第2章 第2节 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

练案[9]第二章 第二节[第1课时 基础达标练 题组一分子结构的测定 1.(2024·河南平顶山高二期末)可以准确判断有 机化合物分子中含有哪些官能团的分析方法是 A.原子光谱 B.质谱 C.红外光谱 D.元素分析仪 2.利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记 录，可初步判断该有机物分子拥有的 A.同分异构体数 B.原子个数 C.化学键和官能团种类 D.有机化合物的分子式 3.(2025·张家界高二检测)某有机化合物完全燃 烧，测得只生成C02和水，其质谱图如图所示， 该有机化合物是 100 31 80 45 60 30 0 27 20 46 0 TTT 203040 50质荷比 质谱图 A.CH,CHO B.CHCH,OH C.CH,CH,CH D.CH,OCH,CH 12 分子结构的测定多样的分子空间结构] 4.(2025·湖北襄阳高二期中)已知某分子质谱图 如图所示，且分子的红外光谱信息中含有C一 O、C一H、O一H的吸收峰。下列关于其分子结 构的叙述正确的是 () 100 31 CH,=OH 80 60 +29 45 CHCH, 40 CH,CH-OH 27 20 46 CH,CH,OH 0 20 0030 30 质荷比 A.该分子的结构为CHCH,OH B.该分子的相对分子质量可能为27、31、45 或46 C.该分子的结构为CH,一O一CH D.该分子的红外光谱和质谱都可以全面反映分 子结构的信息 题组二多样的分子空间结构 5.(2024·福建高二期未)下列分子的空间结构错 误的是 A.S02: Q 0 B.NH3:O- C.CS,: D.CH,: 6.（2025·河南洛阳高二期末)下列分子中键角最 大的是 () A.H,O B.C02 C.CH2O D.NH, 7.(2025·北京海淀高二期未)现有分子：①P4; ②CCL4;③CH4;④C,H4;⑤CH=CH。其空间结 构为正四面体形的是 () 5 A.①②③ B.①3⑤ C.②③④ D.③④⑤ 8.下列分子空间结构为平面正三角形的是( A.NH B.BCl C.PH D.CH,O 9.（2025·安徽高二期末)下列叙述正确的是 ( A.NH,分子中N原子处在3个H原子所组成的 三角形的中心 B.CCL分子中C原子处在4个Cl原子所组成 的正方形的中心 C.H,0分子中0原子处在2个H原子所组成的 直线的中央 D.C0,分子中C原子处在2个0原子所连接的 直线的中央 素能培优练 10.（2025·吉林白山高二期末)8.8g某有机物C 在足量02中充分燃烧，将生成的混合气体依 次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2g 和17.6g,经检验剩余气体为02。已知有机物 C分子的质谱与红外光谱如图所示： 8100 45 80 60 40 28 88 20 54 74 0 20 40 60 8090 质荷比 126 100 50 不对称CH C=0 C 40003000200015001000500 波数cm 下列说法错误的是 () A.有机物C中含有C、H、0三种元素 B.有机物C的分子式为C4HO2 C.有机物C的结构可能为CH,CH,COOCH3或 CH,COOCH,CH,等 D.符合C分子结构特征的有机物只有一种 1.(2025·山东济南高二期未节选)某烃X分子 结构的测定步骤如下： 步骤一：通过仪器分析得知X的相对分子质量 为106： 步骤二：利用红外光谱仪测得X分子的红外光 谱如图，试回答： 100h 80 60 40 20 C-H 0 苯环骨架 40003000200015001000500 (1)步骤一中的仪器为 (2)已知X分子内含有两种等效氢，个数比为 2:3,X的结构简式为达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，故A错 误；SF。用作高电压下的绝缘气，性质稳定，则六氟化硫不易 燃烧生成二氧化硫，故B错误；六氟化硫分子中的S一F均为 极性键，不含非极性键，故C错误；六氟化硫分子中的S一F 都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，故D 正确。 11.(1)-213.3kJ·mol-1 (2)0S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O一H、S一H Se一H的键长逐渐变长，因而键能依次减小247kJ·mol- 390.8kJ·mol- (3)C一C的键能较大，较稳定，因而易形成C一C长链，而 N一N、O一O的键能小，不稳定易断裂，因此难以形成N一N、 0一0长链 【解析】(1)反应2H,02(g)—2H,0(g）+02(g)的反应 热△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(462.8× 4+142×2)k·mdl-1-(462.8×4+497.3)kJ·mol-1= -213.3kJ·mol。(2)N、P、As位于同一主族，原子半径 逐渐增大，导致N一H、P一H、As一H的键长逐渐变长 N一H、P-H、As一H的键能依次减小，所以247kJ·mol1< P-H的键能<390.8k·mol-。 12.(1)依据图表中键能数据分析，C一C键、C一H键键能大，难 断裂：Si一Si键、Si一H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难 以生成 (2)C一H键键能大于C一O键的，C一H键比C一0键稳定， 而S一H键键能远小于S一0键的，不稳定，倾向于形成稳 定性更强的S一O键 【解析】(1)C一C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。 而硅烷中Si一Si键和Si一H键的键能较低，易断裂，导致长 链硅烷难以生成；(2)C一H键的键能大于C一O键，C一H键 比C一O键稳定，而Si一H键的键能却远小于Si一O键，所以 Si一H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的S一O键。 练案[9] 基础达标练 1.C利用原子光谱鉴定元素，故A错误；质谱能测定有机化合 物的相对分子质量，故B错误；红外光谱能判断有机化合物分 子中化学键或官能团的种类，故C正确；元素分析仪能判断有 机化合物分子中元素的种类，故D错误。 2.C组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利 用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地 记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥 有的化学键和官能团种类。 3.B由质谱图可知相对分子质量为46，只有B符合题意 4.A题中分子的相对分子质量为46，B错误；从该分子的红外 光谱信息可知，分子中有羟基，A正确，C错误；质谱只能反映 分子相对分子质量信总，不能全面反映分子结构的信息，D 错误。 5.BNH的空间结构是三角锥形，B错误。 6.BH,0分子呈V形，键角为105°：C0,分子呈直线形，键角 为180°；CH20分子呈平面三角形，键角约为120°；NH3呈三 角锥形，键角为107°。 7.AC2H4分子的空间结构是平面形，CH三CH分子的空间 结构是直线形。 8.BNH3、PH3分子的空间结构都为三角锥形；CH2O分子的空 间结构虽为平面三角形，但不是正三角形。 9.DNH,分子为三角锥形分子，N原子位于三角锥形的顶点 A项错误；CCl分子为正四面体形分子，B项错误；H,O分子 -18 为V形结构，C项错误：C0,分子为直线形，C原子位于2个0 原子连线的中央，D项正确。 素能培优练 10.D8.8g某有机物C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合 气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2g和 17.6g,说明反应生成的水为7.2g,物质的量为18g,m0 7.2g =0.4m0l,二氧化碳为17.6g,物质的量为17.6g 44g·mal-i= 0.4mol,则可以确定8.8g有机物中氧原子物质的量为 8.8g-0.4mol×12g·mol-1-0.8mol×1g·mol 16g·mol-1 -=0.2mol, 故有机物中有C、H、O三种元素，且C、H、O物质的量之比为 0.4:0.8:0.2=2:4:1,则可以设有机物分子式为 (C2H,0).,根据质谱图可知有机物相对分子质量为88，故有 44n=88,可知n=2,故分子式为C4H.02,A、B两项正确；据 红外光谱图可知有机物结构可能为CH,CH,COOCH,或 CH,COOCH,CH3等，C项正确，D项错误。 11.(1)质谱仪 (2)H,C人）-CH, 【解析】步骤一运用质谱仪可获得分子的相对分子质量。 C 由红外光谱知该分子含有 骨架，同时X分子内含有两 种等效氢，个数比为2：3，即该苯环为对称的二取代，同时其 相对分子质量为106，则为H,CCH,。 练案[10] 基础达标练 1.AS0,中心原子价层电子对数为2+2×(6-2×2)=3， VSEPR模型为平面三角形；H,S中心原子价层电子对数为2+ 7×(61×2)=4,VSEPR模型为四面体形：S0中心原 价层电子对数为3+子×(6+2-3×2)=4，V5EPR模型为四 面体形；S:中由于硫原子最外层有6个电子，其中两个电子分 别与另外的S原子形成了共价键，还有两个孤电子对，所以S 原子的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=4， VSEPR模型为四面体形。 2.C价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构，注意实 际空间结构要去掉孤电子对，A正确：空间结构与价层电子对 相互排斥有关，所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子 的空间结构，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原 子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力>孤电 子对和成键电子对间的排斥力，C错误；在多原子分子内，两 个共价键之间的夹角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子 越稳定，D正确。 3.C二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，为直线形结构，且碳 原子半径大于氧原子半径，其结构模型为©C○©，故 A正确：根据VSPR理论，S0,中价层电子对数=2+6-2×2 2 =3,则其VSEPR模型为平面三角形，即 ,故B正 6