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2019-2020年高中化學(xué) 2.2.1形形色色的分子與價層電子對互斥理論同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3 1.下列分子的立體結(jié)構(gòu)模型正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.CO2的立體結(jié)構(gòu)模型 B.PH3的立體結(jié)構(gòu)模型 C.H2S的立體結(jié)構(gòu)模型 D.CH4的立體結(jié)構(gòu)模型 解析:CO2分子的立體構(gòu)型是直線形,A不正確;PH3與NH3的立體構(gòu)型相同為三角錐形,B不正確;H2S與H2O的立體構(gòu)型相似均為V形,C不正確;CH4的立體構(gòu)型為正四面體形,D正確。 答案:D 2.用價層電子對互斥理論判斷SO3的立體構(gòu)型為(　　) A.正四面體形 B.V形 C.三角錐形 D.平面三角形 解析:SO3中的S原子表現(xiàn)+6價,S原子的價電子全部用于形成了共價鍵,S周圍有3個氧原子,故選D。 答案:D 3.下列分子中的中心原子(點“”的原子為中心原子)的價層電子對數(shù)正確的是(　　) A.CH4　4 B.CO2　1 C.BF3　2 D.SO3　2 解析:由中心原子價層電子對數(shù)=中心原子σ鍵電子對數(shù)+中心原子孤電子對數(shù)可求算出A正確。 答案:A 4.若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對,運用價層電子對互斥模型,下列說法正確的是(　　) A.若n=2,則分子的立體構(gòu)型為V形 B.若n=3,則分子的立體構(gòu)型為三角錐形 C.若n=4,則分子的立體構(gòu)型為正四面體形 D.以上說法都不正確 解析:若中心原子A上沒有未用于成鍵的孤電子對,則根據(jù)斥力最小的原則,當(dāng)n=2時,分子的立體構(gòu)型為直線形;當(dāng)n=3時,分子的立體構(gòu)型為平面三角形;當(dāng)n=4時,分子的立體構(gòu)型為正四面體形。 答案:C 5.下列微粒中,含有孤電子對的是(　　) A.SiH4 B.H2O C.CH4 D.N 解析:SiH4、H2O、CH4、N的電子式分別為:H∶∶H、H∶∶H、H∶∶H、[H∶∶H]+,只有H2O分子中的O原子上有2對孤電子對。 答案:B 6.用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體構(gòu)型,其中正確的是(　　) A.N為正四面體形 B.SO2為直線形 C.HCN為平面三角形 D.BF3為三角錐形 解析:N為正四面體形,SO2分子為V形,HCN分子為直線形,BF3分子為平面三角形。 答案:A 7.下列對應(yīng)關(guān)系不正確的是(　　) 選項 A B C D 中心原子 所在族 第ⅣA 第ⅤA 第ⅣA 第ⅥA 分子通式 AB4 AB3 AB2 AB2 立體構(gòu)型 正四面體形 平面三角形 直線形 Ⅴ形 解析:當(dāng)中心原子在第ⅤA族,AB3分子的立體構(gòu)型是三角錐形。當(dāng)中心原子在第ⅣA族,AB4分子的立體構(gòu)型是正四面體形,AB2分子的立體構(gòu)型是直線形。當(dāng)中心原子在第ⅥA族,AB2分子的立體構(gòu)型是V形。 答案:B 8.下列分子和離子中,中心原子價層電子對的幾何構(gòu)型為四面體形而分子或離子的立體構(gòu)型為V形的是(　　) A.N B.PH3 C.H3O+ D.OF2 解析:中心原子價層電子對的幾何構(gòu)型為四面體形,立體構(gòu)型為V形的是只有3個原子組成的分子或離子,所以答案為D。A選項N的立體構(gòu)型為四面體形;B項PH3分子的立體構(gòu)型為三角錐形;C中H3O+的立體構(gòu)型為三角錐形。 答案:D 9.下列說法中正確的是(　　) A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為10928 C.N的電子式為[H∶∶H]+,離子呈平面正方形結(jié)構(gòu) D.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子的排斥作用較強 解析:NCl3分子的電子式為,分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A項錯誤;P4為正四面體形分子,但其鍵角為60,B項錯誤;N為正四面體形結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu),C項錯誤;NH3分子電子式為H∶∶H,有一對未成鍵電子,由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用,使其鍵角為107,呈三角錐形,D項正確。 答案:D 10.膦(PH3)又稱磷化氫,在常溫下是一種無色、有大蒜臭味的有毒氣體,電石氣的雜質(zhì)中常含有磷化氫。它的立體構(gòu)型是三角錐形。則下列關(guān)于PH3的敘述正確的是(　　) A.PH3分子中有未成鍵的孤電子對 B.PH3是空間對稱結(jié)構(gòu) C.PH3是一種強氧化劑 D.PH3分子中的P—H鍵間夾角是90 解析:P最外層有5個價電子,只形成三個共價鍵,有一對為孤電子對,故A項正確;PH3的結(jié)構(gòu)與NH3相似,它們的立體構(gòu)型皆為三角錐形,電荷分布不均勻,故B項錯;PH3中的P是-3價,有強還原性;PH3的立體構(gòu)型為三角錐形,P—H鍵間夾角略小于NH3中N—H鍵間夾角,故C、D項錯。 答案:A 11.最近媒體報道了一些化學(xué)物質(zhì),如爆炸力極強的N5、結(jié)構(gòu)類似白磷的N4、比黃金還貴的18O2、太空中的甲醇氣團等。下列說法中正確的是(　　) A.18O2和16O2是兩種不同的核素 B.將a g銅絲灼燒成黑色后趁熱插入甲醇中,銅絲變紅,質(zhì)量小于a g C.N4為正四面體結(jié)構(gòu),每個分子中含有6個共價鍵,鍵角為10928 D.2N55N2是化學(xué)變化 解析:核素是指具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的原子,而18O2和16O2是單質(zhì),A錯;將a g銅絲灼燒成黑色后趁熱插入甲醇中,發(fā)生反應(yīng)2Cu+O22CuO和CuO+CH3OHCu+HCHO+H2O,在反應(yīng)前后銅的質(zhì)量沒變,B錯;N4和白磷分子一樣,為正四面體構(gòu)型,含有6個共價鍵,鍵角應(yīng)為60,C錯;N5和N2互為同素異形體,相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化,D正確。 答案:D 12.科學(xué)家最近研制出有望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3(如圖所示)。已知該分子中N—N—N鍵角都是108.1,下列有關(guān)N(NO2)3的說法正確的是(　　) A.N(NO2)3分子的立體構(gòu)型是平面三角形 B.分子中四個氮原子共平面 C.該分子中的中心氮原子還有一對孤電子對 D.15.2 g該物質(zhì)含有6.021022個原子 解析: 選項 具體分析 結(jié)論 A N(NO2)3分子中的中心原子N是采用sp3雜化。有一對未成鍵的孤電子對,所以立體構(gòu)型應(yīng)為三角錐形 錯誤 B N(NO2)3的分子結(jié)構(gòu)與NH3相似,分子中四個氮原子構(gòu)成三角錐形 錯誤 C 該分子中N—N—N鍵角都是108.1,立體構(gòu)型為三角錐形,中心氮原子還有一對孤電子對 正確 D 因為1個N(NO2)3分子含有10個原子,15.2 g該物質(zhì),即0.1 mol,含有6.021023個原子 錯誤 答案:C 13.(1)計算下列分子或離子中點“”原子的價電子對數(shù)。 ①CCl4　　　　②BeCl2　　　?、跙Cl3　　　?、躊Cl3 (2)計算下列微粒中點“”原子的孤電子對數(shù)。 ①H2S　　　?、赑Cl5　　　　③BF3　　　 ④NH3 答案:(1)①4?、??、??、? (2)①2?、??、??、? 14.(1)利用VSEPR模型推斷分子或離子的立體構(gòu)型。 CS2　　　　　; AlBr3(共價分子)　　　　　。 (2)有兩種活性反應(yīng)中間體微粒,它們的微粒中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型,寫出相應(yīng)的化學(xué)式: 　　　　; 　　　　。 (3)按要求寫出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。 平面形分子　　　　,三角錐形分子　　　　,四面體形分子　　　　。 解析:CS2是AB2型分子,中心原子上無孤電子對,成鍵電子對數(shù)是2,是直線形。AlBr3是AB3型分子,中心原子上無孤電子對,成鍵電子對數(shù)是3,是平面形。AB3型,中心原子無孤電子對的呈平面三角形,有一對孤電子對的呈三角錐形,所以分別是C、C。第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式,呈三角錐形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面體形的是CF4。 答案:(1)直線形　平面形 (2)C　C (3)BF3　NF3　CF4 15.價層電子對互斥理論(簡稱VSEPR模型)可用于預(yù)測簡單分子的立體構(gòu)型。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為中心原子最外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.分子的空間構(gòu)型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。請仔細閱讀上述材料,回答下列問題: (1)根據(jù)要點Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型,請?zhí)顚懴卤? n+m 2 VSEPR理想模型 正四面體形 價層電子對之間的理想鍵角 10928 (2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因: 　; (3)H2O分子的立體構(gòu)型為　　　,請你預(yù)測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因:　 　; (4)用價層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型: 分子或離子 SnCl2 XeF4 SF6 PF2Cl3 CCl4 Cl 立體構(gòu)型 解析:VSEPR模型的判斷方法:在分子中當(dāng)n+m=2,且不存在孤電子對時為直線形分子,存在孤電子對時為V形結(jié)構(gòu);當(dāng)n+m=3時,如果沒有孤電子對時為平面三角形,如果有孤電子對時為三角錐形;當(dāng)n+m=4時,如果沒有孤電子對時為正四面體形,如果有兩對孤電子對時為平面正方形。所以水分子中n+m=2,且有兩對孤電子對,是V形結(jié)構(gòu),又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對,所以使其角度小于10928。 答案:(1) n+m 2 4 VSEPR理想模型 直線形 正四面體形 價層電子對之間的理想鍵角 180 10928 (2)CO2屬AX2E0,n+m=2,故為直線形 (3)V形　水分子屬AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型為正四面體形,價層電子對之間的夾角均為10928。根據(jù)Ⅲ中的i,應(yīng)有∠H—O—H<10928 (4) 分子或離子 SnCl2 XeF4 SF6 PF2Cl3 CCl4 Cl 立體構(gòu)型 V形 平面正 方形 正八面 體形 三角雙 錐體形 正四面 體形 正四面 體形 16.已知A、B、C、D、E為中學(xué)常見的五種物質(zhì),均含元素Y,有的還可能含有元素X、Z,元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。 ①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合價依次遞增,其中只有B為單質(zhì)。②常溫下將氣體D通入水中發(fā)生反應(yīng),生成C和E。③工業(yè)上以A、空氣和水為原料,通過催化氧化法制成E。 請回答以下問題: (1)A分子的立體構(gòu)型是　　　　;從軌道重疊的方式看,B分子中的共價鍵類型有　　　　　。 (2)寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)工業(yè)上,若輸送Cl2的管道漏氣,用A進行檢驗時可觀察到大量白煙,同時有B生成,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:元素Y在A、B、C、D、E中化合價依次遞增,其中只有B為單質(zhì),則A中Y呈負價,C、D、E中呈正價,而氣體D通入水中發(fā)生反應(yīng),生成C和E,此反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),結(jié)合工業(yè)上以A、空氣和水為原料,通過催化氧化法制成E,綜合考慮得出A、B、C、D、E分別是NH3、N2、NO、NO2、HNO3。 答案:(1)三角錐形　σ鍵和π鍵 (2)3NO2+H2O2HNO3+NO (3)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl