第4周·周末作业 分子的空间结构-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（鲁科版 山东专用）

第4周·周末作业　分子的空间结构 (选择题请在答题栏中作答) 一、选择题 1.下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是 (　　) A.红外光谱　　　　　　 B.质谱法 C.色谱法 D.核磁共振氢谱 2.下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是 (　　) A.键角为180°的分子,空间结构是直线形 B.键角为120°的分子,空间结构是平面三角形 C.键角为60°的分子,空间结构可能是正四面体形 D.键角为90°~109°28'之间的分子,空间结构可能是V形 3.用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构,其中正确的是 (　　) A.CH4与CH2Cl2均为正四面体形 B.BeCl2与SO2为直线形 C.BF3与PCl3为三角锥形 D.N与C为平面三角形 4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 (　　) A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H6与C2H2 5.(2025·黑、吉、辽、内蒙古卷)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是 (　　) A.CO2的电子式:︰︰ B.H2O的空间结构:直线形 C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3 6.推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是 (　　) A.SO2中硫原子采取sp2杂化,则CO2中碳原子也采取sp2杂化 B.NH3分子的空间结构是三角锥形,则NCl3分子的空间结构也是三角锥形 C.H2O分子的键角是105°,则H2S分子的键角也是105° D.PCl3分子中每个原子最外层达到8电子稳定结构,则BF3分子中每个原子最外层也能达到8电子稳定结构 7.As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。下列说法正确的是 (　　) A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2杂化 B.LiAlH4为共价化合物 C.AsCl3的空间结构为平面正三角形 D.AsH3分子的键角小于109°28' 8. [双选]磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制病毒的感染,其结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.基态Cl原子的核外电子有17种运动状态 B.C、N、O、P四种元素中电负性最大的是N C.H3PO4分子中磷原子的价层电子对数为4 D.该有机物中N的杂化方式只有一种 9.根据价层电子对互斥模型及杂化轨道理论判断NF3分子的空间结构和中心原子的杂化方式分别为 (　　) A.直线形　sp杂化 B.三角形　sp2杂化 C.三角锥形　sp2杂化 D.三角锥形　sp3杂化 10.第ⅤA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子,其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是 (　　) A.每个原子都达到8电子稳定结构 B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种 C.RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3 D.分子中5个R—Cl键键能均不相同 二、非选择题 11.(10分)请依据相关化学知识与原理完成下列各题。 (1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为　　　　　(填编号)。  ①HCN　②SiF4　③SCl2　④C　⑤H3O+ (2)ClO-、Cl、Cl、Cl中,Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键,将它们的空间结构填入表格中: 离子 ClO- Cl Cl Cl 空间结构 (3)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是　　　　　杂化。  (4)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是　　　　杂化,N2H4中的六个原子　　　　(填“在”或“不在”)同一个平面上。  12.(12分)(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如图所示: S的空间结构是　　　　　,其中S原子的杂化轨道类型是　　　　　;基态O原子的价层电子排布图为　　　　　。  (2)气态SO3分子的空间结构为　　　　　;将纯液态SO3冷却到289.8 K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是　　　　　　。  (3)已知Cl为V形,中心氯原子周围有四个价层电子对。Cl的中心氯原子的杂化轨道类型为　　　　　。  (4)二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为　　　　,化合物乙中采取sp3杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　　。  13.(10分)回答下列问题。 (1)磷酸根离子的空间结构为　　　　,其中P的价层电子对数为　　　　,杂化轨道类型为　　　　。  (2)Al中,Al的轨道杂化方式为　　　　　　;列举与Al空间结构相同的一种离子和一种分子:　　　　　、　　　　　(填化学式)。  (3)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间结构为　　　　。  第4周·周末作业 1.选A　红外光谱可测定有机物的共价键以及官能团,故A正确;质谱法可测定有机物的相对分子质量,与官能团信息无关,故B错误;色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果,故C错误;核磁共振氢谱法可测定H原子种类,可测定碳骨架信息,故D错误。 2.选B　键角为180°的分子,空间结构是直线形,例如CO2分子是直线形分子,A项正确;键角为120°的分子,空间结构不一定是平面三角形,如苯分子的空间结构是平面正六边形分子,键角为120°,B项错误;白磷分子的键角为60°,空间结构为正四面体形,C项正确;水分子的键角为105°,空间结构为V形,D项正确。 3.选D　CH4分子中价层电子对个数=4+×(4-1×4)=4,采用sp3杂化,不含孤电子对,所以其空间结构为正四面体形,CH2Cl2分子中价层电子对个数=4+×(4-1×4)=4,采用sp3杂化,不含孤电子对,有H和Cl,所以其空间结构为四面体形,A错误;BeCl2分子中价层电子对个数=2+×(2-2×1)=2,采用sp杂化,且不含孤电子对,所以其空间结构为直线形结构,SO2分子中价层电子对个数=2+×(6-2×2)=3,采用sp2杂化,含1个孤电子对,所以其空间结构为V形结构,B错误;BF3分子中价层电子对个数=3+×(3-3×1)=3,采用sp2杂化,且不含孤电子对,所以其空间结构为平面三角形结构,PCl3分子中价层电子对个数=3+×(5-3×1)=4,采用sp3杂化,且含1个孤电子对,所以其空间结构为三角锥形结构,C错误;N中价层电子对个数=3+×(5+1-2×3)=3,采用sp2杂化,且不含孤电子对,所以其空间结构为平面三角形结构,C中价层电子对个数=3+×(4+2-2×3)=3,采用sp2杂化,且不含孤电子对,所以其空间结构为平面三角形结构,D正确。 4.选B　CO2中C形成2个σ键,无孤电子对,为sp杂化,SO2中S形成2个σ键,孤电子对数==1,为sp2杂化,不相同,故A错误;CH4中C形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,NH3中N形成3个σ键,孤电子对数==1,为sp3杂化,相同,故B正确;BeCl2中Be形成2个σ键,无孤电子对,为sp杂化,BF3中B形成3个σ键,无孤电子对,为sp2杂化,不相同,故C错误;C2H6中C形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,C2H2中C形成2个σ键,无孤电子对,为sp杂化,不相同,故D错误。 5.选C　CO2中C和O之间有两对共用电子,其电子式为︰︰︰C︰︰︰,A错误;H2O的中心原子为O,根据价层电子对互斥理论,其外层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,O原子与H原子形成共价键,剩余两对孤电子对,因此,H2O为V形分子,B错误;NH4Cl由N和Cl-组成为离子化合物,晶体类型为离子晶体,C正确;NH4HCO3溶液中含有N和HC,N可以与水分子形成氢键,增大了N在水中的溶解度,D错误。 6.选B　CO2分子中C原子与2个O原子形成4个共价键,结构式是O==C==O,一个CO2分子中含有2个σ键且中心C原子不含孤电子对,所以C原子是采取sp杂化,而不是sp2杂化,A错误;NH3、NCl3中N原子的价层电子对数都是4,含有一个孤电子对,所以N原子都采取sp3杂化,两种分子的空间结构都是三角锥形,B正确;O、S是同一主族元素,S的电负性比O小,而且原子半径大,所以S—H键上的电子对偏向S并没有H2O中O—H键上的电子对偏向O那么严重,所以排斥力也相应比较小,键角也比H2O小,C错误;B原子最外层有3个电子,在BF3分子中,B原子与3个F形成3个共用电子对,使B原子最外层有6个电子,而未达到最外层8个电子的稳定结构,D错误。 7.选D　As2O3分子中每个As原子形成3个As—O共价键,As原子上还有1个孤电子对,As原子的杂化轨道数目为4,所以As原子的杂化方式为sp3杂化,A错误;LiAlH4为离子化合物,阳离子是Li+,阴离子为Al,B错误;AsCl3中有3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,As原子采取sp3杂化,含有1个孤电子对,所以空间结构为三角锥形,C错误;AsH3分子中As原子价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,且含有1个孤电子对,所以该分子的空间结构为三角锥形,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,所以键角小于109°28',D正确。 8.选BD　基态Cl原子的核外有17个电子,每个电子运动状态均不相同,则核外电子有17种运动状态,故A正确;非金属性越强,元素的电负性越大,四种元素中电负性最大的是O,故B错误;H3PO4分子中磷原子的价层电子对数为4+×(5+3-2×4)=4,故C正确;1个该分子中有2个N原子形成的均是单键,1个N原子形成1个双键和一个单键,还有一个孤电子对,因此含有2个sp3杂化的氮原子和1个sp2杂化的氮原子,故D错误。 9.选D　在NF3分子中,中心N原子的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可推知中心N原子的杂化方式为sp3杂化,且有1个孤电子对,空间结构为三角锥形。 10.选A　R为第ⅤA族元素,该原子最外层有5个电子,据题图可知RCl5中R原子与每个Cl原子共用一对电子,所以R原子的最外层有5+5=10个电子,故A错误;根据图知,bde构成正三角形,c点位于该正三角形的中心上,acf三点共直线,线段ac与bc、cd、ce都垂直,所以∠acb=∠acd=∠ace=90°,∠bcd=∠dce=∠bce=120°、∠acf=180°,故B正确;RCl5RCl3+Cl2↑,则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3,故C正确;键长越短,键能越大,据图可知键长不是都相同,所以键能也不是都相同,故D正确。 11.解析:(1)①HCN分子中C原子孤电子对数为=0,C原子形成2个σ键,所以HCN为直线形分子,键角为180°;②SiF4分子中Si原子价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,无孤电子对;③SCl2分子中S原子价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,有2个孤电子对;④C中碳原子价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对;⑤H3O+中O原子价层电子对数是4,VSEPR模型为正四面体形,有1个孤电子对;所以键角按由大到小的顺序排列为①④②⑤③。(2)ClO-是2个原子构成的微粒,空间结构为直线形;Cl中Cl价层电子对数是4,有2个孤电子对,空间结构为V形;Cl中Cl价层电子对数是4,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形;Cl中Cl价层电子对数是4,无孤电子对,空间结构为正四面体形。(3)S8中S原子孤电子对数为=2,有2个σ键,S原子采用的轨道杂化方式是sp3杂化。(4)N2H4分子中氮原子形成3个σ键,孤电子对数为=1,轨道的杂化类型是sp3杂化,N2H4中的六个原子不在同一个平面上。 答案:(1)①④②⑤③ (2)直线形　V形　三角锥形　正四面体形 (3)sp3 (4)sp3　不在 12.解析:(1)S中S形成4个σ键,孤电子对数是=0,因此价层电子对数为4,S的空间结构是正四面体形,杂化轨道数=价层电子对数=4,即S原子的杂化类型为sp3杂化;基态O原子的价层电子排布为2s22p4,故价层电子排布图是。(2)SO3中,中心S原子的价层电子对数为3,没有孤电子对,SO3的空间结构为平面三角形;图中固态SO3中S原子形成4个共价单键,其杂化轨道类型是sp3杂化。(3)Cl的中心氯原子周围有4个价层电子对,故氯原子的杂化轨道类型为sp3杂化。(4)苯环上的6个碳原子是sp2杂化,羰基上的碳原子也是sp2杂化,因此化合物甲中共有7个碳原子采取sp2杂化;乙分子中采取sp3杂化的原子有苯环侧链上的C、N和O,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,由于N元素的2p轨道为半充满状态,较稳定,故N的第一电离能大于O,因此第一电离能由小到大的顺序是C<O<N。 答案:(1)正四面体形　sp3杂化 　(2)平面三角形　sp3杂化 (3)sp3杂化　(4)7　C<O<N 13.解析:(1)P的中心原子P的价层电子对数为4+×(5+3-4×2)=4,故P原子采取sp3杂化,不含孤电子对,P的空间结构为正四面体形。(2)Al中,Al的价层电子对数=4+×(3+1-1×4)=4,所以Al原子为sp3杂化;Al无孤电子对,Al空间结构为正四面体形,所以与Al空间结构相同的离子有N、B等,分子有CH4等。(3)常温常压下SnCl4为无色液体,说明其沸点很低,类比CCl4,可知SnCl4分子中Sn原子的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,则其杂化轨道数为4,Sn原子采取sp3杂化,Sn原子的孤电子对数为0,故SnCl4分子的空间结构为正四面体形。 答案:(1)正四面体形　4　sp3 (2)sp3　N　CH4 (3)正四面体形 学科网（北京）股份有限公司 $