2024-2025學年新教材高中化學第2章微粒間相互作用與物質性質第2節(jié)共價鍵與分子的空間結構第2課時價電子對互斥理論分層作業(yè)魯科版選擇性必修2

分層作業(yè)10價電子對互斥理論A級必備學問基礎練題組1.價電子對互斥理論1.下列有關價電子對互斥理論的描述正確的是()A.中心原子價電子對就是σ鍵電子對和π鍵電子對B.中心原子孤電子對數(shù)由分子式來確定C.分子的空間結構是價電子對互斥的結果D.中心原子的雜化軌道只能容納σ鍵電子對2.依據(jù)價電子對互斥理論及雜化軌道理論可推斷出PCl3分子的空間結構和中心原子的雜化方式分別為()A.直線形、sp雜化B.平面三角形、sp2雜化C.三角錐形、sp2雜化D.三角錐形、sp3雜化3.SO42-的中心原子孤電子對計算公式為1A.a=8x=4b=2 B.a=6x=4b=2C.a=4x=3b=1 D.a=6x=3b=14.X、Y、Z、W、R均是短周期主族元素,X和Z同主族,Y、Z、W、R同周期,W的簡潔氫化物可用作制冷劑。它們組成的某種化合物的結構如圖所示。下列敘述正確的是()A.H3Z+中中心原子Z上孤電子對數(shù)為1B.簡潔離子半徑:R<W<Y<ZC.鍵角大小XZ3<WH3<H2ZD.XZ2是角形分子,中心原子雜化類型為sp3雜化5.用價電子對互斥理論可以預料許多分子或離子的空間結構,有時也能用來推想鍵角的大小。下列推斷正確的是()A.SO2、CS2、HI都是直線形的分子B.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角大于120°C.COCl2、BF3、SO3都是三角形的分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子題組2.等電子體原理6.已知CN-與N2互為等電子體,可推出HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為()A.2∶3 B.3∶2C.1∶1 D.2∶17.下列物質中,分子的空間結構與甲烷分子相像的是()A.CS2 B.SiF4C.NF3 D.H2Se8.下列分子或離子中,與CH4互為等電子體的是()A.BH4- B.C.H3O+ D.OF29.X、Y、Z、W、Q均為短周期元素,在元素周期表中的相對位置如圖所示;Q的最高價氧化物的水化物是一種二元強酸。下列說法正確的是()A.第一電離能:Q>W>ZB.X與氫元素能組成直線形分子C.XO2與ZO2結構相像D.Q元素的兩種常見氧化物分子里鍵角相同B級關鍵實力提升練以下選擇題中,有1~2個選項符合題意。10.為預防疫情擴散,防疫人員運用了多種消毒劑進行環(huán)境消毒。下列關于常見消毒劑的說法中不正確的是()A.HClO分子空間結構為直線形B.HClO分子中心原子上孤電子對數(shù)為2C.過氧乙酸()分子中兩個碳原子分別為sp3、sp2雜化D.1mol分子中含有σ鍵的數(shù)目為8NA11.用短線“-”表示共用電子對,用“··”表示未成鍵孤電子對的式子叫路易斯結構式。R分子路易斯結構式可以表示為,下列敘述錯誤的是()A.R可以是AsH3B.鍵角等于109°28'C.R可以是BF3D.R分子的中心原子為sp3雜化12.氯化硼(BCl3)的熔點為-107℃,沸點為12.5℃,在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°,它能水解,有關敘述正確的是()A.氯化硼在熔融態(tài)時不能導電B.氯化硼中硼原子以sp3雜化C.氯化硼分子呈平面正三角形D.氯化硼中硼原子上孤電子對數(shù)為113.氯的含氧酸根離子有ClO-、ClO2-、ClO3A.ClO4-的中心Cl原子實行spB.ClO3C.ClO2D.ClO-中Cl原子的雜化類型與ClO214.離子液體是在室和順接近室溫時呈液態(tài)的鹽類物質,一般由有機陽離子和無機陰離子構成。兩種咪唑類離子液體a、b的結構如圖所示。下列有關說法正確的是()A.a中陰離子的空間結構為三角雙錐形B.a和b的陰離子中全部原子均滿足8電子穩(wěn)定結構C.a、b的陽離子中N原子均為sp2雜化D.a、b的陽離子中含有大π鍵Π15.下列關于等電子體的說法正確的是()A.N2與CO互為等電子體,故結構相像B.PO43-C.NO2-與O3互為等電子體,故NO2D.苯與硼氮苯互為等電子體,故硼氮苯分子中含有大π鍵16.已知Zn2+的4s和4p軌道可以形成sp3雜化軌道,那么[Zn(OH)4]2-的空間結構為()A.平面三角形 B.平面正方形C.正四面體形 D.正八面體形17.現(xiàn)有A、B、C、D4種元素,前3種元素的離子都和氖原子具有相同的核外電子排布。A元素沒有正化合價;D的原子核中沒有中子,D與B可以形成D2B和D2B2兩種化合物;0.2mol的C單質能從酸中置換出2.24LH2(標準狀況)。回答下列問題:(1)BA2的空間結構為,其中B原子的雜化方式為。

(2)D3B+的空間結構為,比較D2B與D3B+的鍵角大小關系:。

(3)寫出C∶B=1∶1的化合物的電子式:;并寫出它與D2B所形成的化合物反應的離子方程式:。

18.X、Y、Z均為短周期元素,可形成X2Z和YZ2兩種化合物。X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X原子的K層電子數(shù)為1,Y位于X的下一周期,它的最外層電子比K層多2個,而Z原子核外的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個。(1)X、Y、Z的元素符號分別為X;Y;Z。

(2)依據(jù)價電子對互斥理論填寫下列空白:物質價電子對數(shù)軌道雜化形式分子的形態(tài)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)X2ZYZ2C級學科素養(yǎng)拔高練19.等電子體的結構相像、物理性質相近。如CN-和CO為等電子體。如表為部分等電子體分類、代表物質、空間結構表。等電子體類型代表物質空間結構四原子24電子等電子體SO3平面三角形四原子26電子等電子體SO三角錐形五原子32電子等電子體SO四面體形六原子40電子等電子體PCl5三角雙錐形七原子48電子等電子體SF6八面體形試回答:(1)下面物質分子或離子的空間結構:BrO3-,CO32-(2)由第2周期元素組成,與F2互為等電子體的離子有。

(3)SF6的空間結構如圖1所示,請再依據(jù)圖1的表示方法在圖2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空間位置。已知OSF4分子中O、S間為共價雙鍵,S、F間為共價單鍵。答案：1.C解析價電子對數(shù)是σ鍵電子對數(shù)與中心原子上的孤電子對數(shù)之和,A錯誤;中心原子上的孤電子對數(shù)是指沒有成鍵的價電子對數(shù),其與中心原子價電子總數(shù)、與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)及與中心原子結合的原子數(shù)有關,B錯誤;中心原子的雜化軌道能容納σ鍵電子對和中心原子的孤電子對,D錯誤。2.D解析PCl3分子的中心原子含有的孤電子對數(shù)是12×(5-1×3)=1,σ鍵電子對數(shù)為3,P原子價電子對數(shù)為4,所以P原子發(fā)生sp3雜化,價層電子對模型為四面體形,去掉1對孤電子對的空間伸展方向,PCl33.A解析SO42-的中心原子孤電子對計算公式為12(a-xb),其中a指中心原子價電子個數(shù),x指與中心原子結合的原子個數(shù),b指與中心原子結合的原子的未成對電子個數(shù),因此a=6+2=8,4.A解析X、Y、Z、W、R均是短周期主族元素,X和Z同主族,Y、Z、W、R同周期,W的簡潔氫化物可用作制冷劑,則W為N,依據(jù)某種化合物的結構如圖所示,得到Z有兩個共價鍵,X有6個共價鍵,則Z為O,X為S,Y有一個共價鍵,則Y為F,R形成+1價陽離子,則R為Li。H3O+中心原子氧原子的價電子對數(shù)為4,成鍵電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為1,故A正確;依據(jù)層多徑大,同電子層結構核多徑小原則,則簡潔離子半徑:R<Y<Z<W,故B錯誤;SO3中心原子S為sp2雜化,價電子對數(shù)為3,成鍵電子對數(shù)也為3,為平面正三角形,鍵角120°,NH3與H2O中心原子都為sp3雜化,鍵角接近109°28',氮原子上有1對孤電子對,氧原子有2對孤電子對,雜化類型相同,孤電子對數(shù)越多,對成鍵電子對的排斥力越大,鍵角越小,故C錯誤;SO2中心原子價電子對數(shù)為3,中心原子孤電子對數(shù)為1,成鍵電子對數(shù)為2,為角形分子,中心原子接受sp2雜化,故D錯誤。5.C解析SO2是角形分子,CS2、HI是直線形的分子,A錯誤;BF3鍵角為120°,是三角形結構,而錫原子的價電子數(shù)是4,在SnBr2中兩個價電子與Br形成共價鍵,還有1對孤電子對,對成鍵電子有排斥作用,使鍵角小于120°,B錯誤;COCl2、BF3、SO3都是三角形的分子,C正確;PCl3、NH3都是三角錐形的分子,而PCl5是三角雙錐形結構,D錯誤。6.C解析CN-與N2互為等電子體,則二者結構相像,碳原子與氮原子之間形成三鍵,則HCN分子的結構式為H—C≡N,一個三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵,單鍵屬于σ鍵,故HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2∶2=1∶1。7.B解析SiF4與CH4化學通式相同,價電子總數(shù)相同,互為等電子體,故分子空間結構相像,都為正四面體形,B正確。8.A解析BH49.B解析X、Y、Z、W、Q均為短周期元素,Q的最高價氧化物的水化物是一種二元強酸,應為H2SO4,則Q為S元素,依據(jù)其相對位置可知,X為C元素、Y為Al元素、Z為Si元素、W為P元素。第一電離能:P>S>Si,A錯誤;乙炔C2H2屬于直線形分子,B正確;CO2是直線形分子,SiO2晶體中,硅原子的4個價電子與4個氧原子形成4個共價鍵,硅原子位于正四面體的中心,4個氧原子位于正四面體的4個頂角上,許多個這樣的四面體又通過頂角的氧原子相連,結構不相像,C錯誤;SO2和SO3中硫原子均為sp2雜化,但是二氧化硫中存在一對孤電子對,孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對之間的斥力,故兩者的鍵角不相等,D錯誤。10.A解析次氯酸中心氧原子的價電子對數(shù)為2+6-1-12=4,含有2對孤電子對,空間結構為角形,故A錯誤、B正確;中甲基上的碳原子為飽和碳原子,實行sp3雜化,與氧相連的碳原子為sp2雜化,故C正確;單鍵均為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵,所以1mol過氧乙酸分子中σ11.BC解析As最外層有5個電子,依據(jù)路易斯結構式,R可以是AsH3,故A正確;該結構為三角錐形,因此鍵角小于109°28',故B錯誤;該結構為三角錐形,而BF3是平面三角形分子,故C錯誤;R分子的中心原子價電子對數(shù)為3+1=4,則中心原子為sp3雜化,故D正確。12.AC解析BCl3是共價化合物,熔融態(tài)時不能導電,A項正確;BCl3分子中心原子B的σ鍵電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)=12(3-3)=0,所以中心B原子價電子對數(shù)為3,硼原子的雜化方式是sp213.AC解析ClO4-的中心Cl原子的孤電子對數(shù)為0,與中心Cl原子結合的O原子數(shù)為4,則Cl原子實行sp3雜化,A錯誤;ClO3-的中心Cl原子的價電子對數(shù)為3+7+1-3×22=4,且含有1對孤電子對,空間結構為三角錐形,B正確;ClO2-14.CD解析PF6-中P原子價電子對數(shù)為6,無孤電子對,離子空間結構應為正八面體形,A錯誤;PF6-中P原子價電子對數(shù)為6,即P原子最外層電子數(shù)為12,不滿足8電子穩(wěn)定結構,B錯誤;a、b的陽離子中的五元環(huán)每個碳原子和氮原子實行sp2雜化,形成3個σ鍵。與此同時,每個碳原子和每個氮原子還有一個與五元環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道,這五個軌道相互平行,以“肩并肩”的方式重疊,形成大π鍵,其中碳原子2p軌道上有1個未成對電子,氮原子2p軌道上有1對電子,因失去一個價電子(應失去大π鍵上的電子)形成陽離子,故大π鍵的電子數(shù)為1+1+1+2+2-1=6,為5原子6電子大15.AD解析N2與CO原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相等,互為等電子體,結構相像,A正確;PO43-與SO42-原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相等,互為等電子體,結構相像,B錯誤;NO216.C解析題給離子的中心原子發(fā)生sp3雜化,有四個σ鍵,故空間結構為正四面體形,故選C。17.答案(1)角形sp3雜化(2)三角錐形D3B+>D2B(3)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑解析依據(jù)題意,可知A、B、C的離子均為10電子,A元素沒有正化合價則A為F元素;D的原子核中沒有中子,則D為H元素;D與B可以形成D2B和D2B2兩種化合物,則B為O元素;0.2mol的C單質能從酸中置換出2.24L22.4L(1)OF2分子中O的價電子對數(shù)為4,成鍵電子對數(shù)為2,孤電子對數(shù)為2,故分子空間結構為角形,雜化方式為sp3雜化。(2)D2B為H2O,O實行sp3雜化,O的孤電子對數(shù)為2,D3B+為H3O+,O實行sp3雜化,O的孤電子對數(shù)為1,中心原子雜化方式相同,孤電子對數(shù)越多,孤電子對對成鍵電子對的排斥力越大,鍵角越小,故鍵角D3B+>D2B。(3)C∶B=1∶1的化合物為Na2O2,為離子化合物,其電子式為;Na2O2與H2O反應生成氧氣和氫氧化鈉,其反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑。18.答案(1)HCS(2)物質價電子對數(shù)軌道雜化形式分子的形態(tài)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)X2Z22sp3角形YZ220sp直線形解析X原子的K層(第一層)的電子數(shù)為1,可知X為氫元素;Y位于X的下一周期,即Y為第2周期元素,它的最外層電子比K層多2個,則其原子結構示意圖為,故Y為碳元素;Z原