人教版高二化学选修三训练2.2分子的立体构型（第1课时）

人教版高中化学选修三_2.2分子的立体构型（同步训练）（第1课时）练基础落实知识点1常见分子的立体构型1.下列分子构型为正四面体的是①P4②NH3③CCl4④CH4⑤H2S⑥CO2A.①③④⑤B.①③④⑤⑥C.①③④D.④⑤【答案】C【解析】【分析】【详解】①P4分子构型为正四面体；②NH3分子中的氮原子sp3杂化，有一个杂化轨道容纳弧对电子对，所以构型为三角锥；③CCl4分子中碳原子sp3杂化，没有弧对电子对，所以构型为正四面体；④CH4分子中碳原子sp3杂化，没有弧对电子对，所以构型为正四面体；⑤H2S分子中硫原子sp3杂化，有两对弧对电子对，所以构型为V型；⑥CO2分子中碳原子sp杂化，所以构型为直线型，所以①③④正确，答案选C。2.下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是()A.C2H2 B.CS2 C.NH3 D.C6H6【答案】C【解析】【详解】AB2型，键角180°，分子空间构型为直线型，CS2三个原子共直线，原子都共平面，B错误；AB3型，键角<120°，分子空间构型为三角锥形，NH3分子中氮原子位于锥顶，三个氢原子位于锥底，空间构型，不是平面，C正确；C2H2分子中四个原子共直线，也都共平面，C6H6分子中12个原子共平面，A、D均错误；正确选项C。3.下列分子的空间构型为平面正三角形的是()A.PCl3 B.BCl3 C.NH3 D.CH2O【答案】B【解析】【详解】A．PCl3中P形成3个σ键，孤电子对数为1/2×(53×1)=1,为sp3杂化，立体构型为三角锥型，A错误；B．BCl3中B形成3个σ键，孤电子对数为1/2×(33×1)=0，为sp2杂化，立体构型为平面正三角型，B正确；C．NH3中N形成3个σ键，孤电子对数为1/2×(53×1)=1，为sp3杂化，立体构型为三角锥型，C错误；D．CH2O为平面三角形，因为三个共价键键长不同，所以不是正三角形，D错误；正确答案B。知识点2用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型4.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是（）A.若n＝2，则分子的空间构型为V形B.若n＝3，则分子的空间构型为三角锥形C.若n＝4，则分子的空间构型为正四面体形D.以上说法都不正确【答案】C【解析】【详解】根据价层电子对互斥理论知，若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，则：A、若n=2，则分子的立体构型为直线形，故A错误；B、若n=3，则分子的立体构型为平面三角形，故B错误；C、若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，故C正确；D、由以上分析可知，D错误；答案选C。5.在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是A.NF3 B.CH C.CO2 D.H3O＋【答案】C【解析】【详解】A．NF3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，价层电子对数为4，采取sp3型杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，NF3分子空间构型是三角锥形，选项A不符合；B．CH中C原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，价层电子对数为4，采取sp3型杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，CH分子空间构型是三角锥形，选项B不符合；C．CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，碳原子采取sp杂化，空间构型为直线形分子，选项C符合；D．H3O+中O原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，价层电子对数为4，采取sp3型杂化杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，H3O+分子空间构型是三角锥形，选项D不符合；答案选C。6.对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【答案】C【解析】【分析】三氧化硫分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+×（63×2）=3，且不含孤电子对，所以为平面三角形结构。【详解】A．氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+×（53×1）=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，选项A错误；B．SO2分子中，S原子形成2个δ键，孤对电子数为×（62×2）=1，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=1+2=3，且含有一个孤电子对，所以立体构型为V型，选项B错误；C．BF3分子中心原子硼原子价层电子对个数==3，无孤电子对，分子空间构型为平面三角形，三氧化硫分子为平面三角形结构，选项C正确；D．白磷（P4）属于单质，属于分子晶体，立体构型正四面体型，三氧化硫分子为平面三角形结构，选项D错误；答案选C。【点睛】本题考查了SO3粒子空间构型的判断，根据价层电子对互斥理论来分析解答，注意孤电子对个数的计算方法，为易错点，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，据些解答。练方法技巧价层电子对几何构型与分子的空间构型的确定方法7.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的构型为V形的是（）A.NH4＋ B.PH3 C.H3O＋ D.OF2【答案】D【解析】【分析】根据价层电子对数可以确定分子或离子的VSEPR模型，根据孤电子对的数目可以确定分子或离子的空间构型。价层电子对=σ键电子对+孤电子对。孤电子对=0.5(axb)，a为中心原子的价电子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x为与中心原子结合的原子数。【详解】A.NH4＋的中心原子的价层电子对个数为4，无孤电子对，价层电子对几何构型（即VSEPR模型）和离子的空间构型均为正四面体形，故A错误；B.PH3的中心原子价层电子对个数为4，VSEPR模型为正四面体，孤电子对数为1，分子空间构型为三角锥形，故B错误；C.H3O＋价层电子对为4，所以其VSEPR模型为正四面体，孤电子对数为1，所以其空间构型为三角锥型，故C错误；D.OF2分子中价层电子对为4，所以其VSEPR模型为正四面体，孤电子对数为2，所以其空间构型为V形，故D正确。故选D。8.下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（）A.H2O B.H3O+ C.NH3 D.NH【答案】D【解析】【详解】A．H2O中，氧原子最外层有4对电子对，其中两个与氢原子形成共用电子对，还有两个孤电子对，故A错误；B．H3O+中，氧原子最外层有4对电子对，其中三个与氢原子形成共用电子对，还有一个孤电子对，故B错误；C．NH3中氮原子最外层有5个电子，与三个氢原子形成三对共用电子对，还有一个孤电子对，故C错误；D．NH中氮原子最外层有5个电子，与三个氢原子形成三对共用电子对，与一个氢离子形成一个配位键，故没有孤电子对，故D正确；故选D。确定分子空间构型的简易方法——价层电子对互斥理论9.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是A.直线形；三角锥形 B.V形；三角锥形C.直线形；平面三角形 D.V形；平面三角形【答案】D【解析】【详解】H2S中S的孤电子对数为×（62×1）=2，σ键电子对数为2，S的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，H2S的立体构型为V形；BF3中B的孤电子对数为×（33×1）=0，σ键电子对数为3，B的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于B上没有孤电子对，BF3的立体构型为平面三角形；答案选D。练综合拓展10.下列说法中，正确的是()A.由分子构成的物质中一定含有共价键 B.形成共价键的元素不一定是非金属元素C.正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′ D.CO2和SiO2都是直线形分子【答案】B【解析】【详解】A不正确，例如稀有气体分子中不存在共价键。氯化铝中的化学键是共价键，但铝是金属，所以B正确。C不正确，例如白磷分子中键角是60°.二氧化硅是原子晶体，不是直线型结构。答案选B。11.下列叙述正确是()A.P4和CO2分子中都只含有共价键B.CCl4和NH3的分子的立体结构都是正四面体形C.BF3分子中各原子均达到8e－稳定结构D.甲烷的结构式为，它是对称的平面形分子【答案】A【解析】【详解】A.P4中只含有PP键，CO2分子中只含有C=O键，两者都只含有共价键，A正确；B.CCl4中C原子上没有孤电子对，C的价层电子对数为4，则分子为正四面体形，NH3中N原子上有1对孤电子对，N的价层电子对数为4，则分子为三角锥形，B错误；C.BF3分子中，B位于第IIIA族，B原子不能满足最外层为8e－稳定结构，C错误；D.甲烷中C原子上没有孤电子对，C的价层电子对数为4，则甲烷为正四面体构型，而非平面形分子，D错误；答案选A。12.下列对应关系不正确的是选项ABCD中心原子所在族IVAVAIVAVIA分子通式AB4AB3AB2AB2立体结构正四面体形平面三角形直线形V形A.A B.B C.C D.D【答案】BC【解析】【详解】当中心原子在ⅤA族时，AB3分子应三角锥形；当中心原子在ⅣA族时，AB4分子是正四面体形；当中心原子在ⅣA族时，AB2分子是直线形（如CO2）或V形（如SnBr2）；当中心原子在ⅥA族时，AB2分子是Ⅴ形；答案选BC。13.

（1）写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子符号：________；________；________。（2）写出具有18个电子无机化合物的化学式：________、________、________、________。（3）在(1)(2)题涉及的粒子中，空间结构为正四面体形的有_________；为三角锥形的有______。【答案】（1）①.OH－②.③.H3O＋（2）①.H2S②.PH3③.SiH4④.HCl（3）①.、SiH4②.H3O＋、PH3【解析】【分析】所有10电子微粒：NH3、、CH4、H2O、Na+、Mg2+、Al3+、Ne、HF、H3O+、N3、O2、F、OH、；所有18电子微粒：Ar、K+、Ca2+、Cl‾、S2−、F2、HCl、HS−、H2S、PH3、H2O2、SiH4、CH3F、NH2OH、N2H4、CH3OH、C2H6、、。【小问1详解】第二周期元素的氢化物具有10个电子，其分子结合1个H+或电离出1个H+后，形成阴阳离子所具有的电子数不变，离子符号为：OH－、、H3O＋、NH2等；正确答案：OH－、、H3O＋；【小问2详解】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H2S、PH3、SiH4、HCl、C2H6、H2O2等；正确答案：H2S、PH3、SiH4、HCl；【小问3详解】空间结构为正四面体形的有NH、SiH4；为三角锥形的有H3O＋、PH3。正确答案：、SiH4；H3O＋、PH3。14.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型。PO43—________；CS2________；AlBr3(共价分子)________。(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________，三角锥形分子________，四面体形分子________。(4)为了解释和预测分子的立体构型，科学家在归纳了许多已知的分子立体构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是________________；另一类是______________________。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是________；BF3分子的立体构型是平面三角形而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_________________________。【答案】①.四面体形②.直线形③.平面三角形④.CH⑤.CH⑥.BF3⑦.NF3⑧.CF4⑨.中心原子上的价电子都用于形成共价键⑩.中心原子上有孤对电子⑪.B⑫.N⑬.BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3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】【分析】【详解】（1）PO是AB4型，成键电子对是4，为四面体形。CS2是AB2型，成键电子对是2，是直线形。AlBr3是AB3型，成键电子对是3，是平面三角形。（2）AB3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CH、CH。（3）第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。15.已知A、B、C、D、E为中学常见五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。请回答以下问题：(1)A分子的空间构型是__________；从轨道重叠的方式看，B分子中的共价键类型有__________。(2)写出②中反应的化学方程式：___________________________________________。(3)工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反应的化学方程式：________________________________