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专题4分子空间结构与物质性质专题综合检测(四)专题4分子空间结构与物质性质一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)1．下列各物质中的中心原子不是采用sp3杂化的是()A．NH3B．H2OC．CO2D．CCl4专题4分子空间结构与物质性质解析：选C。NH3为三角锥形，但中心原子氮原子采用sp3杂化，形成4个等同的轨道，其中一个由孤电子对占据，余下的3个形成σ键。H2O为V形，但其中的氧原子也是采用sp3杂化形成4个等同的轨道，其中两对孤电子对分别占据两个轨道，剩余的2个形成σ键。CCl4分子中C原子也采用sp3杂化，但CO2分子中C原子为sp杂化，CO2为直线形分子。专题4分子空间结构与物质性质2．下列化合物中，既有离子键，又有极性共价键和配位键的是()A．硝酸B．氯化钠C．硫酸铵D．三氧化硫解析：选C。硫酸铵中硫酸根离子与铵根离子之间是通过离子键结合在一起的，而铵根离子内部氮原子与氢原子间存在极性键和配位键。专题4分子空间结构与物质性质3．下列各组离子中因有配位离子生成而不能大量共存的是()A．K＋、Na＋、Cl－、NO－3B．Mg2＋、Ca2＋、SO2－4、OH－C．Fe2＋、Fe3＋、H＋、NO－3D．Ba2＋、Fe3＋、Cl－、SCN－答案：D专题4分子空间结构与物质性质4．已知三聚氰胺的结构简式为下列关于三聚氰胺的说法中正确的是()A．所有碳原子采用sp2杂化，所有氮原子采用sp3杂化B．一个分子中共含有15个σ键C．它属于极性分子，故极易溶于水D．它的微粒之间以金属键结合专题4分子空间结构与物质性质解析：选B。从三聚氰胺的结构简式可知，所有碳原子采用sp2杂化，—NH2上氮原子采用sp3杂化，环上氮原子采用sp2杂化，并不是所有氮原子均采用sp3杂化，A错误；一个分子中含σ键总数为6(环上)＋9()＝15个，B正确；由于分子结构对称，它为非极性分子，但—NH2能与H2O形成氢键，故能溶于水，C错误；它是氰胺H2N—C≡N的三聚物，微粒之间以分子间作用力相结合，D错误。专题4分子空间结构与物质性质5．下列分子和离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体且分子或离子空间构型为V形的是()A．NH＋4B．PH3C．H3O＋D．OF2解析：选D。中心原子价层电子对构型为四面体，所以应该是sp3杂化，V形结构只有3个原子组成，所以选项D对。A选项三角锥形的NH3结合一个H＋形成四面体。B选项中PH3为三角锥形。C选项中H3O＋为V形的H2O结合一个H＋形成三角锥形。专题4分子空间结构与物质性质6．下列关于配合物组成的说法正确的是()A．配合物的内界是指配合物中的阳离子B．可提供空轨道接受孤电子对的金属离子常作配合物的中心原子C．配合物离子只能存在于晶体中D．Na3AlF6的中心原子配位数为3专题4分子空间结构与物质性质解析：选B。内界是指由中心原子与配位体组成的单元，所以A错误；由配合物可以形成溶液，如银氨溶液中存在配合物氢氧化二氨合银，所以C错误；Na3AlF6的中心原子配位数为6，所以D错误。专题4分子空间结构与物质性质7．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杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子专题4分子空间结构与物质性质解析：选C。氨气分子、甲烷分子中的氮原子、碳原子都采用sp3杂化，但由于NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，导致相应的键角变小，空间构型相应地也发生变化。专题4分子空间结构与物质性质8．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。下列说法正确的是()A．CS2分子中μ＝0专题4分子空间结构与物质性质B．偶极矩的大小顺序为邻硝基氯苯间硝基氯苯对硝基氯苯C．实验测得μ(PF3)＝1．03可知，PF3分子是平面三角形构型D．治癌药Pt(NH3)2Cl2的一种异构体μ＞0，其在水中的溶解性较小专题4分子空间结构与物质性质解析：选A。本题是一个信息题，首先要理解偶极矩的含义。当μ＝0，即说明d＝0，因为电量不可能为0，而d＝0，也即是正、负电荷重心重合，则转化为教材中的非极性分子的定义。A项CS2分子为非极性分子，所以μ＝0，正确。B项中对位的d是最小的，即μ是最小的，错误。C项PF3可能存在平面三角形和三角锥形两种情况，但是平面三角形的μ＝0，所以PF3为三角锥形，错误。D项μ＞0则为极性分子，根据“相似相溶规则”，在水中的溶解性应较大，错误。专题4分子空间结构与物质性质9．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为()A．CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子专题4分子空间结构与物质性质解析：选D。根据“相似相溶规则”，非极性分子构成的溶质易溶于非极性分子构成的溶剂中；极性分子构成的溶质易溶于极性分子构成的溶剂中。CCl4和I2都是非极性分子，H2O是极性分子，相比较而言，I2更易在CCl4中溶解而不易溶于水中，D项正确。专题4分子空间结构与物质性质10．两种非金属元素A、B所形成的下列分子中，属于极性分子的是()A．①②B．②③C．③④D．②④专题4分子空间结构与物质性质解析：选D。对于多原子分子是否是极性分子，取决于结构是否对称，正、负电荷的重心是否重合。①正四面体、③平面正三角形结构都是对称的，都是非极性分子，而②④的结构不对称，是极性分子。专题4分子空间结构与物质性质11．超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域中。超细铜粉的某制备方法如下：[Cu（NH3）4]SO4水溶液――→通入SO2过滤NH4CuSO3白色沉淀――→足量10mol·L－1硫酸微热过滤超细铜粉下列说法中不正确的是()A．与SO2－3互为等电子体的分子有PF3、NCl3、PCl3等B．NH4CuSO3与硫酸微热反应的离子方程式为2NH4CuSO3＋4H＋=====微热2NH＋4＋Cu2＋＋Cu＋2SO2↑＋2H2OC．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键只有极性键和配位键D．[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为正四面体形专题4分子空间结构与物质性质解析：选C。A项正确，可根据等电子体的概念判断。B项正确，这是在酸性环境中一价铜的歧化反应。C项错误，[Cu(NH3)4]SO4中还含有离子键。D项正确，外界为SO2－4，为正四面体形构型(其内界形成平面正方形)。专题4分子空间结构与物质性质12．有机物具有手性，发生下列反应后，分子中仍含手性碳原子的是()①与H2发生加成反应②与乙酸发生酯化反应③发生水解反应④发生消去反应A．①②B．②③C．①④D．②④专题4分子空间结构与物质性质解析：选B。原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子，与H2加成后，连有两个乙基，无手性碳原子；与乙酸发生酯化反应，所连四个取代基不同，仍具有手性碳原子；发生水解反应后，所连四个取代基也不同，该碳原子仍是手性碳原子；当发生消去反应时，原手性碳原子形成双键后不再是手性碳原子。专题4分子空间结构与物质性质13．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是()A．分子中中心原子通过sp3杂化成键时，该分子可能为V形结构B．杂化轨道只用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对C．[Cu(NH3)4]2＋和CH4两种微粒中中心原子Cu和C都是通过sp3杂化轨道成键D．CCl4分子中有四个完全等同的σ键专题4分子空间结构与物质性质解析：选C。分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子可能为正四面体结构，也可能为V形或三角锥形结构，A项正确；杂化轨道只用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，B项正确；[Cu(NH3)4]2＋中中心原子Cu采用dsp2(或sp2d)杂化轨道成键，而CH4分子中中心原子C是采用sp3杂化轨道成键，C项错误。专题4分子空间结构与物质性质14．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形，下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述，不正确的是()A．PCl3分子中的三个共价键的键长、键角都相等B．PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键C．PCl3分子中三个共价键键能相等D．PCl3是非极性分子专题4分子空间结构与物质性质解析：选D。P—Cl键是由不同原子形成的，属于极性共价键，三个P—Cl键相同，键长、键能都相等，三个P—Cl键之间的夹角相等，PCl3为三角锥形结构，分子中正电荷重心和负电荷重心不重合，属于极性分子。专题4分子空间结构与物质性质15．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，结构如图，下面说法不正确的是()专题4分子空间结构与物质性质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6C．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解析：选C。铁与氮之间的化学键为配位键。专题4分子空间结构与物质性质二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(6分)丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。(1)该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是________________，氮镍之间形成的化学键是________________。(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在________。(3)该结构中，碳原子的杂化轨道类型有________。专题4分子空间结构与物质性质解析：(2)在中，氧氢之间除形成共价键外，还可以形成氢键。(3)题述结构中，—CN中的碳原子是sp3杂化、中的碳原子是sp2杂化。答案：(1)σ键、π键配位键(2)氢键(3)sp2、sp3专题4分子空间结构与物质性质17．(12分)下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。根据信息回答下列问题。(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为__________。专题4分子空间结构与物质性质(2)Fe元素位于周期表的________区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为______。已知：原子数目和价电子总数相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________(填化学式，下同)和________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________________。专题4分子空间结构与物质性质(4)根据价层电子对互斥模型预测ED－4离子的立体构型为________。B、C、D、E中两种原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是________________________(写2种，填化学式)。专题4分子空间结构与物质性质解析：(2)配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配体，铁的化合价是0。与CO互为等电子体的具有10个价电子的双原子分子是N2，离子是CN－。(3)形成4个单键的C原子采取sp3杂化。(4)由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H、C、N、O、Cl。ClO－4中1个Cl原子结合4个氧原子，是正四面体结构。B、C、D、E中两种原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4等。专题4分子空间结构与物质性质答案：(1)4s24p1(2)d0N2CN－(3)CH4、CH3OH(4)正四面体形CO2、NC