人教版化学选修3同步测试第2章第2节第1课时分子空间结构与价层电子对互斥理论

1、第二章 第二节 第 1 课时基础巩固一、选择题.用VSEPR莫型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是(C )A. NhJ为正四面体B. CS为直线形C. HCN V形D. PC13为三角锥形解析：NH CS、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤对电子对，所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PC13中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角锥形。下列分子中，各原子均处于同一平面上的是( D )A NH3B CCl4C PCl3D CH2O解析：由价层电子对互斥理论可知：A、C为三角锥形，B为正四面体形，D为平面三角形。下列分子或离子中中心原子未用来

2、成键的电子对最多的是( C )A NH4B NH3C H2OD BCl3解析：Nht中各原子的最外层电子全部参与成键，NH中N原子的最外层上有1对电子未参与成键，H2O中。原子上有2对电子未参与成键，BC13的中心原子为B原子，其外层电子全部参与成键。三氯化氮(NCl 3)常温下是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3 说法中正确的是( C )A.分子中N- Cl键是非极性键B.分子中不存在孤对电子C.它的?U点比 PC13沸点低D.因N- Cl键键能大，所以 NC13的沸点高解析：NC13分子中中心原子 N和氯原子间形成三个b极性键，N原子的周围仍然存在一对孤对电子；共价化合

3、物的熔沸点是由分子间作用力决定的，而分子间作用力的大小又由相对分子质量决定，所以NCl3的熔沸点较低。.下列分子或离子中，VSEPR莫型名称与分子或离子的立体构型名称不一致的是(B )A CO2B H2OC CO23D CCl4解析：A. CO分子中每个O原子和C原子形成两个共用电子对，所以C原子价层电子对个数是 2,且不含孤电子对，为直线形结构，VSEPR莫型与分子立体结本模型一致，故A不选；1B.水分子中价层电子对个数= 2 +2*(62X1)= 4, VSEPR莫型为正四面体结构； 含有2个孤电子对， 略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型，VSEPR莫型与分子立体结构模型不一致，故B选

4、；1C.cO的中心原子 C原子上含有3个b键，中心原子上的孤电子对数= 2(4+2 2X3)= 0,所以cO 的空间构型是平面三角形，VSEPR莫型与分子立体结本模型一致，故 C不选；1D.CC14分子中中心原子 C原子价层电子对个数=d键个数十孤电子对个数= 4 + 2(4 1X4)= 4,VSEPR模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，VSEPR莫型与分子立体结构模型一致，故 D不选；故选B。.下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是(D )A. CQB. PC13C. CC14D. BF3解析：由各种物质的电子式：02 0 : , C :

5、 : 0 .PCL : CI ; P : CL ! :CJ :CJ : + !r r R*CCL ： Cl ： C ： 1 ： F ：4 + C *BF F - B F -,-,这三种物质中各原子最外层都满足8电子稳定结构，3 -中B原子最外层未满8电子稳定结构。 TOC o 1-5 h z .能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是(D )两个键之间夹角为 109 28C H键为极性共价键4个C H键的键能、键长相同二氯甲烷没有同分异构体A.B.C.D.解析：CH分子的空间结构由两个键之间的夹角决定，只有为正四面体结构，C位于正四面体中心，才有键角为109。28。分子的空间

6、构型与共价键的极性无关；同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH分子为正四面体结构，如果为平面结构，则二氯甲烷就存在两种构型：;C项中因为同为 c-H键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。.下列物质中，化学键类型和分子立体构型皆相同的是A. CO和 SOB. CH和 SiH4C. BR和 PHD. HCl 和 NHCl解析：NHCl中存在离子键，其余分子内均为共价键，CO为直线形，SO、BR为平面三角形，PH为三角锥形，CH和SiH4均为正四面体形。二、非选择题(1)写出具有10个电子、两个或两个以上原子核的离子的符号_OH、凶4_、_HO*、_nh o(2)写出具有18个电子的无机化合

7、物的化学式 _HS、_财、 SiH4、_HC1。(3)在(2)题涉及的粒子中，空间构型为正四面体形的有_N+、SiH4;为三角锥形的有 _HOPH。解析：(1)第二周期元素的氢化物具有10个电子，其分子结合一个h+或电离出一个h+后，形成阴、阳离子所具有的电子数不变，则有NhJ、H3O+、NH、OH。(2)第三周期元素的氢化物分子中具有18个电子，第二周期元素形成RH型化合物(如QHs、H2Q等)，也具有18个电子。符合条件的分子有：H2Q、SiH4、PH、H2S、HCl。(3)由等电子体原理分析可知，SiH4、NH4为正四面体形，PH、Hb为三角锥形。(1)利用VSEPFRt断分子或离子的空

8、间构型。P0- 四面体形 ；CS 直线形 ；AlBr3(共价分子)_平面三角形 。(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。平面三角形分子 BF3,三角锥形分子NE,四面体形分子CR。(4)为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一 种十分简单的理论模型一一价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键 ；另一类是中心原子上有孤对电子 。BF3和NR都是四个原子的分子，B

9、H的中心原子是 B, NF3的中心原子是 N; BF3分子的立体构型是平面三角形而 NR分子的立体构型是三角锥形的原因是BR分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键， 还有一对未成键的电子对，占据了 N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形。解析：PO一是AB型，成键电子对是 4,为四面体形。CS是AB型，成键电子对是 2,是直线形。AlBr 3是AB型，成键电子对是 3,是平面三角形。 AB型分子，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是ch3、ch。第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式，呈三角锥形

10、的是NR,呈平面三角形的是 BF3,呈四面体形的是 CF4。能力提升一、选择题 TOC o 1-5 h z .下列分子或离子中，不含孤电子对的是（D ）H2OB. HidC. NH3D. NHt解析：分别写出其电子式HHHH.。： JH 0 H *、； N H、H N H + -X- . XKI】HH,即可得出答案。SR是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是（C ）A.电负性：SFSR分子是正四面体结构SR分子中硫原子周围无孤对电子IO I MD.氟原子的电子排布图（轨道表示式）为13 2s解析：F电负性最大，A项错误；SR分子中硫原子有 6对价层电子对，不是正

11、四面体形结构，B项错误；D项违背泡利原理，错误。 TOC o 1-5 h z .下列对应关系不正确的是（B ）选项ABCD中心原子所在族WAVAWAVIA分子通式ABABARAR立体结构止四面体形平囿二角形直线形V形解析：当中心原子在VA 族时，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在IVA 族时，AB分子是正四面体形, TOC o 1-5 h z 当中心原子在IVA 族时，AB分子是直线形，当中心原子在VIA族时，AB分子是V形。.下列分子构型为正四面体的是（C ）P4 NH3CC14 CH4H 2s COA.B.C.D.解析：NH3是三角锥形、HiS是V形、CO是直线形，故选 Co5.氯的含氧

12、酸根离子有 ClO ClO2、ClO3、C1O4等，关于，它们的说法中不正确的是（B ）C10中Cl显+ 1价C1O2的空间构型为直线形ClO3的空间构型为三角锥形ClO4是Sj一的等电子体解析：C1O2空间构型为V形。.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(C )SO、CS、HI都是直线形分子BF3键角为120 , SnBr2键角大于120COC2、BF3、SO都是平面三角形分子PCI3、NH、PC15都是三角锥形分子.能说明AR分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是(C )A.共价键键长相同B.共价键键能相同C.

13、共价键键角为120D.共价键有极性解析：在AB分子中三个 A- B键是完全相同的，因此键长、键能和极性键都不能作为AB分子是平面正三角形的依据。只有当其键角为120。时，AB中四个原子才能共面，且三个 B原子处于正三角形的三个顶点。二、非选择题. D E、X、Y、Z是元素周期表中的前 20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的 立体构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、V形、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为 SO。(2)上述五种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是Cl ,写出该元素的任意三种含氧酸的 TOC o 1-5 h z 化学式：HCl。HClQ、H

14、ClQ、HClO(任写 3 种酸)。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为一直线形。(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属于共价键 。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是MgN,此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是MgNb + 8H2O=3Mg(OH升 2NH H 2。解析：元素周期表前 20号元素中，最简氢化物的立体构型为正四面体的是CH和SiH4,故D是C, X为Si,由此推知E为N 丫为S, Z为Cl。C和S形成的化合物为 CS, C的价电子对数为2, CS为直线形。 C和Si之间形成共价键，化学式为SiC。(1)S位于第3周期WA族，最高正价为+ 6,即其最

15、高价氧化物为 SO。(2)在C、N Si、S Cl中，形成酸性最强的含氧酸为HC1CU,氯元素位于第3周期VHA族，其正价有+ 1、+3、+5、+7,故其含氧酸为 HCO HClQ、HCIO3、HClQ。(3)C与S形成化合物CS,其空间构型应与 CO类似，故为直线形。(4)C与Si形成共价化合物 SiC;(5)Mg在N2中高温条件下形成 MgNb,其与水反应生成 Mg(OH和NH3 H2Q.价层电子对互斥理论(简称VSEPRI论)可用于预测简单分子的立体构型。其要点可以概括为：I .用AXEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成

16、键的电子对(称为孤电子对)，(n+m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；n .分子的空间构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；m.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：i .孤电子对之间的斥力孤电子对与共用电子对之间的斥力共用电子对之间的斥力；ii.双键与双键之间的斥力双键与单键之间的斥力单键与单键之间的斥力；iii.X原子得电子能力越弱，A X形成的共用电子对之间的斥力越强；iv .其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：(1)根据要点I可以画出 AXEm的VSEPF想模型，请填写下表：n+ m24VSEPF想模型直线形止四面体形价层电子对之间的理想键角180109 28(2)请用VSEPR莫型解释CO为直线形分子的原因：_CO属AXEo, n+m= 2,故为直线形 ;(3)H2O分子的立体构型为V形 ，请你预测水分子中/ H- O H的大小范围并解释原因：冰分子属A%E, n+m= 4, VSEPR