1、第一课时分子结构的测定和多样性价层电子对互斥模型课后篇素养形成必备知识基础练1.设H+的质荷比为,某有机化合物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机化合物可能是() A.甲醇(CH3OH)B.甲烷C.丙烷D.乙烯答案B解析从题图中可看出其右边最高质荷比为16,是H+质荷比的16倍,即其相对分子质量为16,该有机物为甲烷。2.下列分子的空间结构与水分子相似的是()A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl4答案B解析H2S与H2O分子的空间结构相似,均为V形分子;而CO2为直线形分子、PCl3为三角锥形分子、SiCl4为正四面体形分子。3.下列
2、分子中键角最大的是()A.H2OB.CO2C.CH2OD.NH3答案B解析H2O分子为V形,键角为105;CO2分子为直线形,键角为180;CH2O分子为平面三角形,键角约为120;NH3分子为三角锥形,键角为107。4.用价层电子对互斥模型推测SO3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SO3分子的中心原子S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S原子上没有孤电子对,故SO3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;三角锥形C.直线形;平
3、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,故分子为V形结构;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N的空间结构为平面三角形。6.(1)利用VSEPR模型推断下列分子或离子的空间结构。P;CS2;AlBr3(共价分子)。(2)有两种化学反应的活性中间体粒子,这两种粒子均含有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原子构成的中性分子的分子式。平面三角形分子,三角锥形分子,正四面体形分子。答案(1)正四面体形直线形平面三
4、角形(2)CC(3)BF3NF3CF4关键能力提升练7.在白磷分子(P4)中,四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上,结合有关P原子的成键特点,下列有关白磷分子的说法正确的是()A.白磷分子中的键角为10928B.分子中共有4对共用电子对C.白磷分子中的键角为60D.分子中有6对孤电子对答案C解析根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合,从而形成正四面体结构,所以键角为60,分子中共有6个共价单键(即6对共用电子对),4对孤电子对。8.下列分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是()BeCl2CH4NH3CH2OSO2H2SCNA.B.C.D.答案D解析根据孤
5、电子对数=(a-xb),可以计算出各微粒中心原子上的孤电子对数分别为0、0、1、0、1、2、0、0,故含有一对孤电子对的是。9.已知在CH4分子中CH间的键角为10928,NH3分子中NH间的键角为107,H2O分子中OH间的键角为105,则下列说法正确的是()A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系答案A解析孤电子对与成键电子对间的斥力大于
6、成键电子对与成键电子对间的斥力,孤电子对对成键电子对的排斥导致分子中的键角变小,A项正确。10.实验测得BH3为平面三角形(键角均为120),NH3为三角锥形(键角为107),推断:甲基,甲基碳正离子(C),甲基碳负离子(C)的键角相对大小顺序为()A.B.C.D.=答案A解析甲基(CH3)含有3个键,1个孤电子,VSEPR模型为正四面体,粒子空间结构为三角锥形结构,由于孤电子的影响小于孤电子对,故键角大于107小于120;甲基碳正离子(C)含有3个键,没有孤电子对,VSEPR模型为正三角形,该微粒为平面三角形结构,键角为120;甲基碳负离子(C)含有3个键,1对孤电子对,VSEPR模型为正四
7、面体形,该微粒为三角锥形结构,键角约为107,故选A。11.(双选)下列说法正确的是()A.NCl3分子中所有原子均满足8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体结构且键角都为10928C.N的电子式为H+,呈平面正方形结构D.NH3分子中有1对孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强答案AD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正确;P4为正四面体形,但其键角为60,B错误;N为正四面体形而非平面正方形,C错误;NH3分子的电子式为H,有1对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,使其键角为107,分子呈三角锥形,D正确。12.(1)俗称光气的氯代甲酰氯分子(C
8、OCl2)的空间结构为平面三角形,但CCl与CO之间的夹角为124.3;CCl与CCl之间的夹角为111.4,解释其原因:。(2)氮可以形成多种离子,如N3-、N、N、N2、N2等,已知N2与N2是由中性分子结合质子形成的,类似于N,因此有类似于N的性质。预测下列微粒的空间结构:N:,:。N2的结构式为。答案(1)CO与CCl之间电子对的排斥作用强于CCl与CCl之间电子对的排斥作用(2)V形直线形2+解析(1)COCl2的中心原子的价层电子对数为3+(4-21-12)=3,成键电子对数=3,孤电子对数=0,所以COCl2为平面三角形分子,但由于CO与CCl之间电子对的排斥作用强于CCl与CC
9、l之间电子对的排斥作用,所以使CO与CCl之间的夹角增大(120),使CCl与CCl之间夹角减小(孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对之间的斥力;.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键角的大小范围并解释原因:。(4)SO2C
10、l2和SO2F2都属于AXnEm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键角(填“”或“=”)SO2F2分子中FSF键角。(5)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(当n+m=6时,VSEPR理想模型为正八面体)。分子或离子PbCl2XeF4SnCPF3Cl2HgC空间结构答案(1)4直线形180(2)根据AXnEm模型,CO2分子中n+m=2,故为直线形(3)V形水分子符合AXnEm模型,H2O分子中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1
11、0928。根据题目信息-,应有HOH键角(5)分子或离子PbCl2XeF4SnCPF3Cl2HgC空间结构V形平面正方形正八面体形三角双锥形正四面体形解析(1)因为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,故当价层电子对数为2时,两者理想键角为180,分子呈直线形。当价层电子对数为4时,理想键角为10928,分子呈正四面体形。(2)CO2分子中C原子的最外层电子都参与成键,没有孤电子对,故CO2符合AXnEm模型,故在AXnEm模型中,n+m=2,故为直线形。(3)在水分子中,O原子上含有2对孤电子对,故H2O分子的空间结构为V形;由于H2O分子符合模型AXnEm中n+m=4,V
12、SEPR理想模型为正四面体,价层电子对之间的夹角均为10928;根据题目信息-,应有HOH键角10928,实际键角为105。(4)SO2Cl2和SO2F2都符合模型AXnEm中n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体形,而SCl和SF都是单键,且F原子的得电子能力要强于Cl原子,根据题目信息-可知,SO2Cl2分子中ClSCl键角大于SO2F2分子中FSF键角。(5)PbCl2符合AXnEm模型中n+m=3,VSEPR理想模型为平面三角形,故该分子空间结构为V形;XeF4符合AXnEm模型中n+m=6,VSEPR理想模型为正八面体,由于Xe原子有2个孤电子对,故该分子空间结构为平面正方形;由于Sn的最外层电子全部参与成键,故SnC符合AXnEm,VSEPR理想模型为正八面体,该离子的空间结构也为正八面体;P原子的最外层电子都参与成键,没有孤电子对,PF3Cl2符合AXnEm,VSEPR理想模型为三角双锥形,故该分子也为三角双锥形;Hg原子没有孤电子对,HgC符合AXnEm,VSEPR理想模型为正四面体形,故该离子的空间结构为正四面体形。
