2.2.2分子的空间结构与分子性质 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

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1、分子的空间结构与分子性质1已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是()A分子中不能含有氢原子B在ABn分子中A原子没有孤电子对C在ABn分子中每个共价键的键长和键能都相等D分子中所有原子在同一平面内解析：选BCO2、BF3、CH4、SO3中所有电子都参与了形成共价键，都不含孤电子对，分子都是对称结构，为非极性分子。H2S、SO2、H2O、NH3都含有孤电子对，分子都是不对称结构，为极性分子。ABn分子的极性取决于分子的空间结构是否对称，而对称性与分子是否含有孤电子对有关，与其他因素无关。2下列有

2、机物分子中属于手性分子的是()乳酸CH3CH(OH)COOH2丁醇CH3CH(OH)CH2CH3丙三醇A只有B和C D解析：选C写出各分子的结构简式：CH3CH*OHCOOH、CH3CH*OHCH2CH3CH*OHCH3、CH2OHCHOHCH2OH，可知中存在不对称碳原子(用*标记的)，而中2号碳原子连有2个相同的CH2OH，不是不对称碳原子。3下列说法正确的是()A由极性键构成的分子都是极性分子B含非极性键的分子一定是非极性分子C极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键D以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子解析：选D由极性键构成的分子若空间结构对称，则分子是非极性分子，A错误

3、；含非极性键的分子也可能含有极性键，也可能是极性分子，如CH3CH2OH等，B错误；CO2是由极性键形成的非极性分子，C错误；以极性键结合的双原子分子都是极性分子，D正确。4科学家发现铂的两种化合物a()和b()。实验测得a和b具有不同的特性：a具有抗癌作用，而b没有。则下列关于a、b的叙述正确的是()Aa和b属于同一种物质Ba和b互为同分异构体Ca和b都为极性分子Da和b的空间结构是四面体形解析：选B因为a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质。性质不同说明结构不同，而a与b的分子式是相同的，所以a和b互为同分异构体。a和b的空间结构若是四面体形，两个氯原子就不存在相邻和相间之分，

4、因此a与b的空间结构只能是平面四边形。根据分子的空间结构，a中正、负电荷重心不重合，为极性分子，b中正、负电荷重心重合，为非极性分子。5膦(PH3)又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是()APH3是非极性分子BPH3分子中有未成键的电子对CPH3是一种强氧化剂DPH3分子中的PH键是非极性键解析：选BPH3分子中P原子上的价电子对数34，孤电子对数为431，分子中含孤电子对，故为极性分子；3价P还原性较强，是一种强还原剂；PH 键是极性键。6常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，下列关于NCl3说法正

5、确的是()A分子中NCl键是非极性键B分子中不存在孤电子对CNCl3分子是极性分子D因NCl键的键能大，它的沸点高解析：选CNCl3分子氮原子上的价电子对数34，孤电子对数为431，N原子上还有一对孤电子对，结构不对称，为三角锥形，为极性分子。NCl键为极性键，键能大说明分子稳定，而物质熔、沸点的高低与共价键的强弱无关。7下列叙述中，不正确的是()AHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强B臭氧是空间结构为角形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气C硝酸根离子中所有原子都在一个平面上DCH3CH(OH)COOH为手性分子解析：选A同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性：FClBrI，故H

6、F、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，故A错误；臭氧是空间结构为角形的极性分子，氧气是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”原理可知，臭氧在水中的溶解度大于氧气，故B正确；硝酸根离子中，中心原子是氮，孤电子对数为(5123)0，价电子对数为3，空间结构为平面三角形，所有原子都在一个平面上，故C正确；碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子为不对称碳原子，CH3CH(OH)COOH中的第二个碳原子为不对称碳原子，属于手性分子，故D正确。8下列有关含高能量的正离子N的化合物N5AsF6的叙述正确的是()A化合物N5AsF6中F化合价为3BN中氮氮原子间以共用电子对结合CN5AsF6化合物

7、是共价分子DN5AsF6化合物是极性分子解析：选BA项，F只有1价；B项，N中氮氮原子间以共用电子对结合；C项，化合物N5AsF6是由N和AsF形成的离子化合物；D项，离子化合物中不存在分子。9(1)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。X分子的空间结构是_，中心原子杂化类型为_，属于_(填“极性”或“非极性”)分子。CuFeS2与氧气反应生成SO2，SO2中中心原子的价电子对数为_，共价键的类型有_。(2)氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。解析：(1)根据臭鸡蛋气味的气体判断出X为H2S。H2S与H2O一样，中心原子杂化类型为s

8、p3杂化，分子的空间结构为角形，属于极性分子。由价电子对互斥理论知，SO2中中心原子S的价电子对数23。(2)NH3是以极性键形成的极性分子。NH3分子中含有3个键和1对孤电子对，N原子采取sp3杂化。答案：(1)角形sp3杂化极性3键、键(2)极性sp3杂化10A、B、C、D、E 为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A 的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的 L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的 L 电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的电子式

9、为_，A分别与 B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式，任意写出两种)。(2)B的一种氢化物的相对分子质量是 26，其分子中键和键的数目之比为_。解析：A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同，则A为H元素；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道，D原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；D与E同族，E为S元素；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道，B原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素，结合原子序数可知C为N元素。(1)A

10、为H元素，与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其电子式为HN,H；H元素分别与C元素、N元素、O元素形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性键的化合物有C2H4、N2H4、H2O2等。(2)B为C元素，C元素的一种氢化物的相对分子质量是26，该化合物为C2H2，其结构式为HCCH，单键为键，三键中含有一个键和两个键，则分子中键和键的数目之比为32。答案：(1) C2H4、N2H4、H2O2(任意两种)(2)3211X和Y为两种不同的元素。下列化学式表示的分子一定为极性分子的是()AXYBXY2CXY3DXY4解析：选A由极性键构成的双原子

11、分子一定是极性分子。12三氯化硼(BCl3)的熔点为107 ，沸点为12.5 ，能水解，其分子中键与键之间的夹角为120。下列有关叙述正确的是()A三氯化硼在液态时能导电而在固态时不能导电B三氯化硼中心原子采用sp杂化C三氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子D三氯化硼分子空间结构类似于三氯化磷解析：选C三氯化硼是共价化合物，液态时不能导电，A项错误；三氯化硼中硼原子为sp2杂化，无孤电子对，分子中键与键之间的夹角为120，是平面三角形结构，属于非极性分子，B项错误，C项正确；PCl3中P为sp3杂化，有1对孤电子对，其空间结构是三角锥形，D项错误。13三聚氰胺的结构简式为，下列关于三聚氰胺分子

12、的说法正确的是()A所有氮原子均采取sp3杂化B一个三聚氰胺分子中共含有15个键C属于极性分子，故极易溶于水D三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键解析：选B三聚氰胺分子中，处于环上的氮原子采取sp2杂化，A选项错误；由三聚氰胺分子的结构知，它是对称结构，为非极性分子，而水为极性溶剂，故三聚氰胺在水中的溶解度不大，C选项错误；三聚氰胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键，故不存在非极性键，D选项错误。14丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子，它存在手性异构体，如图所示，关于丙氨酸的两种对映异构体(和)的说法正确的是()A和分子中均存在2个不对称碳原子B和呈镜面对称，具有不同的分子极性C和

13、分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键D和的化学键相同，但分子的性质不同解析：选D丙氨酸CH3CH(NH2)COOH中有一个碳原子连接四个不同的基团，故该分子中含有1个不对称碳原子，故A错误；手性异构又称镜面异构，具有相同的分子极性，都是极性分子，故B错误；和分子都是极性分子，分子中含有极性键，如CH键，也含非极性键，如CC键，故C错误；和互为对映异构体，结构不同，因此分子的性质不同，故D正确。15下列有关分子结构与性质的叙述中，不正确的是()A.是手性分子B碘易溶于四氯化碳，可以用“相似相溶”原理解释C凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体形，键角为10928D因为F

14、3C的极性大于Cl3C的极性，所以三氟乙酸(F3CCOOH)的酸性大于三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性解析：选C分子中碳原子连接四个不同的原子或基团，为不对称碳原子，该分子为手性分子，A正确；碘是非极性分子，四氯化碳也为非极性分子，根据“相似相溶”原理分析，碘易溶于四氯化碳， B正确；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构不一定都是正四面体形，可能为三角锥形、角形、一般的四面体形， C错误；F3C的极性大于Cl3C的极性，使羧基电离出氢离子的能力不同，所以三氟乙酸(F3CCOOH)的酸性大于三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性，D正确。16有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列

15、关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是()A假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子B假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子C假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子D假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子解析：选C若AB2C2为平面结构，可能为对称结构，也可能是不对称结构，若为四面体结构，则一定是不对称结构。17下列对分子性质的解释中，不正确的是()A水很稳定(1 000 以上才会部分分解)是因为水分子中化学键比较牢固B乳酸(CH3CHCOOHOH)分子中没有不对称碳原子C碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D由上图知酸性：H3PO4HClO，因为H3PO4

16、中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数解析：选B化合物的稳定性与化学键强弱有关，故A正确；乳酸(CH3CHOHCOOH)分子中与OH相连的C上连有4个不同的基团，是不对称碳原子，故B错误；碘、四氯化碳、甲烷是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水，故C正确；H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数，所以磷酸的酸性大于次氯酸，故D正确。18a、b、c、d、e、f、g、h为八种由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子，其结构特点如下：粒子代码abcdefgh原子核数单核单核双核多核单核多核多核单核电荷数01102103其中b的离子半径大于

17、e的离子半径；d是由极性键构成的四原子极性分子；c与f可形成两个共价型g分子。试写出：(1)a粒子的轨道表示式为_。(2)b、e、h三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由小到大的顺序为_(填化学式，下同)；三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)d微粒中中心原子的杂化方式为_。(4)写出一种与g粒子互为等电子体的阴离子_。解析：a、b、c、d、e、f、g、h都是由短周期元素构成的粒子，它们都有10个电子。a为单核，电荷为0，则a为Ne原子；b为单核，电荷为1，则b为Na；c为双核，电荷为1，则c为OH；d为多核，d是由极性键构成的4原子极性分子，电荷为0，则d为NH3；e为单核，电荷为2

18、，则e为Mg2；f为多核，电荷为1，c与f反应可形成两个g分子，应为OH和H3O的反应，生成g为H2O，f为H3O，h为单核，电荷数为3，则g为Al3。(1)由分析可知a粒子是Ne原子，其轨道表示式为。(2)b、e、h三种元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3，碱性由小到大的顺序为Al(OH)3Mg(OH)2NaOH，同一周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但A、A族出现反常，则三种元素的第一电离能由大到小的顺序为MgAlNa。(3)d微粒为NH3，中心原子的孤电子对数是 (531)1，价电子对数134，则氮原子的杂化方式为sp3。(4)g粒子为H2O，等电子体

19、为化学通式相同，价电子总数相等的微粒，与g粒子互为等电子体的阴离子为NH。答案：(1) (2) Al(OH)3Mg(OH)2”“”或“C。(2)XYZ2为COCl2，COCl2分子中所有原子均满足8电子结构，说明其分子中含有1个C=O键和2个CCl键，每个碳氧双键中含有1个键和1个键，则COCl2分子中键与键数目之比为(12)131。(3)Y为O，根据图示可知，该氢化物为H2O2，其分子中含有的HO键为极性键，且分子结构不对称，属于极性分子；H2O2的中心原子O原子与其他原子形成2个键、含有2对孤电子对，其杂化轨道数为4，采取sp3杂化。(4)M为Cr，原子序数为24，其基态原子核外电子排布式

20、为1s22s22p63s23p63d54s1，则Cr的价电子排布式为3d54s1；CrO5中Cr的化合价为6价，设过氧键的数目为x，由化合物中正、负化合价代数和为0可知，x2(1)(52x)(2)60，解得：x2。(5)元素R与Z可形成化合物RZ2，为SnCl2，分子中心原子Sn原子价电子对数23，含有一对孤电子对，Sn原子是sp2杂化，为角形结构，孤电子对之间的排斥力孤电子对和成键电子对之间的排斥力成键电子对之间的排斥力，所以ClSnCl的键角C(2)31(3)sp3极性(4)3d54s12(5)角形20氢、碳、氮、氧、铁等元素及其化合物在工业生产和生活中有重要用途。请根据物质结构与性质的相

21、关知识，回答下列问题：(1)下列氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是_(填字母)。(2)写出基态铁原子价电子的电子排布式_；通常情况下，铁的2价化合物没有3价化合物稳定，从核外电子排布的角度解释其原因：_。(3)如表是第3周期某种元素的各级电离能数据。由此可判断该元素名称是_。电离能/(kJmol1)I1I2I3I4I5某种元素5781 8172 74511 57514 830(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN分子中键和键的个数比为_；CO的空间结构为_。(5)H3O的中心原子O采用_杂化；比较H3O中HOH键角和H2

22、O中HOH键角大小，H3O_(填“”“”或“”)H2O。解析：(1)原子的电子排布遵循能量最低原理，故氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是A。(2)基态铁原子价电子的电子排布式为3d64s2；通常情况下，铁的2价化合物没有3价化合物稳定，是因为3价铁离子的价电子的电子排布式为3d5，较稳定，不易失去电子。(3)根据表格信息可知，该元素的第三第四电离能变化幅度最大，故该元素最外层有3个电子，第4个电子不易失去，故该元素是铝。(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为ONC；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN的结构式为HCN，该分子中键和键的个数比为11；根据计算可知：33，CO的空间结构为平面三角形。(5) 根据计算可知：34，H3O的中心原子O采用sp3杂化；H3O中含一对孤电子对，H2O中含两对孤电子对，故H3O中HOH键角大于H2O中HOH键角。答案：(1)A(2)3d64s2铁的3价离子3d能级半满，更稳定，不易失去电子(3)铝(4)ONC11平面三角形(5)sp3