人教版 (2019)第二节 分子的空间结构第1课时课后测评

第1课时　分子结构的测定　

多样的分子空间结构

价层电子对互斥模型

1.如图是一种分子式为C4H8O2的有机化合物的红外光谱图，则该有机化合物的结构简式为(　　)。

A.CH3COOCH2CH3

B.CH3CH2CH2COOH

C.CH3CH(CH3)COOH

D.HCOOCH(CH3)2

2.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是(　　)。

A.NH3 B.CCl4 C.P4 D.CH2O

3.下列粒子的价层电子对数正确的是(标注“·”的原子为中心原子)(　　)。

A.H4　4 B.O2　1

C.F3　2 D.O3　2

4.下列分子或离子的中心原子，带有一个孤电子对的是(　　)。

A.H2O　　　　　　B.BeCl2

C.CH4　　　　　　D.PCl3

5.下列说法中不正确的是(　　)。

A.分子中的价层电子对(包括σ键电子对和孤电子对)之间存在相互排斥作用

B.分子中的价层电子对之间趋向于彼此远离

C.分子在很多情况下并不是尽可能采取对称的空间结构

D.当价层电子对数分别是2、3、4时，价层电子对互斥模型分别为直线形、平面三角形、正四面体形

6.下列有关分子的空间结构的说法中正确的是(　　)。

A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足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.分子中键角的大小：BeCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4

D.BeF2分子中，中心原子Be上的价层电子对数等于2，其VSEPR模型为直线形，σ键电子对数等于2，没有孤电子对

7.用价层电子对互斥模型预测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

8.SF6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是(　　)。

A.电负性：S>F

B.SF6分子是正四面体形结构

C.SF6分子中硫原子周围无孤电子对

D.氟原子的轨道表示式为

9.请回答下列问题。

(1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子或离子的空间结构：

SeO3　　　　　　；SCl2　　　　　　　　　　　；

N　　　　　　；N　　　　　　　　　　　；

HCHO　　 　　　；HCN　　　　　　　　　　　。

(2)利用价层电子对互斥模型推断键角的大小：

①SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角　　　(填“>”“<”或“=”，下同)120°；

②PCl3分子中，Cl—P—Cl的键角　　　　109°28'。

10.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。

P　　　　　　；CS2　　　　　　；AlBr3(共价分子)　　　　　　。

(2)为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是　　　　　　　　　　　；另一类是　　　　　　　　　　　。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是　　　　　，NF3的中心原子是　　　　；BF3分子的空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥形的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

11.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是(　　)。

A.若n=2，则分子的空间结构为V形

B.若n=3，则分子的空间结构为三角锥形

C.若n=4，则分子的空间结构为正四面体形

D.以上说法都不正确

12.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，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

13.下列分子中，各分子的空间结构、中心原子上含有的孤电子对数均正确的是(　　)。

14.价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)可用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：

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大小主要顺序为：

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可以推测出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的键角大小并解释原因：　　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)用价层电子对互斥模型(VSEPR模型)判断下列分子或离子的空间结构：

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。请回答下列问题。

(1)Z的氢化物的结构式为　　　　　，HZO的中心原子上的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的最简单氢化物分子的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上的价层电子对数不同

b.D、E的非金属性不同

c.E的氢化物分子中中心原子上有一个孤电子对，而D的氢化物分子中中心原子上没有孤电子对

1.【答案】A

【解析】由红外光谱图可看出题述有机化合物分子中有不对称—CH3，因此该有机化合物分子中至少有2个—CH3，由图也可以看出含有C==O和C—O—C。题述有机化合物分子的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3。

2.【答案】D

【解析】NH3是三角锥形，CCl4是正四面体形，P4是正四面体形，CH2O是平面三角形。

3.【答案】A

【解析】ABn型分子中中心原子上的价层电子对数：n=σ键电子对数+孤电子对数，CH4中，n=4，A项正确。CO2中，n=2，B项错误。BF3中，n=3，C项错误。SO3中，n=3，D项错误。

4.【答案】D

【解析】选项中四种物质的电子式依次为H、，可知H2O中O有2个孤电子对，BeCl2和CH4中Be、C均没有孤电子对，PCl3中P有1个孤电子对。另外，也可根据中心原子上的孤电子对数=×(a-xb)进行计算，可知H2O、BeCl2、CH4、PCl3的中心原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。

5.【答案】C

【解析】分子在很多情况下是尽可能采用对称的空间结构，以使体系能量最低。

6.【答案】D

【解析】HClO中的H和BF3中的B都未达到8电子结构，A项错误。P4和CH4都是正四面体形结构，但是P4中P—P—P键角为60°；CH4中H—C—H键角为109°28'，B项错误。BeCl2的空间结构为直线形，键角为180°；SnCl2呈V形，Sn含有一个孤电子对，由于该孤电子对的存在，键角小于120°；SO3的空间结构为平面正三角形，键角为120°；NH3的空间结构为三角锥形，键角为107°；CCl4的空间结构为正四面体形，键角为109°28'；故分子中键角的大小：BeCl2>SO3>SnCl2>CCl4>NH3，C项错误。

7.【答案】D

【解析】H2S中的中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S呈V形；BF3中的中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。

8【答案】C

【解析】F的电负性最大，A项错误。SF6分子中硫原子上有6个价层电子对，SF6不是正四面体形结构，B项错误。D项违背泡利原理，错误。

9.【答案】(1)平面三角形　V形　直线形　V形　平面三角形　直线形

(2)①<　②<

【解析】(1)SeO3中，Se的价层电子对数为3，孤电子对数为0，SeO3为平面三角形；SCl2中，S的价层电子对数为4，孤电子对数为2，SCl2为V形；N中，N的价层电子对数为2，孤电子对数为0，N为直线形；N中，N的价层电子对数为3，孤电子对数为1，N为V形；HCHO分子中1个碳氧双键计作1个σ键电子对，2个C—H对应2个σ键电子对，C原子上的价层电子对数为3，且无孤电子对，所以HCHO分子为平面三角形；HCN分子的结构式为H—C≡N，1个C≡N可计作1个σ键电子对，1个C—H对应1个σ键电子对，故C原子上的价层电子对数为2，且无孤电子对，所以HCN分子为直线形。

(2)SnBr2分子中，Sn上的价层电子对数为3，σ键电子对数为2，孤电子对数为1，由于孤电子对与Sn—Br的σ键电子对间的排斥作用大于Sn—Br的σ键电子对间的排斥作用，故键角<120°。

PCl3分子中，P上的价层电子对数为4，含有1个孤电子对，由于孤电子对与P—Cl的σ键电子对间的排斥作用大于P—Cl的σ键电子对间的排斥作用，所以Cl—P—Cl的键角小于109°28'。

10.【答案】(1)正四面体形　直线形　平面三角形

(2)中心原子上的价电子都用于形成共价键　中心原子上有孤电子对　B　N　BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一个未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形

【解析】(1)P是AB4型，价层电子对数是4，为正四面体形。CS2是AB2型，价层电子对数是2，是直线形。AlBr3是AB3型，价层电子对数是3，是平面三角形。

11【答案】C

【解析】根据价层电子对互斥模型知，ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，若n=2，则分子的空间结构为直线形；若n=3，则分子的空间结构为平面三角形；若n=4，则分子的空间结构为正四面体形。

12.【答案】B

【解析】A项，若为PCl3，则分子为三角锥形，错误；B项，BCl3满足要求，其分子为平面正三角形，正确；C项，若分子为SO3，则为平面正三角形，错误；D项，分子不一定为NH3，也可能为NF3等。

13.【答案】B

【解析】NH3中心原子上的价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，N含有一个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A项错误。CCl4中心原子上的价层电子对数=4+×(4-4×1)=4，C原子没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，B项正确。H2O中心原子上的价层电子对数=2+×(6-2×1)=4，O原子含有两个孤电子对，分子的空间结构为V形，C项错误。C中心原子上的价层电子对数=3+×(4+2-3×2)=3，C原子没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，D项错误。

14.【答案】(1)4　直线形　180°

(2)CO2属于AX2E0型，n+m=2，故为直线形

(3)V形　水分子属于AX2E2型，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的键角小于109°28'

(4)V形　正四面体形　正四面体形

【解析】AXnEm中n+m=2时，最理想的模型是直线形，键角是180°；若是正四面体形，n+m=4；CO2属于AX2E0型，n+m=2，故为直线形。水分子属于AX2E2型，n+m=4，O有两个孤电子对，应是V形，由于孤电子对之间的斥力强于共用电子对之间的斥力，所以使其键角小于109°28'。

15.【答案】(1)H—Cl　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，氧原子上的价层电子对数=2+×(6-1×1-1×1)=4，所以HClO分子的空间结构为V形。SO3中硫原子上的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形。SiCl4是正四面体形结构，键角为109°28'。CH4、NH3的中心原子上的价层电子对数均为4，分子的空间结构不同的根本原因是NH3分子中中心原子上有孤电子对而CH4分子中中心原子上没有孤电子对，分子的空间结构与元素的非金属性强弱无关。