2020-2021 学年度高二化学苏教版（2019 ）选择性必修 2 专题4 分子空间结构与物质性质培优练习 一、单选题 1．卤族元素下列有关性质比较能用元素期律解释的是(
) A．酸性：HCl＜HBr＜HI B．热稳定性：HClO＞HBrO＞HIO C．熔沸点：Cl 2 ＜Br 2 ＜l 2
D．还原性：Cl - ＜Br - ＜I -
2．下列分子的空间构型为平面三角形的是（
）
A．PCl 3
B．BCl 3
C．NH 3
D．H 2 O 3．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是（
）
选项 化学式 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的立体构型 A 2-3SO
sp 2
正四面体形 三角锥形 B H 2 O sp 2
四面体形 V形 C NH 3
sp 3
三角锥形 平面三角形 D CH 4
sp 3
正四面体形 正四面体形 A．A B．B C．C D．D 4．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物甲的结构如图所示，且 W 与 X、Y、Z 均可形成电子数相等的分子，W 2 Z 常温常压下为液体。下列说法正确的（
）
A.YW 3 分子的空间构型为平面三角形
B．W 2 Z 的键角小于 YW 3 C．物质甲分子中存在 6个 σ键
D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 5．下列分子中，只有 σ键而没有 π键的是（
）
A．N 2
B．CH 4
C．CH 2 =CH 2
D．苯 6．化学用语在化学学科中作用非常重要，以下有关化学用语描述正确的是（
）
A．CO 2 的结构式：O-C-O B．氨气的空间结构：三角形 C．氯离子的结构示意图：
D．Na 2 S的电子式：
7．化合物 T 的结构如图所示。X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y元素是其所在主族唯一的非金属元素，Z 原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍。下列说法正确的是（
）
A．化合物 T 中各元素原子均达到 2 或 8 电子稳定结构
B．化合物 T 中 Y原子的杂化方式不同 C．简单离子半径：W＞Z
D．Y最高价氧化物对应的水化物是三元酸 8．现代无机化学对硫﹣氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其中如图是已经合成的最著名的硫—氮化合物的分子结构。下列说法正确的是（
）
A．该物质的分子式为 SN
B．该物质的分子中只含极性键
C．该物质的分子是极性分子
D．该物质与化合物 S 2 N 2 互为同素异形体 9．下列叙述中正确的是（
）
A．极性分子中不可能含有非极性键
B．离子化合物中不可能含有非极性键 C．非极性分子中不可能含有极性键
D．共价化合物中不可能含有离子键 10．下列不属于共价键成键因素的是（
）
A．形成共用电子对
B．成键原子的原子轨道在空间重叠 C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中 11．下列分子的空间构型是正四面体形的是（
）
①CH 4
②NH 3
③CF 4
④SiH 4
⑤C 2 H 4
⑥CO 2
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 12．下列说法正确的是（
）
①非极性分子中一定含有非极性键； ②s-sσ键与 s-pσ键的电子云形状相同； ③含有 π键的化合物与只含 σ键的化合物的化学性质不同； ④中心原子采取 sp 3 杂化的分子，其立体构型不一定是正四面体； ⑤氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内； ⑥3p 2 表示 3p 能级有两个轨道 A．③④⑤ B．①②③④⑤ C．②③④ D．②③④⑤⑥ 13．据报道，某星球大气中含有一种称为硫化羰（COS）的化合物，其分子结构与二氧化碳类似，能在氧气里燃烧。下列关于硫化羰的说法不正确的是（
）
A．二氧化碳是非极性分子，但硫化羰是极性分子
B．二氧化碳与硫化羰均无还原性 C．固体硫化羰是分子晶体
D．硫化羰分子中的三个原子处于同一直线上
14．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若 Z原子的 2p 能级上的电子数与最外层电子数相等，下列说法中错误的是（
）
A．X的最常见气态氢化物的水溶液显碱性
B．Z 的单质与氢气反应比 Y单质与氢气反应容易 C．最高价氧化物对应水化物的酸性 W比 Z 强
D．XW 3 的空间构型为三角锥形 15．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的 N(NO 2 ) 3 (如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是 108.1°，下列有关 N(NO 2 ) 3 的说法正确的是(
)
A．分子中 N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中 4 个氮原子共平面 C．该分子中的中心氮原子采用 sp 2 杂化
D．15.2g 该物质含有 3.612×10 23 个氧原子 二、填空题 16．(1)C 元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有含有手性碳原子且符合 sp 和sp 3 杂化方式的是__(填字母)。
a
b CH 4 c CH 2 =CClCH 3
d CH 3 CHBrC≡CH (2)某有机物的结构简式为 。该有机物分子中采取 sp 3 杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为____________。
(3)NH 4 Cl 中提供孤电子对的原子的轨道表示式为__，该物质中不含有__。
A 离子键
B 极性共价键
C 非极性共价键
D 配位键
E σ 键
F π 键
(4)“笑气”(N 2 O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知 N 2 O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则 N 2 O的电子式可表示为__，其分子空间构型是__形。
17．按要求填空：
（1）元素周期表中，电负性最大的元素是___(填元素符号)，其氢化物为___酸（填“强”、“中强”“弱”）。
（2）以下是一些原子的 2p 能级和 3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有___(填序号，下同)，违反洪特规则的有___。
（3）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。根据价层电子对互斥理论，预测ClO 3的 VSEPR 模型___形，空间构型为___形。
18．有机物 X是合成治疗癌症药物的中间体，其合成部分路径如下：
请回答下列问题：
(1)下列有关 X的说法正确的是_______ 。
A 用酸性高锰酸钾溶液可鉴别化合物 X与 B B X属于芳香烃 C X可发生还原反应 D X分子中含有一个手性碳原子
(2)由B制备X的过程中，有副产物C(分子式为C 19 H 18 O 4 )生成，则C的结构简式为____。
(3)写出苯甲酸
的一种含有苯环的同分异构体的结构简式________。
(4)写出 A生成 B 反应的化学方程式________。
(5)写出 X与 NaOH溶液反应的化学方程式________。
19．Cu 3 N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
(1)Cu 位于周期表中的位置为______，Cu 原子的基态外围电子排布式为)______；NF 3的分子立体构型是______。类比 NH 3 ·H 2 O表示出代表性分子 NH 4 F含有的氢键______。
(2)Cu 3 N在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成 Cu 2+ 和 Cu，其反应的离子方程式______ (3)已知：CuO在高温下会分解成 Cu 2 O，试从洪特规则角度解释其原因______ (4)写出 N 2 O的等电子体的阴离子______(1 个)。
(5)在 Cu 的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛(CH 3 CHO)，乙醛分子中 H—C=O的键角______(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的 H—C—O的键角。
20．金属镍在工业上应用广泛，请回答下列问题。
(1) Ni 是元素周期表中第 28 号元素，第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是____(用元素符号表示)。
(2) 过渡金属配合物 Ni(CO) n 的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为 18，则n=____。与 CO互为等电子体的阴离子是____(只写一种)，CO分子内 σ键与 π键个数之比为____。1mol Ni(CO) n 中含 σ键为____ mol。
(3) 甲醛(H 2 C=O)在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH 3 OH)。甲醛分子内 C 原子的杂化方式为____，甲醇分子内的 O—C—H键角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的 O—C—H键角。
三、 综合题 题 21．已知 X、Y、Z、W、Q、R 为前四周期的五种元素，且只有 R 为金属元素。X原子
是元素周期表中半径最小的原子；Y 原子的电子占据 2 个能层且原子中成对的电子数是未成对电子数的 2 倍；Z的基态原子中有 7 种运动状态不同的电子；W元素在地壳中含量最多；Q是元素周期表中电负性最大的元素；R + 离子的核外电子占据 3个能层且完全充满电子。回答下列问题：
(1)R 的基态原子的价层电子轨道表示式为：___________ (2)Y、Z、W、Q元素的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)___________ (3)Z 2 Q 2 分子中 Z 的杂化方式为：___________ ；1mol Z 2 Q 2 分子有___________ molσ键 (4)ZW-2 的空间结构为：___________
(5)2019 年《Science》杂志报道了制取 X 2 W 2 的绿色方法，原理如图所示
①X膜为选择性___________离子交换膜(填“阴”、“阳”) ②每生成 1 mol X 2 W 2 电极上流过___________mole -
③用该电池电解一定浓度 R 元素的硫酸盐溶液(电解池电极为惰性电极)，写出阴极可能的电极反应式：___________ 22．I、钴的合金及其配合物用途非常广泛。
(1)Co 3＋ 基态核外电子排布式为________。
(2)一种 Pt、Co 金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂，其晶胞结构如图所示，该金属间化合物的化学式为________。
(3) BNCP 可用于激光起爆器等，BNCP可由 HClO 4 、CTCN、NaNT共反应制备。
①ClO 4的空间构型为________ (用文字描述)。
②CTCN 的化学式为[Co(NH 3 ) 4 CO 3 ]NO 3 ，与 Co(Ⅲ)形成配位键的原子是________ (已知2-3CO 的结构式为 )。
③NaNT 可由 (双聚氰胺)为原料制备。双聚氰胺中碳原子杂化轨道类型为________，1 mol 该分子中含 σ键的数目为________。
II、研究表明，利用 FeCl 2 、NH 4 H 2 PO 4 、Li 2 CO 3 和苯胺( )制备的磷酸亚铁锂(LiFePO 4 )可用作电池的正极材料。
(1) N、P、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为________。
(2)与2-3CO 互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(3)苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的沸点高于甲苯，其原因是__________________。
23．氨硼烷(NH 3 BH 3 )含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：
(1)H、B、N中，原子半径最大的是______。在第二周期中，第一电离能介于 B 和 N之间的有______种元素。
(2)NH 3 BH 3 分子中，N—B 化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH 3 BH 3 +6H 2 O=3NH 3 +3-3 6B O +9H 2 ，3-3 6B O 的结构如图所示：；
在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由______变为______。
(3)NH 3 BH 3 分子中，与N原子相连的H呈正电性(H δ+ )，与B原子相连的H呈负电性(H δ- )，电负性大小顺序是______。与 NH 3 BH 3 互为等电子体的分子是_____。
24．铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态 Fe 2+ 的简化电子排布式为______________________。
(2)FeCl 3 的熔点为 306℃，沸点为 315℃，FeCl 3 的晶体类型是_________。FeSO 4 常作净水剂和补铁剂，2-4SO 的立体构型是_____。
(3)实验室用 KSCN溶液、苯酚( )检验 Fe 3+ 。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(4)羰基铁[Fe(CO) 5 ]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO) 5 分子中_______molσ键，与 CO互为等电子体的离子是________(填化学式，写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图 1 所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图 2 所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为 ρg·cm -3 ，N A 代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与 Fe 2+ 紧邻且等距离的 Fe 2+ 数目为________；Fe 2+ 与O 2- 最短核间距为_________cm。
25．A、B、C、D、E 代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物 DA 2 和 DA 3 ；工业上电解熔融 C 2 A 3 制取单质 C；B、E 除最外层均只有2 个电子外，其余各层全充满，E 位于元素周期表的 ds区。回答下列问题：
(1)B、C中电负性较大的是___________，基态D原子价电子的排布图_________________，DA 2 分子的 VSEPR 模型是___________，H 2 A比 H 2 D熔沸点高得多的原因____________________________。
(2)实验测得 C 与氯元素形成化合物的实际组成为 C 2 Cl 6 ，其球棍模型如图所示。已知
C 2 Cl 6 在加热时易升华，与过量的 NaOH溶液反应可生成 Na[C(OH) 4 ]。
①C 2 Cl 6 属于___________晶体(填晶体类型)，其中 C原子的杂化轨道类型为___________杂化。
②[C(OH) 4 ]－ 中存在的化学键有________________________。
③工业上制备的 B 单质是熔融 B 的氯化物，而不是电解 BA原因是___________________________。
(3)B、C 的氟化物晶格能分别是 2957kJ·mol -1 、5492kJ·mol -1 ，二者相差很大的原因是______。
(4)D与 E 所形成化合物晶体的晶胞如图 2 所示。
①在该晶胞中，E 的配位数为________________________。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图 2 晶胞中，原子坐标 a 为(0,0,0)；b 为(1/2，0，1/2)；c 为(1/2，1/2,0)，则 d 原子的坐标 参数为________________________。
③已知该晶胞的密度为 ρg/cm 3 ，则其中两个 D原子之间的距离为_______pm(N A 为阿伏伽德罗常数，列出计算式即可)
参考答案 1．D2．B3．D4．B5．B6．D7．B8．C9．D10．D11．B12．A13．B14．B15．D 16．d
O＞N＞C
CF
直线
17．F
弱
①
③⑥
四面体
三角锥
18．CD
+2NaOH2H OΔ
+2NaBr
+NaOH +
19．第四周期第 IB族
3d 10 4s 1
四面体
N—H···F
2Cu + =Cu 2+ +Cu
Cu + 价电子排布式为 3d 10 ，为全充满结构，能量较低，较稳定
-3N 或(SCN - )
大于
20．C
4
CN－
1∶2
8
sp 2
小于
21．
C<O<N<F
sp 2
3
V形
阳
2
Cu 2+ +2e -
=Cu
2H + +2e - =H 2 ↑
22．[Ar]3d 6 或1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6
Pt 3 Co
正四面体
N和O
sp 2 、sp
9N A
O＞N＞P
SO 3 、BF 3 、BCl 3
苯胺分子之间存在氢键
23．B
3
配位
N
sp 3
sp 2
N＞H＞B
C 2 H 6 (CH 3 CH 3 )
24．[Ar]3d 6
分子晶体
正四面体形
N＞O＞S
sp 2 杂化
10
CN﹣ 或 2-2C
3：1
12
本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
3A36ρN
25．铝(或 Al)
平面三角形
水分子间存在氢键
分子
sp 3
极性共价键、配位键(或共价键、配位键)
熔融 MgCl 2 融能导电，可电解；MgO熔点高，电解能耗大
Al 3+ 比 Mg 2+电荷高、半径小，AlF 3 的晶格能比 MgCl 2 大得多
4
(1，1/2，1/2)
22× 34 97AN ×10 10