2.1 共价分子的空间结构 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2

2024—2025学年高中化学沪科版选择性必修二2.1 共价分子的空间结构 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列常见微粒的中心原子的杂化轨道类型是sp3的是 A． B．CH4 C．SO2 D．CO2 2．下列关于共价键的说法正确的是 A．共价键只存在于共价化合物中 B．只含有共价键的物质一定是共价化合物 C．非极性键只存在于单质分子中 D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键 3．下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 物质 A． B． C． D．KOH 所含化学键类型 离子键、非极性共价键 极性共价键 极性共价键 离子键、极性共价键 所属化合物类型 离子化合物 共价化合物 共价化合物 共价化合物 A．A B．B C．C D．D 4．下列关于键长、键能和键角的说法中正确的是 A．键长是指两个原子之间的距离 B．键长越长，共价化合物越稳定 C．键能可以表示共价键的强弱程度 D．键角、键能共同决定分子的空间构型 5．TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是 A．键角为120° B．含有极性共价键 C．含有σ键 D．中心原子采取sp3杂化 6．化合物R是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图所示。下列说法正确的是 A．非金属性：C>N>O B．R分子中氮原子与碳原子均采取sp3杂化 C．R分子中所含σ键与π键的数目之比为11：1 D．R分子中的所有原子可能共平面 7．下列叙述正确的是 A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C．原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 8．下列关于共价键的说法错误的是 A．稀有气体一般难发生化学反应，是因为分子中键能较大 B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大 C．的键能虽然比大，但碳碳单键的化学性质比碳碳双键稳定 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性 9．下列分子中，键角最小的是 A． B． C． D． 10．下列各组微粒属于等电子体的是 A．12CO2和14CO B．H2O和NH3 C．NO＋和CN- D．NO和CO 11．含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CS2 D．N2 12．下列说法正确的是 A．基态Cu的核外电子排布式为 B．中心原子为杂化，VSEPR模型为四面体形 C．和都是正四面体形微粒，其键角都为60° D．、分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构 13．都是重要的有机反应中间体，有关说法正确的是 A．CH中的所有原子共平面 B．CH空间结构为正四面体形 C．碳原子均采取sp3杂化 D．CH与CH形成的化合物中含有离子键 14．化合物A是重要的药物中间体，其结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中分布最广的元素，下列说法正确的是 A．原子半径：W＞Z＞Y＞X B．最高价含氧酸的酸性：Y＞Z C．简单氢化物的稳定性：Z＞W D．X、Y、Z、W四种元素既能形成离子化合物，又能形成共价化合物 二、填空题 15．共价键的本质 当成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向 的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的 增加，体系的能量 。 16．σ键能单独成键，π键一定不能单独成键吗？为什么？ 。 17．VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型             VSEPR模型名称 直线形 平面三角形 平面三角形 四面体 四面体 正四面体 中心原子的杂化轨道类型 典例 SO2 SO3 H2O NH3 CH4 18．在分子中，碳原子与碳原子间的化学键键长是0.154，键能是347。但是，在和分子中，碳原子与碳原子间的化学键键长分别是0.134和0.121，键能分别是614和839。根据这些事实，分析和中的碳原子的杂化轨道形式及分子的空间结构 。 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 《2025年4月3日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B C A C B A B C 题号 11 12 13 14 答案 C B A D 1．B 【详解】A．中心原子价层电子对数为3，即为sp2杂化，A不符合题意； B．CH4中心原子价层电子对数为4，即为sp3杂化，B符合题意； C．SO2中心原子价层电子对数为3，即为sp2杂化，C不符合题意； D．CO2中心原子价层电子对数为2，即为sp杂化，D不符合题意； 故选B。 2．D 【分析】共价键可能存在于共价化合物中也可能存在于离子化合物中，可能是极性共价键也可能是非极性共价键；单质中形成的共价键为非极性共价键；离子化合物中可能含有极性共价键也可能含有非极性共价键。 【详解】A．过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧共价键，A错误；    B．氢气分子中只含共价键，不是化合物，为单质，B错误； C．过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧非极性共价键，C错误； D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键，例如过氧化钠中含氧氧非极性共价键，氯化铵中含氮氢极性共价键，D正确； 故选D。 3．B 【详解】A．CaCl2是只含离子键的离子化合物，A错误； B．NH3中只含N、H之间的极性共价键，为共价化合物，B正确； C．NH4Cl是既含离子键又含共价键的离子化合物，C错误； D．KOH中含离子键和极性共价键，为离子化合物，D错误； 故答案选B。 4．C 【详解】A．键长是构成化学键的两个原子的核间距，故A错误； B．键长越长，化合物越不稳定，故B错误； C．共价键的强弱可以用键能来衡量，故C正确； D．键长和键角共同决定分子的空间结构，故D错误； 答案选C。 5．A 【详解】A．PCl3分子中P原子价层电子对数为且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，键角小于120°，A错误； B．该分子含有极性共价键P-Cl键，B正确； C．该分子中存在3个共价单键，即σ键，C正确； D.．PCl3分子中P原子价层电子对数为，P原子采取sp3杂化，D正确； 答案选A。 6．C 【详解】A．同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性：C＜N＜O，故A不正确； B．根据氮原子的成键特点，形成3个σ键，还有一对孤对电子，故采用sp3杂化，碳原子形成的键中含有3个σ键，没有孤对电子，故采用sp2杂化；故B不正确； C．根据成键特点判断，单键是σ键，双键是1个σ键与1个π键，故R分子中共含有11个σ键与1个π键，故之比为11:1，故C正确； D．氮原子采用sp3杂化，空间构型是三角锥形，故R分子中的所有原子不可能共平面，故D不正确； 故选答案C。 7．B 【详解】A．离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用，静电作用包括静电引力和静电斥力，A错误； B．活泼金属与活泼非金属容易形成离子键，一般当成键原子所属元素的电负性差值小于1.7时，原子间不易形成离子键，如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子形成共价键，B正确； C．原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素，H元素与卤素形成共价键，碱金属元素与卤素形成离子键，C错误； D．由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键，如铵盐中NH与阴离子形成离子键，D错误； 故答案为：B。 8．A 【详解】A．稀有气体是单原子分子，不存在任何化学键，一般难发生化学反应，是因为原子满足2个电子或8个电子的稳定结构，与化学键无关，A错误； B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键越稳定，键能越大，B正确； C．的键能比大，但碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍，说明碳碳双键中的键不稳定，易断裂，C正确； D．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，D正确； 故选A。 9．B 【详解】A．中C为sp杂化，直线型结构，键角为180°； B．H2O中O原子含有2个孤电子对，为sp3杂化，键角约为105°； C．CH4中C为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109°28′； D．NH3是三角锥型分子，键角是107°； 故选B。 10．C 【分析】等电子体的判断：①原子总数相同，②价电子数之和相等。 【详解】A．12CO2和14CO原子总数不同，不是等电子体，A错误； B．H2O和NH3原子总数不同，不是等电子体，B错误； C．NO＋和CN-原子总数同，价电子总数为10，互为等电子体，C正确； D．NO和CO，原子总数同，价电子总数分别为11、10，不是等电子体，D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．CH4分子中存在C-H极性键；CH4中C元素化合价为-4，C原子最外层电子数为4，所以|-4|+4=8，分子中C原子满足8电子结构；H原子不满足8电子结构，不符合题意，故A不选； B．CH2=CH2分子中C-H为极性键；CH2=CH2分子中H原子不满足8电子结构，不符合题意，故B不选； C．CS2的结构式为S=C=S，符合4+4=8，则分子中所有原子均满足8电子稳定结构，且只含C、S之间的极性键，符合题意，故C选； D．N2分子中存在N≡N非极性键；N原子满足8电子稳定结构，但是N2是单质，不是化合物，且只含非极性键，不符合题意，故D不选； 故选：C。 12．B 【详解】A．Cu为29号元素，基态Cu的核外电子排布式为，A不正确； B．中心Se原子的价层电子对数为，中心原子为杂化，所以VSEPR模型为四面体形，B正确； C．和的中心原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，都是正四面体形微粒，但前者键角为60°，后者键角为109°28′，C不正确； D．在分子中，B与三个F原子各形成1对共用电子，B原子的最外层电子数为6，不满足8电子稳定结构，D不正确； 故选B。 13．A 【详解】A．CH中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间结构为平面三角形，所以离子中的所有原子共平面，故A正确； B．CH中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，故B错误； C．CH中碳原子的价层电子对数为3，碳原子的杂化方式取sp2杂化，故C错误； D．CH与CH形成的化合物为只含有共价键的共价化合物乙烷，故D错误； 故选A。 14．D 【分析】W是地壳中分布最广的元素，A的结构中W形成2条共价键，故W为O元素，化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W可组成，Z形成3个共价键，Y形成4个共价键，X形成1个共价键，故X为H、Y为C、Z为N元素，综合可知X、Y、Z、W分别为H、C、N、O元素。 【详解】A．同周期自左而右原子半径减小，氢元素是原子半径最小的元素，故原子半径C＞N＞O＞H，故A错误； B．同周期自左而右元素非金属性增强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性N＞C，因此最高价含氧酸的酸性：HNO3>H2CO3，故B错误； C．同周期自左而右元素非金属性增强，非金属性越强则简单氢化物越稳定，非金属性O＞N，简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3，故C错误； D．H、C、N、O可以形成离子化合物，如(NH4)2CO3等，也可以形成共价化合物，如CO(NH2) 2，故D正确； 故答案选D。 15． 重叠 相反 电子云密度 降低 【详解】当成键原子相互接近时，原子轨道发生重叠，自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的电子云密度增加，体系的能量降低，形成共价键。 16．是。分子中单键只有σ键，只有双键和三键中才含π键，故π键一定不能单独成键。 【详解】σ键是由两个原子轨道沿轴方向重叠形成的，具有较大的重叠程度，因此比较稳定，σ键可以单独形成，而π键是两个原子轨道肩并肩重叠形成的，不能单独形成，只要有π键就一定有σ键‌，故答案为：是。分子中单键只有σ键，只有双键和三键中才含π键，故π键一定不能单独成键。 17． sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3 CO2 【详解】CO2：中心原子C原子孤电子对数为×(4-2×2)=0，价层电子对数为2，杂化轨道为sp，VSEPR模型为直线型，无孤电子对，分子空间构型为直线型； 二氧化硫分子(SO2)分子中S和O形成σ键，共有2个σ键，其中心原子(硫原子)的孤电子对数为=1；价层电子对数等于σ键+孤电子对，价层电子对数为2+1=3，该分子的VSEPR模型为平面三角形；孤电子对不占分子形状，则该分子呈V形，根据杂化轨道理论分析，杂化轨道用于成σ键和填充孤电子对，二氧化硫分子的中心原子的杂化类型为sp2； SO3中，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（6-3×2）=3，含孤电子对数为0，杂化轨道数3，硫原子采用sp2杂化，分子形状为平面三角形； H2O中价层电子对个数=2+=4，且含有2个孤电子对,所以H2O的VSEPR模型为四面体，分子空间构型为V型，中心原子O杂化方式为sp3； NH3中，价层电子对数=σ 键个数+（a-xb）=3+（5-3×1）=4，含孤电子对数为1，杂化轨道数4，中心原子以采取sp3杂化，分子形状为三角锥形； 根据价层电子对互斥理论可知，甲烷知碳原子含有的孤对电子对数是（4－1×4）＝0，所以甲烷分子的VSEPR模型是正四面体形，其中碳原子是sp3杂化。 18．分子中存在碳碳双键，结构式为，碳原子的杂化轨道形式为sp2杂化，分子的空间结构为平面形；分子中存在碳碳三键，结构式为，碳原子的杂化轨道形式为sp杂化，分子的空间结构为直线形。 【详解】相比分子，在和分子中，碳原子与碳原子间的化学键键长更短，键能更大，是因为分子中存在碳碳双键，结构式为 ，碳原子的杂化轨道形式为sp2杂化，分子的空间结构为平面形；分子中存在碳碳三键，结构式为，碳原子的杂化轨道形式为sp杂化，分子的空间结构为直线形。 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 $$