新教材高中化學第二章分子結構與性質第二節(jié)第1課時分子結構的測定多樣的分子空間結構價層電子對互斥模型課時練習（含解析）新人教版選擇性

分子結構的測定多樣的分子空間結構價層電子對互斥模型(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1．下列常見分子的空間結構最相近的是()A．CO2和SO2 B．CH4和NH3C．CH2O和BBr3 D．H2O和BeCl2【解析】選C。CO2和SO2的空間結構分別為直線形和V形，A錯誤；CH4和NH3的空間結構分別為正四面體形和三角錐形，B錯誤；CH2O和BBr3的空間結構均為平面三角形，其中后者為正三角形，C正確；H2O和BeCl2的空間結構分別為V形和直線形，D錯誤。2．下列有關鍵角與分子空間結構的說法不正確的是()A．鍵角為180°的分子，空間結構是直線形B．鍵角為120°的分子，空間結構是平面三角形C．鍵角為60°的分子，空間結構可能是正四面體形D．鍵角為90°～109°28′之間的分子，空間結構可能是V形【解析】選B。鍵角為180°的分子，空間結構是直線形，例如CO2分子是直線形分子，A正確；苯分子的鍵角為120°，但其空間結構是平面正六邊形，B錯誤；白磷分子的鍵角為60°，空間結構為正四面體形，C正確；水分子的鍵角為105°，空間結構為V形，D正確。3．(2021·濟南高二檢測)徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了光棍的快樂的二氧化氮分子、勞動面前人人平等的磷酸分子、有機族的第一代長老的甲烷分子、我在夢中被創(chuàng)造的苯分子、江湖劍客的甲醛分子。下列說法正確的是()A．NO2分子的空間結構為直線形B．POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))分子為正四面體形分子C．甲烷與氯氣反應生成的四種氯代物的空間結構都是正四面體形D．HCHO價層電子對互斥模型是平面三角形，空間結構是三角錐形【解析】選B。NO2分子是V形，A錯誤；POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))分子為正四面體形分子，B正確；甲烷與氯氣反應生成的四種氯代物中，只有CCl4的空間結構是正四面體形，C錯誤；HCHO分子的價層電子對互斥模型呈平面三角形，分子的空間結構為平面三角形，D錯誤。4．以下分子或離子的結構為正四面體形且鍵與鍵夾角為109°28′的是()①CH4②SiCl4③CH3Cl④P4⑤SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))A．①②④ B．①②③④⑤C．①② D．①②⑤【解析】選D。在CH4和SiCl4中，結構為正四面體形且鍵與鍵夾角為109°28′；CH3Cl中氫原子與氯原子間的排斥作用力不同且氫原子與氯原子半徑不同，空間結構不是正四面體形；P4是正四面體結構，鍵角為60°；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中，S原子價層電子對數(shù)為4，沒有孤電子對，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))為正四面體形，鍵角為109°28′。5．(2021·?？诟叨z測)下列說法正確的是()A．BF3和NCl3分子中各原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結構B．P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109°28′C．NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的電子式為，離子呈平面正方形結構D．PCl3和NH3都是三角錐形分子，都存在未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用【解析】選D。NCl3分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結構，但BF3分子中的B原子不滿足8電子穩(wěn)定結構，A錯誤；P4為正四面體分子，但其鍵角為60°，B錯誤；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))為正四面體結構而非平面正方形結構，C錯誤；PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一對未成鍵電子，由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用，使其呈三角錐形，D正確。6．下列分子的VSEPR模型與分子的立體構型相同的是()A．SiCl4B．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))C．SOCl2D．SeO2【解析】選A。分子中無孤電子對時VSEPR模型與分子立體構型相同，A正確；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))VSEPR模型為四面體形，分子立體構型是三角錐形，B錯誤；SOCl2的價層電子對數(shù)＝1＋2＋eq\f(1,2)×(6－2－1×2)＝4，一對孤電子對，VSEPR模型四面體形，分子立體構型是三角錐形，C錯誤；SeO2的VSEPR模型為三角形，分子立體構型是V形，D錯誤?！狙a償訓練】下列描述中正確的是()A．CS2為V形分子B．ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的空間構型為平面三角形C．SF6中有6對完全相同的成鍵電子對D．SiF4和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的中心原子均無孤電子對【解析】選C。CS2為直線形分子，ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))空間構型為三角錐形，SiF4無孤電子對，而SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))有1對孤電子對。7．以下分子或離子的立體構型不是三角錐形的是()A．NF3B．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))C．SO2D．H3O＋【解析】選C。NF3、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、H3O＋中的中心原子價層電子對數(shù)均為4，孤電子對數(shù)均為1，它們均為三角錐形，SO2為V形。8．我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)Cl(用R代表)，經X射線衍射測得化合物R的晶體結構，其局部結構如圖所示。從結構角度分析，R中兩種陽離子不同之處為()B．中心原子的價層電子對數(shù)C．立體結構D．共價鍵類型【解析】選C。R中兩種陽離子分別是H3O＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，二者的中心原子的VSEPR模型都是四面體形，中心原子的價層電子對數(shù)都是4，都是共價鍵，H3O＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的空間結構分別為三角錐形、正四面體形。二、非選擇題(本題包括2小題，共30分)9．(16分)(1)計算下列分子或離子中帶“·”原子的價電子對數(shù)。(2)計算下列微粒中帶“·”原子的孤電子對數(shù)。(3)用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的立體構型。①H2Se________；②NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))________；③BBr3________；④CHCl3________；⑤SiF4________。【解析】(1)價電子對數(shù)分別為4、2、3、4。(2)孤電子對數(shù)分別為2、0、0、1。(3)根據(jù)原子的最外層電子排布，可以判斷出各分子或離子的中心原子上的孤電子對數(shù)和σ鍵電子對數(shù)：化學式H2SeNHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))BBr3CHCl3SiF4中心原子上的孤電子對數(shù)22000中心原子的σ鍵電子對數(shù)22344價層電子對數(shù)44344H2Se、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))因中心原子上有兩對孤電子對，立體構型均為V形；BBr3為平面三角形；CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同，不能形成正四面體形；SiF4為正四面體形。答案：(1)①4②2③3④4(2)①2②0③0④1(3)①V形②V形③平面三角形④四面體形⑤正四面體形10．(14分)(1)在BBr3分子中，Br—B—Br的鍵角是__________。(2)羰基硫(COS)與CO2的結構相似，羰基硫(COS)分子的結構式為____________；光氣(COCl2)各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結構，則光氣分子的空間構型為______________________________(用文字描述)。(3)NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的立體構型是________。(4)KNO3中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的空間構型為____________，寫出與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))結構相同的一種陰離子的化學式________________________。(5)用價層電子對互斥模型推斷SnBr2分子中Sn—Br鍵的鍵角______120°(填“＞”“＜”或“＝”)?！窘馕觥?1)BBr3分子B的價層電子對數(shù)為3，沒有孤電子對，所以構型為平面正三角形，Br—B—Br的鍵角是120°。(2)羰基硫(COS)與CO2的結構相似，故羰基硫(COS)結構式為OC=S；光氣分子的結構式為，碳原子有3個σ鍵，沒有孤電子對，故COCl2為平面三角形。(3)NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))分子中N的價層電子對數(shù)為3，有1對孤電子對，所以立體構型是V形。(4)KNO3中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的空間構型為平面三角形，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))結構相同。(5)SnBr2分子中，Sn原子的價層電子對數(shù)是eq\f(4－2×1,2)＋2＝3，配位原子數(shù)為2，含有一對孤電子對，SnBr2空間構型為V形，鍵角小于120°。答案：(1)120°(2)O=C=S平面三角形(3)V形(4)平面三角形COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(5)＜(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題，每小題5分，共10分)11．下列分子或離子為直線形的是()A．NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))B．NOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))C．SF2D．NCl3【解析】選B。NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))價層電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)是2，VSEPR模型是四面體形，空間構型是V形，A錯誤；NOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))價層電子對數(shù)是2，孤電子對數(shù)是0，VSEPR模型和空間構型是直線形，B正確；SF2價層電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)是2，VSEPR模型是四面體形，空間構型是V形，C錯誤；NCl3價層電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)是1，VSEPR模型是四面體形，空間構型是三角錐形，D錯誤。12．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關敘述正確的是()A．若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形B．若AB3分子中的價電子個數(shù)為24個，則AB3分子可能為平面正三角形C．若A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形D．若AB3分子為三角錐形，則AB3分子一定為NH3【解析】選B。若為PCl3，則分子為三角錐形，A錯誤；BCl3滿足要求，其分子為平面正三角形，B正確；若分子為SO3，則為平面正三角形，C錯誤；分子不一定為NH3，也可能為NF3等，D錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)13．(2021·深圳高二檢測)(1)利用VSEPR模型推測下列物質的分子或離子的空間結構：ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))____________；AlBr3(共價分子)_________________。(2)有兩種活性反應中間體，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子，依據(jù)圖中給出的這兩種粒子的球棍模型，寫出這兩種活性反應中間體的相應化學式：________；________。(3)按要求寫出由第二周期非金屬元素的原子構成的中性分子的化學式。平面形分子________________；三角錐形分子________________；四面體形分子________________。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬AXmEn型分子，S與O之間以雙鍵結合，S與Cl、S與F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結構：______________________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(選填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。(5)O3分子的空間構型為________?！窘馕觥?1)ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))是AB3型離子，價層電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)是1，為三角錐形。AlBr3是AB3型分子，價層電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)為0，是平面三角形。(2)AB3型分子或離子中，中心原子無孤電子對的呈平面三角形，有一對孤電子對的呈三角錐形，所以分別是CHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(3))、CHeq\o\al(\s\up1(－),\s\d