1、七 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 (40 分钟 70 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1下列常见分子的空间结构最相近的是()ACO2 和 SO2 BCH4 和 NH3CCH2O 和 BBr3DH2O 和 BeCl2【解析】选 C。CO2 和 SO2 的空间结构分别为直线形和 V 形，A 错误；CH4 和 NH3的空间结构分别为正四面体形和三角锥形，B 错误；CH2O 和 BBr3的空间结构均为平面三角形，其中后者为正三角形，C 正确；H2O 和 BeCl2 的空间结构分别为V 形和直线形，D 错误。2下列有关键角与分子空间结构的说法不
2、正确的是()A键角为 180的分子，空间结构是直线形B键角为 120的分子，空间结构是平面三角形C键角为 60的分子，空间结构可能是正四面体形D键角为 9010928之间的分子，空间结构可能是 V 形【解析】选 B。键角为 180的分子，空间结构是直线形，例如 CO2 分子是直线形分子，A 正确；苯分子的键角为 120，但其空间结构是平面正六边形，B 错误；白磷分子的键角为 60，空间结构为正四面体形，C 正确；水分子的键角为 105，空间结构为 V 形，D 正确。3(2021济南高二检测)徐光宪在分子共和国一书中介绍了光棍的快乐的二氧化氮分子、劳动面前人人平等的磷酸分子、有机族的第一代长老的
3、甲烷分子、我在梦中被创造的苯分子、江湖剑客的甲醛分子。下列说法正确的是()ANO2 分子的空间结构为直线形BPO34分子为正四面体形分子C甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形DHCHO 价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形【解析】选 B。NO2 分子是 V 形，A 错误；PO34分子为正四面体形分子，B 正确；甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中，只有 CCl4 的空间结构是正四面体形，C 错误；HCHO 分子的价层电子对互斥模型呈平面三角形，分子的空间结构为平面三角形，D 错误。4以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为 10928的是()CH4 SiCl4
4、 CH3Cl P4 SO24A BCD【解析】选 D。在 CH4 和 SiCl4 中，结构为正四面体形且键与键夹角为 10928；CH3Cl 中氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，空间结构不是正四面体形；P4 是正四面体结构，键角为 60；SO24中，S 原子价层电子对数为 4，没有孤电子对，SO24为正四面体形，键角为 10928。5(2021海口高二检测)下列说法正确的是()ABF3 和 NCl3 分子中各原子的最外层电子都满足了 8 电子稳定结构BP4 和 CH4 都是正四面体分子且键角都为 10928CNH4的电子式为，离子呈平面正方形结构DPCl3 和 NH3
5、都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用【解析】选 D。NCl3 分子中各原子都满足 8 电子稳定结构，但 BF3 分子中的 B 原子不满足 8 电子稳定结构，A 错误；P4 为正四面体分子，但其键角为 60，B 错误；NH4为正四面体结构而非平面正方形结构，C 错误；PCl3 分子中的 P 和 NH3 分子中的 N 都有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其呈三角锥形，D 正确。6下列分子的 VSEPR 模型与分子的立体构型相同的是()ASiCl4 BSO23CSOCl2 DSeO2【解析】选 A。分子中无孤电子对时 VSEPR 模型与分子立体构型相同，A 正
6、确；SO23VSEPR 模型为四面体形，分子立体构型是三角锥形，B 错误；SOCl2 的价层电子对数1212(6212)4，一对孤电子对，VSEPR 模型四面体形，分子立体构型是三角锥形，C 错误；SeO2 的 VSEPR 模型为三角形，分子立体构型是 V 形，D 错误。【补偿训练】下列描述中正确的是()ACS2 为 V 形分子BClO3的空间构型为平面三角形CSF6 中有 6 对完全相同的成键电子对DSiF4 和 SO23的中心原子均无孤电子对【解析】选 C。CS2 为直线形分子，ClO3空间构型为三角锥形，SiF4 无孤电子对，而 SO23有 1 对孤电子对。7以下分子或离子的立体构型不是
7、三角锥形的是()ANF3 BSO23CSO2 DH3O【解析】选 C。NF3、SO23、H3O中的中心原子价层电子对数均为 4，孤电子对数均为 1，它们均为三角锥形，SO2 为 V 形。8我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)Cl(用 R 代表)，经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R 中两种阳离子不同之处为()A.中心原子的 VSEPR 模型B中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型【解析】选 C。R 中两种阳离子分别是 H3O、NH4，二者的中心原子的 VSEPR模型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是
8、 4，都是共价键，H3O、NH4的空间结构分别为三角锥形、正四面体形。二、非选择题(本题包括 2 小题，共 30 分)9(16 分)(1)计算下列分子或离子中带“”原子的价电子对数。(2)计算下列微粒中带“”原子的孤电子对数。(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。H2Se_；NH2_；BBr3_；CHCl3_；SiF4_。【解析】(1)价电子对数分别为 4、2、3、4。(2)孤电子对数分别为 2、0、0、1。(3)根据原子的最外层电子排布，可以判断出各分子或离子的中心原子上的孤电子对数和 键电子对数：化学式H2SeNH2BBr3CHCl3SiF4中心原子上的孤电子对数2200
9、0中心原子的 键电子对数22344价层电子对数44344H2Se、NH2因中心原子上有两对孤电子对，立体构型均为 V 形；BBr3 为平面三角形；CHCl3 分子中由于 H 原子和 Cl 原子不同，不能形成正四面体形；SiF4 为正四面体形。答案：(1)4 2 3 4(2)2 0 0 1(3)V 形 V 形 平面三角形 四面体形 正四面体形10(14 分)(1)在 BBr3 分子中，BrBBr 的键角是_。(2)羰基硫(COS)与 CO2 的结构相似，羰基硫(COS)分子的结构式为_；光气(COCl2)各原子最外层都满足 8 电子稳定结构，则光气分子的空间构型为_(用文字描述)。(3)NO2的
10、立体构型是_。(4)KNO3 中 NO3的空间构型为_，写出与 NO3结构相同的一种阴离子的化学式_。(5)用价层电子对互斥模型推断 SnBr2 分子中 SnBr 键的键角_120(填“”“”或“”)。【解析】(1)BBr3 分子 B 的价层电子对数为 3，没有孤电子对，所以构型为平面正三角形，BrBBr 的键角是 120。(2)羰基硫(COS)与 CO2 的结构相似，故羰基硫(COS)结构式为 O=C=S；光气分子的结构式为，碳原子有 3 个 键，没有孤电子对，故 COCl2 为平面三角形。(3)NO2分子中 N 的价层电子对数为 3，有 1 对孤电子对，所以立体构型是 V 形。(4)KNO
11、3 中 NO3的空间构型为平面三角形，CO23与 NO3结构相同。(5)SnBr2 分子中，Sn 原子的价层电子对数是421223，配位原子数为 2，含有一对孤电子对，SnBr2 空间构型为 V 形，键角小于 120。答案：(1)120(2)O=C=S 平面三角形(3)V 形(4)平面三角形 CO23(5)(20 分钟 30 分)一、选择题(本题包括 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)11下列分子或离子为直线形的是()ANH2 BNO2 CSF2 DNCl3【解析】选 B。NH2价层电子对数是 4，孤电子对数是 2，VSEPR 模型是四面体形，空间构型是 V 形，A 错误；NO2价层电子
12、对数是 2，孤电子对数是 0，VSEPR模型和空间构型是直线形，B 正确；SF2 价层电子对数是 4，孤电子对数是 2，VSEPR模型是四面体形，空间构型是 V 形，C 错误；NCl3 价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，VSEPR 模型是四面体形，空间构型是三角锥形，D 错误。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 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
13、 分子一定为 NH3【解析】选 B。若为 PCl3，则分子为三角锥形，A 错误；BCl3 满足要求，其分子为平面正三角形，B 正确；若分子为 SO3，则为平面正三角形，C 错误；分子不一定为 NH3，也可能为 NF3 等，D 错误。二、非选择题(本题包括 1 小题，共 20 分)13(2021深圳高二检测)(1)利用 VSEPR 模型推测下列物质的分子或离子的空间结构：ClO3_；AlBr3(共价分子)_。(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有 1 个碳原子和 3 个氢原子，依据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学式：_；_。(3)按要求写出由第二周期非金
14、属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面形分子 _；三 角 锥 形 分 子 _；四 面 体 形 分 子_。(4)SO2Cl2 和 SO2F2 都属 AXmEn 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 ClSCl_(选 填“”或“”)SO2F2 分子中FSF。(5)O3 分子的空间构型为_。【解析】(1)ClO3是 AB3 型离子，价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，为三角锥形。AlBr3 是 AB3 型分子，价层电子对数是 3，孤电子对数为 0，是平面三角形。(2)AB3 型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是 CH3、CH3。(3)由第二周期非金属元素构成的中性分子中，呈三角锥形的是 NF3，呈平面三角形的是 BF3，呈四面体形的是 CF4。(4)SO2Cl2 和 SO2F2 中的硫原子是中心原子，此时 mn4 且没有孤电子对，由于原子种类不同，是四面体形。根据 Cl 得电子能力比 F 弱，ClS 形成的共用电子对的斥力强，键角大。(5)O3 分子的空间构型为 V 形。答案：(1)三角锥形 平面三角形(2)CH3 CH3(3)BF3 NF3 CF4(4)四面体形 (5)V 形