2024-2025学年高中化学第2章分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时形形色色的分子价层电子对互斥理论课后限时作业含解析新人教版选修3

PAGE5-第1课时形形色色的分子价层电子对互斥理论(建议用时：35分钟)学问点基础训练实力提升1.常见分子构型1,2,5,812,13,14,15，16,17,182.中心原子价层电子对4,9,10,113.价层电子对互斥理论3,6,7[基础训练]1．下列分子构型与分子中共价键键角对应正确的是()A．直线形分子：180° B．平面正三角形：120°C．三角锥形：109°28′ D．正四面体形：109°28′B解析HCl是直线形分子，因只有一个共价键，故不存在键角，A项错误；氨分子呈三角锥形，键角为107°，C项错误；甲烷与白磷分子均是正四面体形分子，但键角分别为109°28′、60°，D项错误。2．下列分子中，立体构型不是直线形的是()A．CO B．H2OC．CO2 D．C2H2答案B3．下列分子或离子的VSEPR模型为四面体形而分子或离子的立体构型为V形的是()A．NH3 B．PH3C．H3O＋ D．OF2D解析题目要求的分子或离子应由3个原子构成，且中心原子上有2对孤电子对，只有D项符合。4．下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是()A．H2O B．HClC．NH3 D．PCl3A解析A项，氧原子有两对未成键的价电子对；B项，HCl分子属于AB型分子，没有中心原子；C项，N原子上有一对未成键的价电子对；D项，P原子上有一对未成键的价电子对。5．以下分子或离子的立体构型不是三角锥形的是()A．NF3 B．SOeq\o\al(2－,3)C．CO2 D．H3O＋C解析NF3、SOeq\o\al(2－,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。6．下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是()A．CCl4 B．SO2C．NH3 D．H2O答案A7．以下分子或离子的结构为正四面体形，且键角为109°28′的是()①CH4②NHeq\o\al(＋,4)③CH3Cl④P4⑤SOeq\o\al(2－,4)A．①②③ B．①②④C．①②⑤ D．①④⑤C解析正四面体形结构的分子，其键角为109°28′，在题给分子或离子中，CH3Cl为四面体构型，但不是正四面体构型；P4为正四面体构型，但键角是60°，①②⑤符合。8．下列各组分子中全部原子都可能处于同一平面的是()A．CH4、CS2、BF3 B．CO2、H2O、NH3C．C2H4、C2H2、C6H6 D．CCl4、BeCl2、PH3C解析题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的全部原子不行能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。C项正确。9．下列叙述正确的是()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A解析NH3分子的立体结构为三角锥形，B项错误；B原子不满意8e－稳定结构，C项错误；甲烷分子构型为正四面体结构，D项错误。10．下列分子或离子的中心原子带有一对孤电子对的是()①BeCl2②CH4③NH3④CH2O⑤SO2⑥H2S⑦COeq\o\al(2－,3)⑧NHeq\o\al(＋,4)A．②③⑤⑥⑦ B．③⑦⑧C．④⑥⑧ D．③⑤D解析依据孤电子对数＝eq\f(1,2)(a－xb)，可以计算出各微粒中心原子的孤电子对数分别为0、0、1、0、1、2、0、0。11．(1)计算下列分子或离子中带“·”原子的价电子对数。①eq\o(C,\s\do4(·))Cl4__________②Beq\o(e,\s\do4(·))Cl2__________③eq\o(B,\s\do4(·))Cl3__________④eq\o(P,\s\do4(·))Cl3__________(2)计算下列微粒中带“·”原子的孤电子对数。①H2eq\o(S,\s\do4(·))____________②eq\o(P,\s\do4(·))Cl5____________③eq\o(B,\s\do4(·))F3____________④eq\o(N,\s\do4(·))H3____________(3)用价层电子对互斥模型推想下列分子或离子的立体构型。①H2Se________；②NH－2________；③BBr3________；④CHCl3________；⑤SiF4________。解析(3)依据原子的最外层电子排布，可以推断出各分子或离子的中心原子上的孤电子对数和σ键电子对数：化学式H2SeNHeq\o\al(－,2)BBr3CHCl3SiF4中心原子上的孤电子对数22000中心原子的σ键电子对数22344价层电子对数44344H2Se、NHeq\o\al(－,2)因中心原子上有两对孤电子对，立体构型均为V形；BBr3为平面三角形；CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同，不能形成正四面体形；SiF4为正四面体形。答案(1)①4②2③3④4(2)①2②0③0④1(3)①V形②V形③平面三角形④四面体形⑤正四面体形[实力提升]12．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B解析ClOeq\o\al(－,2)的空间构型为V形。13．下列对应关系不正确的是()选项ABCD中心原子所在族第ⅣA第ⅤA第ⅣA第ⅥA分子通式AB4AB3AB2AB2立体构型正四面体形平面三角形直线形V形B解析当中心原子在第ⅤA族，AB3分子的立体构型是三角锥形。14．用VSEPR模型预料下列分子或离子的立体构型，不正确的是()A．NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形 B．CS2为直线形C．HCN为折线形(V形) D．PCl3为三角锥形C解析NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN、PCl3结构中价层电子对数分别为4对、2对、2对、4对，其中前三者中心原子均参加成键，立体构型就是VSEPR模型，PCl3分子中有1对孤电子对，所以立体构型为三角锥形。15．已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′；NH3中，N—H键间的键角为107°；H2O中，O—H键间的键角为105°，则下列说法正确的是()A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B．孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C．孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D．题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系A解析由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，CH4中碳原子上无孤电子对，NH3中的氮原子上有1对孤电子对，H2O中的氧原子上有2对孤电子对。依据题意知，键角CH4>NH3>H2O，A项正确。16．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)形成的二元共价化合物中，既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是__________________________。(填化学式，写出两种)(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________________；酸根呈三角锥结构的酸是________。(填化学式)解析由题中信息可推出a、b、c、d、e分别为H、N、O、S、Cu。(2)这些元素形成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等，其中中心原子价层电子对数为3的是HNO2和HNO3，酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。答案(1)H2O2、N2H4(2)HNO2、HNO3H2SO317．依据所学学问填空：(1)三原子分子常见的立体结构有__________形(如CO2)和________形(如H2O)。(2)四原子分子常见的立体结构有____________形和____________形，如甲醛(HCHO)分子呈__________形，键角约为__________；氨分子呈________形，键角为________；另外须要留意，特别的白磷(P4)分子呈__________形，键角为________。(3)五原子分子最常见的空间构型为________形，如常见的CH4键角为________。解析(1)CO2是直线形，H2O是V形。(2)甲醛(HCHO)分子呈平面三角形，氨分子呈三角锥形，白磷分子呈正四面体形。(3)CH4分子呈正四面体形。答案(1)直线V(2)平面三角三角锥平面三角120°三角锥107°正四面体60°(3)正四面体109°28′18．(1)在BF3分子中，F—B—F的键角是________。(2)依据等电子体原理，羰基硫(COS)分子的结构式为____________；光气(COCl2)各原子最外层都满意8电子稳定结构，则光气分子的空间构型为____________(用文字描述)。(3)NOeq\o\al(－,2)的立体构型是____________。(4)H2O的分子构型为____________。(5)KNO3中NOeq\o\al(－,3)的空间构型为____________，写出与NOeq\o\al(－,3)互为等电子体的另一种阴离子的化学式___________________________________________________。(6)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角________120°(填“＞”“＜”或“＝”)。(7)O3分子的空间构型为______________。解析(1)BF3分子B的价层电子对数为3，没有孤电子对，所以构型为平面正三角形，F—B—F的键角是120°。(2)羰基硫(COS)与CO2互为等电子体，故羰基硫(COS)结构式为O=C=S；光气分子的结构式为，碳原子有3个σ键，没有孤电子对，故COCl2为平面三角形。