1、第2课时价层电子对互斥模型课后训练巩固提升一、基础巩固1.下列分子的中心原子,仅有一对孤电子对的是()。A.H2SB.BeCl2C.CH4D.PCl3答案:D解析:H2S分子中中心原子上有两对孤电子对,BeCl2和CH4分子中中心原子上没有孤电子对。2.下列分子或离子中中心原子未用来成键的电子对最多的是()。A.NB.NH3C.H2OD.BCl3答案:C解析:N中各原子的最外层电子全部参与成键;NH3中N原子的最外层上有1对电子未参与成键;H2O中O原子上有2对电子未参与成键;BCl3的中心原子为B原子,其最外层电子全部参与成键。3.下列粒子的中心原子的价层电子对数正确的是(点“”的原子为中心
2、原子)()。A.H44B.O21C.F32D.O32答案:A解析:H4中中心原子碳的价层电子对数为4;O2中中心原子碳的价层电子对数为2;F3中中心原子硼的价层电子对数为3;O3中中心原子硫的价层电子对数为3,故A项符合题意。4.用价层电子对互斥模型推测SeO3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:SeO3分子的中心原子Se的价层电子对数=3+(6-32)=3,故VSEPR模型为平面三角形结构;由于Se原子没有孤电子对,故SeO3分子为平面三角形结构。5.用价层电子对互斥模型预测H2S和N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
3、;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:H2S分子的中心原子上的孤电子对数=(6-21)=2,因其键电子对数为2,故分子的空间结构为V形;N的中心原子上的孤电子对数=(5+1-32)=0,因其键电子对数为3,则分子的空间结构为平面三角形。6.根据价层电子对互斥模型,判断H3O+的空间结构是()。A.三角锥形B.正四面体C.平面正三角形D.变形四面体答案:A解析:在H3O+中氧原子的价层电子对数=3+(6-1-31)=4,O原子上有1对孤电子对,根据价层电子对互斥模型,其空间结构为三角锥形。7.氯的含氧酸根离子有ClO-、Cl、Cl、Cl等,关于它们的说法中不正确的是(
4、)。A.ClO-中Cl显+1价B.Cl的空间结构为直线形C.Cl的空间结构为三角锥形D.Cl的空间结构为正四面体形答案:B解析:Cl、 Cl、Cl中,Cl原子的价层电子对数均为4,故这三种粒子的空间结构分别为V形、三角锥形、正四面体形。二、能力提升1.(双选)下列说法中正确的是()。A.NCl3分子中原子的最外层电子没有都满足8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体形分子,但键角不同C.N的电子式为H+,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:BD解析:NCl3分子的电子式为,分子中各原子都满足8电子稳定结构,A项错误;P4分子的键角为60
5、,CH4分子的键角为10928,B项正确;N为正四面体形结构,C项错误;NH3分子的电子式为H,中心原子N上有一对孤电子对,由于未成键电子对对成键电子对的排斥作用较强,使其键角为107,呈三角锥形,D项正确。2.(双选)用价层电子对互斥模型(VSEPR模型)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是()。A.CS2、HI都是直线形的分子 B.BF3的键角为120,SnBr2的键角大于120C.COCl2、BF3都是平面三角形的分子D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子答案:AC解析: CS2、HI是直线形的分子,A项正确;BF3键角为120,是平面三角形结构
6、,而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中Sn原子的两个价电子分别与Br形成共价键,还有一对孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120,B项错误;COCl2、BF3都是平面三角形的分子,C项正确;PCl3是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形的分子,D项错误。3.下列分子的空间结构是正四面体形的是()。CH4SO2CF4SiH4C2H4A.B.C.D.答案:B解析:CH4、CF4、SiH4分子中价层电子对数=键电子对数+中心原子上的孤电子对数=4+(4-41)=4,且不含孤电子对,所以其空间结构是正四面体形,故选B项。4.下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是(
7、)。A.VSEPR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也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D.分子中键角越大,价层电子对间相互排斥力越大,分子越稳定答案:D解析:VSEPR模型可用来预测分子的空间结构,注意预测分子的空间结构要去掉孤电子对, A项正确;分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构, B项正确;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,且孤电子对间的排斥力孤电子对和成键电子对间的排斥力, C项正确;分子的稳定性与键角没有直接关系, D项错误。5.短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙
8、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答案:B解析:若为PCl3,则分子为三角锥形,A项错误; BCl3满足要求,其分子为平面正三角形,B项正确;若分子为SO3,则为平面三角形,C项错误;若AB3分子为三角锥形,不一定为NH3,也可能为NF3等,D项错误。6.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。P;COS;AlBr3(共价分子)。(2)写出第二周期非金属元素原子构成的呈正四
9、面体形的中性分子的化学式。(3)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。答案:(1)四面体形直线形平面三角形(2)CF4(3)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解析:(1)P是AB4型,价层电子对数是4,为四面体形;COS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。(2)第二周期非金属元素原子构成的中性分子呈正四面体形的是CF4。7.20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),
10、用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为:.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。.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。.分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为:.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;.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;.X原子得电子能力越弱,AX形成的共用电子对之间的斥力越强;.其
11、他。请仔细阅读上述材料,回答下列问题:(1)由AXnEm的VSEPR理想模型填写下表:n+m2VSEPR模型正四面体形价层电子对之间的理想键角10928(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HOH的大小范围并解释原因: 。(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子,SO之间以双键结合,SCl、SF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ClSCl(填“”或“=”)SO2F2分子中FSF。答案:(1)4直线形180(2)CO2中C周围的价层电子对数为2,由VSEPR模型知,两对
12、成键电子对应尽量远离,故为直线形结构(3)V形HOH的大小应略小于10928,因为H2O分子中中心O原子的价层电子对数为4,4对价层电子对分占不同的位置,它们同样要尽量远离,且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,故它的VSEPR模型为四面体形,但是由于两个未成键电子对的排斥作用,导致HOH略小于10928(4)变形的四面体结构解析:(2)CO2中C的价层电子对数为2+(4-22)=2,由VSEPR模型知,两对价层电子对应尽量远离,故为直线形结构,即CO2分子为直线形分子。(3)H2O分子中中心O原子的价层电子对数为2+(6-21)=4,4对价层电子对分占不同的位置且同样要尽量远离,故它的VSEPR模型为四面体形(含两对孤电子对),故H2O的空间结构为V形。(4)中心原子S原子的价层电子对数为4+(6-22-21)=4,4对价层电子对应尽量远离,故分子的空间结构为四面体形,由于周围原子的半径不同,故它们的空间结构为变形的四面体;由于Cl原子的得电子能力比F原子的得电子能力弱,SCl形成的共用电子对之间的斥力越强,故ClSCl的键角大于FSF的键角。