分子的空間結(jié)構(gòu)(第2課時-價層電子對互斥模型)(習(xí)題精練)(解析版)

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)課時2價層電子對互斥模型一、單選題1．（2021·四川·雅安中學(xué)高二階段練習(xí)）《天工開物》記載：“凡火藥以硝石、硫磺為主，草木灰為輔。……而后火藥成固”，其中涉及的主要反應(yīng)為S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是A．S2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖：B．中子數(shù)為8的碳原子：CC．根據(jù)價層電子對互斥理論可得S的簡單氫化物的VSEPR模型為V形D．基態(tài)N原子2p能級電子軌道表示式：【答案】D【詳解】A．S是16號元素，故S2-的結(jié)構(gòu)示意圖為：，A錯誤；B．C為6號元素，故中子數(shù)為8的碳原子為：C，B錯誤；C．S的簡單氫化物為H2S，價層電子對數(shù)為=4，所以VSEPR模型正四面體形，C錯誤；D．基態(tài)N原子的核外電子排布式為：1s22s22p3，根據(jù)洪特規(guī)則(電子進入能量相同的能級不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)不同的軌道且自旋方向相同)可知，2p能級電子軌道表示式為：，D正確；綜上所述答案為D。2．（2021·全國·高二課時練習(xí)）關(guān)于CO2和SO2的說法中，正確的是A．C和S上都沒有孤電子對B．C和S都是sp3雜化C．都是AB2型，所以空間結(jié)構(gòu)都是直線型D．CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線型，SO2的空間結(jié)構(gòu)是V型【答案】D【詳解】A．C的孤電子對數(shù)為，S的孤電子對數(shù)為，故A錯誤；B．C的價層電子對數(shù)為，S的價層電子對數(shù)為，則C和S分別是sp雜化，sp2雜化，故B錯誤；C．C的價層電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為0，S的價層電子對數(shù)為3，S的孤電子對數(shù)為1，則CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線型，SO2的空間結(jié)構(gòu)是V型，故C錯誤；D．由C分析可知，CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線型，SO2的空間結(jié)構(gòu)是V型，故D正確；故選D。3．（2021·全國·）下列說法不正確的是A．H2O的VSEPR模型和空間結(jié)構(gòu)都是角形B．是直線形分子C．的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形D．中原子含1個孤電子對【答案】A【詳解】A．H2O的中心原子的價層電子對數(shù)為，VSEPR模型為四面體形，由于含有2個孤電子對，故空間結(jié)構(gòu)為角形，A錯誤；B．的中心原子的價層電子對數(shù)為，VSEPR模型為直線形，由于不含孤電子對，故空間結(jié)構(gòu)是直線形，B正確；C．的中心原子的價層電子對數(shù)為，VSEPR模型為平面三角形，由于不含孤電子對，故空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，C正確；D．的中心原子的孤電子對數(shù)為，D正確；故選A。4．（2021·全國·）下列有關(guān)分子空間結(jié)構(gòu)的說法中正確的是A．HClO、、分子中所有原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．和都是正四面體形分子且鍵角都為C．分子中鍵角的大?。篋．分子中，中心原子Be的共用電子對數(shù)等于2，其空間結(jié)構(gòu)為直線形【答案】D【詳解】A．中的和中的都未達到8電子結(jié)構(gòu)，A錯誤。B．和都是正四面體形結(jié)構(gòu)，但是的鍵角為；的鍵角為，B錯誤。C．的空間結(jié)構(gòu)為直線形，鍵角為；中存在1個孤電子對鍵角小于；的空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，鍵角為；的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形鍵角為；的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，鍵角為；分子中鍵角的大小為，C錯誤；D．分子中，中心原子的價層電子對數(shù)等于2，即成鍵電子對數(shù)等于2，沒有孤電子對，其空間排布為直線形，故D正確；選D。5．（2021·天津靜?！ぃ┫铝姓f法正確的是A．與都是手性分子B．和的空間構(gòu)型不相似C．與都是平面型分子D．和都是直線型分子【答案】C【詳解】A．手性分子的前提是存在手性碳原子，手性碳是指連接四個不同原子或者原子團的碳原子，HOCH2CH(OH)CH2OH中不存在手性碳原子，故不是手性分子，故A錯誤；B．和中的中心原子N和C的價層電子對數(shù)均為4，兩個原子均采取sp3雜化，且都不含孤電子對，空間構(gòu)型均為正四面體形，構(gòu)型相似，故B錯誤；C．中的中心原子B價層電子對數(shù)=3+=3，B原子采取sp2雜化，為平面三角形，為平面正六邊形，則二者都是平面型分子，故C正確；D．二氧化碳中C原子采取sp雜化，是直線型分子，水分子中的氧原子采取sp3雜化，是V形分子，故D錯誤；答案選C。6．（2010·內(nèi)蒙古赤峰·）下列分子的空間構(gòu)型正確的是A．PCl3平面三角形 B．H2O直線型C．SiH4正四面體 D．N2OV型【答案】C【分析】運用價層電子對互斥理論、等電子原理推測分子立體構(gòu)型?！驹斀狻緼.PCl3分子中，中心原子P的價層電子對為4，只結(jié)合3個氯原子，故分子為三角錐形，A項錯誤；B.H2O分子中，中心原子O的價層電子對為4，只結(jié)合2個氧原子，故分子為V形，B項錯誤；C.SiH4分子中，中心原子Si的價層電子對為4，結(jié)合4個氫原子，故分子為正四面體，C項正確；D.N2O與CO2為等電子體，分子構(gòu)型相似，都是直線形分子，D項錯誤。本題選C。7．（2021·全國·高二）下列敘述中錯誤的是A．氣態(tài)和中心原子的孤電子對數(shù)目相等B．某晶體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，可以較充分說明該晶體是離子晶體C．分子與H+結(jié)合成，O原子的雜化類型未發(fā)生改變D．離子空間結(jié)構(gòu)：正四面體形【答案】A【詳解】A．通過公式計算中心原子的孤電子對數(shù)，，所以二者的孤電子對數(shù)目不相等，故A錯誤；B．離子晶體是電解質(zhì)，晶體不能導(dǎo)電，但水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，因此，某晶體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，可以較充分說明該晶體是離子晶體，故B正確；C．分子與H+結(jié)合成，結(jié)合前后O原子的雜化類型都為sp3雜化，故C正確；D．中心原子S提供6個電子，氧不提供，得到兩個電子，所以電子數(shù)為8，孤對電子數(shù)為4，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，故D正確；故選A。8．（2021·北京大興·高一期末）下列分子的空間結(jié)構(gòu)中，屬于H2O的分子結(jié)構(gòu)模型的是A． B． C． D．【答案】D【詳解】水分子的空間結(jié)構(gòu)為V型，故選D。9．（2021·全國·）下列分子和離子中，VSEPR模型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①②③④A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【詳解】所給分子中中心原子價層電子對數(shù)分別為①；②；③；④.所以VSEPR模型均為四面體形，若分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，則中心原子需結(jié)合三個原子即存在一個孤電子對，②③符合。故選：B。10．（2020·新疆昌吉·）用VSEPR模型預(yù)測，下列分子中鍵角是120°的是（）A．CO2 B．H2O C．BF3 D．NH3【答案】C【詳解】A．根據(jù)VSEPR模型計算，中心原子無孤電子對，與2個O原子形成2個共價鍵，分子的鍵角為180°，A錯誤；B．根據(jù)VSEPR模型計算，中心原子有2個孤電子對，與2個O原子形成2個共價鍵，分子的鍵角為104.5°，B錯誤；C．根據(jù)VSEPR模型計算，中心原子無孤電子對，與3個F原子形成3個共價鍵，分子的鍵角為120°，C正確；D．根據(jù)VSEPR模型計算，中心原子有1個孤電子對，與3個H原子形成3個共價鍵，分子的鍵角為107°，D錯誤；故選C。11．（2020·全國·）下列分子的價電子模型(VSEPR模型)和分子的模型相同的是（）A．CO2 B．NH3 C．H2O D．SO2【答案】A【分析】根據(jù)題中分子的價電子模型可知，本題考查分子的模型，根據(jù)VSEPR理論分析?！驹斀狻糠肿又忻總€O原子和C原子形成兩個共用電子對，價層電子對個數(shù)鍵個數(shù)孤電子對個數(shù)，VSEPR模型為直線形結(jié)構(gòu)，且不含孤電子對，所以為直線形結(jié)構(gòu)，VSEPR模型與分子模型一致，故A正確；B.分子中N原子價層電子對個數(shù)鍵個數(shù)孤電子對個數(shù)，VSEPR模型為正四面體結(jié)構(gòu)；含有一個孤電子對，所以其空間構(gòu)型為三角錐形，VSEPR模型與分子模型不一致，故B錯誤；C.水分子中價層電子對個數(shù)，VSEPR模型為正四面體結(jié)構(gòu)；含有2個孤電子對，略去孤電子對后，實際上其空間構(gòu)型是V型，VSEPR模型與分子模型不一致，故C錯誤；D.二氧化硫分子中氧原子價層電子對個數(shù)，VSEPR模型為平面三角形結(jié)構(gòu)，含有一個孤電子對，空間構(gòu)型為為V形結(jié)構(gòu)，VSEPR模型與分子模型不一致，故D錯誤；答案選A。12．（2020·山東濟南·）下列分子的中心原子的雜化類型與其他不同的是（）A．SiCl4B．H2SC．PCl5D．NH3【答案】C【分析】根據(jù)分子的組成判斷形成的鍵數(shù)目以及孤電子對數(shù)目，以此判斷雜化類型?！驹斀狻緼．SiCl4中C形成4個鍵，無孤電子對，為sp3雜化；B．H2S中S形成2個鍵，孤電子對=(6-2×2)=2，為sp3雜化；C．PCl5中P形成5個鍵，沒有孤電子對，為sp3d雜化；D．NH3中N形成3個鍵，孤電子對=(5-3×1)=1，為sp3雜化；所以四種分子中中心原子雜化類型與三個不同的是PCl5，答案選C。13．（2021·全國·）下列分子或離子中，不含有孤對電子的是（）A．H2O B．H3O+ C．NH3 D．NH【答案】D【詳解】A．H2O中，氧原子最外層有4對電子對，其中兩個與氫原子形成共用電子對，還有兩個孤電子對，故A錯誤；B．H3O+中，氧原子最外層有4對電子對，其中三個與氫原子形成共用電子對，還有一個孤電子對，故B錯誤；C．NH3中氮原子最外層有5個電子，與三個氫原子形成三對共用電子對，還有一個孤電子對，故C錯誤；D．NH中氮原子最外層有5個電子，與三個氫原子形成三對共用電子對，與一個氫離子形成一個配位鍵，故沒有孤電子對，故D正確；故選D。14．（2019·河南洛陽·）下列分子中，立體構(gòu)型是平面三角形的是（）A．CH4 B．NH3 C．BF3 D．CO2【答案】C【解析】【詳解】A.CH4的中心碳原子為sp3雜化，為正四面體構(gòu)型，A與題意不符；B.NH3的中心氮原子為sp3雜化，為三角錐型，B與題意不符；C.BF3的中心硼原子為sp2雜化，為平面三角形，C符合題意；D.CO2的中心碳原子為sp雜化，為直線型，D與題意不符；答案為C。15．（2020·遼寧海城·）下列物質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)與NH3相同的是（）A．H2O B．H3O+ C．CH4 D．CO2【答案】B【分析】先判斷NH3的立體結(jié)構(gòu)，NH3有一對孤對電子，價電子對數(shù)為4，是三角錐形型；根據(jù)價層電子對互斥理論分析各選項物質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)，找出與NH3同為三角錐構(gòu)型的物質(zhì)，由以上步驟進行分析判斷?！驹斀狻緼.H2O中價層電子對個數(shù)4且含有兩個孤電子對，所以為V形結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型不同，A錯誤；B.H3O+中價層電子對個數(shù)是3且含有一對孤電子對，所以為三角錐形結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型相同，B正確；C.CH4中價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，為正四面體形結(jié)構(gòu)，二者空間構(gòu)型不同，C錯誤；D.CO2中碳原子與氧原子形成共價雙鍵且不含孤電子對，為直線型分子，D錯誤；故答案為：B。【點睛】根據(jù)價層電子對互斥理論確定微?？臻g構(gòu)型，價層電子對個數(shù)=σ鍵+孤電子對個數(shù)，孤電子對個數(shù)=(a-xb)，a為中心原子的價電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的原子個數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。16．（2021·云南省通?？h第一中學(xué)）下列分子構(gòu)型為正四面體的是①P4②NH3③CCl4④CH4⑤H2S⑥CO2A．①③④⑤B．①③④⑤⑥C．①③④D．④⑤【答案】C【詳解】①P4分子構(gòu)型為正四面體；②NH3分子中的氮原子sp3雜化，有一個雜化軌道容納弧對電子對，所以構(gòu)型為三角錐；③CCl4分子中碳原子sp3雜化，沒有弧對電子對，所以構(gòu)型為正四面體；④CH4分子中碳原子sp3雜化，沒有弧對電子對，所以構(gòu)型為正四面體；⑤H2S分子中硫原子sp3雜化，有兩對弧對電子對，所以構(gòu)型為V型；⑥CO2分子中碳原子sp雜化，所以構(gòu)型為直線型，所以①③④正確，答案選C。17．（2021·全國·高二）下列微粒的中心原子的價層電子對數(shù)正確的是A．HCHO3 B．CS21 C．BCl32 D．SO32【答案】A【詳解】A．在HCHO中，碳原子形成3個σ鍵，孤電子對數(shù)為0，故價層電子對數(shù)為3，A正確；B．在CS2中，碳原子形成2個σ鍵，孤電子對數(shù)為0，故價層電子對數(shù)為2，B錯誤；C．在BCl3中，B原子形成3個σ鍵，孤電子對數(shù)為0，故價層電子對數(shù)為3，C錯誤；D．在SO3中，S原子形成3個σ鍵，孤電子對數(shù)為0，故價層電子對數(shù)為3，D錯誤；故合理選項是A。18．（2021·北京市第四十三中學(xué)高二階段練習(xí)）關(guān)于CO2說法正確的是（）A．CO2是直線型結(jié)構(gòu) B．碳原子采取sp3雜化C．CO2分子中含非極性鍵 D．CO2為極性分子【答案】A【詳解】A．CO2中C原子的價層電子對數(shù)為4/2=2，成鍵電子對數(shù)為2，無孤電子對，為直線型分子，A正確；B．由上分析可知CO2為直線型，三個原子處于一直線，所以碳原子采取sp雜化，B錯誤；C．CO2的結(jié)構(gòu)為，C和O之間的共價鍵為極性共價鍵，C錯誤；D．由上分析可知CO2為直線分子，且C的正電與O的負電中心重合，為非極性分子，D錯誤；正確答案選A。19．（2020·湖北荊門·高二期末）用價層電子對互斥理論預(yù)測H2Se和NF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)論都正確的是A．直線形；三角錐形 B．V形；平面三角形C．直線形；平面三角形 D．V形；三角錐形【答案】D【詳解】H2Se中Se的孤電子對數(shù)為×(6-2×1)=2，σ鍵電子對數(shù)為2，Se的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體型，去掉孤電子對，H2Se的立體構(gòu)型為V形；NF3中N的孤電子對數(shù)為×(5-3×1)=1，σ鍵電子對數(shù)為3，N的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體型，去掉孤電子對，NF3的立體構(gòu)型為三角錐形；答案選D。【點睛】易錯點是不能熟練判斷中心原子的價層電子對數(shù)。分子的中心原子價層電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù)，如果價層電子對數(shù)是4且不含孤電子對，則為正四面體結(jié)構(gòu)，如果價層電子對數(shù)是4且含有一個孤電子對，則為三角錐形結(jié)構(gòu)，如果價電子對數(shù)是4且含有2個孤電子對，則為V形。20．（2020·福建南平·高二期末）下列物質(zhì)的空間構(gòu)型不同于其他物質(zhì)的是A．H2O B．CS2 C．BeCl2 D．CO2【答案】A【詳解】A.H2O中氧原子的價層電子對數(shù)為4，含兩對孤電子對，空間構(gòu)型為V型；

B.CS2中中心碳原子的價層電子對數(shù)為2，無孤對電子，空間構(gòu)型為直線形；

C.BeCl2中Be原子的價層電子對數(shù)為2，無孤對電子，空間構(gòu)型為直線形；

D.CO2中中心碳原子的價層電子對數(shù)為2，無孤對電子，空間構(gòu)型為直線形；

空間構(gòu)型不同于其他物質(zhì)的為A，

故選：A。【點睛】21．（2020·寧夏·吳忠中學(xué)高二期末）下列分子或離子中，含有孤電子對的是（）A．H2O B．CH4C．SiH4 D．NH【答案】A【詳解】A．H2O分子中孤電子對個數(shù)=(6-2×1)=2，故A正確；B．CH4分子中孤電子對個數(shù)=(4-1×4)=0，即不含孤電子對，故B錯誤；C．SiH4分子中孤電子對個數(shù)=(4-1×4)=0，即不含孤電子對，故C錯誤；D．NH分子中孤電子對個數(shù)=(5-1-1×4)=0，即不含孤電子對，故D錯誤；故答案為A。22．（2020·內(nèi)蒙古通遼·高二期中）下列分子或離子中，立體構(gòu)型是平面三角形的是（）A．CH4 B．NH C．NO D．CO2【答案】C【詳解】A．甲烷中心原子價層電子對數(shù)為=4，不含孤電子對，所以空間構(gòu)型為正四面體，故A不符合題意；B．銨根中心原子價層電子對數(shù)為=4，不含孤電子對，所以空間構(gòu)型為正四面體，故B不符合題意；C．硝酸根中心原子價層電子對數(shù)為=3，不含孤電子對，所以空間構(gòu)型為平面三角形，故C符合題意；D．二氧化碳中心原子價層電子對數(shù)為=2，不含孤電子對，所以空間構(gòu)型為直線形，故D不符合題意；故答案為C。23．（2020·甘肅·靜寧縣第一中學(xué)高二期中）下列分子中，既含有σ鍵，又含有π鍵的是()A．CH4 B．H2O2 C．CH3-C≡C-CH3 D．F2【答案】C【分析】若原子間形成共價單鍵，則為σ鍵；若原子間形成共價雙鍵(或三鍵)，則含有1個σ鍵、1個(或2個)π鍵?！驹斀狻緼．CH4的結(jié)構(gòu)式為，只含有σ鍵，A不合題意；B．H2O2結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，只含有σ鍵，B不合題意；C．CH3-C≡C-CH3分子內(nèi)含有共價單鍵和三鍵，既含有σ鍵，又含有π鍵，C符合題意；D．F2的結(jié)構(gòu)式為F-F，只含有σ鍵，D不合題意；故選C。二、填空題24．（2021·黑龍江·海林市朝鮮族中學(xué)高二階段練習(xí)）(1)氣態(tài)分子的立體構(gòu)型為_______；的立體構(gòu)型為_______。(2)NH3分子的空間構(gòu)型是_______。NH3的鍵角_______(填大于或小于)H2O?！敬鸢浮縑形三角錐形三角錐形大于【詳解】(1)SO2的中心原子的價電子對數(shù)為，有1對孤電子，立體構(gòu)型為V形，的中心原子的價電子對數(shù)為，有1對孤電子體構(gòu)型為三角錐形，故答案為：V形，三角錐形；(2)NH3分子中N原子價層電子對個數(shù)為，且含有1個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該分子空間構(gòu)型為三角錐形，氨分子和水分子的VSEPR模型都是四面體形，但水分子中心原子孤電子對數(shù)大于氨分子，故答案為：三角錐形，大于。25．（2020·寧夏·吳忠中學(xué)高二單元測試）甲醛分子(CH2O)的中心原子(碳原子)的價層電子對數(shù)為________，其孤電子對數(shù)為________，則該分子呈________形。甲醛分子的中心原子的雜化類型為________，分子中共有________個σ鍵，有________個π鍵，其中C﹣H的σ鍵的類型為________，C﹣O的σ鍵的類型為________【答案】30平面三角形sp2雜化31sp2﹣ssp2﹣p【分析】根據(jù)雜化軌道理論分析，價層電子對數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對，甲醛分子的中心原子為C原子的價層電子對數(shù)為2+1=3，為sp2雜化，空間構(gòu)型為平面三角形；單鍵為σ鍵，雙鍵有一個σ鍵和1個π鍵?！驹斀狻縃CHO中C原子成2個C﹣H鍵、1個C=O雙鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵有一個σ鍵和1個π鍵，不含孤電子對，價層電子對數(shù)為2+1=3，C原子采取sp2雜化，為平面三角形，分子中有3個σ鍵和1個π鍵，其中C-H的σ鍵是C的sp2雜化軌道與H的s軌道形成，類型為sp2-s，C-O的σ鍵為C的sp2雜化軌道與O的p軌道形成，類型為sp2-p；故答案為：3，0，平面三角形，sp2雜化，3，1，sp2-s、sp2-p。26．（2010·福建廈門·高二）計算下列分子或離子中的價電子對數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫下表物質(zhì)價電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型雜化軌道/電子對空間構(gòu)型

軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角CO2BF3CH4H2ONH3PCl3【