高考化學一輪復習第6章物質結構與性質元素周期律第30講價層電子對互斥模型雜化軌道理論學案

第30講價層電子對互斥模型雜化軌道理論1．能根據(jù)價層電子對互斥模型和雜化軌道理論，分析常見微粒的空間結構。2．會分析比較鍵角的大小，并能規(guī)范描述其原因。3．能根據(jù)雜化軌道理論，分析大π鍵的形成方式。考點一價層電子對互斥模型和雜化軌道理論1．價層電子對互斥(VSEPR)模型(1)理論要點。①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對的排斥力較大，孤電子對數(shù)越多，排斥力越大，鍵角越小。(2)用價層電子對互斥模型推測分子的空間結構。①a表示中心原子的eq\o(□,\s\up1(1))_____________________________。對于主族元素：a＝eq\o(□,\s\up1(2))__________________________。對于陽離子：a＝eq\o(□,\s\up1(3))________________________________。對于陰離子：a＝eq\o(□,\s\up1(4))_______________________________。②x表示eq\o(□,\s\up1(5))______________________________________。③b表示與中心原子結合的原子eq\o(□,\s\up1(6))__________________________(氫為eq\o(□,\s\up1(7))________，其他原子＝eq\o(□,\s\up1(8))____________________________，如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。2．雜化軌道理論(1)理論要點：中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。(2)雜化軌道的三種類型。(3)雜化軌道數(shù)目的判斷。雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子對，所以有關系式：雜化軌道數(shù)目＝中心原子上的孤電子對數(shù)＋中心原子的σ鍵電子對數(shù)＝中心原子的價層電子對數(shù)。(4)VSEPR模型與微?？臻g結構的關系。實例價層電子對數(shù)(雜化軌道數(shù))σ鍵電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR模型分子或離子的空間結構BeCl2220speq\o(□,\s\up1(21))____eq\o(□,\s\up1(22))______CO2BF3330eq\o(□,\s\up1(23))______eq\o(□,\s\up1(24))__________eq\o(□,\s\up1(25))______SO221eq\o(□,\s\up1(26))______CH4440eq\o(□,\s\up1(27))______eq\o(□,\s\up1(28))__________eq\o(□,\s\up1(29))______NH331三角錐形H2O22eq\o(□,\s\up1(30))______COeq\o\al(2－,3)eq\o(□,\s\up1(31))____eq\o(□,\s\up1(32))____eq\o(□,\s\up1(33))____eq\o(□,\s\up1(34))______eq\o(□,\s\up1(35))__________eq\o(□,\s\up1(36))______________NHeq\o\al(＋,4)eq\o(□,\s\up1(37))____eq\o(□,\s\up1(38))____eq\o(□,\s\up1(39))____eq\o(□,\s\up1(40))______eq\o(□,\s\up1(41))__________eq\o(□,\s\up1(42))______________[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))價電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(2))原子的最外層電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(3))中心原子的價電子數(shù)－離子的電荷數(shù)eq\o(□,\s\up1(4))中心原子的價電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對值)eq\o(□,\s\up1(5))與中心原子結合的原子數(shù)eq\o(□,\s\up1(6))最多能接受的電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(7))1eq\o(□,\s\up1(8))8－該原子的價電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(9))1個s軌道eq\o(□,\s\up1(10))1個p軌道eq\o(□,\s\up1(11))180°eq\o(□,\s\up1(12))直線形eq\o(□,\s\up1(13))1個s軌道eq\o(□,\s\up1(14))2個p軌道eq\o(□,\s\up1(15))120°eq\o(□,\s\up1(16))平面三角形eq\o(□,\s\up1(17))1個s軌道eq\o(□,\s\up1(18))3個p軌道eq\o(□,\s\up1(19))109°28′eq\o(□,\s\up1(20))四面體形eq\o(□,\s\up1(21))直線形eq\o(□,\s\up1(22))直線形eq\o(□,\s\up1(23))sp2eq\o(□,\s\up1(24))平面三角形eq\o(□,\s\up1(25))平面三角形eq\o(□,\s\up1(26))V形eq\o(□,\s\up1(27))sp3eq\o(□,\s\up1(28))四面體形eq\o(□,\s\up1(29))正四面體形eq\o(□,\s\up1(30))V形eq\o(□,\s\up1(31))3eq\o(□,\s\up1(32))3eq\o(□,\s\up1(33))0eq\o(□,\s\up1(34))sp2eq\o(□,\s\up1(35))平面三角形eq\o(□,\s\up1(36))平面三角形eq\o(□,\s\up1(37))4eq\o(□,\s\up1(38))4eq\o(□,\s\up1(39))0eq\o(□,\s\up1(40))sp3eq\o(□,\s\up1(41))四面體形eq\o(□,\s\up1(42))正四面體形[易錯秒判](1)雜化軌道用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體形結構()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子的空間結構為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子的空間結構不一定為直線形()(6)價層電子對互斥模型中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()(7)雜化軌道間的夾角與分子內的鍵角不一定相同()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√1．根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷，下列分子或離子的中心原子雜化方式、價層電子對互斥模型及空間結構均正確的是()選項分子或離子中心原子雜化方式價層電子對互斥模型分子或離子的空間結構AH2Osp直線形直線形BBBr3sp2平面三角形三角錐形CPCl3sp3四面體形平面三角形DCOeq\o\al(2－,3)sp2平面三角形平面三角形解析：選D。A.H2O的中心O原子形成2個σ鍵、含有孤電子對數(shù)為eq\f(6－1×2,2)＝2，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，價層電子對互斥模型為四面體形，而分子的空間結構為V形，故A錯誤；B.BBr3的中心B原子形成3個σ鍵、含有孤電子對數(shù)為eq\f(3－1×3,2)＝0，雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，價層電子對互斥模型和分子的空間結構均為平面三角形，故B錯誤；C.PCl3的中心P原子形成3個σ鍵、含有孤電子對數(shù)為eq\f(5－1×3,2)＝1，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，價層電子對互斥模型為四面體形，而分子的空間結構為三角錐形，故C錯誤；D.COeq\o\al(2－,3)的中心C原子形成3個σ鍵、含有孤電子對數(shù)為eq\f(4＋2－2×3,2)＝0，雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，價層電子對互斥模型和離子的空間結構均為平面三角形，故D正確。2．(1)NOeq\o\al(＋,2)的空間結構為________，氮原子的雜化類型為________。(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是__________________________________________________，SeOeq\o\al(2－,3)的空間結構是________。(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳原子的雜化類型分別是______________、______________；丙烯腈分子(H2C=CH—C≡N)中碳原子的雜化類型為________。(4)磷酸根離子的空間結構為________，其中P的價層電子對數(shù)為________，雜化軌道類型為________。(5)LiAlH4中的陰離子空間結構是_____________________________________________________，中心原子的雜化類型為________。(6)氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O=3NHeq\o\al(＋,4)＋B3Oeq\o\al(3－,6)＋9H2，B3Oeq\o\al(3－,6)的結構為。在該反應中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。答案：(1)直線形sp(2)sp3三角錐形(3)sp3sp3sp2、sp(4)正四面體形4sp3(5)正四面體形sp3(6)sp3sp2考點二鍵角的比較方法大π鍵的判斷1．鍵角比較的思維方法(1)先看中心原子雜化類型，鍵角：sp>sp2>sp3。(2)雜化類型相同時，看中心原子的孤電子對數(shù)，孤電子對數(shù)越多，鍵角越eq\o(□,\s\up1(1))________。排斥力大小：孤電子對－孤電子對>孤電子對－成鍵電子對>成鍵電子對－成鍵電子對。(3)雜化類型和中心原子的孤電子對數(shù)均相同，看原子電負性(以AXn為例)：①中心原子電負性越大，A—X形成的共用電子對之間的斥力越eq\o(□,\s\up1(2))______，鍵角越eq\o(□,\s\up1(3))______，如NH3>PH3。②成鍵原子電負性越大，A—X形成的共用電子對之間的斥力越eq\o(□,\s\up1(4))______，鍵角越eq\o(□,\s\up1(5))______，如NCl3<NBr3。(4)看化學鍵類型：雙鍵間的斥力>雙鍵與單鍵間的斥力>單鍵間的斥力，如HCHO中∠O=C—H>∠H—C—H。2．大π鍵(離域π鍵)的分析與判斷(1)形成條件。①中心原子采取sp或sp2雜化。②參與形成大π鍵的多個原子應在同一個平面或同一直線上。(2)共用電子數(shù)分析方法。①大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。②判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先填充兩個電子，形成孤電子對，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。③根據(jù)配位原子的價層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)。[示例]推測COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵。[分析]根據(jù)價層電子對互斥模型判斷COeq\o\al(2－,3)為平面三角形結構，中心C原子為sp2雜化，價層電子軌道表示式為，每個O原子有兩個單電子，三個O分別用一個單電子與中心C原子形成三個C—Oσ鍵，另一個單電子參與形成大π鍵，形成兩個負電荷的電子也參與形成大π鍵，故大π鍵的電子總數(shù)為1＋3＋2＝6，COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵表示為eq\i\pr\in(4,6,)。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))小eq\o(□,\s\up1(2))強eq\o(□,\s\up1(3))大eq\o(□,\s\up1(4))弱eq\o(□,\s\up1(5))小一、鍵角的大小比較1．比較下列分子或離子中的鍵角大小，并解釋原因。(1)O與S元素位于同一主族，鍵角：H2O____CS2(填“＞”“＜”或“＝”)，原因是________________________________________________________________________________________。(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是__________________，原因是________________________________________________________________________________________。(3)①鍵角：NH3________PH3(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________。②鍵角：NF3____________NH3(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________。(4)在分子中，鍵角∠HCO_______________________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)＜H2O分子中O原子采取sp3雜化且含2個孤電子對，鍵角為105°；CS2分子中C原子采取sp雜化，鍵角為180°(2)CH4＞NH3＞H2OCH4、NH3、H2O均采取sp3雜化，CH4分子中無孤電子對，NH3分子中含有1個孤電子對，H2O分子中含有2個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用依次增大，鍵角逐漸減小(3)①＞中心原子的電負性N大于P的，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大②<成鍵原子的電負性F的比H的大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角也較小(4)＞π鍵斥力大于σ鍵斥力二、大π鍵(離域π鍵)的分析與判斷2．已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用∏mn表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數(shù)和原子個數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為eq\i\pr\in(6,6,)?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列微粒中存在“離域π鍵”的是___________________________(填字母)。a．O3 b．SOeq\o\al(2－,4)c．H2S d．NOeq\o\al(－,3)(2)N2O分子中的大π鍵表示為________。(3)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，在水中能微弱電離出H＋和Neq\o\al(－,3)，Neq\o\al(－,3)中的大π鍵應表示為________。(4)經(jīng)X射線衍射測得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶體結構，其局部結構如圖所示。該化合物中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為______，大π鍵應表示為________。解析：(1)形成“離域π鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道”。O3為V形結構，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”；硫酸根離子是正四面體形結構，原子不處于同一平面內，不能形成“離域π鍵”；硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道，不能形成“離域π鍵”；NOeq\o\al(－,3)為平面三角形，有相互平行的p軌道，可形成“離域π鍵”。(3)Neq\o\al(－,3)價電子總數(shù)為16，原子總數(shù)為3，與CO2為等電子體，二者成鍵方式類似，參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，形成兩個eq\i\pr\in(3,4,)，如圖。(4)根據(jù)題圖可知，Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為5；Neq\o\al(－,5)中每個N原子采取sp2雜化，未參與雜化的p軌道垂直于該離子平面形成大π鍵，每個p軌道各提供一個電子，再加上一個單位的負電荷，所以Neq\o\al(－,5)中一共有6個電子參與形成大π鍵，應表示為eq\i\pr\in(5,6,)。答案：(1)ad(2)eq\i\pr\in(3,4,)(3)eq\i\pr\in(3,4,)(4)5eq\i\pr\in(5,6,)1.(2023·新高考湖北卷)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是()A．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形B．SOeq\o\al(2－,3)和COeq\o\al(2－,3)的空間結構均為平面三角形C．CF4和SF4均為非極性分子D．XeF2與XeO2的鍵角相等解析：選A。CH4和H2O的中心原子的價層電子對數(shù)均為4，故CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形，A正確；SOeq\o\al(2－,3)的中心原子S的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(6＋2－2×3,2)＝4，含有1個孤電子對，故SOeq\o\al(2－,3)的空間結構為三角錐形，B錯誤；CF4的結構與甲烷相似，正、負電中心重合，為非極性分子，SF4的中心S原子的價層電子對數(shù)為4＋eq\f(6－1×4,2)＝5，含有1個孤電子對，SF4的結構不對稱，正、負電中心不重合，為極性分子，C錯誤；XeF2、XeO2中Xe的孤電子對數(shù)不同，F(xiàn)、O的電負性不同，成鍵電子對間的排斥力不同，鍵角不相等，D錯誤。2．(2022·新高考遼寧卷)理論化學模擬得到一種Neq\o\al(＋,13)離子，結構如圖。下列關于該離子的說法錯誤的是()A．所有原子均滿足8電子結構B．N原子的雜化方式有2種C．空間結構為四面體形D．常溫下不穩(wěn)定解析：選B。A.由Neq\o\al(＋,13)的結構可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，A正確；B.中心N原子為sp3雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp2雜化，N原子的雜化方式有3種，B錯誤；C.中心N原子為sp3雜化，其空間結構為四面體形，C正確；D.Neq\o\al(＋,13)中含疊氮結構()，常溫下不穩(wěn)定，D正確。3．(2022·新高考山東卷)吡啶(eq\a\vs4\al\co1())替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的eq\i\pr\in(6,6,)大π鍵，則吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)()A．2s軌道 B．2p軌道C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道解析：選D。已知吡啶中含有與苯類似的eq\i\pr\in(6,6,)大π鍵，故吡啶中的N原子也采取sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵或容納未參與成鍵的孤電子對，故吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)sp2雜化軌道。4．(2023·新高考山東卷)ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結構，但ClO2中存在大π鍵(eq\i\pr\in(3,5,))。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為__________；O—Cl—O鍵角________________________________________________________________________(填“>”“<”或“＝”)Cl—O—Cl鍵角。比較ClO2與Cl2O中Cl—O的鍵長并說明原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2>鍵長：ClO2<Cl2O，ClO2中為氯氧雙鍵，Cl2O中為氯氧單鍵，雙鍵鍵能大，鍵長短5．(2022·高考全國甲卷)CF2=CF2和ETFE(CH2=CH2與CF2=CF2的共聚物)分子中C的雜化軌道類型分別為________和________；聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學鍵的角度解釋原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2sp3氟的電負性較大，C—F的鍵能比C—H的鍵能大，使得聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性比聚乙烯的強6．(2022·高考全國乙卷)鹵素單質及其化合物在科研和工農業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。(1)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一個______雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl________鍵，并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵(eq\i\pr\in(3,4,))。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長的順序是___________________________________________________________________________________，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl越強；(ⅱ)___________________________________________________。解析：(1)雜化軌道形成共價鍵時只形成σ鍵。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中的碳原子的雜化方式分別是sp3、sp2、sp，由“(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl越強”可知，一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長依次變短；一氯乙烯中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵，分析可知，一氯乙炔中Cl的2個3p軌道分別與C的2個2p軌道形成2個3中心4電子的大π鍵，一氯乙烷中不含大π鍵，因此可推知，Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl越強，對應的C—Cl越短。答案：(1)sp2σ(2)一氯乙烷(C2H5Cl)>一氯乙烯(C2H3Cl)>一氯乙炔(C2HCl)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl越強課時跟蹤練[基礎鞏固]1．有X、Y兩種活性反應中間體微粒，均含有1個碳原子和3個氫原子，其球棍模型如下圖所示。下列說法錯誤的是()(X)(Y)A．X的組成為CHeq\o\al(＋,3)B．Y的組成為CHeq\o\al(－,3)C．X的中心原子的價層電子對數(shù)為4D．Y中鍵角小于120°解析：選C。由題圖可知，X為平面三角形結構，碳原子的價層電子對數(shù)為3，故其組成為CHeq\o\al(＋,3)，A項正確，C項錯誤；Y為三角錐形結構，碳原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為1，采取sp3雜化，故其組成為CHeq\o\al(－,3)，鍵角小于120°，B、D項正確。2．下列分子或離子中，中心原子的價層電子對的空間結構為四面體形且分子或離子的空間結構為V形的是()A．NOeq\o\al(－,2) B．PH3C．H3O＋ D．OF2解析：選D。NOeq\o\al(－,2)的中心原子的價層電子對的空間結構呈平面三角形，A不符合題意；PH3的空間結構呈三角錐形，B不符合題意；H3O＋的空間結構呈三角錐形，C不符合題意；OF2的中心原子的價層電子對的空間結構為四面體形，且分子的空間結構為V形，D符合題意。3．下列有關雜化軌道理論的說法不正確的是()A．雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變B．雜化軌道全部參與形成化學鍵C．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°D．四面體形、三角錐形的結構可以用sp3雜化軌道理論解釋解析：選B。雜化前后的軌道數(shù)不變，軌道的形狀發(fā)生了改變，故A正確；雜化軌道可以部分參與形成化學鍵，如NH3中N發(fā)生了sp3雜化，形成了4個sp3雜化軌道，但是只有3個參與形成了化學鍵，故B錯誤；sp3、sp2、sp雜化軌道的空間結構分別是正四面體形、平面三角形、直線形，所以其夾角分別為109°28′、120°、180°，故C正確；四面體形、三角錐形分子的結構可以用sp3雜化軌道理論解釋，如甲烷、氨氣分子，故D正確。4．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間結構為()A．直線形 B．平面正方形C．正四面體形 D．正八面體形解析：選C。根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結合4個Cl－形成[ZnCl4]2－，Zn2＋的配位數(shù)為4，所以[ZnCl4]2－的空間結構為正四面體形。5．下列分子或離子的鍵角按由大到小的順序排列的是()①BCl3②NH3③H2O④PCleq\o\al(＋,4)⑤HgCl2A．⑤④①②③ B．⑤①④②③C．④①②⑤③ D．③②④①⑤解析：選B。①BCl3中中心B原子為sp2雜化，鍵角為120°；②NH3中中心N原子為sp3雜化，有1個孤電子對，使鍵角小于109°28′；③H2O中中心O原子為sp3雜化，有2個孤電子對，使鍵角比NH3分子的鍵角還?。虎躊Cleq\o\al(＋,4)中中心P原子為sp3雜化，不存在孤電子對，鍵角為109°28′；⑤HgCl2中中心Hg原子為sp雜化，鍵角為180°。綜上，鍵角由大到小的順序為⑤①④②③。6．(2024·潮州高三月考)用價層電子對互斥模型可以預測分子的空間結構，也可以推測鍵角大小。下列判斷不正確的是()A．SO2、CS2、BeCl2都是直線形分子B．BF3鍵角為120°，NF3鍵角小于109°28′C．CH2O、SO3都是平面三角形分子D．NH3、PCl3都是三角錐形分子解析：選A。SO2中中心S原子上的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，且含有1個孤電子對，所以SO2為V形結構，而CS2、BeCl2為直線形結構，A錯誤；BF3中中心B原子上的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(3－3×1,2)＝3，所以BF3為平面三角形結構，鍵角為120°；NF3中中心N原子上的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有1個孤電子對，所以NF3為三角錐形結構，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，所以NF3的鍵角小于109°28′，B正確；CH2O中中心C原子形成3個σ鍵，無孤電子對，采取sp2雜化，為平面三角形結構，SO3中中心S原子形成3個σ鍵，無孤電子對，采取sp2雜化，為平面三角形結構，C正確；NH3、PCl3中中心原子上的價層電子對數(shù)均為3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有1個孤電子對，所以NH3、PCl3均為三角錐形結構，D正確。7．下列關于NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子的說法不正確的是()A．三種粒子所含有的電子數(shù)相等B．三種粒子中氮原子的雜化方式相同C．三種粒子的空間結構相同D．鍵角大小關系：NHeq\o\al(＋,4)>NH3>NHeq\o\al(－,2)解析：選C。NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)含有的電子數(shù)均為10，A正確；NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子中氮原子的雜化方式均為sp3雜化，B正確；NHeq\o\al(＋,4)的空間結構為正四面體形，NH3的空間結構為三角錐形，NHeq\o\al(－,2)的空間結構為V形，C錯誤；NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子的鍵角大小關系為NHeq\o\al(＋,4)>NH3>NHeq\o\al(－,2)，D正確。8．下列關于BeF2和SF2的說法錯誤的是()A．BeF2分子中，中心Be原子上的價層電子對數(shù)等于2，成鍵電子對數(shù)也等于2B．BeF2分子中孤電子對數(shù)為0C．SF2分子中，中心S原子上的價層電子對數(shù)等于4，分子的空間結構為四面體形，成鍵電子對數(shù)等于2，沒有孤電子對D．在氣相中，BeF2是直線形而SF2是V形解析：選C。SF2分子中中心S原子上的孤電子對數(shù)為eq\f(6－1×2,2)＝2，成鍵電子對數(shù)為2，故價層電子對數(shù)為4，分子的空間結構為V形，C錯誤。9．(1)Cu2＋處于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個NH3換為CN－，則有2種結構。Cu2＋是否為sp3雜化？________(填“是”或“否”)，理由為________________________________________________________。(2)用價層電子對互斥模型推斷甲醛中H—C—H的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。(3)SO2Cl2和SO2F2中S與O之間以雙鍵結合，S與Cl、S與F之間分別以單鍵結合。SO2Cl2和SO2F2分子的空間結構為________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“＜”“＞”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。(4)抗壞血酸的分子結構如下圖所示，該分子中碳原子的雜化軌道類型為________________。解析：(2)甲醛分子中，碳氧之間為雙鍵，根據(jù)價層電子對互斥模型可知，雙鍵與單鍵之間的斥力大于單鍵與單鍵之間的斥力，所以H—C—H的鍵角小于120°。(3)當中心原子的價層電子對數(shù)為4時，VSEPR模型為四面體形，SO2Cl2、SO2F2的中心硫原子上無孤電子對，所以空間結構為四面體形；中心原子及中心原子的雜化方式相同時，成鍵原子的電負性越小，其與中心原子形成的共用電子對之間的斥力越強，鍵角越大，F(xiàn)原子的電負性大于氯原子的，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。答案：(1)否若是sp3雜化，則[Cu(NH3)4]2＋的空間結構為正四面體形，將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個NH3換為CN－，只有1種結構(2)＜(3)四面體形＞(4)sp2、sp310．(1)NH3分子在獨立存在時，H—N—H鍵角為107°。下圖是[Zn(NH3)6]2＋的部分結構以及H—N—H鍵角的測量值。解釋NH3形成下圖所示的配合物后H—N—H鍵角變大的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子的鍵角107°，AsH3分子鍵角較小的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙酸分子()中鍵角1大于鍵角2，其原因為____________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)NH3分子中N原子的孤電子對進入Zn2＋的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對間的排斥作用，排斥作用減弱(2)AsH3、NH3的中心原子均為sp3雜化，砷原子的電負性小于氮原子的，故As—H共用電子對離砷核距離較遠，斥力較小，鍵角較小(3)乙酸分子中C=O與C—C之間的斥力大于C—O與C—C之間的斥力，使得鍵角1大于鍵角2[素養(yǎng)提升]11．C3O2是金星大氣的成分之一，化學性質與CO相似，C3O2分子結構為O=C=C=C=O。下列說法不正確的是()A．一個C3O2分子的價電子總數(shù)為24B．CO分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為1∶1C．C3O2分子中C原子的雜化方式均為spD．C3O2與CO2分子的空間結構相同解析：選B。主族元素的價電子數(shù)等于主族序數(shù)，也等于最外層電子數(shù)，故C3O2的價電子總數(shù)為24，A項正確；CO中含有三鍵，故其分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為1∶2，B項不正確；根據(jù)C3O2的結構式判斷C原子采取sp雜化，C項正確；根據(jù)碳原子的雜化方式判斷，C3O2和CO2中碳原子的雜化方式相同，故分子的空間結構相同，D項正確。12．(2024·茂名統(tǒng)考)NF3是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，可通過電解熔融氟化氫銨(NH4HF2)制得。下列有關說法錯誤的是()A．NF3的空間結構為平面三角形B．相關元素電負性由大到小的順序為F>N>HC．NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3D．NH4HF2晶體中微粒間存在離子鍵、共價鍵、配位鍵、氫鍵解析：選A。NF3分子中N的周圍形成3個σ鍵，孤電子對數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1，故其價層電子對數(shù)為4，空間結構為三角錐形，A項錯誤；同一周期從左到右，元素的電負性逐漸增大，同一主族從上到下，元素的電負性逐漸減小，故相關元素電負性由大到小的順序為F>N>H，B項正確；由上述分析可知，NF3分子中N的價層電子對數(shù)為4，NHeq\o\al(＋,4)中N原子形成4個σ鍵，孤電子對數(shù)為eq\f(5－1－4×1,2)＝0，其價層電子對數(shù)為4，故NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3，C項正確；NH4HF2晶體中NHeq\o\al(＋,4)與HFeq\o\al(－,2)微粒內存在共價鍵和配位鍵，微粒間存在離子鍵，HFeq\o\al(－,2)與HFeq\o\al(－,2)微粒間存在氫鍵，D項正確。13．有幾種含氯陰離子的信息見下表：陰離子ClOeq\o\al(－,4)ClOeq\o\al(－,3)MClO－氯元素化合價＋5＋3＋1氯原子雜化類型sp3sp3下列推斷不正確的是()A．ClOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)的價電子總數(shù)相同B．M的化學式為ClOeq\o\al(－,2)C．ClOeq\o\al(－,3)、ClO－中氯原子的雜化類型都為sp3D．M的空間結構為V形解析：選A。ClOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)的價電子總數(shù)分別為7＋3×6＋1＝26、4＋3×6＋2＝24，二者價電子總數(shù)不相同，A項錯誤；M中Cl元素的化合價是＋3價，氯原子的雜化軌道類型是sp3，因此M的化學式為ClOeq\o\al(－,2)，B項正確；ClOeq\o\al(－,3)中氯原子上的價層電子對數(shù)是3＋eq\f(7＋1－3×2,2)＝4，ClO－中氯原子上的價層電子對數(shù)是1＋eq\f(7＋1－1×2,2)＝4，因此氯原子的雜化類型都為sp3，C項正確；ClOeq\o\al(－,2)中Cl原子上的價層電子對數(shù)是2＋eq\f(7＋1－2×2,2)＝4，含有2個孤電子對，所以空間結構為V形，D項正確。14．吡咯和卟吩都是平面分子。已知處于同一平面的多原子分子中如有相互平