化學人教版選修3課時作業(yè)2-2-1價層電子對互斥理論

課時作業(yè)7價層電子對互斥理論時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列有關描述正確的是(C)A．NOeq\o\al(－,3)為V形微粒B．ClOeq\o\al(－,3)的立體構型為平面三角形C．NOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立體構型均為平面三角形D．ClOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立體構型相同解析：NOeq\o\al(－,3)中N原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－2×3＋1)＝3，沒有孤電子對，故A項錯誤，C項正確；ClOeq\o\al(－,3)中氯原子的價層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(7－3×2＋1)＝4，有1對孤電子對，VSEPR模型為四面體形而立體構型為三角錐形，B、D項錯誤。2．用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體結構，其中不正確的是(C)A．NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形 B．CS2為直線形C．HCN為V形 D．PCl3為三角錐形解析：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，沒有孤電子對，所以其構型分別為正四面體形、直線形、直線形；PCl3中心P原子上有一對孤電子對，未用于形成共價鍵，其空間構型為三角錐形。3．下列分子中鍵角最大的是(B)A．H2O B．CO2C．BF3 D．CH4解析：四個選項中鍵角最大的為直線形的CO2分子，鍵角為180°，其次為平面三角形分子BF3，鍵角為120°，再次為正四面體形分子CH4，鍵角為109°28′，最小的是V形分子H2O，由于水分子中存在2對孤電子對，其對成鍵電子對的排斥作用較強，鍵角被壓縮到104.5°。4．據報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3，雖然其數(shù)量有限，但它是已知氣體中吸熱最高的氣體。關于SF5—CF3的說法正確的是(C)A．分子中有σ鍵也有π鍵B．所有原子在同一平面內C．CF4與CH4都是正四面體結構D．0.1molSF5—CF3分子中電子數(shù)為8mol解析：A項，分子中都是σ鍵，無π鍵，錯誤；B項，碳原子與其相連的四個原子形成四面體結構，不可能所有原子共平面；C項，正確；D項，一個分子中有94個電子，錯誤。5．下列說法中正確的是(C)A．BF3分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結構B．PH3和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強D．NHeq\o\al(＋,4)的電子式為，離子是平面正方形結構解析：BF3分子中，B位于第ⅢA族，則3＋3＝6，所以不滿足8電子穩(wěn)定結構，故A項錯誤；PH3和NH3的結構相似，為三角錐形，故B項錯誤；C項正確；NHeq\o\al(＋,4)和甲烷分子結構相似，都是正四面體結構，故D項錯誤。6．下列分子或離子中，中心原子未用來成鍵的電子對最多的是(C)A．NHeq\o\al(＋,4) B．NH3C．H2O D．BCl3解析：NHeq\o\al(＋,4)中各原子的最外層電子全部參與成鍵，NH3中N原子上有一對電子對未參與成鍵，H2O中O原子上有2對電子對未參與成鍵，BCl3的中心原子為B，其最外層電子全部參與成鍵。7．下列分子的空間構型是正四面體形的是(B)①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③ B．①③④C．①③⑤ D．②④⑤解析：CH4、CF4、SiH4分子的空間構型都是正四面體形，而NH3是三角錐形，CO2是直線形，C2H4是平面形分子。8．下列物質中，化學鍵類型和分子空間構型皆相同的是(B)A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl解析：NH4Cl中存在離子鍵，其余分子內均為共價鍵，CO2為直線形，SO3、BF3為平面三角形，PH3為三角錐形，CH4和SiH4為正四面體形。9．下列有關NH3和BF3的說法正確的是(B)A．NH3和BF3的立體構型都是三角錐形B．NH3中N原子上有1對孤電子對，BF3中B原子上無孤電子對C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子都達到8電子穩(wěn)定結構D．NH3和BF3的中心原子的價層電子對數(shù)均為4解析：A項，BF3的立體構型為平面三角形，錯誤；B項，NH3中N原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)×(5－3×1)＝1，BF3中B原子上的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)×(3－3×1)＝0，正確；C項，NH3·BF3中氫原子形成2電子穩(wěn)定結構，錯誤；D項，BF3中B原子的價層電子對數(shù)為3＋0＝3，錯誤。10．下列對應關系不正確的是(B)解析：當中心原子在ⅤA族，AB3分子應是三角錐形。當中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面體形，AB2分子是直線形。當中心原子在ⅥA族，AB2分子是V形。11．用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體構型，其中正確的是(D)A．H2O與BeCl2為V形B．CS2與SO2為直線形C．BF3與PCl3為三角錐形D．SO3與COeq\o\al(2－,3)為平面三角形解析：H2O為V形，而BeCl2為直線形，A項錯誤；CS2為直線形，而SO2為V形，B項錯誤；BF3為平面三角形，PCl3為三角錐形，C項錯誤；SO3與COeq\o\al(2－,3)為平面三角形，D項正確。12．對CO2和SO2的說法正確的是(C)A．都是AB2型，所以都是直線形B．C原子和S原子上都沒有孤對電子C．CO2是直線形結構，SO2是V形結構D．都含有極性共價鍵和非極性共價鍵解析：C原子沒有孤對電子，S原子上有孤對電子；它們含有的化學鍵都是極性鍵。二、填空題(共52分)13．(25分)20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥理論(簡稱VSEPR模型)，用于預測簡單分子立體構型。其要點可以概括為Ⅰ.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n＋m)稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；Ⅱ.分子的空間構型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；Ⅲ.分子中價層電子對之間的斥力主要順序：ⅰ.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ.X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；ⅳ.其他。請仔細閱讀上述內容，回答下列問題。(1)根據要點Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請?zhí)顚懴卤怼?2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因：CO2屬于AX2E0型分子，n＋m＝2，故為直線形。(3)H2O分子的立體構型為V形，請你預測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因：水分子屬于AX2E2型分子，n＋m＝4，VSEPR理想模型為正四面體形，價層電子對之間的鍵角均為109°28′。根據Ⅲ中的ⅰ，應有∠H—O—H<109°28′。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S、O之間以雙鍵結合，S—Cl、S—F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的空間構型：四面體形，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl>(填“<”“>”或“＝”)SO2F2解析：VSEPR模型的判斷方法：在分子中，當n＋m＝2且不存在孤電子對時為直線形分子；當n＋m＝3時，如果沒有孤電子對時為平面三角形，如果有孤電子對時為V形；當n＋m＝4時，如果沒有孤電子對時為正四面體形，如果有兩對孤電子對時為V形。水分子中n＋m＝4，且有兩對孤電子對，所以是V形結構，又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對，所以其鍵角小于109°28′。SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此時n＋m14．(13分)已知A、B、C、D、E代表五種元素。A元素的三價離子3d能級處于半充滿；B元素原子的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的2倍；C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體；D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子；E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素。試回答下列問題：(1)寫出A元素基態(tài)原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D三種元素的電負性由大到小的順序為O>S>C(寫元素符號)。(3)E與C以11形成的物質的電子式為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)用VSEPR理論判斷DC3分子的空間立體結構為正三角形。(5)元素周期表中第一電離能最大的元素是He(填元素符號)。解析：A元素的三價離子3d能級處于半充滿，即為3d5，則它的原子價電子構型為3d64s2，故為Fe元素；由“B元素原子的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的2倍”推出，B為C元素；由“C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體”推出，C為O元素；由“D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子”推出，D為S元素；由“E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素”可推出，E為Na元素。(1)A元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分別對應的是C、O、S元素，它們的電負性由大到小的順序為O>S>C。(3)E與C以11形成的物質是Na2O2。(4)根據VSEPR理論eq\f(6,2)＝3，故SO3的空間立體結構為正三角形。(5)在元素周期表中第一電離能最大的元素是He。15．(14分)短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序數(shù)逐漸增大，它們的最簡單氫化物分子的空間構型依次是正四面體形、三角錐形、正四面體形、V形、直線形?；卮鹣铝袉栴}：(1)Z的氫化物的結構式為H—Cl，HZO分子的中心原子價層電子對數(shù)的計算式為2＋eq\f(1,2)×(6－1×1－1×1)，該分子的立體構型為V形。(2)Y的價層電子排布式為3s23p4，Y的最高價氧化物的VSEPR模型為平面三角形。(3)X與Z形成的最簡單化合物的化學式是SiCl4，該分子中的鍵角是109°28′。(4)D、E的最簡單氫化物的分子空間構型分別是正四面體形與三角錐形，這是因為c(填序號)。a．兩種分子的中心原子的價層電子對數(shù)不同b．D、E的非金屬性不同c．E