【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修2第二章第二節(jié)第1課時　分子結(jié)構(gòu)的測定、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)、價層電子對互斥模型練習(xí)

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時分子結(jié)構(gòu)的測定、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)、價層電子對互斥模型基礎(chǔ)過關(guān)練題組一分子結(jié)構(gòu)的測定1.下列能夠獲得有機物中所含官能團(tuán)信息的是()A.紅外光譜B.質(zhì)譜法C.色譜法 D.核磁共振氫譜2.某有機化合物由碳、氫、氧三種元素組成,其紅外光譜圖只有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵的振動吸收,該有機物的相對分子質(zhì)量是60,則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式是()A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OH D.CH3COOH3.如圖是一種分子式為C4H8O2的有機物的紅外光譜圖,則該有機物可能為()A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH2CH2COOHC.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCH2COOH題組二多樣的分子空間結(jié)構(gòu)下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是()ABCDCO2H2ONH3CH45.下列分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子相似的是()A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl46.下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A.鍵角為180°的分子,空間結(jié)構(gòu)是直線形B.鍵角為120°的分子,空間結(jié)構(gòu)是平面三角形C.鍵角為60°的分子,空間結(jié)構(gòu)可能是正四面體形D.鍵角為90°~109°28'之間的分子,空間結(jié)構(gòu)可能是V形7.根據(jù)所學(xué)知識填空:(1)三原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有形(如CO2)和形(如H2O)。

(2)四原子分子常見的空間結(jié)構(gòu)有形和形,如甲醛(HCHO)分子呈形,鍵角約為;氨分子呈形,鍵角為;需要注意的是白磷分子呈形,鍵角為。

(3)五原子分子最常見的空間結(jié)構(gòu)為形,如常見的CH4鍵角是。

題組三價層電子對互斥模型8.下列有關(guān)價層電子對互斥模型的描述正確的是()A.價層電子對數(shù)就是σ鍵電子對數(shù)B.孤電子對數(shù)由化學(xué)式來確定C.分子的空間結(jié)構(gòu)是價層電子對互斥的結(jié)果D.孤電子對數(shù)等于π鍵數(shù)9.下列分子的中心原子有一對孤電子對的是()A.H2O B.BeCl2 C.CH4 D.PCl310.下列分子的中心原子的價層電子對數(shù)是3的是()A.H2O B.BF3 C.CH4 D.NH311.根據(jù)VSEPR模型預(yù)測,下列分子中鍵角是120°的是()A.C2H2 B.CH4 C.BF3 D.NH312.下列離子的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是(深度解析)A.SO32- B.ClO4- 13.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu),其中正確的是()A.CH4與CH2Cl2均為正四面體形B.BeCl2與SO2為直線形C.BF3與PCl3為三角錐形D.NO3-與C14.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu),其中不正確的是()A.NH4+為正四面體形 B.CSC.HCN為折線形(V形) D.PCl3為三角錐形15.用價層電子對互斥模型推測下列分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)。深度解析(1)H2S:

(2)NH2-:(3)CHCl3:

(4)SiF4:

16.用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。分子或離子VSEPR模型名稱空間結(jié)構(gòu)名稱BeCl2SCl2PF3NHSO能力提升練題組一分子空間結(jié)構(gòu)的判斷1.()下列各組微粒的空間結(jié)構(gòu)相同的是()①NH3和H2O②NH4+和H3O+③NH3和H3O+④O3和SO2⑤CO2和BeCl2⑥SiO44-和SO42A.全部 B.除④⑥⑦外C.③④⑤⑥ D.②⑤⑥2.(雙選)()短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有關(guān)敘述正確的是()A.若A、B為同一周期元素,則AB3分子一定為平面三角形B.若AB3分子中的價電子數(shù)為24,則AB3分子可能為平面三角形C.若A、B為同一主族元素,則AB3分子一定為三角錐形D.若AB3分子為三角錐形,則AB3分子可能為NH3題組二根據(jù)價層電子對互斥模型判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)3.(2020云南昭通高二期末,)下列有關(guān)SO3的說法正確的是()A.空間結(jié)構(gòu)與NH3相似 B.空間結(jié)構(gòu)與SO2相似C.空間結(jié)構(gòu)與BF3相似 D.空間結(jié)構(gòu)與P4相似4.()下列分子或離子中,中心原子價層電子對的空間結(jié)構(gòu)為四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形的是()①NH4+②PH3③H3O+④A.①② B.②③ C.③④ D.①④5.(2019四川蓉城名校聯(lián)盟高二下期中,)下列微粒的價層電子對互斥模型(VSEPR模型)和微粒的空間結(jié)構(gòu)不相同的是()A.PCl3 B.BCl3 C.CO32-6.(2019黑龍江牡丹江第一高級中學(xué)高二月考,)下列分子或離子中,中心原子含有2對孤電子對的是()A.SO2 B.CH3- C.H2S 7.()用價層電子對互斥模型可以預(yù)測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。下列判斷正確的是(易錯)A.SO2、CS2、HI都是直線形分子B.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角大于120°C.COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形分子8.()(1)利用VSEPR模型推測分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。ClO4-:;AlBr3(共價分子):(2)有兩種活性反應(yīng)中間體,它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種粒子的結(jié)構(gòu),寫出相應(yīng)的化學(xué)式:;

。

(3)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:。

9.()20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價層電子對互斥模型(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(jié)合的原子,E為中心原子價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.分子的空間結(jié)構(gòu)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的主要順序為: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(xì)閱讀上述材料,回答下列問題:(1)由AXnEm的VSEPR模型填寫下表:n+m2①

VSEPR模型②

四面體形價層電子對之間的鍵角③

109°28'(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因:。

(3)H2O分子的空間結(jié)構(gòu)為,請你預(yù)測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因:。

(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子,S、O之間以雙鍵結(jié)合,S與Cl、S與F之間以單鍵結(jié)合。請你預(yù)測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu):。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl(填“<”“>”或“=”)SO2F2分子中∠F—S—F。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.A2.B3.A4.D5.B6.B8.C9.D10.B11.C12.B13.D14.C1.A紅外光譜可測定有機物中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)。2.BA中不存在O—H鍵;C中有機物相對分子質(zhì)量不是60;D中還存在鍵。3.A本題所給選項中有機物的結(jié)構(gòu)簡式分別為、、、。首先排除D項,因D項的分子式為C5H10O2,與題干不符;再由題圖可知有不對稱—CH3、C—O—C,則排除B、C項;而A項存在不對稱—CH3、與C—O—C,所以該有機物可能是CH3COOCH2CH3。4.DCO2的空間結(jié)構(gòu)是直線形,A項錯誤;H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形,B項錯誤;NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C項錯誤;CH4是正四面體結(jié)構(gòu),D項正確。5.BS與O同主族,二者形成的氫化物的空間結(jié)構(gòu)相似,均為V形分子;而CO2為直線形分子、PCl3為三角錐形分子、SiCl4為正四面體形分子。6.B鍵角為180°的分子,空間結(jié)構(gòu)是直線形,例如CO2是直線形分子,A正確;苯分子的鍵角為120°,但其空間結(jié)構(gòu)是平面正六邊形,B錯誤;白磷分子的鍵角為60°,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,C正確;水分子的鍵角為105°,空間結(jié)構(gòu)為V形,D正確。7.答案(1)直線V(2)平面三角三角錐平面三角120°三角錐107°正四面體60°(3)四面體109°28'解析(1)CO2是直線形,H2O是V形。(2)甲醛(HCHO)分子呈平面三角形,氨分子呈三角錐形,白磷分子呈正四面體形。(3)CH4分子呈正四面體形。8.C價層電子對數(shù)是σ鍵電子對數(shù)與孤電子對數(shù)之和,孤電子對數(shù)與中心原子價電子數(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),A、B、D項錯誤。9.D方法1:選項中四種物質(zhì)的電子式依次為H··O··

····H、··Cl······Be··Cl······、H··C··HH····H、··Cl······方法2:將選項中各物質(zhì)的已知數(shù)據(jù)代入公式:中心原子上的孤電子對數(shù)=12×(a-xb),經(jīng)計算知,選項中各分子中心原子上的孤電子對數(shù)依次為2、0、0、1。故選D10.BH2O中O的價層電子對數(shù)=2+12×(6-2×1)=4;BF3中B的價層電子對數(shù)=3+12×(3-3×1)=3;CH4中C的價層電子對數(shù)=4+12×(4-4×1)=4;NH3中N的價層電子對數(shù)=3+11.C根據(jù)VSEPR模型,C2H2分子為直線形,鍵角為180°;CH4分子為正四面體形,鍵角為109°28';BF3分子為平面三角形,鍵角為120°;NH3分子為三角錐形,鍵角為107°。12.BSO32-的中心原子價層電子對數(shù)為4,且含一對孤電子對,所以其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)不一致,A項錯誤;ClO4-的中心原子價層電子對數(shù)為4,不含孤電子對,所以其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致,B項正確;NO2-的中心原子價層電子對數(shù)為3,含有一對孤電子對,其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)不一致,C項錯誤;ClO3-特別提醒分子或離子的價層電子對互斥模型與其空間結(jié)構(gòu)不一定一致,分子或離子的空間結(jié)構(gòu)指的是構(gòu)成微粒在空間的排布,不包括中心原子未成鍵的孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對,當(dāng)中心原子上無孤電子對時,兩者一致;當(dāng)中心原子上有孤電子對時,兩者不一致。13.DCH4呈正四面體形,CH2Cl2呈四面體形,A項錯誤;BeCl2呈直線形,SO2呈V形,B項錯誤;BF3呈平面三角形,PCl3呈三角錐形,C項錯誤;NO3-與CO314.CNH4+、CS2、HCN、PCl3的VSEPR模型分別為正四面體形、直線形、直線形、四面體形,其中前三者中心原子均無孤電子對,空間結(jié)構(gòu)就是VSEPR模型,PCl3分子中有1對孤電子對15.答案(1)V形(2)V形(3)四面體形(4)正四面體形解析判斷出分子或離子的中心原子含有的孤電子對數(shù)和結(jié)合的原子數(shù):化學(xué)式H2SNHCHCl3SiF4中心原子含有的孤電子對數(shù)2200中心原子結(jié)合的原子數(shù)2244根據(jù)以上數(shù)據(jù)不難判斷出各種分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。規(guī)律總結(jié)確定ABm型分子或離子空間結(jié)構(gòu)的思路(1)σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)=中心原子上的價層電子對數(shù)VSEPR模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。(2)若中心原子A無孤電子對,則分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型一致。若中心原子A有孤電子對,則分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為略去中心原子上孤電子對后的空間結(jié)構(gòu)。16.答案分子或離子VSEPR模型名稱空間結(jié)構(gòu)名稱BeCl2直線形直線形SCl2四面體形V形PF3四面體形三角錐形NH正四面體形正四面體形SO四面體形三角錐形解析根據(jù)各分子或離子的電子式和結(jié)構(gòu)式,分析中心原子的孤電子對數(shù),依據(jù)中心原子連接的原子數(shù)和孤電子對數(shù),確定VSEPR模型和分子、離子的空間結(jié)構(gòu):分子或離子中心原子的孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型名稱空間結(jié)構(gòu)名稱BeCl202直線形直線形SCl224四面體形V形PF314四面體形三角錐形NH04正四面體形正四面體形SO14四面體形三角錐形能力提升練1.C2.BD3.C4.B5.A6.C7.C1.CNH3為三角錐形結(jié)構(gòu),H2O為V形結(jié)構(gòu),二者空間結(jié)構(gòu)不同,①錯誤;NH4+為正四面體形結(jié)構(gòu),H3O+為三角錐形結(jié)構(gòu),二者空間結(jié)構(gòu)不同,②錯誤;NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)、H3O+為三角錐形結(jié)構(gòu),二者空間結(jié)構(gòu)相同,③正確;O3、SO2的空間結(jié)構(gòu)都是V形,④正確;CO2是直線形結(jié)構(gòu),BeCl2是直線形結(jié)構(gòu),二者空間結(jié)構(gòu)相同,⑤正確;SiO44-和SO42-都是正四面體形結(jié)構(gòu),⑥正確;BF3為平面三角形結(jié)構(gòu)2.BDA項,若為PCl3,則分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,錯誤;B項,BCl3符合要求,其分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,正確;C項,若為SO3,則分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,錯誤;D項,可能為NH3,也可能為NF3等,正確。3.CSO3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。氨氣分子中中心原子價層電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù)=3+12×(5-3×1)=4,且含有一對孤電子對,所以其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,A錯誤;SO2分子中,S原子形成2個σ鍵,孤電子對數(shù)為12數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù)=2+1=3,且含有一對孤電子對,所以空間結(jié)構(gòu)為V形,B錯誤;BF3分子中中心原子硼原子的價層電子對數(shù)=3+12×(3-3×1)=3,無孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,C正確;白磷(P4)屬于單質(zhì),空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,D4.B所給分子或離子中中心原子價層電子對數(shù):①4+12×(5-1-4×1)=4,②3+12×(5-3×1)=4,③3+12×(6-1-3×1)=4,④4+12×(6+2-4×2)=4,所以價層電子對的空間結(jié)構(gòu)均為四面體形;若分子或離子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,則中心原子結(jié)合三個原子,即存在一對孤電子對,5.AA項,PCl3中P原子價層電子對數(shù)是4,VSEPR模型是四面體形,有1對孤電子對,微粒的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形;B項,BCl3中B原子價層電子對數(shù)是3,VSEPR模型是平面三角形,無孤電子對,微粒的空間結(jié)構(gòu)是平面三角形;C項,CO32-中C原子價層電子對數(shù)是3,VSEPR模型是平面三角形,無孤電子對,微粒的空間結(jié)構(gòu)是平面三角形;D項,NO3-中N原子價層電子對數(shù)是3,VSEPR6.CSO2的中心原子S的價層電子對數(shù)為3,S原子有1對孤電子對;CH3-的中心原子C原子的價層電子對數(shù)為4,C原子有1對孤電子對;H2S的中心原子S的價層電子對數(shù)為4,S與2個H形成了2個σ鍵,S原子還有2對孤電子對;NH4+中心原子N的價層電子對數(shù)為4,N原子與4個H原子形成了4個σ鍵,N原子沒有孤電子對。綜上所述7.CSO2是V形分子,CS2、HI是直線形分子,A錯誤;BF3鍵角為120°,是平面三角形結(jié)構(gòu),而Sn原子價電子數(shù)是4,在SnBr2中Sn原子上有一對孤電子對,對成鍵電子對排斥作用較大,使鍵角小于120°,B錯誤;COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子,鍵角是120°,C正確;PCl3、NH3都是三角錐形分子,而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu),D錯誤。易錯提示利用VSEPR模型確定分子的空間結(jié)構(gòu)的注意事項(1)對于ABn型分子,成鍵電子對數(shù)等于與中心原子相連的原子個數(shù)。(2)分子的中心原子上孤電子對數(shù)為0時,VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)相同。(3)分子的空間結(jié)構(gòu)與分