高二实验班分子的立体构型测试题附答案.docx
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高二实验班分子的立体构型测试题附答案
2020年高二实验班分子的立体构型测试题
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________考号:
__________
一、单选题(每题3分,共48分)
1、下列叙述中正确的是( )
A.无机含氧酸分子中含有几个氢原子,它就属于几元酸
B.同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
C.同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,酸性越强
D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1,它们的酸性相近,均为中强酸
2、下列几种氢键:
①O—H…O—,②N—H…N—,③F—H…F—,④O—H…N—,按氢键从强到弱的顺序排列正确的是( )
A.③>①>④>②B.①>②>③>④C.③>②>①>④D.①>④>③>②
3、下列说法不正确的是( )
A.CCl4、C2H4、SiO2都存在共价键,他们都是共价化合物
B.H2O比H2S稳定是因为H2O分子之间存在氢键
C.某物质在熔融状态能导电,则该物质中不一定含有离子键
D.SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力
4、下列说法中正确的是( )
A.分子间作用力越大,分子越稳定B.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大,其分子间作用力越大D.分子间只存在范德华力
5、下列粒子中,中心原子杂化轨道类型相同,粒子的空间构型也相同的是()
A.PCl3、BCl3B.H3O+、SO3C.BeCl2、CS2D.NH3、CH4
6、下列说法不正确的是()
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
7、下列表示不正确的是()
A.次氯酸的电子式
B.丁烷的球棍模型
C.乙烯的结构简式CH2=CH2D.原子核内有8个中子的碳原子146C
8、氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,叙述正确的是()
A.HF的电子式为
B.H2O的空间构型为直线型
C.NH3的结构式为
D.CH4的比例模型为
9、同类型的稀有气体的氟化物结构相似,已知二氟化氪KrF2是非极性分子,下列关于二氟化氙XeF2的说法正确的是()
A.各原子最外层均达到8电子稳定结构B.熔沸点高于KrF2
C.分子构型为折线(V字)形D.所含的化学键为非极性键
10、下列叙述中,结论(事实)和对应的解释(事实)均不正确的是()。
A.金刚石的熔、沸点高于晶体硅,因为C—C键的键能大于Si—Si键的键能
B.二氧化硅晶体中不存在SiO2分子,因为它含有硅氧四面体的空间网状结构
C.稀有气体的晶体属于原子晶体,因为其组成微粒是原子,不存在分子间作用力
D.立体构型为正四面体结构的分子中,化学键的键角可能为60°
11、BN晶体具有高熔点、高硬度的特性,关于BN晶体的说法不正确的是()
A.该晶体为原子晶体,具有金刚石的结构特征B.该晶体中B的杂化类型是sp2杂化
C.该晶体中存在配位键D.该晶体可作耐高温、耐磨材料
12、向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成蓝色难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。
下列对此现象说法不正确的是()
A.在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+为中心离子,NH3为配体,配位数为4
B.沉淀溶解后生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+,该配离子为平面正方形结构
C.向反应后的溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
D.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后溶液中Cu2+的浓度不变的
13、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构为
。
下列正确的是()
A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2
14、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6B.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
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6B.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
16、如下图1所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键),下列正确的是( )
A.键角为120°B.化学组成为SiO
C.Si原子采用sp2轨道杂化方式D.化学组成为SiO
图1图2
选择题答题卡
题号
1
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答案
二、实验题(每空1分,共10分)
17、实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如上图2所示,涉及的化学方程式如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g);
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(s)
醋酸亚铬水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O,深红色晶体)是一种氧气吸收剂,通常以二聚体分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于盐酸.
请回答下列问题:
(1)检查虚框内装置气密性的方法是。
(2)本实验中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是 。
装置4的作用是 。
(3)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是 阀门A、 阀门B(填“打开”或“关闭”).
(4)本实验中锌粒须过量,其原因是 。
(5)为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,下列方法中最适合的是 。
A.先用盐酸洗,后用冷水洗B.先用冷水洗,后用乙醇洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗D.先用乙醇洗涤,后用乙醚洗
(6)铬元素在很多领域都有应用.氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应.写出铬元素的基态原子外围电子排布式:
;与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有 (填名称);CrO2Cl2常温下为深红色的液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可以判断CrO2Cl2
是 (填“极性”或“非极性”)分子。
三、填空题(每空2分,共42分)
18、元素铜(Cu)、砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途,回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_____________,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子
立体构型为________________,其中As的杂化轨道类型为_____________。
(3)第一电离能Ga__________As。
(填“>”或“<”)
(4)若将络合离子[Cu(CN)4]2-中的2个CN-换为两个Cl-,只有一种结构,则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间构型为_______________,一个CN-中有__________个π键。
19、钴及其化合物在生产生活中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)基态钴原子价电子排布式为___________。
(2)Co3+在水中易被还原成Co2+,而在氨水中可稳定存在,其原因为___________。
(3)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为___________,该配离子中各元素I1由小到大的顺序为___________(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为___________NA。
(4)八面体配合物CoCl3·3NH3结构有___________种,其中极性分子有___________种。
(5)配合物Co2(CO)8的结构如下图3,该配合物中存在的作用力类型有___________(填标号)。
A.金属键B.离子键C.共价键D.配位键E.氢键F.范德华力
19题图320题图1
20、Rousssin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物,其结构如图1,金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似,具有良好的催化活性等功能。
请回答下列问题:
(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为___________。
(2)上述化合物中含有三种非金属元素,试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为_________;硫可以形成SOCl2化合物,则该化合物的空间构型为__________。
(3)除了氮的氧化物之外,氮还可以形成NO2+。
请写出氮原子杂化方式____________。
(4)上述原子簇类配合物,中心原子铁的配位原子是___________。
(5)配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃。
可用于制备纯铁。
Fe(CO)5的结构如下图所示。
下列关于Fe(CO)5说法正确的是_________。
A.Fe(CO)5是非极性分子,CO是极性分子
B.Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C.1molFe(CO)5含有10mol配位键
D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成
参考答案
一、单项选择
1、【答案】C
【解析】H3PO3的分子结构为
,它是二元酸,所以A项错误;B项所述规律对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合;C项是比较无机含氧酸酸性强弱的重要规律,正确;D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1,但H2CO3酸性弱于H3PO4,这是由于溶于水的CO2只有很少的一部分与水结合成碳酸。
2、【答案】A
【解析】F、O、N电负性依次降低,F—H、O—H、N—H键的极性依次降低,故F—H…F—中氢键最强,其次为O—H…O—,再次是O—H…N—,最弱的为N—H…N—。
3、【答案】B
【解析】
【详解】A.非金属元素之间形成共价键,只含有共价键的化合物属于共价化合物,CCl4、C2H4、SiO2都存在共价键,它们都是共价化合物,故A正确;
B.稳定性是化学性质,是由分子内共价键的强弱决定,与氢键无关,故B错误;
C.某物质在熔融状态能导电,可能是金属,金属在熔融态也能导电,不含离子键,故C正确;
D.SO2属于分子晶体,存在分子间作用力,SO2与水反应生成亚硫酸,SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力,故D正确;
故选B。
4、【答案】B
【解析】分子间作用力主要影响物质的物理性质,化学键主要影响物质的化学性质,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,B正确,A不正确;分子的组成和结构相似时,相对分子质量越大,其分子间作用力越大,C不正确;分子间不只有范德华力,D不正确。
5、【答案】C
【解析】
【详解】A.根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型,PCl3中P价层电子对个数=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,P存在1个孤电子对,因而PCl3空间构型为三角锥形,BCl3中B价层电子对个数=3+
(3-3×1)=3,采取sp2杂化,B电子均成键,因而BCl3空间构型是平面三角形,A错误;
B.H3O+中O价层电子对个数=3+
(6-1-3×1)=4,采取sp3杂化,且O含有1个孤电子对,H3O+空间构型为三角锥形,SO3中S价层电子对个数=3+
(6-3×2)=3,采取sp2杂化,不存在孤对电子,SO3空间构型为平面三角形,B错误;
C.BeCl2中Be价层电子对个数=2+
(2-2×1)=2,采取sp杂化,不存在孤对电子,BeCl2空间构型为直线型,CS2中C价层电子对个数=2+
(4-2×2)=2,采取sp杂化,不存在孤对电子,CS2空间构型为直线型,C正确;
D.NH3中N价层电子对个数=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,N含有1个孤电子对,NH3空间构型为三角锥形,CH4中C价层电子对个数=4+
(4-4×1)=4,采取sp3杂化,不存在孤对电子,CH4空间构型为正四面体型,D错误。
故答案选C。
【点睛】注意对于与中心原子结合的原子种类相同的分子,当中心原子的孤对电子数为零,分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同,当中心原子的孤对电子数不为零,要考虑孤对电子的影响才能得到分子的立体构型。
6、【答案】C
【解析】
【详解】A.烧碱和纯碱均属于离子化合物,熔化时须克服离子键,A项正确;
B.加热蒸发氯化钾水溶液,液态水变为气态水,水分子之间的分子间作用力被破坏,B项正确;
C.CO2溶于水发生反应:
CO2+H2O?
H2CO3,这里有化学键的断裂和生成,C项错误;
D.石墨属于层状结构晶体,每层石墨原子间为共价键,层与层之间为分子间作用力,金刚石只含有共价键,因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,D项正确。
故答案选C。
7、【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸中Cl最外层为7个电子,为达到8电子稳定结构,需要拿出一个电子与其他原子形成一个共用电子对,O原子最外层为6个电子,为达到8电子稳定结构,需要拿出两个电子与其他原子形成两对共用电子对,因而次氯酸的电子式为
,A项错误。
B、C、D等3个选项均正确。
故答案选A。
8、【答案】C
【解析】
【分析】
A.氟化氢是共价化合物,无阴阳离子;
B、根据价层电子对互斥理论确定,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,多原子分子若要属于直线型分子,中心原子应采取sp杂化,且无孤电子对;
C.氨气中存在3个氮氢键,用短线代替共用电子对即为结构式;
D.球棍模型主要体现的是分子的空间结构和成键类型,比例模型主要体现的是组成该分子的原子间的大小关系。
【详解】A.氟化氢为共价化合物,其电子式为
,选项A错误;
B.H2O中O原子杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数=2+
=4,所以O采取sp3杂化,分子构型为V型,选项B错误;
C.氨气为共价化合物,分子中存在3个氮氢键,NH3的结构式为:
,选项C正确;
D、球棍模型主要体现的是分子的空间结构和成键类型,比例模型主要体现的是组成该分子的原子间的大小关系,
表示甲烷的球棍模型,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查了常见化学用语的判断,题目难度较易,试题涉及电子式、分子空间构型、结构式、比例模型的表示方法判断,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,试题有利于培养学生规范答题的能力。
9、【答案】B
【解析】A.Xe的化合价是+2价,最外层电子数=8+2=10,不能满足最外层8电子稳定结构,A错误;B.二氟化氙和二氟化氪形成的晶体均是分子晶体,相对分子质量高于二氟化氪,所以熔沸点高于KrF2,B正确;C.分子是非极性分子,属于直线形结构,C错误;D.化学键是不同的非金属元素形成的,所含的化学键为极性键,D错误,答案选B。
10、【答案】C
【解析】A.金刚石、晶体硅都属于原子晶体,键能大小决定晶体的熔、沸点高低,
因为C—C键的键能大于Si—Si键的键能,故金刚石的熔、沸点高于晶体硅,故A正确;B.二氧化硅晶体属于原子晶体,有硅氧四面体的空间网状结构,不存在SiO2分子,只有硅、氧原子最简比,即化学式为SiO2,故B正确;C.稀有气体的晶体属于分子晶体,故C错误;D.立体构型为正四面体结构的分子中,化学键的键角可能为60°,如白磷等,故D正确。
则正确答案为C。
11、【答案】B
【解析】试题分析:
由题中信息可知,BN晶体具有高熔点、高硬度的特性,所以其为原子晶体,可作为耐高温、耐磨材料。
其结构应与金刚石相似,每个原子均采用sp3杂化,由于B最外层只有3个电子,故其原子的最外层有空轨道,而N原子有孤电子对,故两者可形成配位键。
综上所述,B不正确。
本题选B。
12、【答案】D
【解析】在[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对形成4个配位键,A正确;配合离子[Cu(NH3)4]2+,铜离子与氨气分子形成4个配位键,为dsp2杂化,为平面正方形结构,B正确;[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体,C正确;硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,D错误;正确选项D。
13、【答案】A
【解析】A、
,此有机物中含有3个C、3个O和2个H,故分子式为:
C3H2O3,故A正确;
B、此分子中存在4个C-O键、1个C=O双键,还存在2个C-H键,1个C=C双键,总共8个σ键,故B错误;C、此有机物中存在C=C键,属于非极性共价键,故C错误;D、8.6g该有机物的物质的量为
由于未指明标准状况,故生成的二氧化碳的体积不一定是6.72L,故D错误,故选A。
14、【答案】C
【解析】
15、【答案】C
【解析】
16、【答案】D
【解析】A项,由结构示意图可知,四个O原子构成正四面体,Si位于正四面体的中心,键角为109o28ˊ,A项错误;B项,Si原子核外最外层有4个电子,Si原子形成4个Si-O键,O原子核外最外层有6个电子,Si的化合价为+4价,O的化合价为-2价,化学组成为SiO44-,B项错误;C项,Si原子形成4个Si-Oσ键,Si上没有孤电子对,Si采用sp3杂化方式,C项错误;D项,Si原子核外最外层有4个电子,Si原子形成4个Si-O键,O原子核外最外层有6个电子,Si的化合价为+4价,O的化合价为-2价,化学组成为SiO44-,D项正确;答案选D。
二、实验题
17、【答案】
(1)将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好,反之,则气密性不好;
(2)去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;保持装置压强平衡,同时避免空气进入装置3;
(3)打开;关闭;
(4)产生足够的H2,与CrCl3充分反应得到CrCl2;
(5)C;
(6)3d54s1;钾、铜;非极性.
【解析】解:
工作原理是:
先在装置2中制备出二价的铬离子,在制备过程中,因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价.因此在装置2中,我们要放入足够多的锌粒,一是还原三价铬,二是用来产生氢气排除装置内的空气.反应开始前,应该先打开B让氢气充满整个装置,然后再关闭B,打开A,让装置2中的二价铬离子进入装置3,跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物,醋酸钠溶液应放在装置3中,盐酸应放在装置1中,装置4的作用是:
可以防止空气进入装置3.
(1)可利用装置内外压强差来验证装置的气密性:
将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好.反之,则气密性不好,
故答案为:
将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好,反之,则气密性不好;
(2)实验中所用的溶液,配制用的蒸馏水都需事先煮沸,原因是:
二价铬不稳定,极易被氧气氧化,需要去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;
由上述工作原理可知,装置4是保持装置压强平衡,同时避免空气进入装置3,
故答案为:
去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;保持装置压强平衡,同时避免空气进入装置3;
(3)实验开始生成H2气后,为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,打开A关闭B,把生成的CrCl2溶液压入装置3中反应,
故答案为:
打开;关闭;
(4)锌的作用是和盐酸反应生成氢气,增大仪器中的压强将生成的CrCl2溶液压入装置3,与CrCl3充分反应得到CrCl2,所锌要过量,
故答案为:
产生足够的H2,与CrCl3充分反应得到CrCl2;
(5)洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等,不能用乙醇和盐酸,因为醋酸亚铬水合物,是微溶于醇,易溶于盐酸,因此先用水洗去杂质离子,再用乙醚来洗去多余的水,多余的乙醚可以挥发掉,
故答案为:
C;
(6)Cr的原子序数为24,电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d54s1,铬元素的基态原子外围电子排布式为:
3d54s1,电子最后填入的能级是d能级,属于d区元素;铬原子的最外层电子数为1,位于第四周期,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有K、Cu,CCl4、CS2都是非极性分子,非极性分子的溶质极易溶于非极性分子形成的溶剂,根据相似相溶原理知,CrO2Cl2是非极性分子;
故答案为:
3d54s1;钾、铜;非极性.
三、填空题
18、【答案】
(1).3d104s1
(2).球形(3).三角锥形(4).sp3(5).<(6).正四面体(7).2
【分析】
本题考查的是原子核外电子排布、元素电离能、电负性的含义及应用,、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
(1)铜是29号元素,原子核外电子数为29,根据核外电子排布规律书写铜的基态原子价电子电子排布式。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5?
3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;
(3)同一周期,原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键;
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg?
cm?
3,根据均摊法计算,As:
8×1/8+6×1/2=4,Ga:
4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10?
30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率
。
据此解答。
【详解】
(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,铜的基态原子价电子电子排布式为3d104s1,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是球形。
本小题答案为:
3d104s1;球形。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5?
3×1)/2=4,所以
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- 实验 分子 立体 构型 测试 答案
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