高中化学人教版物质结构与性质第二章分子结构与性质 课时作业8

课时作业8价层电子对互斥理论eq\o(\s\up7(时间：45分钟满分：100分),\s\do5())一、选择题(共48分)1．(双选题)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()A．两个键之间的夹角为109°28′B．C—H键为极性共价键C．4个C—H键的键能、键长相同D．二氯甲烷没有同分异构体解析：CH4分子的空间结构由两个键之间的夹角决定，只有正四面体结构中，键角才为109°28′。分子的空间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CH4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。答案：AD2．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是()A．NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形B．CS2为直线形C．HCN为V形D．PCl3为三角锥形解析：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3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。答案：C3．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A．正四面体形 B．V形C．三角锥形 D．平面三角形解析：本题考查用价层电子对互斥模型判断分子的构型，SO3中S原子的价电子全部用于形成共价键，S原子周围有3个氧原子，应属于平面三角形。答案：D4．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是()A．分子中有σ键也有π键B．所有原子在同一平面内C．CF4与CH4都是正四面体结构D．molSF5—CF3分子中电子数为8mol解析：A项，分子中都是σ键，无π键，错误；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；C项，正确；D项，一个分子中有94个电子，错误。答案：C5．由VSEPR理论推断下列微粒呈正四面体形的是()A．SO2 B．O3C．NOeq\o\al(－,3) D．SOeq\o\al(2－,4)解析：符合题意的微粒应满足AB4型结构，中心原子无孤电子对，其空间构型为正四面体形。答案：D6．下列分子或离子中，中心原子未用来成键的电子对最多的是()A．NHeq\o\al(＋,4) B．NH3C．H2O D．BCl3解析：NHeq\o\al(＋,4)中各原子的最外层电子全部参与成键，NH3中N原子上有一对电子对未参与成键，H2O中O原子上有2对电子对未参与成键，BCl3的中心原子为B，其最外层电子全部参与成键。答案：C7．下列分子的空间构型是正四面体形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③ B．①③④C．①③⑤ D．②④⑤解析：CH4、CF4、SiH4分子的空间构型都是正四面体形，而NH3是三角锥形，CO2是直线形，C2H4是平面形分子。答案：B8．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是()A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl解析：NH4Cl中存在离子键，其余分子内均为共价键，CO2为直线形，SO3、BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，CH4和SiH4为正四面体形。答案：B9．下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是()A．SOeq\o\al(2－,3) B．ClOeq\o\al(－,4)C．NOeq\o\al(－,2) D．ClOeq\o\al(－,3)解析：当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与立体构型一致。A中SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)(6＋2－3×2)＝1；B项中ClOeq\o\al(－,4)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)(7＋1－4×2)＝0；C项NOeq\o\al(－,2)的中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)(5＋1－2×2)＝1；D项ClOeq\o\al(－,3)中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)(7＋1－3×2)＝1。所以只有B符合题意。答案：B10．关于SO3的说法正确的是()A．结构与NH3相似B．结构与SO2相似C．结构与BF3相似D．结构与P4相似解析：根据价层电子对互斥理论可知，在SO3中，S原子没有孤对电子，但与S原子相连的原子个数为3，因此SO3分子结构呈平面三角形。答案：C11．氯的含氧酸根离子有ClO－、ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,4)等，关于它们的说法中不正确的是()A．ClO－中Cl显＋1价B．ClOeq\o\al(－,2)的空间构型为直线形C．ClOeq\o\al(－,3)的空间构型为三角锥形D．ClOeq\o\al(－,4)是SOeq\o\al(2－,4)的等电子体解析：ClOeq\o\al(－,2)空间构型为V型。答案：B12．对CO2和SO2的说法正确的是()A．都是AB2型，所以都是直线形B．C原子和S原子上都没有孤对电子C．CO2是直线形结构，SO2是V形结构D．都含有极性共价键和非极性共价键解析：C原子没有孤对电子，S原子上有孤对电子；它们含有的化学键都是极性键。答案：C二、填空题(共52分)13．(10分)(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：________、________、________、________。(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式：______、________、________、________。(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间构型为正四面体的有________，为三角锥形的有________。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，形成的阴阳离子所具有的电子数不变，离子符号为：NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、NHeq\o\al(－,2)、OH－，根据等电子原理导出：NHeq\o\al(＋,4)与CH4、H3O＋与NH3、NHeq\o\al(－,2)与H2O的空间构型分别相同，依次为正四面体形、三角锥形、V形结构。(2)第三周期元素的氢化物分子具有18个电子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H6、H2O2等，也具有18个电子。符合条件的分子有：H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。(3)由等电子原理分析，SiH4为正四面体构型，PH3为三角锥形。答案：(1)NHeq\o\al(＋,4)H3O＋NHeq\o\al(－,2)OH－(2)SiH4PH3H2SHCl(3)NHeq\o\al(＋,4)和SiH4H3O＋和PH314．(15分)填写下表，并列出中心原子孤电子对数的表达式：解析：ABn型分子或离子中，σ键电子对数＝n(配位原子数)，中心原子的孤电子对数按表达式进行计算。由价层电子对数和分子(或离子)类型判断空间构型，即价层电子数为2，AB2型分子为直线形；价层电子对数为3，AB2型分子为V形，AB3型分子为平面三角形；价层电子对数为4，AB2型分子为V形，AB3型分子为三角锥形，AB4型分子为正四面体形。答案：15.(13分)已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。试回答下列问题：(1)写出A元素基态原子的电子排布式______________。(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为________(写元素符号)。(3)E与C以11形成的物质的电子式为____________。(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为______________。(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是________(填元素符号)。解析：A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为Fe元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为C元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为O元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为S元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”可推出，E为Na元素。(1)A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分别对应的是C、O、S元素，它们的电负性由大到小的顺序为O>S>C。(3)E与C以11形成的物质是Na2O2。(4)根据VSEPR理论eq\f(6,2)＝3，故SO3的空间立体结构为正三角形。(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)O>S>C(3)Na＋[eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))]2－Na＋(4)正三角形(5)He16．(14分)a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下表所示：粒子代码abcdefg原子核数单核单核双核多核单核多核多核电荷数(单位电荷)01＋1－02＋1＋0试写出：(1)a粒子的原子结构示意图________，b粒子的电子排布式______________。(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为____________(用化学式表示)。(3)若d极易溶于水，在水溶液中的变化方程式为____________________________________，d分子的空间构型为____________，键角为________；若d为正四面体分子，其电子式为________。(4)c粒子是________，f粒子是________(用化学式表示)，由c、f生成g的离子方程式为________________________________________________________。解析：本题的综合性很强。考查了元素周期表、物质结构、