魯科版高中化學(xué)選擇性必修2第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)分層作業(yè)10價(jià)電子對(duì)互斥理論含答案

分層作業(yè)10價(jià)電子對(duì)互斥理論A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練題組1.價(jià)電子對(duì)互斥理論1.下列有關(guān)價(jià)電子對(duì)互斥理論的描述正確的是()A.中心原子價(jià)電子對(duì)就是σ鍵電子對(duì)和π鍵電子對(duì)B.中心原子孤電子對(duì)數(shù)由分子式來(lái)確定C.分子的空間結(jié)構(gòu)是價(jià)電子對(duì)互斥的結(jié)果D.中心原子的雜化軌道只能容納σ鍵電子對(duì)2.根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論及雜化軌道理論可判斷出PCl3分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子的雜化方式分別為()A.直線(xiàn)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(duì)計(jì)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(jiǎn)單氫化物可用作制冷劑。它們組成的某種化合物的結(jié)構(gòu)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(duì)數(shù)為1B.簡(jiǎn)單離子半徑:R<W<Y<ZC.鍵角大小XZ3<WH3<H2ZD.XZ2是角形分子,中心原子雜化類(lèi)型為sp3雜化5.用價(jià)電子對(duì)互斥理論可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu),有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角的大小。下列判斷正確的是()A.SO2、CS2、HI都是直線(xiàn)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(zhì)中,分子的空間結(jié)構(gòu)與甲烷分子相似的是()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(duì)位置如圖所示;Q的最高價(jià)氧化物的水化物是一種二元強(qiáng)酸。下列說(shuō)法正確的是()A.第一電離能:Q>W>ZB.X與氫元素能組成直線(xiàn)形分子C.XO2與ZO2結(jié)構(gòu)相似D.Q元素的兩種常見(jiàn)氧化物分子里鍵角相同B級(jí)關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中,有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。10.為預(yù)防疫情蔓延,防疫人員使用了多種消毒劑進(jìn)行環(huán)境消毒。下列關(guān)于常見(jiàn)消毒劑的說(shuō)法中不正確的是()A.HClO分子空間結(jié)構(gòu)為直線(xiàn)形B.HClO分子中心原子上孤電子對(duì)數(shù)為2C.過(guò)氧乙酸()分子中兩個(gè)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(xiàn)“-”表示共用電子對(duì),用“··”表示未成鍵孤電子對(duì)的式子叫路易斯結(jié)構(gòu)式。R分子路易斯結(jié)構(gòu)式可以表示為,下列敘述錯(cuò)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(diǎn)為-107℃,沸點(diǎn)為12.5℃,在其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°,它能水解,有關(guān)敘述正確的是()A.氯化硼在熔融態(tài)時(shí)不能導(dǎo)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(duì)數(shù)為113.氯的含氧酸根離子有ClO-、ClO2-、ClO3A.ClO4-的中心Cl原子采取spB.ClO3C.ClO2D.ClO-中Cl原子的雜化類(lèi)型與ClO214.離子液體是在室溫和接近室溫時(shí)呈液態(tài)的鹽類(lèi)物質(zhì),一般由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子構(gòu)成。兩種咪唑類(lèi)離子液體a、b的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.a中陰離子的空間結(jié)構(gòu)為三角雙錐形B.a和b的陰離子中所有原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.a、b的陽(yáng)離子中N原子均為sp2雜化D.a、b的陽(yáng)離子中含有大π鍵Π15.下列關(guān)于等電子體的說(shuō)法正確的是()A.N2與CO互為等電子體,故結(jié)構(gòu)相似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(jié)構(gòu)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(méi)有正化合價(jià);D的原子核中沒(méi)有中子,D與B可以形成D2B和D2B2兩種化合物;0.2mol的C單質(zhì)能從酸中置換出2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)BA2的空間結(jié)構(gòu)為,其中B原子的雜化方式為。

(2)D3B+的空間結(jié)構(gòu)為,比較D2B與D3B+的鍵角大小關(guān)系:。

(3)寫(xiě)出C∶B=1∶1的化合物的電子式:;并寫(xiě)出它與D2B所形成的化合物反應(yīng)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(gè),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(gè)。(1)X、Y、Z的元素符號(hào)分別為X;Y;Z。

(2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論填寫(xiě)下列空白:物質(zhì)價(jià)電子對(duì)數(shù)軌道雜化形式分子的形狀成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)X2ZYZ2C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)拔高練19.等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。如CN-和CO為等電子體。如表為部分等電子體分類(lèi)、代表物質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)表。等電子體類(lèi)型代表物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)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(zhì)分子或離子的空間結(jié)構(gòu):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(jié)構(gòu)如圖1所示,請(qǐng)?jiān)侔凑請(qǐng)D1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(jià)雙鍵,S、F間為共價(jià)單鍵。答案：1.C解析價(jià)電子對(duì)數(shù)是σ鍵電子對(duì)數(shù)與中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)之和,A錯(cuò)誤;中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)是指沒(méi)有成鍵的價(jià)電子對(duì)數(shù),其與中心原子價(jià)電子總數(shù)、與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)及與中心原子結(jié)合的原子數(shù)有關(guān),B錯(cuò)誤;中心原子的雜化軌道能容納σ鍵電子對(duì)和中心原子的孤電子對(duì),D錯(cuò)誤。2.D解析PCl3分子的中心原子含有的孤電子對(duì)數(shù)是12×(5-1×3)=1,σ鍵電子對(duì)數(shù)為3,P原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,所以P原子發(fā)生sp3雜化,價(jià)層電子對(duì)模型為四面體形,去掉1對(duì)孤電子對(duì)的空間伸展方向,PCl33.A解析SO42-的中心原子孤電子對(duì)計(jì)算公式為12(a-xb),其中a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指與中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù),b指與中心原子結(jié)合的原子的未成對(duì)電子個(gè)數(shù),因此a=6+2=8,x=4,b=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(jiǎn)單氫化物可用作制冷劑,則W為N,根據(jù)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,得到Z有兩個(gè)共價(jià)鍵,X有6個(gè)共價(jià)鍵,則Z為O,X為S,Y有一個(gè)共價(jià)鍵,則Y為F,R形成+1價(jià)陽(yáng)離子,則R為L(zhǎng)i。H3O+中心原子氧原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,成鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為1,故A正確;根據(jù)層多徑大,同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小原則,則簡(jiǎn)單離子半徑:R<Y<Z<W,故B錯(cuò)誤;SO3中心原子S為sp2雜化,價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,成鍵電子對(duì)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(duì)孤電子對(duì),氧原子有2對(duì)孤電子對(duì),雜化類(lèi)型相同,孤電子對(duì)數(shù)越多,對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力越大,鍵角越小,故C錯(cuò)誤;SO2中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,中心原子孤電子對(duì)數(shù)為1,成鍵電子對(duì)數(shù)為2,為角形分子,中心原子采用sp2雜化,故D錯(cuò)誤。5.C解析SO2是角形分子,CS2、HI是直線(xiàn)形的分子,A錯(cuò)誤;BF3鍵角為120°,是三角形結(jié)構(gòu),而錫原子的價(jià)電子數(shù)是4,在SnBr2中兩個(gè)價(jià)電子與Br形成共價(jià)鍵,還有1對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子有排斥作用,使鍵角小于120°,B錯(cuò)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(jié)構(gòu),D錯(cuò)誤。6.C解析CN-與N2互為等電子體,則二者結(jié)構(gòu)相似,碳原子與氮原子之間形成三鍵,則HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,一個(gè)三鍵中含有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)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(xué)通式相同,價(jià)電子總數(shù)相同,互為等電子體,故分子空間結(jié)構(gòu)相似,都為正四面體形,B正確。8.A解析BH4-的原子數(shù)為5,價(jià)電子總數(shù)為3+1+4=8,與甲烷的化學(xué)通式相同,價(jià)電子總數(shù)相同9.B解析X、Y、Z、W、Q均為短周期元素,Q的最高價(jià)氧化物的水化物是一種二元強(qiáng)酸,應(yīng)為H2SO4,則Q為S元素,根據(jù)其相對(duì)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(cuò)誤;乙炔C2H2屬于直線(xiàn)形分子,B正確;CO2是直線(xiàn)形分子,SiO2晶體中,硅原子的4個(gè)價(jià)電子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,硅原子位于正四面體的中心,4個(gè)氧原子位于正四面體的4個(gè)頂角上,許多個(gè)這樣的四面體又通過(guò)頂角的氧原子相連,結(jié)構(gòu)不相似,C錯(cuò)誤;SO2和SO3中硫原子均為sp2雜化,但是二氧化硫中存在一對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力,故兩者的鍵角不相等,D錯(cuò)誤。10.A解析次氯酸中心氧原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+6-1-12=4,含有2對(duì)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為角形,故A錯(cuò)誤、B正確;中甲基上的碳原子為飽和碳原子,采取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(gè)σ鍵,所以1mol過(guò)氧乙酸分子中σ鍵的數(shù)目為8NA11.BC解析As最外層有5個(gè)電子,根據(jù)路易斯結(jié)構(gòu)式,R可以是AsH3,故A正確;該結(jié)構(gòu)為三角錐形,因此鍵角小于109°28',故B錯(cuò)誤;該結(jié)構(gòu)為三角錐形,而B(niǎo)F3是平面三角形分子,故C錯(cuò)誤;R分子的中心原子價(jià)電子對(duì)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(jià)化合物,熔融態(tài)時(shí)不能導(dǎo)電,A項(xiàng)正確;BCl3分子中心原子B的σ鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)=12(3-3)=0,所以中心B原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,硼原子的雜化方式是sp2雜化,分子呈平面正三角形,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,C13.AC解析ClO4-的中心Cl原子的孤電子對(duì)數(shù)為0,與中心Cl原子結(jié)合的O原子數(shù)為4,則Cl原子采取sp3雜化,A錯(cuò)誤;ClO3-的中心Cl原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3+7+1-3×22=4,且含有1對(duì)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,B正確;ClO2-的中心Cl原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+7+1-2×22=4,且含有2對(duì)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為角形,C錯(cuò)誤;ClO-中Cl原子的孤電子對(duì)數(shù)為3,與Cl原子結(jié)合的O原子數(shù)為1,Cl原子采取sp3雜化,ClO14.CD解析PF6-中P原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為6,無(wú)孤電子對(duì),離子空間結(jié)構(gòu)應(yīng)為正八面體形,A錯(cuò)誤;PF6-中P原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為6,即P原子最外層電子數(shù)為12,不滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;a、b的陽(yáng)離子中的五元環(huán)每個(gè)碳原子和氮原子采取sp2雜化,形成3個(gè)σ鍵。與此同時(shí),每個(gè)碳原子和每個(gè)氮原子還有一個(gè)與五元環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道,這五個(gè)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(gè)未成對(duì)電子,氮原子2p軌道上有1對(duì)電子,因失去一個(gè)價(jià)電子(應(yīng)失去大π鍵上的電子)形成陽(yáng)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π鍵,可以表示為Π15.AD解析N2與CO原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相等,互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,A正確;PO43-與SO42-原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相等,互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,B錯(cuò)誤;NO2-與O3互為等電子體,但不互為同素異形體,C錯(cuò)誤;苯與硼氮苯互為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,苯分子結(jié)構(gòu)中含有大16.C解析題給離子的中心原子發(fā)生sp3雜化,有四個(gè)σ鍵,故空間結(jié)構(gòu)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↑解析根據(jù)題意,可知A、B、C的離子均為10電子,A元素沒(méi)有正化合價(jià)則A為F元素;D的原子核中沒(méi)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(zhì)能從酸中置換出2.24L22.4L·mol-1(1)OF2分子中O的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,成鍵電子對(duì)數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為2,故分子空間結(jié)構(gòu)為角形,雜化方式為sp3雜化。(2)D2B為H2O,O采取sp3雜化,O的孤電子對(duì)數(shù)為2,D3B+為H3O+,O采取sp3雜化,O的孤電子對(duì)數(shù)為1