2024-2025学年高中化学第二章分子结构与性质第2节第1课时分子的空间结构与价层电子对互斥理论作业含解析新人教版选修3

PAGE3-第1课时分子的空间结构与价层电子对互斥理论一、单项选择题1．(2024·山东临沂高二检测)下列分子的立体结构模型正确的是()ABCDCO2H2ONH3CH4【答案】D2．(2024·湖北孝感宜昌联考)能说明CH4分子中的五个原子不在同一平面而呈正四面体结构的是()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．碳原子的价电子都参加成键【答案】A3．下列分子或离子中，不含孤电子对的是()A．H2O B．H3O＋C．NH3 D．NHeq\o\al(＋,4)【答案】D4．(2024·湖北黄冈高二检测)下列分子中，各原子均处于同一平面上的是()A．NH3 B．CCl4C．PCl3 D．CH2O【答案】D【解析】由价层电子对互斥理论可知A、C两项两物质分子为三角锥形，B项为正四面体形，D项为平面三角形。5．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【答案】C【解析】NHeq\o\al(＋,4)中各原子的最外层电子全部参加成键，NH3中N上有1对电子未参加成键，H2O中O上有2对电子未参加成键，BCl3的中心原子B的最外层电子全部参加成键。6．(2024·山东潍坊高二检测)在以下的分子或离子中，立体结构的几何形态不是三角锥形的是()A．NF3 B．CHeq\o\al(－,3)C．CO2 D．H3O＋【答案】C【解析】NF3、CHeq\o\al(－,3)、H3O＋中的中心原子价层电子对数均为4，孤电子对数均为1，它们均为三角锥形，CO2为直线形。7．(2024·江苏宿迁高二检测)下列分子和离子中，中心原子价层电子对的立体构型为四面体形且分子或离子的立体构型为V形的是()A．NHeq\o\al(＋,4) B．PH3C．H3O＋ D．OF2【答案】D【解析】中心原子价层电子对的立体构型为四面体形，则价层电子对数应为4；立体构型为V形的分子或离子只有3个原子，故D项符合题意。8．下列叙述正确的是()A．NH3分子中N处于3个H所组成的三角锥形的中心B．CCl4分子中C处于4个Cl所组成的正方形的中心C．H2O分子中O不处于2个H所连成的直线的中点D．CO2分子中C不处于2个O所连成的直线的中点【答案】C【解析】NH3分子呈三角锥形，分子中的氮原子处于3个氢原子所组成的三角锥形的顶点，A项错误；CCl4分子呈正四面体形，分子中的碳原子处于4个氯原子所组成的正四面体的中心，B项错误；H2O分子呈V形，分子中的氧原子不处于2个氢原子所连成的直线的中心，而在V字的折点上，C项正确；CO2分子呈直线形，分子中的碳原子处于2个氧原子所连成的直线的中点，D项错误。9．(2024·安徽蚌埠高二检测)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模型，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体结构为V形B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形D．以上说法都不正确【答案】C【解析】若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则依据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的立体结构为直线形；当n＝3时，分子的立体结构为平面三角形；当n＝4时，分子的立体结构为正四面体形。二、非选择题10．(1)计算下列分子或离子中点“·”原子的价电子对数。①CCl4______；②BeCl2______；③BCl3______；④PCl3______。(2)计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。①H2S______；②PCl5______；③BF3______；④NH3______。【答案】(1)①4②2③3④4(2)①2②0③0④1【解析】(2)依据ABn型分子中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)(a－xb)的计算公式：①H2S中的S原子的孤电子对数：eq\f(1,2)(6－2×1)＝2；②PCl5中的P原子的孤电子对数：eq\f(1,2)(5－5×1)＝0；③BF3中的B原子的孤电子对数：eq\f(1,2)(3－3×1)＝0；④NH3中的N原子的孤电子对数：eq\f(1,2)(5－3×1)＝1。11．(2024·陕西咸阳高二检测)(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形的有________；为三角锥形的有________。【答案】(1)OH－NHeq\o\al(－,2)H3O＋NHeq\o\al(＋,4)(2)H2SPH3SiH4HCl(3)NHeq\o\al(＋,4)、SiH4H3O＋、PH3【解析】(1)其次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NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、NHeq\o\al(－,2)、OH－。(2)第三周期元素的氢化物分子中具有18个电子，其次周期元素形成R2Hx型化合物(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)由等电子体原理分析可知，SiH4、NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形，PH3、H3O＋为三角锥形。12．已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充溢；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元素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依次为________(填元素符号)。(3)E与C以1∶1形成的物质的电子式为________________________________。(4)用VSEPR理论推断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)。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)O>S>C(3)(4)平面正三角形(5)He【解析】由已知可推知，A为Fe，B为C，C