河南省信阳一高学年高二下期暑假化学自学自测考点专练分子的立体构型解析版.docx
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河南省信阳一高学年高二下期暑假化学自学自测考点专练分子的立体构型解析版
河南省信阳一高2015-2016学年高二下期暑假化学自学自测考点专练:
分子的立体构型(解析版)
1、下列分子的空间构型为三角锥形的是( )
A.CO2B.H2OC.NH3D.H2
【答案】C
【解析】键角影响多原子分子的空间构型。
二氧化碳分子中两个碳氧键(C=O)间的键角为180°,二氧化碳分子呈直线形。
水分子由三个原子组成,分子中也含有两个共价键,但两个氢氧键(H—O)间的键角为104.5°,所以水分子不是直线形而是V形。
氨分子中两个氮氢键(N—H)间的键角为107.3°,三个氮氢键在空间排布,形成三角锥形。
2、下列分子中心原子是sp2杂化的是()
A.PBr3B.CH4C.BF3D.H2O
【答案】C
【解析】
3、在白磷(P4)分子中,4个P原子分别处在正四面体的四个顶点,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷的说法正确的是( )
A.白磷分子的键角为109°28′B.分子中共有4对共用电子对
C.白磷分子的键角为60°D.分子中有6对孤对电子
【答案】C
【解析】
4、氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B.NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成四个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
【答案】C
【解析】NH3、CH4都采用sp3杂化形式,二者的不同在于NH3杂化后的四个轨道中有三个成键,另有一个容纳孤电子对,而CH4杂化后的四个轨道全部用于成键,这样会导致二者的空间构型有所不同。
5、下列是几种常见有机物的比例(填充)模型,其中可以表示溴乙烷的是()
ABCD
【答案】C
【解析】
6、实验室测定铁的含量可用络合剂邻二氮菲(
),它遇Fe2+形成红色配合物,结构如下图,下面说法不正确的是( )
A.邻二氮菲中C和N均采用sp2杂化
B.该红色配离子中配位数为6
C.铁与氮之间的化学键为离子键
D.邻二氮菲中所有原子共平面
【答案】C
【解析】根据题中所给出的信息分析,铁与氮之间的化学键为配位键。
7、铁强化酱油中加有NaFeEDTA,其络离子结构如右图,则Fe3+的配位数为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】D
【解析】与铁相连的原子有N和O,其中N已形成三根键,故N与Fe之间为配位键;O-也为饱和的化学键,若与铁相连,则只能为配位键。
8、已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为()
A.直线形B.平面正方形C.正四面体形D.正八面体形
【答案】C
【解析】Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,因此[ZnCl4]2-的空间构型为正四面体形。
9、下列推断正确的是()
A.BF3为三角锥形分子
B.NH4+的电子式为
,离子呈平面正方形结构
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s—pσ键
D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成C—Hσ键
【答案】D
【解析】BF3为平面三角形,NH
为正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢的1s轨道重叠,形成4个s-sp3σ键。
10、下列说法中正确的是()
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道
C.中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形
【答案】C
【解析】PCl3分子中心磷原子上的价电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+
=4,因此PCl3分子中磷原子以sp3杂化,选项A错误;sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来,形成能量相等、成分相同的4个轨道,故选项B错误;一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间构型为四面体形,如甲烷分子,但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据,则构型发生变化,如NH3、PCl3分子是三角锥形,H2O分子是V形,故选项D错误,C正确。
11、用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( )
A.正四面体形B.V形C.三角锥形D.平面三角形
【答案】D
【解析】SO3中中心原子S的孤电子对数=1/2(6-3×2)=0,没有孤对电子,只有3对σ键电子对,故其分子构型为平面三角形。
12、下列化学反应:
①H++OH-===H2O,②2H2+O2
2H2O,③HCl+NH3===NH4Cl,④BaCl2+(NH4)2SO4===BaSO4↓+2NH4Cl,⑤Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,⑥NaNH2+H2O===NaOH+NH3,在它们反应时没有配位键形成的是()
A.①②④⑤⑥B.②④⑤⑥C.②④⑤D.②
【答案】A
【解析】由各化学反应中各物质的结构可知①②⑤⑥中各物质均不含有配位键,④中虽然NH4+中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有配位键的形成。
只有③中由于生成NH4+而形成配位键。
13、OF2分子的中心原子采用的杂化方式是( )
A.sp2B.sp1C.sp3D.spd3
【答案】C
【解析】在OF2中,氧原子采用sp3杂化方式形成4个杂化轨道,其中有2对孤电子对,另外2个单电子和2个氟原子形成σ键。
14、既有离子键又有共价键和配位键的化合物是()
A.NH4NO3B.NaOHC.H2SO4D.H2O
【答案】A
【解析】碱和盐中金属阳离子与氢氧根、酸根之间通过离子键相结合,含氧酸根内有共价键,在我们中学所学的复杂离子中主要有NH
、H3O+内存在配位键,而配和物都是共价化合物,所以都不含离子键。
15、某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是()
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位
【答案】C
【解析】
16、某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓硫酸、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷,并检验反应的部分副产物和探究溴乙烷的性质。
(一)溴乙烷的制备及产物的检验:
设计了下图装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出.请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)仪器A中除了加入上述物质外,还需加入________。
(2)上述反应的副产物还可能有:
乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等
①检验副产物中是否含有溴化氢:
熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.B、C中应盛放的试剂分别是________、________(填写字母)
a.苯b.水c.NaOH溶液d.硝酸银溶液
②检验副产物中是否含有乙醚:
通过红外光谱仪鉴定所得产物中含有“-CH2CH3”基团,来确定副产物中存在乙醚.该同学的方案________(选填“正确”或“不正确”),理由是________________;
(3)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,正确方法是___________;(填字母)
a.用KI溶液洗涤b.用水洗涤
c.用CCl4萃取d.用亚硫酸钠溶液洗涤
(二)溴乙烷性质的探究:
某同学用右下图装置(铁架台、酒精灯等未画出)来探究溴乙烷的性质(已知NaBr+H2SO4(浓)
NaHSO4+HBr↑)。
(1)在试管中加入10mL6mol/LNaOH水溶液和5mL溴乙烷,水浴加热,当观察到___________现象时,表明溴乙烷与NaOH水溶液已完全反应,该反应的化学方程式为______________;
(2)在试管中加入10mL饱和NaOH乙醇溶液和5mL溴乙烷,水浴加热,为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,需要检验的是______________。
【答案】
(一)
(1)碎瓷片或沸石
(2)①ad②不正确溴乙烷中也含乙基
(3)d
(二)
(1)液体不分层CH3CH2Br+NaOH
CH3CH2OH+NaBr
(2)生成的气体(或乙烯)
【解析】解:
(一)
(1)仪器A中除加入上述反应混合物外,为防止暴沸需要加入少量碎瓷片或沸石;
(2)①检验溴化氢,可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验,但先要除去混有的有机物,所以,将混合物通过有机溶剂,再通入硝酸银溶液或石蕊溶液,故答案为a和d;②由于溴乙烷中也含乙基,故该同学的判断不正确;
(3)a.除去溴乙烷中的少量杂质Br2,加KI会引入碘单质杂质,故a错误;
b.溴更易溶解在溴乙烷中,无法用水洗涤,故b错误;c.溴和溴乙烷均能溶解在四氯化碳中无法萃取,故c错误;d.加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应,故d正确;故选d;
(二)
(1)因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层,故液体不分层时,说明溴乙烷反应较完全,故答案为:
液体不分层;
(2)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,需要检验的是生成的气体(或乙烯),特别注意检验乙烯产物前要先排除乙醇的干扰。
17、选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上.
A.萃取分液法 B.加热分解法 C.结晶法D.分液法 E.蒸馏法 F.过滤法
(1)分离饱和食盐水与沙子的混合物.
(2)从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾.
(3)分离水和汽油的混合物.
(4)分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物.
(5)从碘的水溶液里提取碘.
【答案】
(1)F;
(2)C;
(3)D;
(4)E;
(5)A.
【解析】解:
(1)泥沙不溶于水,分离不溶物和溶液可用过滤的方法,故答案为:
F;
(2)KNO3和NaCl都易溶于水,KNO3的溶解度随温度变化较大,可用结晶法分离,故答案为:
C;
(3)水和汽油互不相溶,可用分液的方法分离,故答案为:
D;
(4)四氯化碳(沸点76.75℃)和甲苯(沸点110.6℃)相溶,且沸点相差较大,可通过蒸馏分离,故答案为:
E;
(5)碘易溶于有机溶剂,可通过萃取方法分离,然后分液,故答案为:
A.
18、已知:
某温度时,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(
)=1.1×10-12,试求:
(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在0.010mol·L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小。
【答案】
(1)c(AgCl)=1.3×10-5mol·L-1,
c(Ag2CrO4)=6.5×10-5mol·L-1,
Ag2CrO4的物质的量浓度大。
(2)c(AgCl)=1.8×10-8mol·L-1,
c(Ag2CrO4)=1.1×10-10mol·L-1,
AgCl的物质的量浓度大。
【解析】
(1)AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
c(AgCl)=
=1.3×10-5(mol·L-1)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+
(aq)
2xx
(2x)2·x=Ksp
c(Ag2CrO4)=
=6.5×10-5(mol·L-1)
所以c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
(2)在0.010mol·L-1AgNO3溶液中,
c(Ag+)=0.010mol·L-1
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶液平衡时:
0.010+xx
(0.010+x)·x=1.8×10-10
因为x很小
所以0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(mol·L-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(mol·L-1)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+
(aq)
溶解平衡时:
0.010+xx
(0.010+2x)2·x=1.1×10-10
因为x很小所以0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-10(mol·L-1)
所以c(Ag2CrO4)=1.1×10-10(mol·L-1)
所以c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
19、下列各物质哪些是电解质,哪些是非电解质?
KClBaSO4CH3CH2OHNaOHFeH2SO4H2O
【答案】电解质:
KClBaSO4NaOHH2SO4H2O
非电解质:
CH3CH2OH
【解析】
20、已知A、B、C均为常见的单质,其中A为金属,B、C为非金属,在一定条件下相互转化关系如下图所示(反应条件和部分产物已省略)。
请回答:
(1)若常温下B、C均为气体,D为黑色晶体,A在周期表中的位置为_______________,E的电子式为____________,A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为_____________。
(2)若常温下B为气体,C为黑色固体,则金属A的原子结构示意图为_______________,E的结构式为_______________,A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为______________,工业上制作机械部件时通常是利用A的_______________(填“纯金属”或“合金”)。
【答案】
(1)第四周期第Ⅷ族
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
(2)
O==C==O2Mg+CO2
2MgO+C合金
【解析】
21、高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下:
已知:
Ⅰ.RCOOR′+R″OH
RCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
Ⅱ.
(1)①的反应类型是;③的反应类型是.
(2)②的化学方程式为.
(3)PMMA单体的官能团名称是、.
(4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,⑤的化学方程式为.
(5)I的结构简式为.
(6)下列说法正确的是(填字母序号).
a.B和D互为同系物b.⑦为酯化反应c.D可以和灼热的CuO发生反应
(7)
(C10H10O4)的同分异构体中,满足下列条件的有种.
①能与NaHCO3溶液反应,0.1mol该同分异构体能产生4.48L(标况)CO2气体;
②苯环上的取代基不超过三个;
③苯环上的一氯代物只有两种.
【答案】
(1)加成反应;取代反应;
(2)
;
(3)碳碳双键;酯基;
(4)
;
(5)CH2=C(CH3)COOH;
(6)bc;
(7)5.
【解析】解:
由PMMA的结构,可知PMMA单体为CH2=C(CH3)COOCH3,则D、I分别为CH2=C(CH3)COOH、CH3OH中的一种,乙烯和溴发生加成反应生成A为CH2BrCH2Br,A在NaOH水溶液、加热条件下发生水解反应生成B为HOCH2CH2OH,根据信息I及PET单体分子式,可知PET单体为
,则D为CH3OH、I为CH2=C(CH3)COOH,PET单体发生信息I中交换反应进行的缩聚反应生成PET树脂为
.F发生信息Ⅱ中的反应得到G,G在浓硫酸作用下发生消去反应生成I,则G为
,故F为
,E为
,
(1)通过以上分析知,①是加成反应、③是取代反应,故答案为:
加成反应;取代反应;
(2)②的化学方程式为
,
故答案为:
;
(3)PMMA单体为CH2=C(CH3)COOCH3,其官能团名称是碳碳双键、酯基,故答案为:
碳碳双键;酯基;
(4)该反应方程式为
,故答案为:
;
(5)通过以上分析知I结构简式为CH2=C(CH3)COOH,故答案为:
CH2=C(CH3)COOH;
(6)a.B为HOCH2CH2OH,D为CH3OH,二者结构不同,所以不是同系物,故错误;
b.通过以上分析知,⑦为酯化反应,故正确;
c.D为CH3OH,D可以和灼热的CuO发生反应生成甲醛,故正确;
故选bc;
(7)
(C10H10O4)的同分异构体中,满足下列条件,
①能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基,0.1mol该同分异构体能产生4.48L(标况)CO2气体,说明该分子中含有两个羧基;
②苯环上的取代基不超过三个;
③苯环上的一氯代物只有两种,
则取代基为2个或3个,如果取代基是两个且处于对位,为对苯乙酸、对苯甲丙酸、对苯甲异丙酸三种结构;
如果取代基为5﹣乙基﹣1、3﹣苯二甲酸、2﹣乙基﹣1、3﹣苯二甲酸,
所以符合条件的同分异构体有5种,故答案为:
5.
22、PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体,分子结构和NH3相似。
在常温下1体积的水能溶解0.26体积的PH3,PH3和卤化氢HX作用生成相应的化合物PH4X,PH4X在水溶液中完全水解(PH4+的结构类似于CH4)。
(1)PH3分子结构的形状是________,和H+的结合能力较NH3______(填“强”或“弱”);在PH4+里,P—H键之间的夹角是__________。
(2)用化学方程式表示PH3在空气中自燃的反应
________________________________________________________________。
【答案】
(1)三角锥型 弱 109.5°
(2)2PH3+4O2===P2O5+3H2O
【解析】PH3与NH3结构相似,为三角锥型,因N原子的电负性大于P,所以结合H+的能力NH3大于PH3,PH4+为正四面体型,键角为109.5°。
23、某短周期元素
,其最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙。
己知乙的密度是同温同压下H2密度的
倍。
请回答:
(1)乙的电子式为,结构式为,空间构型为。
(2)甲具有不稳定性,发生分解反应的化学反应方程式为。
实验室保存甲的方法是。
(3)现有硫酸和甲的混合液20mL,其中硫酸的物质的量浓度为2mol/L,甲的物质的量浓度为1mol/L。
向该混合液中加入0.96g铜粉,假设只生成一种无色气体,则所收集到气体的体积在标准状况下为mL。
【答案】
(1)
三角锥(3分)
(2)
(2分);贮存在棕色瓶中,置于冷暗处(2分)
(3)224mL(2分)
【解析】
24、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中,Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键,则ClO-离子的立体构型是 ;ClO2-离子的立体构型是 ;ClO3-离子的立体构型是 ;ClO4-离子的立体构型是 。
【答案】直线形 V形 三角锥形 正四面体形
【解析】ClO-的组成决定其空间构型为直线形。
其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp3,那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CH4(或NH4+)。
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