精修版高中化學(xué)蘇教版選修3作業(yè)： 專題4第一單元 分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì) 作業(yè) Word版含解析

精品資料基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1在分子中，四個(gè)原子處在同一平面上，C原子采用的雜化軌道是()Asp Bsp2Csp3 D其他形式雜化解析：選B。根據(jù)題給信息，分子的四個(gè)原子處在同一平面上，推導(dǎo)出C原子采用的雜化軌道是sp2。C原子采用sp雜化軌道，將得到直線形分子，采用sp2 雜化軌道，將得到平面三角形分子，采用sp3雜化軌道，將得到正四面體構(gòu)型的分子。2下列分子中：(1)CCl4、(2)NH3、(3)CH4、(4)CO2、(5)N2、(6)H2S、(7)SO2、(8)CS2、(9)H2O、(10)HF，含有極性鍵的非極性分子是()A(2)(3)(4)(5)(8) B(1)(3)(4)(5)(8)C(1)(3)(4)(8) D以上均不對(duì)解析：選C。(1)CCl4、(3)CH4、(4)CO2、(8)CS2四種分子中均含有極性鍵，但因它們的正、負(fù)電荷重心重合，所以均為非極性分子。3下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()ACO2與SO2 BCH4與NH3CBeCl2與BF3 DC2H2與C2H4解析：選B。A項(xiàng)中CO2為sp雜化，SO2為sp2雜化，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)中均為sp3雜化，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中BeCl2為sp雜化，BF3為sp2雜化，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中C2H2為sp雜化，C2H4為sp2雜化，D項(xiàng)錯(cuò)。4用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的空間結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是()A直線形；三角錐形 BV形；三角錐形C直線形；平面三角形 DV形；平面三角形解析：選D。H2O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為2，故分子構(gòu)型為V形；BF3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，無孤電子對(duì)，故分子構(gòu)型為平面三角形。5NH3、H2O、CH4三分子中鍵角的大小順序正確的是()ANH3>H2O>CH4 BCH4>NH3>H2OCH2O>CH4>NH3 DH2O>NH3>CH4解析：選B。NH3、H2O、CH4分子的價(jià)電子對(duì)排布均為正四面體型，價(jià)電子對(duì)間的夾角按理應(yīng)為109.5°，由于NH3分子有一對(duì)孤電子對(duì)，H2O分子有兩對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)有較大的斥力，使成鍵電子對(duì)之間的夾角減小。所以三個(gè)分子的鍵角從大到小的順序是CH4>NH3>H2O。6根據(jù)等電子原理判斷，下列說法中錯(cuò)誤的是()AB3N3H6分子中所有原子均在同一平面上BB3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)CH3O和NH3是等電子體，均為三角錐形DCH4和NH是等電子體，均為正四面體結(jié)構(gòu)解析：選B。等電子原理是指具有相同價(jià)電子數(shù)(指全部電子總數(shù)或價(jià)電子總數(shù))和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征。苯是B3N3H6的等電子體，因此，它們的結(jié)構(gòu)相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在雙鍵，存在大鍵，因此，B錯(cuò)誤。H3O和NH3是等電子體，NH3是三角錐形，則H3O也是三角錐形。CH4和NH是等電子體，CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，所以NH也是正四面體結(jié)構(gòu)。7下列敘述正確的是()ANH3是極性分子，分子中N原子處在3個(gè)H原子所組成的三角形的中心BCCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心CH2O是極性分子，分子中O原子不處在2個(gè)H原子所連成的直線的中央DCO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央解析：選C。本題主要考查常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型。NH3是三角錐形的立體極性分子，A錯(cuò)；CCl4是以C原子為中心的正四面體形結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)；CO2是C原子在2個(gè)O原子中央的直線形分子，D錯(cuò)；而水分子是O在兩個(gè)H中間的“V”形分子，即，故選C。8下列說法中正確的是()APCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)榱自邮且詓p2雜化的結(jié)果Bsp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C凡中心原子采取sp3雜化的分子，其價(jià)層電子對(duì)互斥模型都是正四面體形DAB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形解析：選C。PCl3分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(53×1)/24，因此PCl3分子中磷原子采用sp3雜化，sp3雜化軌道是原子最外電子層上的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道。sp3雜化所得到的空間構(gòu)型應(yīng)為正四面體形，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤電子對(duì)占據(jù)，則構(gòu)型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐形，H2O分子是V形。AB3型分子如果中心原子呈sp2雜化，就是平面三角形分子；如果中心原子呈sp3雜化，就是三角錐形分子。9有一種AB2C2型分子，在該分子中A為中心原子。下列關(guān)于該分子的空間結(jié)構(gòu)和極性的說法中，正確的是()A假設(shè)為平面四邊形，則該分子一定為非極性分子B假設(shè)為四面體形，則該分子一定為非極性分子C假設(shè)為平面四邊形，則該分子可能為非極性分子D假設(shè)為四面體形，則該分子可能為非極性分子解析：選C。本題考查了分子極性與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 101919年， Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。(1)根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是_和_；_和_。(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如：由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO互為等電子體的分子有_、_；這些等電子體的微粒構(gòu)型為_形。(3)CS2、BeCl2(g)、NO具有相同的通式：AX2，它們的價(jià)電子總數(shù)都是16，因此，它們的結(jié)構(gòu)與由第2周期兩元素組成的_分子的結(jié)構(gòu)相同，微粒呈_形，中心原子采取_雜化軌道。(4)CO、NO等微粒具有相同的通式：_，它們的總價(jià)電子數(shù)都等于_，因此，它們與由第 A 族兩元素組成的_分子結(jié)構(gòu)有相同，呈_形，中心原子都采取_雜化。解析：根據(jù)等電子原理分析。答案：(1)N2COCO2N2O(2)O3SO2V(3)CO2直線sp(4)AX324SO3平面三角sp2 11元素X和Y屬于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%；元素X和元素Y可以形成兩種化合物，在這兩種化合物中，X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和60%。(1)在X和Y兩種元素形成的化合物中：X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化合物的化學(xué)式為_；該分子的中心原子發(fā)生_雜化，分子構(gòu)型為_。X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式為_；該分子的中心原子發(fā)生_雜化，分子構(gòu)型為_。(2)由元素X、Y和氫三種元素形成的化合物常見的有兩種，其水溶液均呈酸性，試分別寫出其分子式：_、_，兩種酸的陰離子分別為_和_，其立體構(gòu)型分別為_和_。(3)在由氫元素與X元素形成的化合物中，含有非極性鍵的是_(寫分子式)，分子構(gòu)型為V形的是_(寫分子式)。解析：本題綜合考查元素推斷、軌道雜化以及分子構(gòu)型和物質(zhì)性質(zhì)。根據(jù)氫化物化學(xué)式H2X，知×100%88.9%。可推知，X的相對(duì)原子質(zhì)量為16，則X為O，Y為S，則其氧化物為SO2、SO3，形成的酸分別為H2SO3和H2SO4，對(duì)應(yīng)的酸根陰離子分別為SO和SO。對(duì)于各種微粒的空間構(gòu)型，如SO2、SO3、SO和SO，可依據(jù)步驟依次判斷如下：SO2SO3SOSO價(jià)層電子對(duì)數(shù)3344鍵數(shù)2334孤電子對(duì)數(shù)1010雜化軌道3344立體構(gòu)型V形平面三角形三角錐形正四面體形氧元素與氫元素形成的化合物可能為H2O或H2O2，其中H2O分子為 V形，H2O2分子中存在非極性鍵“OO”。答案：(1)SO2sp2V形SO3sp2平面三角形(2)H2SO3H2SO4SOSO三角錐形正四面體形(3)H2O2H2O能力提升12有A、B、C、D、E五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20。其中D、E是金屬元素；A與E屬同一主族，且最外層只有1個(gè)電子，其中A的原子核內(nèi)沒有中子，E單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)并伴有一定的燃燒現(xiàn)象；D原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相同，且次外層具有8個(gè)電子；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；B原子的最外層電子數(shù)是奇數(shù)，其單質(zhì)在常溫下為難以液化的氣體。請(qǐng)推斷并回答：(1)AE的元素符號(hào)分別為A_、B_、C_、D_、E_。(2)B單質(zhì)的電子式為_。(3)在這五種元素之中，A與C組成的具有共價(jià)鍵的三原子分子是_，A與B形成的具有極性鍵的四原子分子是_，這兩種分子組成的物質(zhì)互相_(填“溶解”或“不溶解”)，原因是_。解析：A最外層有1個(gè)電子且核內(nèi)沒有中子，知為氫元素；E與A同主族，且原子序數(shù)小于20，知為鈉、鉀中的一種，又因E單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)并伴有燃燒現(xiàn)象，知為鉀元素；D原子次外層有8個(gè)電子，即D核外至少有3個(gè)電子層。又因電子層數(shù)等于最外層電子數(shù)，加之原子序數(shù)又小于20，故D為鋁元素；C最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，C只能是氧元素；B的原子序數(shù)小于C的，最外層電子數(shù)是奇數(shù)且形成氣體，故為氮元素，氮?dú)怆y液化符合題意。答案：(1)HNOAlK(2) (3)H2ONH3溶解二者都是極性分子組成的物質(zhì)，相似相溶13(2014·蘇州高二檢測(cè))氮可以形成多種離子，如N3、NH、N、NH、N2H、N2H等，已知N2H與N2H是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的，類似于NH，因此有類似于NH的性質(zhì)。(1)寫出N2H在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式：_。(2)NH的電子式為_。(3)N有_個(gè)電子。(4)寫出兩種由多個(gè)原子組成的含有電子數(shù)與N相等的物質(zhì)的化學(xué)式：_。(5)等電子體的微粒往往具有相似的結(jié)構(gòu)，試預(yù)測(cè)N3的構(gòu)型為_。(6)據(jù)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家卡爾·克里斯特于1998年11月合成了一種名為“N5”的物質(zhì)，由于其具有極強(qiáng)的爆炸性，又稱為“鹽粒炸彈”。迄今為止，人們對(duì)它的結(jié)構(gòu)尚不清楚，只知道“N5”實(shí)際上是帶正電荷的分子碎片，其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，5個(gè)N排成V形。如果5個(gè)N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)NN鍵。則“N5”分子碎片所帶電荷是_。解析：(1)聯(lián)想NH與堿溶液反應(yīng)的離子方程式，可寫出該反應(yīng)的離子方程式：N2H2OH=N2H42H2O。(2)NH的電子式為。(3)N有7×3122個(gè)電子。(4)與N互為等電子體的微粒有N2O、CO2等。(5)互為等電子體的物質(zhì)具有相似的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，故N的空間構(gòu)型為直線形。(6)由題意可以寫出該分子碎片的結(jié)構(gòu)式為，故該分子碎片帶一個(gè)單位正電荷。答案：(1)N2H2OH=N2H42H2O(2) (4)N2O、CO2(合理即可) (5)直線形(6)一個(gè)單位正電荷