人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第二节 分子的空间结构第1课时课后练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第二节 分子的空间结构第1课时课后练习题，共6页。试卷主要包含了下列描述中正确的是，下列对应关系不正确的是，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构
B．分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
答案 C
解析 价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子对，A正确；空间结构与价层电子对相互排斥有关，所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力>孤电子对和成对电子对间的排斥力，C错误；在多原子分子内，两个共价键之间的夹角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定，D正确。
2．SOeq \\al(2－,3)离子的中心原子孤对电子计算公式为eq \f(a－xb,2)中，下列对应的数值正确的是( )
A．a＝8 x＝3 b＝2
B．a＝6 x＝3 b＝2
C．a＝4 x＝2 b＝3
D．a＝6 x＝2 b＝3
答案 A
题组二 价层电子对互斥模型的应用
3．用价层电子对互斥模型判断SO3分子的空间结构为( )
A．正四面体形 B．V形
C．三角锥形 D．平面三角形
答案 D
解析 SO3中心原子S的孤电子对数＝eq \f(1,2)×(6－3×2)＝0，没有孤对电子，只有3对σ键电子对，故其分子空间结构为平面三角形。
4．(2019·乌鲁木齐市第二十三中学高二月考)根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间结构不是三角锥形的是( )
A．PCl3 B．H3O＋
C．HCHO D．PH3
答案 C
解析 PCl3中P原子含有的孤电子对数是eq \f(5－1×3,2)＝1，σ键电子对数为3，P的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，PCl3的空间结构为三角锥形，A不选；H3O＋中O原子含有的孤电子对数是eq \f(6－1－1×3,2)＝1，σ键电子对数为3，O的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，H3O＋的空间结构为三角锥形，B不选；HCHO中碳原子含有的孤电子对数是eq \f(4－1×2－2×1,2)＝0，σ键电子对数为3，C的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，甲醛的空间结构是平面三角形，C选；PH3中P原子含有的孤电子对数是eq \f(5－1×3,2)＝1，σ键电子对数为3，P的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，PH3的空间结构为三角锥形，D不选。
5．下列描述中正确的是( )
A．CS2为V形分子
B．ClOeq \\al(－,3)的空间结构为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子对
D．SiF4和SOeq \\al(2－,3)的中心原子均无孤电子对
答案 C
解析 CS2为直线形分子；ClOeq \\al(－,3)中心原子的价层电子对数为3＋eq \f(7＋1－2×3,2)＝4，根据化学式知成键电子对数为3，所以有1对孤电子对，故空间结构为三角锥形；SiF4无孤电子对，而SOeq \\al(2－,3)有1对孤电子对，D错误。
6．(2019·三亚华侨学校高二期中)下列分子的VSEPR模型与分子的空间结构相同的是( )
A．CCl4 B．SO2
C．NH3 D．H2O
答案 A
解析 CCl4中碳原子价层电子对数＝4＋eq \f(1,2)×(4－4×1)＝4，所以VSEPR模型为正四面体结构，不含有孤电子对，所以其空间结构为正四面体结构，VSEPR模型与分子空间结构模型一致，故A正确；SO2中孤电子对数为eq \f(6－2×2,2)＝1，σ 键电子对数为2，价层电子对数＝1＋2＝3，VSEPR模型为平面三角形结构，含有1对孤电子对，空间结构为V形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故B错误；氨气分子中氮原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋eq \f(1,2)×(5－3×1)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，含有1对孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故C错误；水分子中氧原子的价层电子对数＝2＋eq \f(1,2)×(6－2×1)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，含有2对孤电子对，空间结构是V形，VSEPR模型与分子空间结构模型不一致，故D错误。
7．用价层电子对互斥模型分别预测H2S和BF3的空间结构，两个结论都正确的是( )
A．直线形 三角锥形 B．V形 三角锥形
C．直线形 平面三角形 D．V形 平面三角形
答案 D
解析 根据价层电子对互斥模型，H2S的中心原子上的价层电子对数为4，孤电子对数为2，孤电子对和σ键电子对相互排斥而形成V形结构；BF3的中心原子上的价层电子对数为3，孤电子对数为0，故为平面三角形结构。
8．下列对应关系不正确的是( )
答案 B
解析 当中心原子在ⅤA族时，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族时，AB4分子是正四面体形，当中心原子在ⅣA族时，AB2分子是直线形，当中心原子在ⅥA族时，AB2分子是V形。
9．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是( )
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形
B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形
C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3
答案 B
10．下列说法中正确的是( )
A．NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外电子层都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NHeq \\al(＋,4)的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
答案 D
解析 NCl3分子原子的最外电子层都满足8电子稳定结构，故A错误；白磷的键角是60°，故B错误；NHeq \\al(＋,4)呈正四面体形结构，故C错误；分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，故D正确。
11．第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是( )
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C．RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl键能不都相同
答案 A
解析 R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种，故不选B；RCl5eq \(=====,\s\up7(△))RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。
12．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是( )
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
答案 D
解析 H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误、D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。
13．(1)计算下列分子或离子中点“·”原子的价层电子对数。
①eq \(C,\s\d4(·))Cl4________；
②eq \(B,\s\d4(·))eCl2________；
③eq \(B,\s\d4(·))Cl3________；
④eq \(P,\s\d4(·))Cl3________。
(2)计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。
①H2eq \(S,\s\d4(·)) ________；
②eq \(P,\s\d4(·))Cl5________；
③eq \(B,\s\d4(·))F3________；
④eq \(N,\s\d4(·))H3________。
(3)三原子分子或离子的常见空间结构有________形和________形两种；四原子分子或离子的常见空间结构有________形和________形两种；五原子分子或离子最常见的空间结构是________形。COeq \\al(2－,3)是平面三角形结构，则离子中的键角是________；CBr4分子中，两个相邻C—Br键的夹角是109°28′，说明CBr4分子的空间结构为________形。
答案 (1)①4 ②2 ③3 ④4 (2)①2 ②0 ③0 ④1 (3)直线 V 平面三角 三角锥 四面体 120° 正四面体
14．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子空间结构。其要点可以概括：
Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：
________________________________________________________________________。
(3)H2O分子的空间结构为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因： _______________________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：________________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。
答案 (1)
(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形
(3)V形 水分子属AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H
15．短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题：
(1)Z的氢化物的结构式为____________，HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为_______________________________________，该分子的空间结构为____________________。
(2)Y的价层电子排布式为__________，Y的最高价氧化物的VSEPR模型为______________。
(3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是__________________________________________，
该分子中的键角是______________。
(4)D、E的最简单氢化物的分子空间结构分别是正四面体形与三角锥形，这是因为____________(填字母)。
a．两种分子的中心原子的价层电子对数不同
b．D、E的非金属性不同
c．E的氢化物分子中有一对孤电子对，而D的氢化物分子中没有
答案 (1)H—Cl 2＋eq \f(1,2)×(6－1×1－1×1) V形 (2)3s23p4 平面三角形 (3)SiCl4 109°28′ (4)c
解析 由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。HClO中氧原子是中心原子，价层电子对数＝2＋eq \f(1,2)×(6－1×1－1×1)＝4，所以HClO分子的空间结构为V形。SO3中硫原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形。SiCl4是正四面体结构，键角为109°28′。CH4、NH3的中心原子价层电子对数均为4，分子的空间结构不同的根本原因是NH3分子中有孤电子对而CH4分子中没有，分子构型与元素的非金属性强弱无关。
选项
A
B
C
D
中心原子所在族
ⅣA
ⅤA
ⅣA
ⅥA
分子通式
AB4
AB3
AB2
AB2
空间结构
正四面体形
平面三角形
直线形
V形
n＋m
2
VSEPR理想模型
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
109°28′
n＋m
2
4
VSEPR理想模型
直线形
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
180°
109°28′