高中化學(xué)魯科版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章化學(xué)鍵與分子間作用力（全國(guó)一等獎(jiǎng)）

課時(shí)訓(xùn)練8一些典型分子的空間構(gòu)型基礎(chǔ)夯實(shí)1.下列推斷正確的是()為三角錐形分子H4+的電子式為[H··分子中的4個(gè)C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的s-pσ鍵分子中的碳原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)C—Hσ鍵解析：BF3為平面三角形分子,NH4+呈正四面體形,CH4分子中碳原子的2s軌道與2p軌道形成4個(gè)sp3雜化軌道,然后與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)s-sp3答案：D2.在每個(gè)乙烯分子中有5個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,它們分別是()雜化軌道形成σ鍵,未雜化的2p軌道形成π鍵雜化軌道形成π鍵,未雜化的2p軌道形成σ鍵—H之間是sp2形成的σ鍵,C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵—C之間是sp2形成的σ鍵,C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵解析：乙烯分子結(jié)構(gòu)式為,六個(gè)原子位于同一平面,鍵角為120°,分子的中心原子C形成的都是sp2雜化軌道。每個(gè)C原子都用2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)H原子的1s軌道形成2個(gè)σ鍵,兩個(gè)C原子間用各自的另一個(gè)sp2雜化軌道形成C—Cσ鍵,C原子中未用于雜化的一個(gè)2p軌道分別與另一個(gè)C原子的2p軌道形成一個(gè)π鍵。答案：A3.下列有關(guān)鍵角與分子空間構(gòu)型的說(shuō)法不正確的是()A.鍵角為180°的分子,空間構(gòu)型是直線形B.鍵角為120°的分子,空間構(gòu)型是平面三角形C.鍵角為°的分子,空間構(gòu)型是正四面體形D.鍵角為90°~°之間的分子,空間構(gòu)型可能是V形解析：乙烯分子的鍵角為120°,但它的空間構(gòu)型并不是平面三角形。答案：B4.下列分子中的中心原子雜化軌道的類(lèi)型相同的是()與SO2 與NH3與BF3 與C2H2解析：本題考查常見(jiàn)分子中中心原子的原子雜化軌道類(lèi)型。CO2、BeCl2、C2H2屬于sp1雜化;CH4、NH3屬于sp3雜化;SO2、BF3、C2H4屬于sp2雜化。B正確。答案：B5.關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的研究經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間,著名科學(xué)家凱庫(kù)勒最先提出了凱庫(kù)勒結(jié)構(gòu)式,并較好地解釋了苯的一些性質(zhì)。但隨著理論研究的不斷深入,雜化軌道理論可以更好地來(lái)解釋苯分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。以下有關(guān)苯分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.苯分子中每個(gè)碳原子的原子軌道都發(fā)生了sp2雜化,形成夾角為120°的三個(gè)sp2雜化軌道B.每個(gè)碳原子的一個(gè)sp2雜化軌道采用“肩并肩”的方式重疊,形成一個(gè)大π鍵C.苯分子中存在6個(gè)C—Cσ鍵和6個(gè)C—Hσ鍵D.乙烷、乙烯、乙炔分子中,碳原子軌道雜化方式和苯分子相同的只有乙烯解析：苯分子中每個(gè)碳原子采取sp2雜化,兩個(gè)sp2雜化軌道上的電子分別與鄰近的兩個(gè)碳原子上的電子配對(duì)成σ鍵,另一個(gè)sp2雜化軌道上的電子與H原子1s軌道上的電子配對(duì)形成σ鍵。6個(gè)碳原子各自剩下一個(gè)未參與雜化的2p軌道上的電子共同形成了6個(gè)電子的大π鍵,使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,sp2雜化軌道夾角為120°,故A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤。每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵,碳碳之間共6個(gè),碳?xì)渲g共6個(gè),故C項(xiàng)正確。乙烯分子中碳原子采用sp2雜化,故D項(xiàng)正確。答案：B6.在以下的分子或離子中,空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是() H3- 答案：C7.已知次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()原子發(fā)生sp1雜化原子與H、Cl之間都形成σ鍵C.該分子為直線形分子D.該分子電子式是H·解析：HClO分子的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,O原子應(yīng)為sp3雜化,形成4個(gè)雜化軌道,其中有2個(gè)孤電子對(duì),另2個(gè)雜化軌道分別與H原子的1個(gè)1s軌道和Cl原子的1個(gè)3p軌道各形成1個(gè)σ鍵。因?yàn)镺是sp3雜化,所以HClO分子的空間構(gòu)型為V形,其電子式為H··O··答案：B8.據(jù)報(bào)道,近來(lái)發(fā)現(xiàn)了一種新的星際分子氰基辛炔,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N。對(duì)該物質(zhì)的判斷不正確的是()A.其分子中的原子都在一條直線上B.能使酸性高錳酸鉀溶液退色C.能發(fā)生加成反應(yīng)D.分子中碳原子采用sp2雜化方式解析：分子中C原子全部以sp1雜化,所以分子中的原子全部在同一直線上,A正確;根據(jù)碳碳叁鍵的性質(zhì),B、C正確。答案：DH3+、·CH3、CH3-都是重要的有機(jī)物反應(yīng)的中間體,CH3+中四個(gè)原子是共平面的,則C原子是解析：根據(jù)雜化軌道類(lèi)型中sp2雜化軌道的空間構(gòu)型特點(diǎn),可得答案。答案：sp2120°能力提升10.如圖所示是甲醛分子的模型。根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí)回答下列問(wèn)題:(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720236)甲醛分子的填充模型甲醛分子的球棍模型(1)下列是對(duì)甲醛分子中碳氧鍵的判斷,其中正確的是(填序號(hào))。

①單鍵②雙鍵③σ鍵④π鍵⑤σ鍵和π鍵(2)甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角(填“=”“>”或“<”)120°,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是

。

解析：(1)醛類(lèi)分子中都含有羰基(CO),所以甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵。一般來(lái)說(shuō),雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。(2)由于碳氧雙鍵中存在π鍵,它對(duì)C—H鍵的排斥作用較強(qiáng),所以甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角小于120°。答案：(1)②⑤(2)<碳氧雙鍵中存在π鍵,它對(duì)C—H鍵的排斥作用較強(qiáng)年是偉大的化學(xué)家、1954年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、著名的化學(xué)結(jié)構(gòu)大師、20世紀(jì)的科學(xué)怪杰鮑林教授的100周年誕辰。這位老人謝世后,人們打開(kāi)他的辦公室,發(fā)現(xiàn)里面有一塊黑板,畫(huà)得滿滿的,其中一個(gè)結(jié)構(gòu)式如圖所示。老人為什么畫(huà)這個(gè)結(jié)構(gòu)式?它能被合成嗎?它有什么性質(zhì)?不得而知。這是鮑林留給世人的一個(gè)謎,也許這是永遠(yuǎn)無(wú)法解開(kāi)的謎,也許有朝一日你就能解開(kāi)它。不管結(jié)果如何,讓我們先對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)作一番了解:(1)它的分子式是什么?。

(2)它的所有原子是否可能處于同一個(gè)平面上?(填“可能”或“不可能”)。

(3)它是否帶有電荷?。

(4)該分子中sp1雜化的氮原子有個(gè);sp2雜化的氮原子有個(gè);sp3雜化的氮原子有個(gè)。

(5)為什么人們推測(cè)它是炸藥?

。

解析：(1)根據(jù)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則,不難確定,每個(gè)環(huán)上除3個(gè)氮原子外還有3個(gè)碳原子,由此可以確定其分子式;(2)碳原子和氮原子均相當(dāng)于有3個(gè)價(jià)電子對(duì),根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論,可知它們?yōu)槠矫嫒切谓Y(jié)構(gòu),由此推出由碳原子和氮原子構(gòu)成的環(huán)為平面結(jié)構(gòu),氧原子有4對(duì)電子對(duì),它們的排列方式為四面體結(jié)構(gòu),故與氧原子連接的氫原子可能在平面內(nèi),與環(huán)不直接連接的2個(gè)氮原子也在平面內(nèi);(3)由電子數(shù)可以確定,該分子不帶電荷;(4)根據(jù)氮原子的成鍵特征和結(jié)構(gòu)(或價(jià)電子對(duì)互斥理論)可以確定,采用sp2雜化方式的氮原子數(shù)為9個(gè),采用sp1雜化方式的氮原子數(shù)為1個(gè),無(wú)采用sp3雜化方式的氮原子;(5)物質(zhì)越穩(wěn)定,能量越低,反應(yīng)放出的能量越多。答案：(1)C6H2O2N10(2)可能(3)否(4)190(5)它分解能放出大量的熱,生成大量穩(wěn)定氣體——N212.氮可以形成多種離子,如N3-、NH2-、N3-、NH4+、N2H5+、N2H62+等,已知N2H5+與N2H62+(1)寫(xiě)出N2H62+在強(qiáng)堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式(2)NH2-的電子式為(3)N3-有(4)寫(xiě)出兩種由多個(gè)原子組成的含有與N3-電子數(shù)相同的微粒的化學(xué)式(5)互為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(6)據(jù)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家卡爾·克里斯特合成了一種名為“N5”的物質(zhì),由于其具有極強(qiáng)的爆炸性,又稱(chēng)為“鹽粒炸彈”。迄今為止,人們對(duì)它的