1、课时训练9形形色色的分子与价层电子对互斥理论1.下列分子的立体结构模型正确的是()A.CO2的立体结构模型B.PH3的立体结构模型C.H2S的立体结构模型D.CH4的立体结构模型解析:CO2分子的立体构型是直线形,A不正确;PH3与NH3的立体构型相同为三角锥形,B不正确;H2S与H2O的立体构型相似均为V形,C不正确;CH4的立体构型为正四面体形,D正确。答案:D2.用价层电子对互斥理论判断SO3的立体构型为()A.正四面体形B.V形C.三角锥形D.平面三角形解析:SO3中的S原子表现+6价,S原子的价电子全部用于形成了共价键,S周围有3个氧原子,故选D。答案:D3.下列分子中的中心原子(点
2、“”的原子为中心原子)的价层电子对数正确的是()A.CH44B.CO21C.BF32D.SO32解析:由中心原子价层电子对数=中心原子键电子对数+中心原子孤电子对数可求算出A正确。答案:A4.若ABn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,则分子的立体构型为V形B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形D.以上说法都不正确解析:若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的立体构型为直线形;当n=3时,分子的立体构型为平面三角形;当n=4时,分子的立体构型为
3、正四面体形。答案:C5.下列微粒中,含有孤电子对的是()A.SiH4B.H2OC.CH4D.N解析:SiH4、H2O、CH4、N的电子式分别为:HH、HH、HH、HH+,只有H2O分子中的O原子上有2对孤电子对。答案:B6.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型,其中正确的是()A.N为正四面体形B.SO2为直线形C.HCN为平面三角形D.BF3为三角锥形解析:N为正四面体形,SO2分子为V形,HCN分子为直线形,BF3分子为平面三角形。答案:A7.下列对应关系不正确的是()选项ABCD中心原子所在族第A第A第A第A分子通式AB4AB3AB2AB2立体构型正四面体形平面三角形直线形形解析
4、:当中心原子在第A族,AB3分子的立体构型是三角锥形。当中心原子在第A族,AB4分子的立体构型是正四面体形,AB2分子的立体构型是直线形。当中心原子在第A族,AB2分子的立体构型是V形。答案:B8.下列分子和离子中,中心原子价层电子对的几何构型为四面体形而分子或离子的立体构型为V形的是()A.NB.PH3C.H3O+D.OF2解析:中心原子价层电子对的几何构型为四面体形,立体构型为V形的是只有3个原子组成的分子或离子,所以答案为D。A选项N的立体构型为四面体形;B项PH3分子的立体构型为三角锥形;C中H3O+的立体构型为三角锥形。答案:D9.下列说法中正确的是()A.NO2、SO2、BF3、N
5、Cl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了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10928C.N的电子式为HH+,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为正四面体形分子,但其键角为60,B项错误;N为正四面体形结构而非平面正方形结构,C项错误;NH3分子电子式为HH,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,使其键角为107,呈三角锥形,D项正确。答案:D10.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体,电石
6、气的杂质中常含有磷化氢。它的立体构型是三角锥形。则下列关于PH3的叙述正确的是()A.PH3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是空间对称结构C.PH3是一种强氧化剂D.PH3分子中的PH键间夹角是90解析:P最外层有5个价电子,只形成三个共价键,有一对为孤电子对,故A项正确;PH3的结构与NH3相似,它们的立体构型皆为三角锥形,电荷分布不均匀,故B项错;PH3中的P是-3价,有强还原性;PH3的立体构型为三角锥形,PH键间夹角略小于NH3中NH键间夹角,故C、D项错。答案:A11.最近媒体报道了一些化学物质,如爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列
7、说法中正确的是()A.18O2和16O2是两种不同的核素B.将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中,铜丝变红,质量小于a gC.N4为正四面体结构,每个分子中含有6个共价键,键角为10928D.2N55N2是化学变化解析:核素是指具有一定质子数和中子数的原子,而18O2和16O2是单质,A错;将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中,发生反应2Cu+O22CuO和CuO+CH3OHCu+HCHO+H2O,在反应前后铜的质量没变,B错;N4和白磷分子一样,为正四面体构型,含有6个共价键,键角应为60,C错;N5和N2互为同素异形体,相互转化为化学变化,D正确。答案:D12.科学家最近研制出有望成为
8、高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中NNN键角都是108.1,下列有关N(NO2)3的说法正确的是()A.N(NO2)3分子的立体构型是平面三角形B.分子中四个氮原子共平面C.该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对D.15.2 g该物质含有6.021022个原子解析:选项具体分析结论AN(NO2)3分子中的中心原子N是采用sp3杂化。有一对未成键的孤电子对,所以立体构型应为三角锥形错误BN(NO2)3的分子结构与NH3相似,分子中四个氮原子构成三角锥形错误C该分子中NNN键角都是108.1,立体构型为三角锥形,中心氮原子还有一对孤电子对正确D因为1个N(NO2)3分子含有10
9、个原子,15.2 g该物质,即0.1 mol,含有6.021023个原子错误答案:C13.(1)计算下列分子或离子中点“”原子的价电子对数。CCl4BeCl2BCl3PCl3(2)计算下列微粒中点“”原子的孤电子对数。H2SPCl5BF3NH3答案:(1)4234(2)200114.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型。CS2;AlBr3(共价分子)。(2)有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:;。(3)按要求写出第二周期非金属元素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。解
10、析:CS2是AB2型分子,中心原子上无孤电子对,成键电子对数是2,是直线形。AlBr3是AB3型分子,中心原子上无孤电子对,成键电子对数是3,是平面形。AB3型,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C、C。第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式,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。答案:(1)直线形平面形(2)CC(3)BF3NF3CF415.价层电子对互斥理论(简称VSEPR模型)可用于预测简单分子的立体构型。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
11、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;.分子的空间构型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;.其他。请仔细阅读上述材料,回答下列问题:(1)根据要点可以画出AXnEm的VSEPR理想模型,请填写下表:n+m2VSEPR理想模型正四面体形价层
12、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分子的立体构型为,请你预测水分子中HOH的大小范围并解释原因:;(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型:分子或离子SnCl2XeF4SF6PF2Cl3CCl4Cl立体构型解析:VSEPR模型的判断方法:在分子中当n+m=2,且不存在孤电子对时为直线形分子,存在孤电子对时为V形结构;当n+m=3时,如果没有孤电子对时为平面三角形,如果有孤电子对时为三角锥形;当n+m=4时,如果没有孤电子对时为正四面体形,如果有两对孤电子对时为平面正方形。所以水分子中n+m=2,且有两对
13、孤电子对,是V形结构,又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对,所以使其角度小于10928。答案:(1)n+m24VSEPR理想模型直线形正四面体形价层电子对之间的理想键角18010928(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10928。根据中的i,应有HOH10928(4)分子或离子SnCl2XeF4SF6PF2Cl3CCl4Cl立体构型V形平面正方形正八面体形三角双锥体形正四面体形正四面体形16.已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质,均含元素Y,有的还可能含有元素X、Z,元素
14、X、Y、Z的原子序数依次递增。元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增,其中只有B为单质。常温下将气体D通入水中发生反应,生成C和E。工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制成E。请回答以下问题:(1)A分子的立体构型是;从轨道重叠的方式看,B分子中的共价键类型有。(2)写出中反应的化学方程式:。(3)工业上,若输送Cl2的管道漏气,用A进行检验时可观察到大量白烟,同时有B生成,写出有关反应的化学方程式:。解析:元素Y在A、B、C、D、E中化合价依次递增,其中只有B为单质,则A中Y呈负价,C、D、E中呈正价,而气体D通入水中发生反应,生成C和E,此反应是氧化还原反应,结合工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制成E,综合考虑得出A、B、C、D、E分别是NH3、N2、NO、NO2、HNO3。答案:(1)三角锥形键和键(2)3NO2+H2O2HNO3+NO(3)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl