高中化学单元测试——专题4分子空间结构与物质性质（较难版02）

高中化学单元测试 —— 专题4 分子空间结构与物质性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子的空间结构与VSEPR模型不同的是 A．CO2 B．NCl3 C．SO3 D．CCl4 2．（本题3分）有机反应中会有一些重要的反应中间体，例如甲基碳正离子、甲基碳负离子。下列有关它们的说法正确的是 A．碳原子的杂化方式分别为 B．空间构型均为三角锥形 C．与反应形成的是离子化合物 D．碳原子价层电子对数均为3对 3．（本题3分）已知某配合物的化学式为，下列有关说法正确的是 A．该配合物中存在离子键、配位键和极性共价键 B．配体是和，配位数是9 C．中心离子是，配离子是 D．加入足量溶液，所有均以沉淀形式存在 4．（本题3分）实验室制取氮气的一种方法为。下列有关化学用语表示正确的是 A．的VSEPR模型为三角锥形 B．和的球棍模型均为 C．离子化合物的电子式为 D．中某一个键的形成可表示为 5．（本题3分）通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 A．和是等电子体，键角相同 B．和是等电子体，均为平面三角形结构 C．和是等电子体，均为三角锥形结构 D．已知和苯是等电子体，分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 6．（本题3分）味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。已知谷氨酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A．谷氨酸分子中C都采用sp3杂化 B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子 C．谷氨酸中N的第一电离能最大 D．谷氨酸单钠是有机物，难溶于水 7．（本题3分）中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法正确的是 A．H2O2中存在非极性共价键，是非极性分子 B．反应I中涉及极性键的断裂和非极性键的形成 C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键 D．H2O是非极性分子 8．（本题3分）物质的结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 常温下，在中的溶解度大于在中的溶解度 分子的极性 B 键角： 中心原子(N、O)杂化方式不同 C 的沸点比低 前者主要存在分子内氢键，后者主要存在分子间氢键 D 用杯酚分离和 超分子具有分子识别的特征 A．A B．B C．C D．D 9．（本题3分）一种含四种元素的催化剂能提高析氢的催化活性（如图所示）。下列叙述正确的是 A．该催化剂中电负性最大的元素是硫 B．的中心原子价层有4个电子对 C．该催化剂中的硼原子与相邻的3个碳原子构成平面结构 D．b反应中生成时失去电子 10．（本题3分）离子液体具有电导率高、化学稳定性好等优点。某离子液体的结构简式如图，下列说法错误的是 A．键角： B．与的空间构型均为平面三角形 C．该离子液体中存在极性键、非极性键、配位键等化学键 D．改变离子液体中烷基的长度可调节离子液体的熔、沸点 11．（本题3分）实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂，变色的主要原因是含有氯化钴。为蓝色结晶性粉末，当暴露在潮湿的空气中时会很快变为粉红色的，若在约110℃烘箱里放置1小时，又恢复到半透明的蓝色。下列说法不正确的是 A．Co元素位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族 B．配离子中分子的中心原子杂化方式为杂化 C．与足量的溶液反应时，可得到2 mol AgCl D．中提供孤电子对，分子提供空轨道 12．（本题3分）配合物Pt(NH3)2Cl2存在顺式、反式两种同分异构体(结构如图)，它们的部分性质见表格： 配合物Pt(NH3)2Cl2 颜色 常温下在水中的溶解度 抗癌活性 M 棕黄色 0.2577 g/100 g水 有活性 N 淡黄色 0.0366 g/100 g水 无活性 下列说法正确的是 A．1 mol Pt(NH3)2Cl2中含4 mol σ键 B．配合物M是Pt(NH3)2Cl2的反式异构体 C．Pt(NH3)2Cl2的配体是NH3和Cl-，配位数是4 D．Pt元素的化合价为+4价 13．（本题3分）离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似。大键可用符号表示，代表参与形成大键的原子数，代表参与形成大键的电子数)。下列说法正确的是 A．结构中存在大键 B．含有电子 C．所有原子与原子的杂化方式相同 D．分子中为 14．（本题3分）某物质以其高低温性能优异、工作温限宽、热稳定性好的优势，已成为最有希望取代的电解质盐。其结构如图所示，其中、、、是原子半径依次减小的同一短周期非金属主族元素。下列说法错误的是 A．该阴离子中、Y、Z、W原子均达到8电子稳定结构 B．该阴离子空间结构为平面结构 C．、、的简单氢化物的沸点：Z＞W＞Y D．同周期元素中元素的电负性最大 二、解答题 15．（本题14分）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。 试回答下列问题： (1)表中元素，电负性最强的是_______(填元素符号)，J的元素名称为_______。N基态原子核外能级上有_______未成对电子。 (2)D元素原子的价电子排布图为_______，核外有_______种不同运动状态的电子。该元素形成的常见单质分子中σ键和π键个数比为_______ (3)ME2L2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断ME2L2是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 (4)C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是_______(填字母)。 a．    b．CH4    c．CH2=CHCH3    d．CH3CH2C≡CH 16．（本题14分）非金属元素及其化合物的多样性和独特性，使其在自然界的物质循环、人类的工业生产以及环境保护等方面都发挥着不可或缺的作用。回答下列问题： (1)溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠()，已知空间结构与相同。 ①中心原子价层孤电子对数目为___________(填字母)。 A．3    B．2    C．1    D．0 ②短周期元素形成的各粒子中(除外)，与空间结构相同的粒子有___________(任写一种)。 (2)用共价键知识解释分子比分子稳定的原因：___________。 (3)卤族元素可与N或P形成多种稳定卤化物，其中的VSEPR模型为___________；属于(填“极性”或“非极性”)___________分子。 (4)的分子结构如图所示，P原子的杂化方式为___________，分子中键与键的数目之比为___________；分子中P原子___________(填“能”或“不能”)满足8电子结构。 17．（本题15分）NH3能与多种金属离子形成配合物。回答下列问题： (1)向盛有CuSO4溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色透明溶液，若加入乙醇将析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O。 ①[Cu(NH3)4]SO4•H2O中，Cu2+的配位数为 ______。 ②[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供 ______，NH3提供 ______。 ③加入乙醇的目的是 ______（填“增加”或“降低”）溶剂的极性。 ④在[Cu(NH3)4]2+中，键角：H—N—H ______（填“大于”“等于”或“小于”）NH3中键角H—N—H。 (2)[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，制备原理如下：2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。已知[Co(NH3)6]3+的空间结构如图所示，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，各相邻的NH3分子间的距离相等，中心离子Co3+位于八面体的中心，NH3分子到中心离子的距离相等（图中虚线长度相等），1 mol [Co(NH3)6]Cl3含有σ键的数目为 ______NA（阿伏加德罗常数的值用NA表示），若[Co(NH3)6]3+中两个NH3被Cl-替代，得到的[Co(NH3)4Cl2]2+有 ______种结构。 18．（本题15分）化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题： (1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用催化剂的主要成分。 ①基态的最外层电子排布式为_______；基态N原子核外电子有_______种空间运动状态。 ②基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是_______。 ③在NH3、NF3分子中，键角_______键角(填“>”或“＜”)。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 ①NH3极易溶于水的原因是_______、_______。 ②NaHCO3分解得Na2CO3，的碳原子杂化轨道类型为_______，空间结构为_______。 ③常温下，乳酸[CH3CH(OH)COOH]，醋酸(CH3COOH)、碳酸(HOCOOH)的酸性依次减弱，根据键的极性对化学性质的影响分析，乳酸[CH3CH(OH)COOH]中是_______基团(填“推电子”或“吸电子”)，每个乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中有_______个手性碳原子。 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 2 / 2 $ 高中化学单元测试 —— 专题4 分子空间结构与物质性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子的空间结构与VSEPR模型不同的是 A．CO2 B．NCl3 C．SO3 D．CCl4 【答案】B 【详解】A．的中心原子C的价层电子对数为2（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为直线形，A不符合题意； B．的中心原子N的价层电子对数为=4（1对孤对），VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，B符合题意； C．的中心原子S的价层电子对数为3（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为平面三角形，C不符合题意； D．的中心原子C的价层电子对数为=4（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为正四面体，D不符合题意。 故选B。 2．（本题3分）有机反应中会有一些重要的反应中间体，例如甲基碳正离子、甲基碳负离子。下列有关它们的说法正确的是 A．碳原子的杂化方式分别为 B．空间构型均为三角锥形 C．与反应形成的是离子化合物 D．碳原子价层电子对数均为3对 【答案】A 【详解】A．的价层电子对数为3（无孤对电子），为sp2杂化，为平面三角形；的价层电子对数为4，含1对孤对电子，为sp3杂化，呈三角锥形，A正确； B．为平面三角形；呈三角锥形，B错误； C．CH3OH是共价化合物，而非离子化合物，C错误； D．的价层电子对数为3，的价层电子对数为4，D错误； 故选A。 3．（本题3分）已知某配合物的化学式为，下列有关说法正确的是 A．该配合物中存在离子键、配位键和极性共价键 B．配体是和，配位数是9 C．中心离子是，配离子是 D．加入足量溶液，所有均以沉淀形式存在 【答案】A 【详解】A．配合物中，内界与外界Cl⁻之间以离子键结合，内界中Ti与Cl⁻、H2O之间形成配位键，H2O中的O-H键为极性共价键，因此存在离子键、配位键和极性共价键，A正确； B．配体是内界的1个Cl⁻和5个H2O，配位数为6，而非9，B错误； C．配离子电荷为+2（外界2个Cl⁻总电荷-2，整体电中性），则中心离子Ti的电荷为+3，因此中心离子是Ti3+而非Ti4+，C错误； D．内界的Cl⁻为配体，无法离解，只有外界的2个Cl⁻会与Ag⁺反应生成沉淀，D错误； 故选A。 4．（本题3分）实验室制取氮气的一种方法为。下列有关化学用语表示正确的是 A．的VSEPR模型为三角锥形 B．和的球棍模型均为 C．离子化合物的电子式为 D．中某一个键的形成可表示为 【答案】D 【详解】A．的价层电子对数为4+4+0=4，VSEPR模型为正四面体，A选项错误； B．的价层电子对数为2+2+1=3，空间构型为V形，N原子体积大于O原子，H2O的价层电子对数为2+2+2=4，空间构型为V形，O原子半径大于H原子，均为中心原子体积较大，B选项错误； C．氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，C选项错误； D．N2中存在一个σ键和两个p−pπ键，p轨道为哑铃形，两个N原子的p轨道以肩并肩的形式进行重叠，符合图示，D选项正确； 故答案选D。 5．（本题3分）通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 A．和是等电子体，键角相同 B．和是等电子体，均为平面三角形结构 C．和是等电子体，均为三角锥形结构 D．已知和苯是等电子体，分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 【答案】B 【详解】A．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，N和P的电负性不同，故键角不相同，A错误； B．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，的N和中的S均为sp2杂化，故均为平面三角形结构，B正确； C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错误； D．已知和苯是等电子体，苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故分子中也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D错误； 故选B。 6．（本题3分）味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。已知谷氨酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A．谷氨酸分子中C都采用sp3杂化 B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子 C．谷氨酸中N的第一电离能最大 D．谷氨酸单钠是有机物，难溶于水 【答案】C 【详解】A．谷氨酸分子中羧基C原子采用sp2杂化，其余饱和C原子采用sp3方式杂化，A错误； B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在谷氨酸分子()中只有1个手性碳原子（用*标出)，B错误； C．由于N原子的2p电子处于半充满的稳定状态，导致第一电离能大于同一周期相邻的氧元素和碳元素，所以第一电离能：N＞O＞C，氢原子只有一个电子，第一电离能相对较低，所以第一电离能：N＞H，故谷氨酸中N的第一电离能最大，C正确； D．谷氨酸单钠属于钠盐，易溶于水，D错误； 故选C。 7．（本题3分）中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法正确的是 A．H2O2中存在非极性共价键，是非极性分子 B．反应I中涉及极性键的断裂和非极性键的形成 C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键 D．H2O是非极性分子 【答案】B 【详解】A．H2O2中存在非极性共价键O-O键，但是极性分子，故A错误； B．反应I是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2，涉及极性键H-O键的断裂和非极性键H—H键、O—O键的形成，故B正确； C．分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关，分子中的正负电中心是否重合是分子极性的依据，中心重合是非极性分子，不重合是极性分子，如甲烷是极性键形成的非极性分子，故C错误； D．H2O 为V形分子，结构不对称，属于极性分子，故D错误； 答案选B。 8．（本题3分）物质的结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 常温下，在中的溶解度大于在中的溶解度 分子的极性 B 键角： 中心原子(N、O)杂化方式不同 C 的沸点比低 前者主要存在分子内氢键，后者主要存在分子间氢键 D 用杯酚分离和 超分子具有分子识别的特征 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．溴单质和四氯化碳是非极性分子，水是极性分子，由相似相溶原理可知，常温下，溴单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，A不符合题意； B．和的中心原子的价层电子对数都为4，均采取杂化，原子有1个孤电子对，氧原子有2个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：，B符合题意； C．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，C不符合题意； D．用杯酚分离C60和C70体现了超分子具有分子识别的特征，D不符合题意； 故选B。 9．（本题3分）一种含四种元素的催化剂能提高析氢的催化活性（如图所示）。下列叙述正确的是 A．该催化剂中电负性最大的元素是硫 B．的中心原子价层有4个电子对 C．该催化剂中的硼原子与相邻的3个碳原子构成平面结构 D．b反应中生成时失去电子 【答案】C 【详解】A．同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小，该催化剂中电负性最大的元素是氮，故A错误； B．可看成一个碘原子为中心原子，另外两个是配位原子，中心原子价层电子对数为：2+=5，故B错误； C．硼原子与相邻的3个碳原子形成3个σ键，硼原子为sp2杂化，则该催化剂中的硼原子与相邻的3个碳原子构成平面结构，故C正确； D．b反应为+2e-=3I-，因此b反应中生成3molI-的得到2mol电子，故D错误。 答案选C。 10．（本题3分）离子液体具有电导率高、化学稳定性好等优点。某离子液体的结构简式如图，下列说法错误的是 A．键角： B．与的空间构型均为平面三角形 C．该离子液体中存在极性键、非极性键、配位键等化学键 D．改变离子液体中烷基的长度可调节离子液体的熔、沸点 【答案】B 【详解】A．BF3中B的价层电子对数为，B为sp2杂化，BF3为平面三角形结构，键角为120°；中B的价层电子对数为，B为sp3杂化，为正四面体，键角约为109°28′，故键角：，A正确； B．中C价层电子对数为3+=3（无孤电子对），C为sp2杂化，为平面三角形；中N的价层电子对数为2+=2+2=4（2对孤电子对），N为sp3杂化，空间构型为V形，并非平面三角形，B错误； C．极性键（如C-N、C-H）、非极性键（如乙基中C-C）、配位键（中B与F-形成配位键）均存在，C正确； D．当烷基长度增加时，阳离子的体积变大，阴阳离子间的作用力变小，离子液体的熔、沸点将降低，故可通过调节烷基长度调节离子液体的熔、沸点，D正确； 故选B。 11．（本题3分）实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂，变色的主要原因是含有氯化钴。为蓝色结晶性粉末，当暴露在潮湿的空气中时会很快变为粉红色的，若在约110℃烘箱里放置1小时，又恢复到半透明的蓝色。下列说法不正确的是 A．Co元素位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族 B．配离子中分子的中心原子杂化方式为杂化 C．与足量的溶液反应时，可得到2 mol AgCl D．中提供孤电子对，分子提供空轨道 【答案】D 【详解】A．Co元素核电荷数为27，价层电子排布为3d74s2，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，A正确； B．配离子中分子的中心氧原子与2个氢原子成键，并与形成配位键，共形成3个σ键，且氧原子还剩下一个孤电子对，因此中心O原子价层电子对数=3+1=4，杂化方式为sp3杂化，B正确； C．[Co(H2O)6]Cl2的外界有2个可自由电离的Cl-，1 mol该物质可电离出2 mol Cl-，与足量AgNO3反应生成2 mol AgCl，C正确； D．配离子形成时，中心Co2+提供空轨道，配体H2O中的O原子提供孤电子对，D错误； 故选D。 12．（本题3分）配合物Pt(NH3)2Cl2存在顺式、反式两种同分异构体(结构如图)，它们的部分性质见表格： 配合物Pt(NH3)2Cl2 颜色 常温下在水中的溶解度 抗癌活性 M 棕黄色 0.2577 g/100 g水 有活性 N 淡黄色 0.0366 g/100 g水 无活性 下列说法正确的是 A．1 mol Pt(NH3)2Cl2中含4 mol σ键 B．配合物M是Pt(NH3)2Cl2的反式异构体 C．Pt(NH3)2Cl2的配体是NH3和Cl-，配位数是4 D．Pt元素的化合价为+4价 【答案】C 【详解】A．Pt(NH3)2Cl2含4个配位键、配位键为σ键，1个NH3分子中含3个N-Hσ键，1 mol Pt(NH3)2Cl2中含10 mol σ键，故A错误； B．N的溶解度小于M，可知M分子的极性强，所以配合物M是Pt(NH3)2Cl2的顺式异构体，故B错误； C．配合物Pt(NH3)2Cl2的中心原子是Pt2+，配位体是NH3和Cl−，配位数是4，故C正确； D．Pt(NH3)2Cl2中配体Cl−显-1价、NH3是中性配体，所以Pt元素的化合价为+2价，故D错误； 选C。 13．（本题3分）离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似。大键可用符号表示，代表参与形成大键的原子数，代表参与形成大键的电子数)。下列说法正确的是 A．结构中存在大键 B．含有电子 C．所有原子与原子的杂化方式相同 D．分子中为 【答案】A 【详解】A．中含1个五元环，五个原子均为杂化，未杂化的轨道肩并肩形成大键，两个原子各提供一对电子，带一个正电荷，故大键的电子数目为，形成了的大键，A正确； B．带一个正电荷，可表示为，共含电子，B错误； C．分子中的碳原子存在和两种杂化方式，原子为杂化，C错误； D．分子中有四面体结构，但无正四面体结构，故不为，D错误。 故选A。 14．（本题3分）某物质以其高低温性能优异、工作温限宽、热稳定性好的优势，已成为最有希望取代的电解质盐。其结构如图所示，其中、、、是原子半径依次减小的同一短周期非金属主族元素。下列说法错误的是 A．该阴离子中、Y、Z、W原子均达到8电子稳定结构 B．该阴离子空间结构为平面结构 C．、、的简单氢化物的沸点：Z＞W＞Y D．同周期元素中元素的电负性最大 【答案】B 【分析】根据物质结构示意图中各原子成键情况和、，，是原子半径依次减小的同一短周期主族元素分析X、Y可能是硼、铝、碳或硅，Z可能是氧或硫，W可能是氟或氯，四种元素均为非金属元素，位于元素周期表第二周期，故X为硼、Y为碳、Z为氧、W为氟； 【详解】A．该阴离子中各原子均达到8电子稳定结构，A正确； B．该阴离子中原子为杂化，空间结构为四面体，因此该阴离子的空间结构不会是平面结构，B错误； C．、、沸点顺序为，C正确； D．同周期元素中氟元素的电负性最大，D正确； 答案选B。 二、解答题 15．（本题14分）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。 试回答下列问题： (1)表中元素，电负性最强的是_______(填元素符号)，J的元素名称为_______。N基态原子核外能级上有_______未成对电子。 (2)D元素原子的价电子排布图为_______，核外有_______种不同运动状态的电子。该元素形成的常见单质分子中σ键和π键个数比为_______ (3)ME2L2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断ME2L2是_______(填“极性”或“非极性”)分子。 (4)C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是_______(填字母)。 a．    b．CH4    c．CH2=CHCH3    d．CH3CH2C≡CH 【答案】(1) F 硅 3 (2) 7 1∶2 (3)非极性 (4)d 【分析】根据元素周期表中元素的位置可知A～N分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Cr、Co； 【详解】（1）非金属性越强电负性越大，则表中元素，电负性最强的是F，J为Si，元素名称为硅；N为Co，Co位于周期表中第4周期，第ⅤⅢ族，价电子排布式为3d74s2，基态Co原子核外能级上有3个未成对电子； （2） D为N元素，N原子的价电子排布式为2s22p3，价电子排布图为；N原子核外有7个电子，每个电子的运动状态都不同，则核外有7种不同运动状态的电子。该元素形成的常见单质分子是N2，结构式为N≡N，三键由1个σ键和2个π键形成，σ键和π键个数比1:2； （3）根据相似相溶原理，ME2L2能与CCl4、CS2等互溶，已知CS2是非极性分子，据此可判断ME2L2是非极性分子； （4）饱和C原子采取sp3杂化，双键C原子和苯环C原子采取sp2杂化，三键C原子采取sp杂化， a. 中环上C原子采用sp2杂化、甲基上C原子采用sp3杂化，故错误； b.CH4 上C原子采用sp3杂化，故错误； c.CH2═CHCH3中连接双键的碳原子采用sp2杂化、甲基上C原子采用sp3杂化，故错误； d.CH3CH2C≡CH中连接三键的碳原子采用sp杂化，甲基和亚甲基上C原子采用sp3杂化，故正确； 故答案为：d。 16．（本题14分）非金属元素及其化合物的多样性和独特性，使其在自然界的物质循环、人类的工业生产以及环境保护等方面都发挥着不可或缺的作用。回答下列问题： (1)溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠()，已知空间结构与相同。 ①中心原子价层孤电子对数目为___________(填字母)。 A．3    B．2    C．1    D．0 ②短周期元素形成的各粒子中(除外)，与空间结构相同的粒子有___________(任写一种)。 (2)用共价键知识解释分子比分子稳定的原因：___________。 (3)卤族元素可与N或P形成多种稳定卤化物，其中的VSEPR模型为___________；属于(填“极性”或“非极性”)___________分子。 (4)的分子结构如图所示，P原子的杂化方式为___________，分子中键与键的数目之比为___________；分子中P原子___________(填“能”或“不能”)满足8电子结构。 【答案】(1) D 、、、(任写一种，其他合理答案均可) (2)O、N属于同周期元素，O原子半径小于N，H-O键的键能大于H-N键的键能 (3) 四面体形 极性 (4) 4：1 不能 【详解】（1）①中心原子的价电子数为，带个单位负电荷，则中心原子的孤电子对数； ②中心原子的价层电子数为，空间结构为正四面体，中心原子采取杂化且无孤电子对，符合条件的短周期粒子有：、、、等（任写一种即可）； （2）与同周期，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径小于原子半径；原子半径越小，与原子形成的共价键键长越短，键能越大，因此键的键能大于键的键能；键能越大，分子越稳定，故分子比分子更稳定； （3）中中心原子的价层电子对数为，因此VSEPR模型为四面体形；的空间结构为三角锥形，分子中正、负电中心不重合，因此属于极性分子； （4）①中每个原子形成个键，无孤电子对，价层电子对数为，因此杂化方式为杂化； ②的结构中每个原子与个原子形成键，个共形成个键；每个双键中含个键和个键，共个键，因此键总数为；键总数为，键总数为，故键与键的数目之比为； ③每个P原子周围有3个单键和1个双键，价层电子数为个，因此原子不能满足电子结构。 17．（本题15分）NH3能与多种金属离子形成配合物。回答下列问题： (1)向盛有CuSO4溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色透明溶液，若加入乙醇将析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O。 ①[Cu(NH3)4]SO4•H2O中，Cu2+的配位数为 ______。 ②[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供 ______，NH3提供 ______。 ③加入乙醇的目的是 ______（填“增加”或“降低”）溶剂的极性。 ④在[Cu(NH3)4]2+中，键角：H—N—H ______（填“大于”“等于”或“小于”）NH3中键角H—N—H。 (2)[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，制备原理如下：2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。已知[Co(NH3)6]3+的空间结构如图所示，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，各相邻的NH3分子间的距离相等，中心离子Co3+位于八面体的中心，NH3分子到中心离子的距离相等（图中虚线长度相等），1 mol [Co(NH3)6]Cl3含有σ键的数目为 ______NA（阿伏加德罗常数的值用NA表示），若[Co(NH3)6]3+中两个NH3被Cl-替代，得到的[Co(NH3)4Cl2]2+有 ______种结构。 【答案】(1) 4 空轨道 孤电子对 降低 大于 (2) 24 2 【详解】（1）①[Cu(NH3)4]SO4•H2O中NH3为配体，则Cu2+的配位数为4。 ②[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+含有空轨道，N原子含有孤电子对，则形成配位键时，Cu2+提供空轨道，NH3提供孤电子对。 ③加入乙醇将析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O，则加入乙醇降低溶剂的极性。 ④[Cu(NH3)4]2+中N原子的孤电子对数为0，NH3中N原子的孤电子对数为1，孤电子对数越多，键角越小，[Cu(NH3)4]2+中的键角H—N—H大于NH3中键角H—N—H。 （2）[Co(NH3)6]3+含有6个N→Co配位键，配位键属于σ键，1个NH3中含有3个N—H键，所以1 mol [Co(NH3)6]Cl3含有σ键的数目为24NA；已知[Co(NH3)6]3+的空间结构如图所示，其中1～6处的小圆圈表示NH3分子，各相邻的NH3分子间的距离相等，中心离子Co3+位于八面体的中心，NH3分子到中心离子的距离相等（图中虚线长度相等），若其中两个NH3被Cl-替代，两个Cl-只能处于相邻或相对的位置，即得到的[Co(NH3)4Cl2]2+有2种结构。 18．（本题15分）化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题： (1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用催化剂的主要成分。 ①基态的最外层电子排布式为_______；基态N原子核外电子有_______种空间运动状态。 ②基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是_______。 ③在NH3、NF3分子中，键角_______键角(填“>”或“＜”)。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 ①NH3极易溶于水的原因是_______、_______。 ②NaHCO3分解得Na2CO3，的碳原子杂化轨道类型为_______，空间结构为_______。 ③常温下，乳酸[CH3CH(OH)COOH]，醋酸(CH3COOH)、碳酸(HOCOOH)的酸性依次减弱，根据键的极性对化学性质的影响分析，乳酸[CH3CH(OH)COOH]中是_______基团(填“推电子”或“吸电子”)，每个乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中有_______个手性碳原子。 【答案】(1) 5 O原子的价电子排布为2s22p4，N原子的价电子排布为2s22p3，N原子的2p轨道为半充满比较稳定，氮原子比氧原子难以失去电子 ＞ (2) NH3与H2O均是极性分子、相似相溶（或NH3与H2O反应） NH3与H2O分子间能形成氢键 sp2 平面三角形 吸电子 1 【详解】（1）①Fe的原子序数为26，其基态电子排布为。失去3个电子后，的电子排布为，最外层电子排布式为，基态N原子的电子排布为，共含有1+1+3=5个具有电子的轨道，核外电子有5种空间运动状态； ②O原子的价电子排布为2s22p4，N原子的价电子排布为2s22p3，N原子的2p轨道为半充满比较稳定，氮原子比氧原子难以失去电子，故氮元素的第一电离能大于氧元素的； ③在NH3、NF3分子中，中心N原子价层电子对数均为=4，均含有1个孤电子对，均为sp3杂化，电负性F＞H，NH3中成键电子对偏向N，NF3分子中成键电子对偏向F，成键电子对之间的斥力NH3＞NF3，H—N—H键角＞F—N—F键角， （2）①NH3极易溶于水的原因是：NH3与H2O均是极性分子、相似相溶，NH3与H2O分子间能形成氢键，NH3与H2O反应； ②H2CO3的结构式为，电离出1个H+生成，则中C原子形成3个键且不含孤电子对，杂化轨道类型为sp2杂化，的价层电子对数=3+=3，空间结构为平面三角形； ③常温下，乳酸[CH3CH(OH)COOH]，醋酸(CH3COOH)、碳酸(HOCOOH)的酸性依次减弱，根据键的极性对化学性质的影响，乳酸中对羧基有吸电子效应，使羧基中羟基的极性增强，更加容易断裂而电离出氢离子，酸性增强，因此是吸电子基团。手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，乳酸分子中与羟基相连的碳原子是手性碳原子，每个乳酸分子中有1个手性碳原子。 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 2 / 2 $