1、价层电子对互斥模型和等电子原理(建议用时：40分钟)基础过关练1根据价层电子对互斥理论，中心原子杂化轨道类型为sp2的微粒为()ACH3ClBSOCNF3DCODCH3Cl中C形成4个键，孤电子对数(441)0，价层电子对个数404，中心C原子为sp3杂化，A错误；SO中的S形成3个 键，孤电子对数(6223)1，价层电子对个数314，则中心原子S杂化类型是sp3，B错误；NF3分子中N形成3个键，孤电子对数 (531)1，价层电子对个数314，中心原子N原子杂化类型分别为sp3，C错误；CO中C形成3个键，孤电子对数(4232)0，价层电子对个数303，中心原子C原子杂化类型分别为sp2，D
2、正确。2二氧化硫虽然是形成酸雨的主要物质，但对食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果，也是制取硫酸重要的原料气；实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取少量二氧化硫；已知二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H197 kJ/mol。下列有关二氧化硫的说法正确的是()ASO3的空间结构为平面三角形BSO2与H2O能形成分子间氢键CSO2的水溶液不能导电DSO2制取SO3利用了SO2的氧化性ASO3价层电子对数为303，其空间结构为平面三角形，故A正确；SO2与H2O不能形成分子间氢键，分子间氢键必须是电负性大的原子与氢连接的氢与另外一
3、个电负性大的原子，故B错误；SO2的水溶液生成亚硫酸，亚硫酸电离出氢离子和亚硫酸氢根离子，因此能导电，故C错误；SO2制取SO3，化合价升高，失去电子，利用了SO2的还原性，故D错误。3多巴胺是一种抗休克的药物，其合成路线中的前两步反应如图。下列说法正确的是()甲乙丙A甲分子中碳原子轨道杂化类型只有sp2B乙物质中不存在分子间氢键C丙分子中所有的碳原子可能共平面D乙、丙分子可用FeCl3溶液鉴别C苯环、醛基碳原子为sp2杂化，甲基的C为sp3杂化，故A错误；乙物质中N和H之间可以形成分子间氢键，故B错误；苯环的碳原子在同一平面上，双键两端在同一平面，甲氧基相当于取代苯环上的氢原子，分子中所有的
4、碳原子可能共平面，故C正确；乙、丙均含有酚羟基，均能与FeCl3溶液发生显色反应，故D错误。4有机化学试剂氨基氰(如图所示)常用于制备磺胺类药物、抗癌药等。下列有关氨基氰说法不正确的是()A键长：CN大于CNB分子中所有原子不共面C氨基氰的水溶性较好D碳为 sp 杂化，氨基氮为sp2 杂化DCN为单键，CN为三键，结合更加牢固，键长则更短，故键长：CN大于CN，故A正确；氨基氰分子中氨基氮原子与周围的两个H原子和一个C原子，构成三角锥型，则分子中所有原子不共面，故B正确；氨基氰中含有氨基，氨基是亲水基团，其水溶性较好，故C正确；氨基氰中碳原子价电子对数为22，为sp杂化，氨基氮中氮原子价电子对
5、数为34，为 sp3 杂化，故D错误。5H是“裸露”的质子，半径很小，H2O易吸引H生成水合氢离子(H3O)。下列对上述过程的描述不合理的是()A氧原子的杂化类型未发生改变BH2O与H3O的价层电子对数未发生改变CH2O与H3O的电子总数未发生改变DHOH的键角未发生改变DH2O的价层电子对数为224，杂化类型sp3，分子构型为V形；H3O的价层电子对数为314，杂化类型sp3，分子构型为三角锥型。O原子为中心原子，其杂化类型都是sp3杂化，A不符合题意；价层电子对数都为4，B不符合题意；H是“裸露”的质子，核外无电子，故H2O与H3O的电子总数未发生改变，C不符合题意；H2O分子构型为V形，
6、H3O分子构型为三角锥型，故键角不同，D符合题意。6下列微粒中，与SO3空间结构最相似的是()ABF3BSOCNH3DCH2OA利用价层电子对互斥理论可知SO3的中心原子价层电子对数33对，无孤电子对，所以SO3空间结构为平面三角形。BF3的中心原子价层电子对数33对，无孤电子对，所以BF3的空间结构为平面三角形，故A正确；SO的中心原子价层电子对数34对，有一个孤电子对，空间结构为三角锥型，故B错误；NH3的中心原子价层电子对数34对，有一个孤电子对，空间结构为三角锥型，故C错误；CH2O中心原子价层电子对数33对，无孤电子对，空间结构为平面三角形，但因为形成的三条键不完全一样，故与SO3空
7、间结构不是最相似，故D错误。7下列分子或离子中，价层电子对分布几何构型与分子或离子的空间结构名称不一致的是()ACS2BNF3CCODPOB当中心原子不存在孤电子对时，分子或离子的价层电子对分布几何构型与空间结构一致。CS2中C原子的孤电子对数0，故A不选；NF3中N原子的孤电子对数1，故B选；CO中C原子的孤电子对数0，故C不选；PO中P原子的孤电子对数0，故D不选。8(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中键和键的个数比为_，中心原子的杂化方式为_。(2)AlH中，Al原子的轨道杂化方式为_；列举与AlH空间结构相同的一种粒子：_。(3)用价层电子对互斥理论推断Sn
8、Br2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为_，SnBr2分子中BrSnBr的键角_120(填“”“”或“”)。解析(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，则其结构式应为，单键均为键，双键中有一个键一个键，所以COCl2分子中键和键的个数比为31；中心C原子的价层电子对数为33，所以杂化方式为sp2。(2)AlH中，Al原子的孤电子对数为0，杂化轨道数目404，Al原子杂化方式为sp3，互为等电子体的微粒空间结构相同，与AlH空间结构相同的离子，可以用C原子替换Al原子则不带电荷：CH4，可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子：NH。(3)SnBr2分子中Sn原子价层电子对个数23，所以S
9、n原子的轨道杂化方式为sp2杂化，且含有一个孤电子对，所以该分子为V形分子，孤电子对对成键电子对排斥作用较大，所以其键角小于120。答案(1)31sp2(2)sp3CH4、NH(3)sp29(1)H2S的键角_H2Se的键角(填“”“”“”)。(2)甲醇(CH3OH)在Cu催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子内键与键个数之比为_。甲醇分子内的OCH键角_(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。(3)根据等电子体原理判断N空间结构为_。(4)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2，ClO中心原子的杂化形式为_、空间结构是_。解析(1)S的电负性强于Se，
10、且S的原子半径小于Se，使得成键电子对之间的斥力增大，即键角增大，因此H2S的键角大于H2Se。(2)甲醛的结构式为，甲醛中键与键个数之比为31；甲醇中碳原子的杂化方式为sp3，分子构型为四面体形，分子内OCH键角接近10928，甲醛中碳原子杂化方式为sp2，分子构型为平面三角形，分子内OCH键角接近120，得出甲醇分子内的OCH键角小于甲醛分子内的OCH键角。(3)N与CO2互为等电子体，CO2为直线形，N空间结构也为直线形。(4)ClO中心原子氯原子有3个键，孤电子对数为1，即氯原子的杂化类型为sp3；空间结构为三角锥型。答案(1)(2)31小于(3)直线形(4)sp3三角锥型拓展培优练1
11、0As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3，下列说法正确的是()AAsCl3空间结构为平面正三角形BLiAlH4为共价化合物CAs2O3分子中As原子的杂化方式为sp3DAsH3分子键角大于10928CAsCl3中As原子上的孤电子对数为(531)1，键电子对数为3，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，略去VSEPR模型中中心原子上的孤电子对，则AsCl3空间结构为三角锥型，故A错误；LiAlH4由Li和AlH构成，属于离子化合物，故B错误；As2O3分子中As原子形成3个键，As原子上有1对孤电子对，故As原
12、子的杂化方式为sp3，故C正确；AsH3中As原子上的孤电子对数为(531)1，键电子对数为3，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，由于孤电子对有较大的斥力，故 AsH3分子键角小于10928，故D错误。11下列叙述中错误的是()A气态SO3和SO2中心原子的孤电子对数目相等B某晶体不导电，熔融状态能导电，可以较充分说明该晶体是离子晶体CH2O分子与H结合成H3O，O原子的杂化类型未发生改变DSO空间结构为正四面体型A通过公式计算中心原子的孤电子对数SO30，SO21，所以二者的孤电子对数目不相等，故A错误；离子晶体是电解质，晶体不能导电，但水溶液或熔融状态下能导电，因此，某晶体不导电
13、，熔融状态能导电，可以较充分说明该晶体是离子晶体，故B正确；H2O分子与H结合成H3O，结合前后O原子的杂化类型都为sp3杂化，故C正确；SO中心原子S提供6个电子，O不提供，得到两个电子，所以电子数为8，孤电子对数为4，空间结构为正四面体型，故D正确。12根据价层电子对互斥理论判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的是()ASO3和NOBNH3和NOCBF3和CH4DH2O和PCl3ASO3中心原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形；NO中心原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形，A正确；NH3为三角锥结构；NO中心原子价层电子数为3,1对孤电子对，为V型，B错误；BF3中心
14、原子价层电子数为3，没有孤电子对，为平面三角形；CH4中心原子价层电子数为4，没有孤电子对，为正四面体，C错误；H2O中心原子价层电子数为4,2对孤电子对，为V型，PCl3中心原子价层电子数为3,1对孤电子对，三角锥结构，D错误。13下列说法正确的是()A凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体型BP4和CH4都是正四面体型分子且键角都为10928CNH3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D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键C通过sp3杂化形成的中性分子，分子中价层电子对数是4，若不含孤电子对，如CH4或CF4，分子为正四面体结构
15、；分子中价层电子对数是4，若含有一个孤电子对，如NH3或NF3，分子为三角锥型结构；分子中价层电子对数是4，若含有两个孤电子对，如H2O，分子为V形结构，故A错误；P4的空间结构为正四面体，体中心无原子，键角是60，故B错误；NH3分子中N原子价层电子对数3(531)4，有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，分子呈三角锥型，故C正确；AB3型的共价化合物，其中心原子A不一定采用sp3杂化轨道成键，如BF3中B原子价层电子对数3(331)3，B采用sp2杂化，故D错误。14下列说法不正确的是()ANH与H3O中心原子的价层电子对数相同BBF3中硼原子的杂化类型与苯中碳原子的杂化类型
16、相同CSO2和O3互为等电子体，但两者具有不同的化学性质DClO、ClO、ClO的氯原子都采取sp3杂化，离子中相邻两个ClO键间键角依次减小DNH中中心N原子的孤电子对数为0、价层电子对数为044；H3O中中心O原子的孤电子对数为1、价层电子对数为134，故A不选； BF3中中心B原子上没有孤电子对、价层电子对数为033，属于sp2杂化；苯分子中碳原子上无孤电子对，价层电子对数为033，属于sp2杂化，故B不选；SO2和O3互为等电子体，价电子数都为18，具有相似的结构，但化学性质不同，二氧化硫以还原性为主，而臭氧具有氧化性，故C不选；ClO、ClO、ClO中价层电子对数都为4，所以都采用s
17、p3杂化，且孤电子对数分别为2、1、0，则离子中相邻两个ClO键间键角依次增大，故D错误。15现有下列微粒：CH4；CH2=CH2；CHCH；NH3；NH；BF3；P4；H2O；H2O2。填写下列空白(填序号)：(1)空间结构为正四面体型的是_。(2)中心原子轨道为sp3杂化的是_，为sp2杂化的是_，为sp杂化的是_。(3)所有原子共平面(含共直线)的是_，共直线的是_。(4)互为等电子体的一组是_。解析CH4中C原子杂化轨道数键数孤电子对数404，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体型；CH2=CH2中C原子杂化轨道数键数孤电子对数303，所以采取sp2杂化，空间结构为平面形；CHCH中
18、C原子杂化轨道数键数孤电子对数202，所以采取sp杂化，空间结构为直线形；NH3中N原子杂化轨道数键数孤电子对数314，所以采取sp3杂化，空间结构为三角锥型；NH中N原子杂化轨道数键数孤电子对数314，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体型；BF3中B原子杂化轨道数键数孤电子对数303，所以采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；P4中P原子杂化轨道数键数孤电子对数314，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体型；H2O中O原子杂化轨道数键数孤电子对数224，所以采取sp3杂化，空间结构为V形；H2O2中O原子杂化轨道数键数孤电子对数224，所以采取sp3杂化，空间结构为二面角结构，两个H原
19、子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。答案(1)(2)(3)(4)16(1)利用价层电子对分布几何构型推断分子或离子的空间结构。PO_；CS2_；BCl3_。(2)有两种活性反应中间体粒子(带电荷)，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式并判断碳原子的杂化方式。_、_。_、_。(3)BF3和NF3都是四原子分子，BF3的中心原子是_(填元素符号，下同)，NF3的中心原子是_；BF3分子的空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥型，其原因是_。解析(1)PO属于AB4型，成键电子对数是4，孤电子对数为0，呈正四面体型；CS2
20、属于AB2型，成键电子对数是2，孤电子对数为0，呈直线形；BCl3属于AB3型，成键电子对数是3，孤电子对数为0，呈平面三角形。(2)对于AB3型分子，若中心原子无孤电子对，呈平面三角形；若有一对孤电子对，则呈三角锥型，所以题中两种模型表示的化学式及碳原子的杂化方式分别是CH、sp2杂化，CH、sp3杂化。(3)BF3分子的中心原子为B原子，其中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤电子对，呈平面三角形；而NF3分子的中心原子N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥型结构。答案(1)正四面体型直线形平面三角形(2)C
21、Hsp2杂化CHsp3杂化(3)BNBF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键，无孤电子对，呈平面三角形，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥型结构17砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。回答下列问题：(1)写出基态33As原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律，原子半径Ga_As，第一电离能Ga_As。(3)AsCl3分子的空间结构为_，其中As的杂化轨道类型为_。(4)GaAs的熔点为1 238 ，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_结合。解析(1) As原子核外有33个电子，根据构造原理书写As原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3。(2)同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族、第A族元素第一电离能大于其相邻元素，Ga位于第A族、As位于第A族，且二者位于同一周期，所以原子半径GaAs，第一电离能Ga(3)三角锥型sp3(4)共价晶体共价键