sp3杂化，无孤电子对，键角相等； B项中粒子中心原子都是sp3杂化，但S原子有2对孤电子对，N原子有1对孤电子对，C原子无孤电子对，键角不相等； C项中粒子中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3、sp，键角也不相等； D项中SO3中S原子采用sp2杂化，BF3中B原子采用sp2杂化，H3O＋中O原子采用sp3杂化，键角也不相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.下列有关分子空间结构的说法正确的是 A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构 B.P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C.分子中键角的大小：BeCl2＞SnCl2＞SO3＞NH3＞CCl4 D.BeF2分子中，中心原子Be的价电子对数等于2，其空间结构为直线形， 成键电子对数等于2，没有孤电子对 √ 重点突破练 HClO分子中的H原子满足2电子结构，BF3分子中的B原子不满足8电子结构，A错误； P4分子中的键角为60°，CCl4分子中的键角为109°28′，B错误； BeCl2为直线形分子，键角为180°，SnCl2中Sn原子有1对孤电子对，键角＜120°，SO3分子为平面正三角形结构，键角为120°，NH3空间结构为三角锥形，键角为107°18′，CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为正四面体结构，键角为109°28′，C错误； BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价电子对数是2，为直线形结构，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.(2023·济南高二期末)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构，下列说法错误的是 A.1 mol CH3OH中含5NA个σ键 B.N2H4分子中所有原子不可能处于同一平面 C.三者孤电子对数相同 D.三者中C、O、N杂化方式不相同 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据CH3OH的结构，1 mol CH3OH中含5NA个σ键；N2H4中两个N都是sp3杂化，整个分子就是两个三角锥形连起来的，N2H4分子中所有原子不可能处于同一平面；CH3OH中羟基氧上有2对孤电子对，N2H4有2对孤电子对，2个N上分别有1对，(CH3)2NNH2中有2对孤电子对，2个N上分别有1对；三者中C、O、N杂化方式相同均为sp3杂化。 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12.(1)HOCH2CN的结构简式为 ，HOCH2CN分子中碳原子 杂化轨道类型分别是_______和______。 (2)下列一组微粒中键角按由大到小顺序排列为______________(用字母表示)。 A.CO2　B.SiF4　C.SCl2　D. 　E.H3O＋ 重点突破练 sp3 sp A>D>B>E>C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 A项，CO2是直线形结构，键角为180°； B项，SiF4为正四面体形结构，键角为109°28′； C项，SCl2中S采取sp3杂化，含2对孤电子对，为V形结构； E项，H3O＋中O采取sp3杂化，含1对孤电子对，为三角锥形结构，C中2对孤电子对之间的斥力较大，使得C中键角小于E，同理E中键角小于B，因此键角按由大到小顺序排列为A>D>B>E>C。 13.按要求回答下列问题。 (1)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价电子对数不同于其他分子的是_______。 (2)H2O和 的中心原子的杂化轨道类型分别为__________，试判断H2O和 的键角大小关系并说明原因：_______________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 H2S sp3、sp3 (3)成语“信口雌黄”中雌黄的分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为_______，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为____________。 (4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药， 可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间结 构为___________，C原子的杂化方式为______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 sp3 正四面体形 平面三角形 sp2 (5)某绿色农药结构简式如图，回答下列问题： 分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为_________；CSe2首次是由H2Se和CCl4反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角________________(按由大到小顺序排列)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 四面体形 CSe2>CCl4>H2Se (6)S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3， 的空间结构为_____。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 V形 的电子式为 ，由于中心S原子含有2对孤电子对，所以该离子的空间结构为V形。 (7)[H2F]＋[SbF6]－(氟酸锑)是一种超强酸，则[H2F]＋的空间结构为_____。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 V形 (8)Na3AsO4中含有的化学键类型包括_______________； 的空间结构为___________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 离子键、共价键 正四面体形 14.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ， 它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 回答下列问题： (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为_____。 1 根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_________，羰基( ) 碳原子的杂化轨道类型为______。 sp2、sp3 根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 sp2 (3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲， 其反应的化学方程式为 ， 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂_____个σ键，断裂_____个π键。 异氰酸苯酯 NA NA 由于σ键比π键更稳定，根据反应的化学方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N==C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。 ①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：______________ ______________。 H—O键键能大 于H—N键键能 O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键键能大于H—N键键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 ②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______________________，中心原子的杂化轨道类型分别是____________。 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 NO A项，H2O中的O原子价电子对数是＝4，且含有2对孤电子对，价层电子对互斥模型是四面体形； B项，PH3中的P原子价电子对数是＝4，且含有1对孤电子对，价层电子对互斥模型是四面体形； C项，CCl4中的C原子价电子对数是＝4，且不含孤电子对，价层电子对互斥模型是四面体形； D项，NO中的N原子价电子对数是＝3，且不含孤电子对，价层电子对互斥模型是平面三角形。 CS2的中心原子中价电子对数为2，没有孤电子对，分子的空间结构为直线形，H2O中O原子的价电子对数为＝4，而且含有2对孤电子对，分子的空间结构为V形，故A错误； BF3中B原子的价电子对数为＝3，无孤电子对，所以为平面三角形结构，键角为120°，SnBr2中Sn原子的价电子对数为＝3，含有1对孤电子对，为V形结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SnBr2的键角小于120°，故B错误； PCl3中P原子的价电子对数为＝4，含有1对孤电子对，所以PCl3为三角锥形结构，PCl5中P原子的价电子对数为＝5，且不含孤电子对，为三角双锥形结构，故D错误。 B.ClO的空间结构为平面三角形 C.NH3、CO、CO2的中心原子都有孤电子对 D.SiF4和SO的中心原子均采取sp3杂化 ClO中心原子价电子对数为＝4，孤电子对数是1，为三角锥形结构，B不正确； SiF4的中心原子价电子对数为＝4、孤电子对数为0，故中心原子为sp3杂化，SO中心原子价电子对数为＝4、孤电子对数为1，故中心原子为sp3杂化，D正确。 8.下列关于NH、NH3、NH三种微粒的说法不正确的是 A.三种微粒所含有的电子数相等 B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同 C.三种微粒的空间结构相同 D.键角大小关系：NH>NH3>NH NH、NH3、NH含有的电子数均为10，A正确； NH、NH3、NH三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化，B正确； NH为正四面体形，NH3为三角锥形，NH为V形，C错误； NH、NH3、NH三种微粒的键角大小关系为NH>NH3>NH，D正确。 CO D项，CO中C采取sp2杂化，为平面三角形结构，键角为120°； SO SO 为H2O中O存在2对孤电子对，SO中的S不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 H2O分子键角小于SO的键角，因 S S [H2F]＋的中心原子为F，价电子对数为＝4，有2对孤电子对，故其空间结构为V形。 AsO H2O分子中O原子的价电子对数为＝4，孤电子对数为2，为V形结构，O原子采取sp3杂化；NH3分子中N原子的价电子对数为＝4，孤电子对数为1，为三角锥形结构，N原子采取sp3杂化；CO2分子中C原子的价电子对数为＝2，不含孤电子对，是直线形结构，C原子采取sp杂化。 $$