选择性必修 2 第二章 第二节 分子的空间结构 测试题 榆次一中 李金虎 一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题 4 分，共 40 分） 1． 用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3 的立体结构，两个结论都正确的是(　　) A．直线形；三角锥形 B．V 形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V 形；平面三角形 2． 下列分子中的中心原子杂化类型相同的是(　　) A．CO2 与 SO2 B．CH4 与 NH3 C．BeCl2 与 BF3 D．C2H4 与 C2H2 3． 若 ABn 的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说 法正确的是(　　) A．若 n＝2，则分子的立体结构为 V 形 B．若 n＝3，则分子的立体结构为三角锥形 C．若 n＝4，则分子的立体结构为正四面体形 D．以上说法都不正确 4． 氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的空间结构为平面三角形， 则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(　　) A．直线形　sp 杂化　　　　 B．V 形　sp2 杂化 C．三角锥形　sp3 杂化 D．平面三角形　sp2 杂化 5． 短周期元素 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大。W 是宇宙中最丰富的元素，W2X 是维持生命 过程的必需物质，WY 可用于玻璃的刻蚀，ZX2 是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物 ZY4 是气体。下列说法错误的是(　　) A．Y 的第一电离能在四种元素中最大 B．W2X 和 ZX2 的中心原子分别为 sp3 和 sp2 杂化 C．W2X 的沸点高于 W2Z 的沸点 D．ZY4 分子中原子均为 8 电子结构 6． 缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到 8，H 原子达到 2 所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是(　　) A．NH3、BF3、BF 中只有 BF3 是缺电子化合物 B．BF3、BF 中心原子的杂化方式分别为 sp2、sp3 C．BF3 与 NH3 反应时有配位键生成 D．BF 的键角小于 NH3 1 7．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体 SF5—CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热 最高的气体。关于 SF5—CF3 的说法正确的是(　　) A．分子中有 σ 键也有 π 键 B．所有原子在同一平面内 C．CF4 与 CH4 都是正四面体结构 D．0.1molSF5—CF3 分子中电子数为 8mol 8． 膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷 化氢。它的分子构型是三角锥形。则下列关于 PH3 的叙述正确的是(　　) A．PH3 分子中有未成键的孤电子对 B．PH3 是空间对称结构 C．PH3 是一种强氧化剂 D．PH3 分子中的 P—H 键间夹角是 90° 9． 最新发现 C3O2 是金星大气的成分之一，化学性质与 CO 相似。C3O2 分子中不含环状结构且每个 原子均满足 8 电子稳定结构。下列叙述错误的是(　　) A．元素的第一电离能：O>C B．3p 轨道上有 1 对成对电子的基态 X 原子与基态 O 原子的性质相似 C．C3O2 中 C 原子的杂化方式为 sp3 D．C3O2 分子中 σ 键和 π 键的个数比为 1∶1 10． 第Ⅴ A 族元素的原子 R 与 A 原子结合形成 RA3 气态分子，其立体结 构呈三角锥形。 RCl5 在 气态和液态时，分子结构如右图所示，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°几种 C．RCl5 受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的 RCl3 D．分子中 5 个 R—Cl 键键能不都相同 二、填空题（本题包括 5 个小题，共 60 分） 11．(12 分)试回答下列问题： (1)指出下列分子或离子的空间构型：PO43-___________；CS2____________。 (2)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有 1 个碳原子和 3 个氢原子。请依据如图 所示的两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A____________；B____________。 2 A B (3)按要求写出 由第 2 周期非金属主族元素原子构成的分子的化学式： 平面三角形分子__________，三角锥形分子__________，正四面体形分子__________。 (4)下列微粒中键角由大到小的顺序为____________(填序号)。 ①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO32- ⑤H3O+ 12．(12 分)已知 H2O2 分子的结构如图所示，H2O2 分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的 书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为 93°52′，而两个 O—H 键与 O—O 键的夹 角均为 96°52′。 试回答： (1)H2O2 分子的电子式是______________，结构式是_____________。 (2)H2O2 分子是含有________键和_________键的_______(填“极性”或“非极性”)分子。 (3)H2O2 难溶于 CS2，简要说明理由：__________________________________________。 13．(12 分)如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题： (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_____，做出该判断的主要理由是____________________。 (2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是________(填序号)。 ① 单键； ②双键； ③ σ 键； ④ π 键； ⑤ σ 键和 π 键。 (3)甲醛分子中 C—H 键与 C—H 键间的夹角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出现该现象的主要 原因是 。 14．(12 分)在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二 氧化硅、富勒烯、含铬物质等。 (1)Fe3＋在基态时，价电子排布式为 。 (2)KNO3 中 NO 的空间结构为________，写出与 NO 互为等电子体的另一种阴离子的化学式： ____________。 (3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中 S 原子的杂化方式是________；组成中 C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。 3 (4) 富 勒 烯 (C60) 的 结 构 如 图所示，该物质能与氯 气反应形成 C60Cl10 分子，1 mol C60Cl10 分子中含有碳碳单键的数目为________。 15．(12 分) (1)AsCl3 分子的空间结构为___________，其中 As 的杂化轨道类型为________。 (2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。 (3)在硅酸盐中，SiO 四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状 四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中 Si 原子的杂化轨道类型为_ _______，Si 与 O 的原子数之比为______，化学式为______。 1. 答案：D 解析：H2S 与 H2O 类似，中心原子 S 上有 2 对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将 H 和孤电子对相间排列，H2S 分子构型呈 V 形；BF3 分子的中心原子 B 上无孤电子对，当分子构型呈 平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。故选 D。 2. 答案：B 解析： CO2 中 C 原子为 sp 杂化，SO2 中 S 原子为 sp2 杂化，故两分子中的中心原子杂化类型不相同， A 项不正确。CH4 中 C 原子为 sp3 杂化，NH3 中 N 原子也为 sp3 杂化，两分子中的中心原子杂化类型 相同，故 B 项正确。C 选项中 BeCl2 中 Be 原子为 sp 杂化，BF3 中 B 原子为 sp2 杂化，不符合题意。 C2H4 中 C 原子为 sp2 杂化，C2H2 中 C 原子为 sp 杂化，两分子中的中心原子杂化类型不相同，故 D 项不正确。 3. 答案：C 解析：若中心原子 A 上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当 n＝2 时，分子的 立体结构为直线形；当 n＝3 时，分子的立体结构为平面三角形；当 n＝4 时，分子的立体结构为正 四面体形。4. 答案：A 解析：氮的最高价氧化物为 N2O5，根据 N 元素的化合价为＋5 和原子组成可知，阴离子为 NO、阳 离子为 NO，NO 中 N 原子形成了 2 个 σ 键，孤电子对数目为 0，所以杂化类型为 sp，空间结构为直 4 线形，故 A 项正确。 5. 答案：D 解析：W 是宇宙中最丰富的元素，则 W 是 H；W2X 是维持生命过程的必需物质，则 X 为 O；WY 可用于玻璃的刻蚀，则 WY 为 HF，Y 为 F；ZX2 是酸雨的主要形成原因之一，且 Z 的原子序数比 Y 大，则 Z 为 S；综上所述，W、X、Y 和 Z 分别为 H、O、F、S。一般规律：非金属性越强，第一电 离能越大，第Ⅱ A 族、第Ⅴ A 族元素的第一电离能比同周期相邻元素大，因此 F 的第一电离能在 四种元素中最大，A 正确；H2O 中 O 的价层电子对数为 2＋＝4，SO2 中 S 的价层电子对数为 2＋＝ 3，因此 H2O 和 SO2 的中心原子分别为 sp3 和 sp2 杂化，B 正确；O 和 S 属于同主族元素，但 H2O 分 子间存在氢键，而 H2S 分子间不存在氢键，因此 H2O 的沸点高于 H2S 的沸点，C 正确；SF4 中，S 的最外层电子数为 10，D 错误。 6. 答案：D 解析： NH3 电子式为 ，符合路易斯结构，BF3 电子式为 6，不符合路易斯结构，BF 电子式为 ，B 原子价层电子数为 ，只有 BF3 是缺电子化合物，故 A 正确；BF3 中 心 B 原子价层电子对数为 3＋×(3－1×3)＝3，为 sp2 杂化；BF 中心 B 原子价层电子对数为 4＋×(3＋1 －4×1)＝4，为 sp3 杂化，故 B 正确；BF3 与 NH3 反应时，NH3 中 N 原子有孤电子对，BF3 中 B 原子 有空轨道，可生成配位键，故 C 正确；BF 和 NH3 的中心原子均为 sp3 杂化，BF 中心原子无孤电子 对，NH3 有一对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，孤电子对对成键电子的斥力增大，键角减小 ， 则