高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构第2课时课堂检测

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题组1.价电子对互斥理论
1.下列有关价电子对互斥理论的描述正确的是( )
A.中心原子价电子对就是σ键电子对和π键电子对
B.中心原子孤电子对数由分子式来确定
C.分子的空间结构是价电子对互斥的结果
D.中心原子的杂化轨道只能容纳σ键电子对
2.根据价电子对互斥理论及杂化轨道理论可判断出PCl3分子的空间结构和中心原子的杂化方式分别为( )
A.直线形、sp杂化
B.平面三角形、sp2杂化
C.三角锥形、sp2杂化
D.三角锥形、sp3杂化
3.S的中心原子孤电子对计算公式为(a-xb),下列对应的数值正确的是( )
A.a=8 x=4 b=2 B.a=6 x=4 b=2
C.a=4 x=3 b=1 D.a=6 x=3 b=1
4.X、Y、Z、W、R均是短周期主族元素,X和Z同主族,Y、Z、W、R同周期,W的简单氢化物可用作制冷剂。它们组成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.H3Z+中中心原子Z上孤电子对数为1
B.简单离子半径:RS>Si,A错误;乙炔C2H2属于直线形分子,B正确;CO2是直线形分子,SiO2晶体中,硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键,硅原子位于正四面体的中心,4个氧原子位于正四面体的4个顶角上,许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连,结构不相似,C错误;SO2和SO3中硫原子均为sp2杂化,但是二氧化硫中存在一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故两者的键角不相等,D错误。
10.A 解析 次氯酸中心氧原子的价电子对数为2+=4,含有2对孤电子对,空间结构为角形,故A错误、B正确;中甲基上的碳原子为饱和碳原子,采取sp3杂化,与氧相连的碳原子为sp2杂化,故C正确;单键均为σ键,双键中含有1个σ键,所以1ml过氧乙酸分子中σ键的数目为8NA,故D正确。
11.BC 解析 As最外层有5个电子,根据路易斯结构式,R可以是AsH3,故A正确;该结构为三角锥形,因此键角小于109°28',故B错误;该结构为三角锥形,而BF3是平面三角形分子,故C错误;R分子的中心原子价电子对数为3+1=4,则中心原子为sp3杂化,故D正确。
12.AC 解析 BCl3是共价化合物,熔融态时不能导电,A项正确;BCl3分子中心原子B的σ键电子对数为3,孤电子对数=(3-3)=0,所以中心B原子价电子对数为3,硼原子的杂化方式是sp2杂化,分子呈平面正三角形,B、D项错误,C项正确。
13.AC 解析 Cl的中心Cl原子的孤电子对数为0,与中心Cl原子结合的O原子数为4,则Cl原子采取sp3杂化,A错误;Cl的中心Cl原子的价电子对数为3+=4,且含有1对孤电子对,空间结构为三角锥形,B正确;Cl的中心Cl原子的价电子对数为2+=4,且含有2对孤电子对,空间结构为角形,C错误;ClO-中Cl原子的孤电子对数为3,与Cl原子结合的O原子数为1,Cl原子采取sp3杂化,Cl中Cl原子的孤电子对数为2,与Cl原子结合的O原子数为2,Cl原子采取sp3杂化,D正确。
14.CD 解析 P中P原子价电子对数为6,无孤电子对,离子空间结构应为正八面体形,A错误;P中P原子价电子对数为6,即P原子最外层电子数为12,不满足8电子稳定结构,B错误;a、b的阳离子中的五元环每个碳原子和氮原子采取sp2杂化,形成3个σ键。与此同时,每个碳原子和每个氮原子还有一个与五元环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,这五个轨道相互平行,以“肩并肩”的方式重叠,形成大π键,其中碳原子2p轨道上有1个未成对电子,氮原子2p轨道上有1对电子,因失去一个价电子(应失去大π键上的电子)形成阳离子,故大π键的电子数为1+1+1+2+2-1=6,为5原子6电子大π键,可以表示为,C、D正确。
15.AD 解析 N2与CO原子总数相同,价电子总数相等,互为等电子体,结构相似,A正确;P与S原子总数相同,价电子总数相等,互为等电子体,结构相似,B错误;N与O3互为等电子体,但不互为同素异形体,C错误;苯与硼氮苯互为等电子体,结构相似,苯分子结构中含有大π键,则硼氮苯中同样含有大π键,D正确。
16.C 解析 题给离子的中心原子发生sp3杂化,有四个σ键,故空间结构为正四面体形,故选C。
17.答案 (1)角形 sp3杂化
(2)三角锥形 D3B+>D2B
(3) 2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑
解析 根据题意,可知A、B、C的离子均为10电子,A元素没有正化合价则A为F元素;D的原子核中没有中子,则D为H元素;D与B可以形成D2B和D2B2两种化合物,则B为O元素;0.2ml的C单质能从酸中置换出=0.1mlH2,结合其离子中含有的电子数可知C为Na元素。
(1)OF2分子中O的价电子对数为4,成键电子对数为2,孤电子对数为2,故分子空间结构为角形,杂化方式为sp3杂化。(2)D2B为H2O,O采取sp3杂化,O的孤电子对数为2,D3B+为H3O+,O采取sp3杂化,O的孤电子对数为1,中心原子杂化方式相同,孤电子对数越多,孤电子对对成键电子对的排斥力越大,键角越小,故键角D3B+>D2B。(3)C∶B=1∶1的化合物为Na2O2,为离子化合物,其电子式为;Na2O2与H2O反应生成氧气和氢氧化钠,其反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑。
18.答案 (1)H C S
(2)
解析 X原子的K层(第一层)的电子数为1,可知X为氢元素;Y位于X的下一周期,即Y为第2周期元素,它的最外层电子比K层多2个,则其原子结构示意图为,故Y为碳元素;Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个,且原子序数:Z>Y,则Z为硫元素。从而推知X2Z为H2S,YZ2为CS2。
19.答案 (1)三角锥形 平面三角形 四面体形 (2) (3)
解析 (1)Br与S互为等电子体,由表格信息可知二者的空间结构为三角锥形;SO3和C互为等电子体,由表格信息可知二者空间结构为平面三角形;Cl与S互为等电子体,由表格信息可知二者的空间结构为四面体形。
(2)根据价电子数和化学通式相同的分子(或离子)互称为等电子体,F2为双原子14电子体,由第2周期元素组成,与F2互为等电子体的离子是。
(3)SF6为7原子48电子体,空间结构为八面体形;OSF4为6原子40电子体,其空间结构为三角双锥形;S和O间为共价双键,S和F间为共价单键,即表示方法是。物质
价电子对数
轨道杂
化形式
分子的
形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
YZ2
等电子体类型
代表物质
空间结构
四原子24电子等电子体
SO3
平面三角形
四原子26电子等电子体
S
三角锥形
五原子32电子等电子体
S
四面体形
六原子40电子等电子体
PCl5
三角双锥形
七原子48电子等电子体
SF6
八面体形
物质
价电子对数
轨道杂
化形式
分子的
形状
成键电子对数
孤电子对数
X2Z
2
2
sp3
角形
YZ2
2
0
sp
直线形