分子結(jié)構(gòu)的測定和多樣性價(jià)層電子對互斥模型-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)知識點(diǎn)歸納與練習(xí)（人教版2019選擇性必修2）

考點(diǎn)7分子結(jié)構(gòu)的測定和多樣性價(jià)層電子對互斥模型

【核心考點(diǎn)梳理】

考點(diǎn)一、分子結(jié)構(gòu)的測定

早年科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測，現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許多測定分子

結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如紅外光譜、晶體X射線衍射等。

1.紅外光譜在測定分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些

化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過和已有譜圖庫比對，或通過量子化學(xué)

計(jì)算，可以得知各吸收峰是由哪種化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的，綜合這些信息，可分析分子中含有何種

化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。

2.質(zhì)譜法在測定分子相對分子質(zhì)量中的應(yīng)用

現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的相對分子質(zhì)量。它的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電

荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹

縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相

對分子質(zhì)量。

【典型例題】

例1.（2022春?江蘇宿遷?高二泗陽縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振

氫譜如圖所示，卜列說法中錯(cuò)誤的是

未知物A的核磁共振氫譜

A.由紅外光譜可知，該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵

B.由核磁共振氫譜可知，該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

C.僅由A的核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)

D.若A的化學(xué)式為C2H6θ,則其結(jié)構(gòu)簡式為CHs-O-CHa

【答案】D

【詳解】A.紅外光譜圖中給出的化學(xué)鍵有C—H鍵、O—H鍵和C—O鍵三種，A項(xiàng)正確；

B.核磁共振氫譜圖中峰的個(gè)數(shù)即代表氫的種類，故B項(xiàng)正確；

C.核磁共振氫譜峰的面積表示氫的數(shù)目比，在沒有明確化學(xué)式的情況下，無法得知?dú)湓涌倲?shù)，C項(xiàng)正確:

D.若A為CH3—O-CH3,則無O—H鍵，與所給紅外光譜圖不符，且其核磁共振氫譜圖應(yīng)只有1個(gè)峰,

與核磁共振筑譜圖不符，故D項(xiàng)不正確。

故選D。

例2.（2022春?江蘇連云港?高二統(tǒng)考期中）儀器分析法對有機(jī)化學(xué)的研究至關(guān)重要。下列說法第族的是

A.元素分析儀是將有機(jī)物在氧氣中充分燃燒后對燃燒產(chǎn)物進(jìn)行自動(dòng)分析，以確定有機(jī)物最簡式

B.圖-1是有機(jī)物甲的紅外光譜，該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵

C.圖-2是有機(jī)物乙的質(zhì)譜圖，有機(jī)物乙的相對分子質(zhì)量為78

D.圖-3①和圖-3②是分子式為?2兒0的兩種有機(jī)物的IH核磁共振譜圖，圖-3②為二甲醛

【答案】D

【詳解】A.元素分析儀是將有機(jī)物在氧氣中充分燃燒后對燃燒產(chǎn)物進(jìn)行自動(dòng)分析，以確定有機(jī)物最簡式，

現(xiàn)代元素分析儀分析的精確度和速度都達(dá)到了很高的水平，故A正確；

B.從圖1可以看出該有機(jī)物甲中至少有C-H、0-H,C-O三種化學(xué)鍵，故B正確：

C.質(zhì)譜圖中最右側(cè)的分子離子峰的質(zhì)荷比數(shù)值為78,則有機(jī)物乙的相對分子質(zhì)量為78,故C正確；

D.1H核磁共振譜圖中的吸收峰數(shù)目為分子中不同化學(xué)環(huán)境的H種類，峰面積比是不同化學(xué)環(huán)境H的個(gè)數(shù)

比，分子式為C2H6。的有機(jī)物可能為乙醇，結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH,有三組峰，峰面積比為3：2：1,也

可能為二甲醛，結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCH3,只有一組峰，所以圖-3②為乙醇，圖-3①為二甲醛，故D錯(cuò)誤；

故選D。

考點(diǎn)二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)

單原子分子(稀有氣體分子)、雙原子分子不存在空間結(jié)構(gòu)，多原子分子中存在原子的幾何學(xué)關(guān)系和形狀，即

所謂“分子的空間結(jié)構(gòu)”。

1.三原子分子

化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱

GD

CO：：：：O=C=O180°直線形

2OCOc≡ox

O

HOH：O：H/\105°V形

2HH

化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱

-H-

：()：Z

CH2OO=C約120°平面三角形

H：C：H\

H

H

NH3∕∣?107°三角錐形

H：N：HHHHJ令

3.五原子分子

化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱

--

HH

/I,

or正四面體形

CH4H：C：H10928

HH4

；Cl；Cl

C1?CJ^CIo,?正四面體形

:Cl:C：Cl:

CCl410928

；ci；,.

Cl

椅式CH2船式C山”

SF

PJS86CiO

【典型例題】

例1.（2023?浙江?諸暨中學(xué)高二期中）在白磷分子（P4）中,四個(gè)P原子分別處于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上,結(jié)合有

關(guān)P原子的成鍵特點(diǎn),下列有關(guān)白磷分子的說法正確的是（）

o28'

【答案】C

【解析】根據(jù)共價(jià)鍵的方向性和飽和性,每個(gè)磷原子都以3個(gè)共價(jià)鍵與其他3個(gè)磷原子結(jié)合,從而形成正四面

體結(jié)構(gòu),所以鍵角為60。,分子中共有6個(gè)共價(jià)單鍵（即6對共用電子對）,4對孤電子對。

例2.（2022秋?四川綿陽?高二四川省綿陽南山中學(xué)?？茧A段練習(xí)）六氟化硫分子呈正八面體結(jié)構(gòu)（如圖所示）,

在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質(zhì)穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會(huì)引起強(qiáng)溫

室效應(yīng)，下列有關(guān)六氟化硫的推測正確的是

F

A.SR各原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.S原子軌道雜化方式與SO,中的S一樣

C.六氟化硫分子中只含極性鍵D.S—F鍵是。鍵，鍵長可能不相等

【答案】C

【解析】A.根據(jù)題圖知，每個(gè)F原子和1個(gè)S原子形成1個(gè)共用電子對，每個(gè)S原子和6個(gè)F原子形成6

個(gè)共用電子對，所以F原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但S原子最外層不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；

B.SCh中S原子孤電子對數(shù)=W0=0、價(jià)層電子對數(shù)=3+0=3,故為spz雜化、空間構(gòu)型為平面正三角

形；SF6中S原子孤電子對數(shù)=Wj=0、價(jià)層電子對數(shù)=6+0=6,空間構(gòu)型為正八面體形、不可能為sp?雜

化，B錯(cuò)誤:

C.同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的S-F鍵均為極性鍵，不含非極

性鍵，C正確；

D.六氟化硫分子中的S-F鍵都是b鍵，六氟化硫分子為正八面體形結(jié)構(gòu)，所以各鍵的鍵長與鍵能都相等，

D錯(cuò)誤；

故選C。

考點(diǎn)三、價(jià)層電子對互斥模型

1.價(jià)層電子對互斥模型(VSEPRmode1)：對AB”型的分子或離子，中心原子A的價(jià)層電子對(包括成鍵的σ

鍵電子對和未成鍵的孤電子對)之間由于存在排斥力，將使分子的空間結(jié)構(gòu)總是采取電子對相互排斥最弱的

那種結(jié)構(gòu)，以使彼此之間斥力最小，分子或離子的體系能量最低，最穩(wěn)定。

2.價(jià)層電子對的計(jì)算

(1)中心原子價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)。(2)σ鍵電子對數(shù)的計(jì)算

由化學(xué)式確定，即中心原子形成幾個(gè)。鍵，就有幾對◎鍵電子對。如H2O分子中，O有2對。鍵電子對。

NH3分子中，N有3對G鍵電子對。

(3)中心原子上的孤電子對數(shù)的計(jì)算：中心原子上的孤電子對數(shù)=∕α-τ6)

①α表示中心原子的價(jià)電子數(shù)；

對主族元素：α=最外層電子數(shù)；對于陽離子：α=價(jià)電子數(shù)一離子所帶電荷數(shù)；

對于陰離子：α=價(jià)電子數(shù)+離子所帶電荷數(shù)。

②X表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。

③人表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子=8—該原子的價(jià)電子數(shù)。

3.價(jià)層電子對的空間結(jié)構(gòu)(即VSEPR模型)

價(jià)層電子對數(shù)目：234

VSEPR模型：直線形平面三角形正四面體形

4.VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子空間結(jié)構(gòu)

由價(jià)層電子對的相互排斥，得到含有孤電子對的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的

孤電子對，便可得到分子的空間結(jié)構(gòu)。

(1)中心原子不含孤電子對

分子或σ鍵電子孤電子分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)

VSEPR模型及名稱

離子對數(shù)對數(shù)及名稱

OOQ直線形OOC直線形

CO220

8?平面：β"?F面三角形

cor30

4正四面體形40正四面體形

CH440

（2）中心原子含孤電子對

分子或價(jià)層電子孤電子

VSEPR模型及名稱分子的空間結(jié)構(gòu)及名稱

離子對數(shù)對數(shù)

小三角錐形

NH341

O四面體形

HO42QrV形

2而體形

SO3?AV形

2。平面三角形

【典型例題】

例1.（2022?浙江?諸暨中學(xué)高二期中）下列關(guān)于價(jià)層電子對互斥模型（VSEPR模型）的敘述中不正確的是

A.VSEPR模型可用預(yù)測分子的立體構(gòu)型

B.VSEPR模型不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子

C.中心原子上的孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥

D.分子中鍵角越大，價(jià)層電子對相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定

【答案】D

【詳解】

A.VSEPR模型可用來預(yù)測分子的立體構(gòu)型，注意實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對，A正確；

B.VSEPR模型可用于預(yù)測簡單分子的空間結(jié)構(gòu)，不能用于預(yù)測以過渡金屬為中心原子的分子，B正確；

C.中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥，且孤電子對間排斥力＞孤電子對

和成對電子對間的排斥力，C正確；

D.分子的穩(wěn)定性與鍵角沒有關(guān)系，與化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān)，D錯(cuò)誤；

綜上所述答案為D。

例2.（2023秋?河北唐山?高二開灤第一中學(xué)?？计谀└鶕?jù)VSEPR模型判斷下列各組分子或離子空間結(jié)構(gòu)

相同的是

A.SO?和CO?B.BF1?NH,C.PH：和H?SD.CCl4和NH；

【答案】D

【解析】A.Co2中心原子價(jià)層電子對為2+上安=2,中心C原子為SP雜化，為直線形分子；SO?中心原

子價(jià)層電子對為2+W處=3,中心S原子為S/雜化，有孤對電子，為平面三角形分子，故A不選；

B.BB中心原子價(jià)層電子對為3+三尸=3,中心B原子為sp?雜化，為平面三角形分子；NH3中心原子價(jià)

C1

層電子對為3+三」χ=4,中心N原子為sp'雜化，有孤對電子，為三角錐形分子，故B不選；

C.PH；中心原子價(jià)層電子對為3+號」=4,中心P原子為sp3雜化，有孤對電子，為三角錐形分子；H2S

中心原子價(jià)層電子對為2+”曰=4,中心S原子為sp3雜化，有孤對電子，為V形分子，故C不選；

D.CCI4中心原子價(jià)層電子對為4+上蘆=4,中心C原子為sp?雜化，沒有孤對電子，為正四面體形分子;

NH；中心原子價(jià)層電子對為3+空尸=4,中心N原子為sp,雜化，沒有孤對電子，為正四面體形分子，故

D選；

故選D。

例3.（2022春?黑龍江哈爾濱?高二校考階段練習(xí)）根據(jù)雜化軌道理論和價(jià)層電子對互斥模型判斷，下列結(jié)

果錯(cuò)誤的是

選項(xiàng)分子或離子價(jià)層電子對互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)名稱

直線形直線形

ACO2

BHCHO平面三角形平面三角形

■)-

Cco?四面體三角錐形

+三角錐形

DH3O四面體

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.Co2中心原子價(jià)層電子對數(shù)為2,價(jià)層電子對互斥模型為直線形，不存在孤對電子，分子或離

子的立體構(gòu)型為直線形，故A正確；

B.HCHO分子中心原子雜化方式為sp2,價(jià)層電子對互斥模型為平面三角形，不存在孤對電子，分子或離

子的立體構(gòu)型為平面三角形，故B正確；

C.COj分子中心原子雜化方式為sp2,價(jià)層電子對互斥模型為平面三角形，不存在孤對電子，分子或離子

的立體構(gòu)型為平面三角形，故C錯(cuò)誤；

D.JhO+分子中心原子雜化方式為sp3,價(jià)層電子對互斥模型為四面體形，存在一對孤對電子，分子或離子

的立體構(gòu)型為三角錐形，故D正確；

故選C。

【核心歸納】

分子空間結(jié)構(gòu)的確定思路

中心原子價(jià)層電子對數(shù)〃

—n=2直線形

VSEPR模型----〃=3平面三角形

—”=4四面體形

分子的空間結(jié)構(gòu)——略去孤電子對在價(jià)層電子對互斥模型中占有的空間

【必備知識基礎(chǔ)練】

1.（2022秋.四川宜賓.高二?？茧A段練習(xí)）下列分子的VSEPR模型與分子立體結(jié)構(gòu)模型一致的是

A.NH3B.CCl4C.H2OD.PCl3

【答案】B

c_aχ1

【解析】A.NH3中心原子價(jià)層電子對為3+=4,VSEPR模型為四面體形，中心N原子為sp3雜化，

有孤電子對，空間為三角錐形，故A不選；

4-4x1

B.CCI4中心原子價(jià)層電子對為4+—y一=4,VSEPR模型為四面體形，中心C原子為sp3雜化，空間為（正）

四面體形，故B選；

C.國0中心原子價(jià)層電子對為2+”/1=4,VSEPR模型為四面體形，中心0原子為sp'雜化，有孤電子

對，空間為V形分子，故C不選;

D.PCI?中心原子價(jià)層電子對為3+q—=4,VSEPR模型為四面體形，中心P原子為sp3雜化，有一對孤

對電子，空間為三角錐形，故D不選；

故選B,,

2.(2022春?高二單元測試)用價(jià)層電子對互斥模型可以判斷許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)也能用來推

測鍵角大小，下列判斷正確的是

A.S0：中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,是平面三角形結(jié)構(gòu)

B.BF3鍵角為120。，SnBn的鍵角大于120。

C.CHzO是平面三角形的分子

D.PCl3、PCk都是三角錐形的分子

【答案】C

I

【解析】SO：的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)與(6+2—3X2)=1,是三角錐形結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；

I

BF3分子中心原子價(jià)層電子對數(shù)=3+f(3-3×l)=3,是平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120。，SnBn是V形結(jié)構(gòu)，

鍵角小于120。，B錯(cuò)誤；CH2O是平面三角形的分子，C正確；PCb是三角錐形的分子，PCk分子中心原子

I

價(jià)層電子對數(shù)=5+5(5-5×l)=5,孤電子對數(shù)是0,是三角雙錐結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。

3.(2022秋?四川遂寧?高二遂寧中學(xué)?？计谥?用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測H2S和AlCl3的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)

結(jié)論都正確的是

A.直線形；三角錐形B.V形；三角錐形

C.直線形；平面三角形D.V形；平面三角形

【答案】D

【解析】H2S分子的中心原子0原子上含有2個(gè)σχ(6-2x1)=2,所以H2S分子的VSEPR模型是四面體型,

略去孤電子對后，實(shí)際上其空間構(gòu)型是V型；AlCb分子的中心原子AI原子上含有3個(gè)CX(3-3×l)=0,

所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上沒有孤對電子，所以其空間構(gòu)型就是平面三角形。

故選D。

4.(2022春?重慶江津?高二校考期中)下列說法中正確的是

A.No2、SO2、BF3、NCb分子中每原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109。28'

H

C.NH：的電子式為［H：N：H「，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)

H

D.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(qiáng)

【答案】D

??

：：

?F?

?.B..

【解析】A?BF3分子的電子式為*％FJ**??FJ*其中B原子未滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；

B.P4為正四面體分子，但其鍵角為60。，B錯(cuò)誤；

C.NH：有4對價(jià)層電子對數(shù)，無孤對電子對數(shù)，則其為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；

H：N：H

??

D.NH3分子電子式為H,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較強(qiáng)，使其

鍵角為107。，呈三角錐形，D正確；

故選D。

5.（2022秋?浙江?高二統(tǒng)考期末）下列有關(guān)分子空間結(jié)構(gòu)的說法正確的是

A.HClO.BF3、NCl3分子中所有原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.P4和CCL,都是正四面體形分子且鍵角都為109o28,

C.分子中鍵角的大?。築eC12>SO3>NH3>CC14

D.BeF?分子中，中心原子Be的價(jià)層電子對數(shù)等于2,其空間結(jié)構(gòu)為直線形，成鍵電子對數(shù)等于2,沒有

孤電子對

【答案】D

【解析】A.HCIO中H原子的最外層電子數(shù)為1+1=2,不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，BF3中B元素化合價(jià)為

+3,B原子最外層電子數(shù)為3,所以3+3=6,B原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)；F元素化合價(jià)為T,F原子最外

層電子數(shù)為7,所以1+7=8,F原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，NCl3中P元素化合價(jià)為+3,N原子最外層電子數(shù)

為5,所以3+5=8,N原子滿足8電子結(jié)構(gòu)；Cl元素化合價(jià)為T,Cl原子最外層電子數(shù)為7,所以1+7

=8,Cl原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；

B.P4是四原子的正四面體，鍵角是60。，而CE是五原子的正四面體鍵角都為109。2&,故B錯(cuò)誤：

C.BeCl2中Be形成2個(gè)c鍵，無孤電子對，為SP雜化，鍵角為180。；Seh中S原子是sp?雜化，分子為平

面正三角形構(gòu)型，鍵角為120。；NE中N形成3個(gè)6鍵，孤電子對數(shù)=—釬=1,為sp3雜化，為三角錐

形，鍵角大約為107。；CCI4中C形成4個(gè)σ鍵，無孤電子對，為sp?雜化，為正四面體，鍵角為109。281

分子中鍵角的大?。築eC12>SO3>CC∣4>NH3,故C錯(cuò)誤；

D.BeFz分子中，被原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵，不含孤電子對，所以價(jià)層電子對數(shù)是2,中心原子以SP雜化

軌道成鍵，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是2且不含孤電子對，為直線形結(jié)構(gòu)，故D正確；

故答案選D。

6.(2022春?新疆塔城?高二烏蘇市第一中學(xué)?？茧A段練習(xí))按要求回答下列問題：

(I)O3分子的VSEPR模型名稱為,分子的立體結(jié)構(gòu)為。

(2)BF3分子的立體結(jié)構(gòu)為,PCl3分子的立體結(jié)構(gòu)為o

(3)寫出基態(tài)碳原子的電子排布式：o

(4)寫出基態(tài)硫離子的價(jià)電子排布式：。

(5)寫出基態(tài)銘原子的簡化電子排布式：—。

(6)寫出基態(tài)Fe?+的價(jià)電子排布圖：

【答案】(1)平面三角形V形

(2)平面正三角形三角錐形

(3)ls22s22p2

(4)3s23p6

(5)[ArJ3d54s'

【解析】(1)

Ch分子與二氧化硫?yàn)榈入娮芋w，中心原子孤電子對數(shù)=W在=1、價(jià)層電子對數(shù)=2+1=3,故VSEPR模型

名稱為平面三角形，分子的立體結(jié)構(gòu)為V形。

(2)

?χ1

BF3的中心原子孤電子對數(shù)=節(jié)-=0、價(jià)層電子對數(shù)=3+0=3,分子的立體結(jié)構(gòu)為平面正三角形，PCI3

的中心原子孤電子對數(shù)=TLJ=1、價(jià)層電子對數(shù)=3+1=4,VSEPR模型為四面體、PCb分子的立體結(jié)構(gòu)為

三角錐形。

(3)

C的質(zhì)子數(shù)為6,基態(tài)C原子的核外電子排布式為Is22s22p20

(4)

S的質(zhì)子數(shù)為16,基態(tài)硫離子的核外電子排布式為Is22s22p63s23p6,價(jià)電子排布式：3s23p6o

(5)

Cr元素是24號元素，基態(tài)銘原子的簡化電子排布式：[Ar]3d54s∣°

(6)

Fe元素是26號元素，基態(tài)Fe原子的簡化電子排布式：[Ar]3d64s2,基態(tài)Fe3+的價(jià)電子排布為3cP,價(jià)電子

排布圖:

7.(2022?高二課時(shí)練習(xí))回答下列問題

(1)利用VSEPR模型推測分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。

CIO；：；AlBr3(共價(jià)分子)：

(2)按要求寫出由第二周期非金屬元素的原子構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。

平面三角形分子：,三角錐形分子：,正四面體形分子：

【答案】(1)正四面體形平面三角形

⑵BFiNF3CF4

【解析】中心原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=C鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)；G鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對個(gè)數(shù)

==gχ(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，X指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)；據(jù)

此確定VSEPR模型，實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對。

(1)

利用VSEPR模型推測分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。

ClO4中的中心原子價(jià)層電子對數(shù)是4,沒有孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。AlBq分子中心原子價(jià)層電

子對數(shù)是3,沒有孤電子對，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形。

(2)

第二周期非金屬元素有硼、碳、氮、氧、氟，按要求寫出由第二周期非金屬元素的原子構(gòu)成的中性分子的

化學(xué)式：

平面三角形分子：BF3（中心原子價(jià)層電子對數(shù)是3,沒有孤電子對），三角錐形分子：NF3（中心原子價(jià)層電子

對數(shù)是4,有1對孤電子對），正四面體形分子：CFM中心原子價(jià)層電子對數(shù)是4,沒有孤電子對）。

【關(guān)鍵能力提升練】

8.下列分子或離子的中心原子上帶有一對孤電子對的是（）

①BeCl2②CN③NH3（S）CH2O⑤SCh（S）H2S⑦C⑧N

A.①②③⑤B.③⑦⑧

C.④⑥⑧D.③⑤

【答案】D

【解析】根據(jù)孤電子對數(shù)=（α-H）,可以計(jì)算出各微粒中心原子上的孤電子對數(shù)分別為0、0、1、0、1、2、0、

0,故含有一對孤電子對的是③⑤。

9.（2022秋.浙江?高二統(tǒng)考期末）下列說法正確的是

A.SO?的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同

B.H2S,NF3、CE這一組粒子的中心原子雜化類型相同，分子或離子的鍵角不相等

C.NH；的電子式為H：N:H]離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)，SF6分子是正八面體形

D.SOj中心S原子的孤電子對數(shù)為0,故其結(jié)構(gòu)為平面三角形

【答案】B

【解析】A.SO2中S原子的價(jià)層電子對數(shù)=2+與處=3,含一對孤電子對，VSEPR模型為平面三角形，

空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯(cuò)誤；

B.HzS中S原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+早=4,所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為V型，NF3

中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+三=4,所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為四面體型，CHa中C

原子雜化軌道數(shù)=5鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為正四面體型，中心原子都是

sp3雜化，孤電子對數(shù)不同，分子的鍵角不相同，故B正確；

C.鏤根離子與甲烷分子結(jié)構(gòu)相似，都是正四面體結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；

D.SO；中S原子孤電子對數(shù)=6+2jx3=],價(jià)層電子對數(shù)=]+3=4,空間構(gòu)型為三角錐形；故D錯(cuò)誤;

故選:Bo

10.（2022?遼寧?沈陽市第一二O中學(xué)高二期中）“醫(yī)用酒精”和84消毒液”混合，產(chǎn)生QW、Y2X4Z,YX3W

等多種物質(zhì)。已知X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。下列正確的是

A.Y2X4Z中6鍵和π鍵數(shù)目之比5：1

B.基態(tài)Y原子的價(jià)電子軌道表示式臼Cl_____，不符合泡利原理

2s2p

C.YX3W分子的空間構(gòu)型為正四面體

D.Z與Q形成的常見化合物中陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：2

【答案】D

【分析】

“醫(yī)用酒精'’主要成分使CH3CH2OH,“84消毒液”主要成分是NaCI0,二者混合反應(yīng)生成氯化鈉、乙醛、一

氯甲烷等多種物質(zhì)，且X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，則X為H、Y為C、Z

為O、Q為Na、W為Cl元素，然后根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及元素周期律分析解答。

【詳解】

根據(jù)上述分析可知X為H、Y為C、Z為0、Q為Na、W為Cl元素。

A.Y2X4Z是C2H4O表示的物質(zhì)為CHaCHO,其中σ鍵為6個(gè)，π鍵為1個(gè)，故σ鍵和兀鍵數(shù)目之比6：1,

A錯(cuò)誤；

B.Y是C,原子核外電子總是可能成單排列，而且自旋方向相同，則基態(tài)Y原子的價(jià)電子軌道表示式為：

0LEΠ,0I'l:II不符合洪特規(guī)則，B錯(cuò)誤；

2s2p2s2p

C.YX3W表示的物質(zhì)是CH3CI,可看作是甲烷分子中的一個(gè)H原子被Cl原子取代產(chǎn)生的，甲烷分子為正

四面體結(jié)構(gòu)，由于Cl、H原子半徑大小不同，所以CH3。分子的空間構(gòu)型不是正四面體，C錯(cuò)誤；

D.Z與Q形成的常見化合物Na?O和Na2O2中陰、陽離子個(gè)數(shù)比都為1：2,DlE確；

故合理選項(xiàng)是D。

II.（2022.四川省資陽中學(xué)高二期中）短周期的四種元素位置如圖所示，若四種元素的核電荷數(shù)之和為52,

則與四種元素推斷相關(guān)的描述不正確的是

D

ABC

A.A的最高價(jià)氧化物用于制作光導(dǎo)纖維

B.B的最高價(jià)氧化物的水化物是一種強(qiáng)酸

C.C至少有兩種價(jià)態(tài)的氧化物

D.D簡單氫化物的VSEPR模型為四面體型

【答案】B

【分析】

設(shè)B的原子序數(shù)為X,則D的原子序數(shù)為x-8,A的原子序數(shù)為x-1,C的原子序數(shù)為x+l,則

x+(x-8)+(x-1)+(x+1)=52,x=15,所以上述四種元素分別是A為Si、B為P、C為S、D為N元素，結(jié)合對應(yīng)

的單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期律分析解答。

【詳解】

由以上分析可知A為Si、B為P、C為S、D為N元素。

A.A為Si,對應(yīng)的氧化物為二氧化硅，可用于制作光導(dǎo)纖維，A正確；

B.B為P,其對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物HaPCU是一種中強(qiáng)酸，B錯(cuò)誤；

C.C為S,能夠形成Se)2、SCh兩種不同價(jià)態(tài)的氧化物，C正確；

D.D為N元素，N元素的簡單氫化物NH3中N原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+節(jié)-=4,故N雜化類型是sp3

雜化，NFh的VSEPR模型為四面體型，D正確；

故合理選項(xiàng)是B。

12.N、0、S、Cl、CU五種元素的單質(zhì)及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。請回答下列問題：

(11第一電離能：N1填“?”或“?”，下同(),電負(fù)性：SCl.

前四周期元素中，未成對電子數(shù)為5的元素符號是；

∣3S(八的空間構(gòu)型是,分子中的大「鍵可用符號∏表示，其中m代表參與形成的大-鍵原子數(shù),

m

.

n代表參與形成大鍵的電子數(shù)I如苯分子中的大-鍵可表示為nI，則中的大鍵應(yīng)表示為。

■

IIi亞硒酸根離子i、,“4I的VSEPR模型為；

%)與'。，互為等電子體的微粒有：任寫兩種

【答案】⑴>;<;

(2>,?∕n;

(3)平面正三角形；n：

(J)四面體形；

(5)B￡i；宜小(合理即可

【解析】

(1)'、O位于同一周期相鄰位置，N原子的2p能級電子數(shù)達(dá)到J'半滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，則第一電離能

?>o,元素的電負(fù)性與非金屬性有關(guān)，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則電負(fù)性S<?C∕;

(2)前四周期元素中，未成對電子數(shù)為5的元素的外圍電子構(gòu)型為3√',元素符號為Mn；

的中心原子為S原子，形成3個(gè),鍵，孤電子對為2'“一'J",則空間構(gòu)型為平面正三角形，

萬。<中S原子形成3個(gè)。鍵，還有3個(gè)電子，3個(gè)氧原子有3個(gè)電子，形成4原子6電子的大丁鍵，應(yīng)表示

?)亞硒酸根離子S"X的中心原子為Se,形成3個(gè)“鍵，孤電子對為S'-''2-2-1,則VSEPR模

型為四面體形；

為四個(gè)原子的離子，價(jià)電子總數(shù)為24,互為等電子體的是、SOh

13.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結(jié)構(gòu)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}：

⑴Z的氨化物的結(jié)構(gòu)式為,HZO分子的中心原子價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算式

為,該分子的空間結(jié)構(gòu)為o

(2)Y的價(jià)層電子排布式為.Y的最高價(jià)氧化物的VSEPR模型為-

(3)X與Z形成的最簡單化合物的化學(xué)式是,該分子中的鍵角是。

(4)D、E的最簡單氫化物的分子空間結(jié)構(gòu)分別是正四面體形與三角錐形,這是因?yàn)?填字母)。

b.D、E的非金屬性不同

c.E的氫化物分子中有一對孤電子對,而D的氫化物分子中沒有

【答案】(I)HYl2+×(6-l×1-I×l)V形(2)3s?3p4平面三角形(3)SiCI4109o28'(4)c

【解析】由題意可推出D、E、X、Y、Z分別為C、N、Si,S、CLHClo中氧原子是中心原子,其價(jià)層電子

對數(shù)=2+x(6-lxl-lxl)=4,所以HClO分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。SO3中硫原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,VSEPR模型

為平面三角形。SiCI4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角為109。281。CH八NX的中心原子價(jià)層電子對數(shù)均為4,分子空間

結(jié)構(gòu)不同的根本原因是NH3分子中有孤電子對而CH4分子中沒有,分子空間結(jié)構(gòu)與元素的非金屬性強(qiáng)弱無

關(guān)。

【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】

14.20世紀(jì)50年代,科學(xué)家提出價(jià)層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型),用于預(yù)測簡單分子的空間結(jié)構(gòu)。其要

點(diǎn)可以概括為：

I.用AX,E”表示只含一個(gè)中心原子的分子組成,A為中心原子,X為與中心原子相結(jié)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),(〃+⑼稱為價(jià)層電子對數(shù)。分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥,

盡可能均勻地分布在中心原子周圍的空間；

∏.分子的空間結(jié)構(gòu)是指分子中的原子在空間的分布,不包括中心原子上未成鍵的孤電子對；

m.分子中價(jià)層電子對之間的斥力大小順序?yàn)椋?/p>

i.孤電子對之間的斥力>孤電子對與成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間的斥力；

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(qiáng)；

iv.其他……

請仔細(xì)閱讀上述材料,回答下列問題：

⑴根據(jù)要點(diǎn)I可以畫出AX“E,“的VSEPR理想模型,請?zhí)顚懴卤恚?/p>

n+m2