資源簡(jiǎn)介

2.2.2分子的空間結(jié)構(gòu) 課時(shí)作業(yè)
1.福建艦擁有世界上最先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)，其雷達(dá)射頻微波器件所用的碳化硅材料能實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的可控改變。下列關(guān)于碳化硅的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.C原子的雜化類(lèi)型為
B.屬于高分子化合物
C.熔點(diǎn)高、硬度大
D.屬于半導(dǎo)體材料
2.下列說(shuō)法正確的是( )
A.和分子中N原子雜化軌道類(lèi)型不同
B.液氨電離可表示為：
C.的結(jié)構(gòu)式為
D.中存在N≡N鍵
3.被稱(chēng)為“黑金”的石墨烯也是一種碳單質(zhì)，石墨烯是碳原子以雜化構(gòu)成的六邊形結(jié)構(gòu)、只有一層原子厚度的二維晶體，又稱(chēng)為“新材料之王”。下列說(shuō)法正確的是( )
A.、、都屬于碳的同素異形體
B.晶體中存在離子鍵和極性共價(jià)鍵
C.和分子中中心原子的雜化方式均為
D.石墨烯屬于芳香烴的一種
4.十二烷基磺酸鈉（）常用作輕紡工業(yè)的乳化劑。下列說(shuō)法正確的是( )
A.非金屬性： B.離子半徑：
C.原子的雜化方式是 D.熱穩(wěn)定性：
5.下列說(shuō)法正確的是( )
A.中心原子若通過(guò)雜化軌道成鍵，則該分子的空間結(jié)構(gòu)一定為正四面體形
B.若分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，則該分子的鍵角一定為
C.115號(hào)元素位于周期表的第七周期第族
D.第四周期的金屬元素從左往右，元素的金屬性依次減弱
6.下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)或表述正確的是( )
A.和都能作制冷劑是因?yàn)樗鼈冇邢嗤?lèi)型的分子間作用力
B.中的陰、陽(yáng)離子有相同的VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)
C.在、石墨、金剛石中，碳原子雜化方式分別為sp、和三種雜化
D.NaCl溶液中的水合離子：
7.短周期元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大。基態(tài)Y原子核外s軌道與p軌道電子數(shù)相等；Z元素單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料；Z與W形成的化合物易水解，其水解的中間產(chǎn)物之一的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.原子半徑：
B.中間產(chǎn)物中Y原子為、雜化
C.可組成原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物
D.最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性：
8.三聚氰胺是一種重要的化工原料，結(jié)構(gòu)中含有大π鍵，如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.分子中化學(xué)鍵均為極性鍵
B.原子均為雜化
C.1 mol該分子中含有鍵
D.六元環(huán)中鍵角均為
9.一種既能檢驗(yàn)又能吸附重金屬離子的聚丙烯酰胺微凝膠的分子結(jié)構(gòu)示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.鍵長(zhǎng)：O—H鍵B.相同條件下電離出的程度：
C.該分子中碳原子的雜化方式均為雜化
D.第一電離能：N>O>S
10.某化合物結(jié)構(gòu)如圖所示。其中M、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，X是有機(jī)分子的骨架元素，W基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn)、N層只有一個(gè)電子。下列說(shuō)法正確的是( )
A.電負(fù)性：Z>Y>X
B.簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)：Z>Y>X
C.X、Y、Z最高價(jià)含氧酸根的空間構(gòu)型相同
D.該配合物中右端五元環(huán)中X的雜化方式有、
11.市政污水通常是工業(yè)廢水、生活污水和徑流污水的集合體。市政污水處理廠進(jìn)水中的氮主要為有機(jī)氮，氮的循環(huán)轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.和的空間結(jié)構(gòu)相同
B.反應(yīng)過(guò)程①為氮的固定，氮元素被氧化
C.溶液中和數(shù)目之和為0.2（為阿伏加德羅常數(shù)的值）
D.若6 mol NO只轉(zhuǎn)化為和，理論上得到產(chǎn)物
12.鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從鋁硅酸鹽中提取鈹?shù)墓に嚵鞒倘缦拢?br/>已知：；HA為有機(jī)酸；“反萃取”生成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.“濾渣”的主要成分為
B.“萃取分液”的目的是分離和
C.“反萃取”的化學(xué)方程式為
D.離子中4個(gè)O原子位于正四面體四個(gè)頂點(diǎn)
13.鋅電池具有成本低、安全性強(qiáng)、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。一種新型鋅電池的工作原理如圖所示（凝膠中允許離子生成或遷移）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.基態(tài)錳原子價(jià)電子排布式為
B.放電過(guò)程中，a極的電極反應(yīng)式為
C.放電過(guò)程中，轉(zhuǎn)移時(shí)，b極消耗
D.配離子中Zn采用的是雜化，該配離子為空間四面體結(jié)構(gòu)
14.氯化銨焙燒菱錳礦（主要成分為，含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素）制備高純度碳酸錳的工藝流程如下：
已知：①相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下：
金屬離子
開(kāi)始沉淀的pH 3.8 1.5 6.5 10.6 8.1 9.6
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 12.6 10.1 11.6
②常溫下，的溶度積分別為
回答下列問(wèn)題：
（1）基態(tài)錳原子的電子排布式為_(kāi)_________，的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_________。
（2）由下圖可知，氯化銨焙燒菱錳礦的最佳條件：（菱錳礦粉）=1.10：1，500℃焙燒60min，不選用600℃焙燒90min的原因是__________。
（3）焙燒產(chǎn)生的和可用于工業(yè)制備純堿，操作時(shí)應(yīng)先向飽和食鹽水中通入過(guò)量的__________（填化學(xué)式）。
（4）浸出液“凈化除雜”過(guò)程如下：首先加入將氧化為，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________；若溶液中金屬離子濃度均為0.1，調(diào)節(jié)溶液pH使沉淀完全，此時(shí)溶液的pH范圍為_(kāi)_________，再加入沉淀，將轉(zhuǎn)化為沉淀，當(dāng)時(shí)，__________。（保留兩位有效數(shù)字）
（5）碳化結(jié)晶時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。
（6）流程中能循環(huán)利用的固態(tài)物質(zhì)是__________（填化學(xué)式）。
15.回答下列問(wèn)題：
（1）下列微粒中按鍵角由大到小的順序排列為_(kāi)____（填序號(hào)）。
①HCN ② ③ ④ ⑤
（2）中Cl都是以雜化軌道與O原子成鍵，將它們的空間結(jié)構(gòu)填入表格中：
離子
空間結(jié)構(gòu)
（3）S單質(zhì)的常見(jiàn)形式為，其結(jié)構(gòu)如圖所示，S原子采取的雜化方式是________。
（4）肼（）分子可視為分子中的一個(gè)氫原子被（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物。分子中氮原子的雜化軌道類(lèi)型是________，分子中的六個(gè)原子________（填“在”或“不在”）同一個(gè)平面上。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.碳化硅是共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石，每個(gè)C原子周?chē)?個(gè)Si原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型為正四面體，則C原子雜化類(lèi)型為，故A正確；
B.碳化硅是新型無(wú)機(jī)非金屬材料，不屬于高分子化合物，故B錯(cuò)誤；
C.碳化硅是共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石，熔點(diǎn)高、硬度大，故C正確；
D.由題意可知，碳化硅材料能實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的可控改變，類(lèi)似于晶體硅的應(yīng)用，屬于半導(dǎo)體材料，故D正確；故選B。
2.答案：B
解析：B.依據(jù)水的電離方程式可知，液氨的電離方程式可表示為，B正確；
故答案為：B。
3.答案：C
解析：A.、、均為碳原子，屬于碳的核素，故A錯(cuò)誤；
B.由鈣離子和構(gòu)成，C原子間存在共價(jià)鍵，晶體中存在離子鍵和非極性共價(jià)鍵，故B錯(cuò)誤；
C.和分子中心原子的價(jià)層電子數(shù)均為4，中心原子的雜化方式均為，故C正確；
D.石墨烯屬于碳單質(zhì)，不屬于芳香烴，故D錯(cuò)誤；故選：C。
4.答案：C
解析：A.在碳和氫的化合物中碳顯負(fù)價(jià)，氫顯正價(jià)，所以非金屬性：C>H，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B.電子層越多，半徑越大，電子層數(shù)一樣，核電荷數(shù)越大，半徑越小，鈉離子和氧離子的電子層數(shù)一樣多，鈉離子的核電荷數(shù)大，半徑小，故離子半徑：，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C.十二烷基磺酸鈉中碳原子均為飽和碳原子，為雜化，故C項(xiàng)正確；
D.非金屬性越強(qiáng)，其元素形成的簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O>S，所以熱穩(wěn)定性：，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；
故本題選C。
5.答案：C
解析：中心原子通過(guò)雜化軌道成鍵時(shí)，該分子的空間結(jié)構(gòu)不一定為正四面體形，如分子的中心原子O通過(guò)雜化軌道成鍵，但分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，該分子的鍵角不一定為109°28′，如白磷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，但其鍵角為60°，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第四周期的金屬元素從左往右，元素的金屬性依次增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.答案：B
解析：A.氨氣易液化，液氨氣化時(shí)吸收熱量，可作制冷劑，干冰易升華，升華時(shí)吸收熱量，也可作制冷劑，氨分子間存在氫鍵和范德華力，二氧化碳分子間僅存在范德華力，A錯(cuò)誤；
B.的中心原子N的孤電子對(duì)數(shù)為，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，的中心原子Cl的孤電子對(duì)數(shù)為，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，所以二者的VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形，B正確；
C.中碳碳鍵鍵角接近，與石墨類(lèi)似，二者結(jié)構(gòu)中的碳原子均采取sp雜化；金剛石中的每一個(gè)碳原子都形成4個(gè)碳碳單鍵，碳原子的雜化方式為，所以共有2種雜化方式，C錯(cuò)誤；
D.帶正電，水中O原子的電負(fù)性大，吸引水中的氧原子，帶負(fù)電，水中H原子的電負(fù)性小，Cl吸引水中的氫原子，D錯(cuò)誤；故選B。
7.答案：C
解析：同一周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，同一主族元素從上到下原子半徑依次增大，故原子半徑：項(xiàng)錯(cuò)誤；連有一個(gè)H的O和連有2個(gè)H的O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4，都是雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；可形成，為原子個(gè)數(shù)比為1：1的共價(jià)化合物，C項(xiàng)正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，形成的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性（同一周期主族元素從左到右非金屬性依次增強(qiáng))，故最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.答案：B
解析：分子中含有的共價(jià)鍵為鍵、鍵、鍵，均為極性鍵（不同元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性共價(jià)鍵），A項(xiàng)正確；六元環(huán)上原子均采用雜化，—中N原子采用雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)該分子中含有6個(gè)氮?dú)洇益I，9個(gè)碳氮σ鍵，故1 mol該分子中含有鍵，C項(xiàng)正確；六元環(huán)中有大π鍵，為正六邊形，鍵角均為，D項(xiàng)正確。
9.答案：C
解析：原子半徑越小鍵長(zhǎng)越短，原子半徑：O—，B正確；聚丙烯酰胺含有飽和碳原子，采取雜化，酰胺基中的碳原子采取雜化，C錯(cuò)誤；同周期主族元素，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，同主族元素，從上到下，元素的第一電離能呈減小趨勢(shì)，但第ⅡA、VA族元素第一電離能比同周期相鄰元素的高，故第一電離能：N>O>S，D正確。
10.答案：D
解析：A.同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，電負(fù)性變小；同一周期隨著原子序數(shù)變大，電負(fù)性變大，電負(fù)性：N>P>C，即Y>Z>X，故A錯(cuò)誤；
B.氨分子間能形成氫鍵，沸點(diǎn)最高，相對(duì)分子質(zhì)量大于甲烷，最簡(jiǎn)單的氫化物的沸點(diǎn)：Y>Z>X，故B錯(cuò)誤；
C.X、Y、Z最高價(jià)含氧酸根分別為、、，其中、價(jià)層電子對(duì)為3，是平面三角形，價(jià)層電子對(duì)為4，是四面體結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；
D.右端五元環(huán)中四個(gè)C周?chē)餍纬伤膫€(gè)價(jià)鍵，為雜化，有一個(gè)C只有三個(gè)價(jià)鍵，為雜化，D正確；答案選D。
11.答案：D
解析：根據(jù)VSEPR模型計(jì)算公式可計(jì)算出，中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，無(wú)孤電子對(duì)，為平面三角形，中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，有1個(gè)孤電子對(duì)，為V形，A錯(cuò)誤；反應(yīng)過(guò)程①為合成氨反應(yīng)，為氮的固定，氮元素被還原，B錯(cuò)誤；為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中會(huì)發(fā)生水解，溶液中和數(shù)目之和小于0.2，C錯(cuò)誤；失，得4，根據(jù)得失電子守恒可推出，D正確。
12.答案：C
解析：A.鋁硅酸鹽加熱熔融，快速冷卻后得到其玻璃態(tài)，再加入稀硫酸酸浸過(guò)濾，鋁硅酸鹽中的硅酸根與反應(yīng)生成沉淀，因此濾渣的成分為，正確，A不符合題意；
B.根據(jù)轉(zhuǎn)化流程可知進(jìn)入“水相1”，進(jìn)入有機(jī)相，目的是分離和，正確，B不符合題意；
C.“反萃取”加入了過(guò)量溶液，有機(jī)酸會(huì)繼續(xù)與溶液反應(yīng)，方程式應(yīng)為，錯(cuò)誤，C符合題意；
D.離子中Be原子的雜化方式為，四個(gè)原子構(gòu)成正四面體，正確，D不符合題意；答案選C。
13.答案：B
解析：放電過(guò)程中a極為正極，a極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成，電極反應(yīng)式為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選B。
14.答案：（1）；平面正三角形
（2）500℃焙燒60min時(shí)，Mn浸出率已經(jīng)很高，繼續(xù)升高溫度和延長(zhǎng)浸出時(shí)間，浸出率變化不大，生產(chǎn)成本增大
（3）
（4）；5.2-8；
（5）
（6）
解析：（1）錳元素的原子序數(shù)為25，基態(tài)原子的電子排布式為；碳酸根離子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)：、孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為平面正三角形；
（2）由圖可知，500℃60min時(shí)，錳元素的浸出率已經(jīng)很大了，繼續(xù)升高溫度和延長(zhǎng)浸出時(shí)間，浸出率變化不大，還會(huì)增加生產(chǎn)成本，所以氯化銨焙燒不選用600℃焙燒90min；
（3）碳酸的酸性弱于鹽酸，二氧化碳不能與飽和食鹽水反應(yīng)，所以焙燒產(chǎn)生的二氧化碳和氨氣通入飽和食鹽水時(shí)，應(yīng)先向飽和食鹽水中通入溶解度大的氨氣，使溶液呈堿性，再通入二氧化碳可以增大二氧化碳的溶解度，有利于碳酸氫鈉的生成；
（5）由分析可知，加入碳酸氫銨溶液碳化結(jié)晶，將溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為碳酸錳沉淀，反應(yīng)的離子方程式為；
（6）由分析可知，可以循環(huán)使用的固體物質(zhì)是氯化銨。
15、
（1）答案：①④②⑤③
解析：①HCN中的C原子采取sp雜化，鍵角為180°；②中Si原子雜化軌道數(shù)為4，采取雜化，鍵角為109°28＇；③中S原子雜化軌道數(shù)為4，采取雜化，含有2個(gè)孤電子對(duì)，分子為V形結(jié)構(gòu)，鍵角約為105°；④中C原子的雜化軌道數(shù)為3，所以C原子采取雜化，分子為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°；⑤中O原子的雜化軌道數(shù)為4，所以O(shè)原子采取雜化，O原子上含有1個(gè)孤電子對(duì)，分子為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角約為107°。所以各微粒按鍵角由大到小的順序排列為①④②⑤③。
（2）答案：直線(xiàn)形；V形；三角錐形；正四面體形
解析：中兩原子構(gòu)成直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，；中Cl采取雜化，孤電子對(duì)數(shù)分別為2、1、0，所以空間結(jié)構(gòu)分別為V形、三角錐形、正四面體形。
（3）答案：
解析：由題圖結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)硫原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，且含有2個(gè)孤電子對(duì)，S原子的雜化軌道數(shù)為4，故硫原子采取雜化。
（4）答案：；不在
解析：分子中，每個(gè)N原子形成3個(gè)鍵，N原子上有1個(gè)孤電子對(duì)，故N原子采取雜化；1個(gè)N原子和與其相連的2個(gè)H原子及另外1個(gè)N原子形成類(lèi)似的三角錐形結(jié)構(gòu)，故六個(gè)原子不可能共面。

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