新教材高中化學(xué)基礎(chǔ)練6分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定多樣的分子空間結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)互斥模型（含解析）新人教版選擇性

分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定多樣的分子空間結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)互斥模型(建議用時(shí)：40分鐘)[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，下列有關(guān)H2O2的說法正確的是()A．是直線形分子B．是三角錐形分子C．氧原子有1對(duì)孤電子對(duì)D．氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4D[H2O2中的每個(gè)氧原子有6個(gè)價(jià)電子，形成了2個(gè)σ鍵，故還有4個(gè)電子沒有成鍵，孤電子對(duì)數(shù)為2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；以氧為中心的三個(gè)原子呈V形結(jié)構(gòu)，H2O2中相當(dāng)于有兩個(gè)V形結(jié)構(gòu)，故不可能是直線形或三角錐形分子，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A．鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形B．鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形C．鍵角為60°的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是正四面體形D．鍵角為90°～109°28′之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形B[鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形，例如CO2分子是直線形分子，A正確；苯分子的鍵角為120°，但其空間結(jié)構(gòu)是平面正六邊形，B錯(cuò)誤；白磷分子的鍵角為60°，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，C正確；水分子的鍵角為105°，空間結(jié)構(gòu)為V形，D正確。]3．下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形的是()A．NOeq\o\al(－,3)B．H3O＋C．SOeq\o\al(2－,3)D．SiH4A[NOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，A項(xiàng)符合題意；H3O＋的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B項(xiàng)不符合題意；SOeq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，C項(xiàng)不符合題意；SiH4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，D項(xiàng)不符合題意。]4．下列物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型和分子空間結(jié)構(gòu)皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和SiCl4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4ClB[CO2和SO2都只含有共價(jià)鍵，但CO2為直線形分子，SO2為V形分子，A項(xiàng)不符合題意；CH4和SiCl4都只含有共價(jià)鍵，且分子空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形，B項(xiàng)符合題意；BF3和PH3都只含有共價(jià)鍵，但BF3的分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，PH3的分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，C項(xiàng)不符合題意；HCl只含共價(jià)鍵，NH4Cl含有離子鍵和共價(jià)鍵，D項(xiàng)不符合題意。]5．下列分子或離子中，中心原子含有2個(gè)孤電子對(duì)的是()A．SO2B．CHeq\o\al(－,3)C．NHeq\o\al(＋,4)D．H2SD[SO2的中心原子為S原子，其孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(6－2×2)＝1，A不符合題意；CHeq\o\al(－,3)的中心原子為C原子，其孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(4－3×1＋1)＝1，B不符合題意；NHeq\o\al(＋,4)的中心原子為N原子，其孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(5－4×1－1)＝0，C不符合題意；H2S的中心原子為S原子，其孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(1,2)×(6－2×1)＝2，D符合題意。]6．下列粒子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)正確的是(用“·”標(biāo)記的原子為中心原子)()A．CH44 B．CO21C．BF32 D．SO32A[CH4的中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，A正確；CO2的中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(4－2×2,2)＝2，B錯(cuò)誤；BF3的中心原子B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(3－3×1,2)＝3，C錯(cuò)誤；SO3的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(6－3×2,2)＝3，D錯(cuò)誤。]7．下列關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是()A．VSEPR模型可用來預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)B．分子中價(jià)電子對(duì)相互排斥決定了分子的空間結(jié)構(gòu)C．中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥D．分子中鍵角越大，價(jià)電子對(duì)相互排斥力越大，分子越穩(wěn)定D[VSEPR模型可用來預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)，注意實(shí)際空間結(jié)構(gòu)要去掉孤電子對(duì)，A正確；空間結(jié)構(gòu)與價(jià)電子對(duì)相互排斥有關(guān)，所以分子中價(jià)電子對(duì)相互排斥決定了分子的空間結(jié)構(gòu)，B正確；中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與互相排斥，且孤電子對(duì)間的排斥力＞孤電子對(duì)和成對(duì)電子對(duì)間的排斥力，C正確；分子的穩(wěn)定性與鍵角沒有關(guān)系，D不正確。]8．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型，判斷下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)不是三角錐形的是()A．PCl3 B．HCHOC．H3O＋ D．PH3B[價(jià)層電子對(duì)互斥模型的計(jì)算公式：價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵數(shù)＋eq\f(1,2)(a－xb)，其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，據(jù)此分析判斷。PCl3中，中心原子為P原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以PCl3的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，故A不符合題意；HCHO中，中心原子為C原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(4－2×1—1×2)＝3，且不含孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)是平面三角形，故B符合題意；H3O＋中，中心原子為O原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(6－1－3×1)＝4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，故C不符合題意；PH3中，中心原子為P原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，故D不符合題意。]9．用價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)也能用來推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是()A．SO2是直線形分子B．SO3是三角錐形分子C．BF3的鍵角為120°D．PCl3是平面三角形分子C[SO2的中心原子為S原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(1,2)×(6－2×2)＝3，含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以SO2為V形分子，A錯(cuò)誤；SO3的中心原子為S原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(6－3×2)＝3，不含孤電子對(duì)，SO3是平面三角形分子，B錯(cuò)誤；BF3的中心原子為B原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，不含孤電子對(duì)，BF3是平面三角形分子，鍵角為120°，C正確；PCl3的中心原子為P原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以PCl3是三角錐形分子，D錯(cuò)誤。]10．已知CH4中C—H間的鍵角為109°28′，NH3中N—H間的鍵角為107°，H2O中O—H間的鍵角為105°，則下列說法中正確的是()A．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力B．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力小于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力C．孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力等于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力D．題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力和成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力之間的大小關(guān)系A(chǔ)[電子對(duì)間排斥力的大小順序?yàn)楣码娮訉?duì)與孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)，恰好可以解釋上述分子的鍵角大小關(guān)系。][拓展培優(yōu)練]11．(雙選)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型，判斷下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)正確的是()選項(xiàng)分子式價(jià)層電子對(duì)互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)AAsCl3四面體形三角錐形BHCHO平面三角形三角錐形CNF3四面體形平面三角形DNHeq\o\al(＋,4)正四面體形正四面體形AD[AsCl3的中心原子為As，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形，含有1個(gè)孤電子對(duì)，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，A正確；甲醛(HCHO)的中心原子為C，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3(有1個(gè)雙鍵)，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為平面三角形，沒有孤電子對(duì)，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，B錯(cuò)誤；NF3的中心原子為N，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形，含有1個(gè)孤電子對(duì)，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，C錯(cuò)誤；NHeq\o\al(＋,4)的中心原子為N，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為正四面體形，沒有孤電子對(duì)，離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，D正確。]12．下列說法正確的是()A．NO2、BF3、NCl3分子中原子的最外層電子都不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C．NHeq\o\al(＋,4)的電子式為，呈平面正方形D．NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，它對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較強(qiáng)D[NCl3中原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；P4和CH4都是正四面體形分子，但二者分子內(nèi)共價(jià)鍵的排列方式不同，P4的鍵角是60°，CH4的鍵角是109°28′，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NHeq\o\al(＋,4)呈正四面體形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；分子中，孤電子對(duì)—成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)的排斥力，而NH3中N上有1對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，它對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較強(qiáng)，D項(xiàng)正確。]13．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關(guān)敘述正確的是()A．若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形B．若AB3分子中的價(jià)電子個(gè)數(shù)為24個(gè)，則AB3分子可能為平面正三角形C．若為A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形D．若AB3分子為三角錐形，則AB3分子一定為NH3B[A項(xiàng)，若為PCl3，則分子為三角錐形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，BCl3滿足要求，其分子為平面正三角形，正確；C項(xiàng)，若分子為SO3，則為平面正三角形，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，分子不一定為NH3，也可能為NF3等，錯(cuò)誤。]14．(1)硫化氫(H2S)分子中，兩個(gè)H—S的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(2)二硫化碳(CS2)分子中，兩個(gè)C=S的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為________。(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是________。a．兩個(gè)鍵之間的夾角為109°28′b．C—H為極性共價(jià)鍵c．4個(gè)C—H的鍵能、鍵長(zhǎng)都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)[解析](1)、(2)中可由鍵角直接判斷分子的空間結(jié)構(gòu)。(3)五原子分子CH4可能有平面四邊形和正四面體兩種空間結(jié)構(gòu)，不管為哪種，b、c兩項(xiàng)都成立；若為前者，則鍵角為90°，CH2Cl2有兩種：和；若為后者，則鍵角為109°28′，CH2Cl2只有一種。[答案](1)V形(2)直線形(3)ad15．(1)利用VSEPR模型推測(cè)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)：ClOeq\o\al(－,3)________；AlBr3(共價(jià)分子)________。(2)有兩種活性反應(yīng)中間體，它們的粒子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種粒子的球棍模型，寫出相應(yīng)的化學(xué)式：________；________。(3)按要求寫出由第二周期非金屬元素的原子構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。平面形分子________；三角錐形分子________；四面體形分子________。[解析](1)ClOeq\o\al(－,3)是AB3型離子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，孤電子對(duì)數(shù)是1，為三角錐形。AlBr3是AB3型分子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，孤電子對(duì)數(shù)為0，是平面三角形。(2)AB3型分子或離子中，中心原子無孤電子對(duì)的呈平面三角形，有一個(gè)孤電子對(duì)的呈三角錐形，所以分別是CHeq\o\al(＋,3)、CHeq\o\al(－,3)。(3)由第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子中，呈三角錐形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面體形的是CF4。[答案](1)三角錐形平面三角形(2)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)(3)BF3NF3CF416．20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對(duì)互斥模型(簡(jiǎn)稱VSEPR模型)，用于預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子空間結(jié)構(gòu)。其要點(diǎn)可以概括：Ⅰ．用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(duì)(稱為孤電子對(duì))，(n＋m)稱為價(jià)層電子對(duì)數(shù)。分子中的價(jià)層電子對(duì)總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；Ⅱ．分子的空間結(jié)構(gòu)是指分子中的原子在空間中的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對(duì)；Ⅲ．分子中價(jià)層電子對(duì)之間的斥力主要順序?yàn)棰。码娮訉?duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與共用電子對(duì)之間的斥力>共用電子對(duì)之間的斥力；ⅱ．雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ．X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對(duì)之間的斥力越強(qiáng)；ⅳ．其他。請(qǐng)仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問題：(1)根據(jù)要點(diǎn)Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚簄＋m2________VSEPR理想模型______正四面體形價(jià)層電子對(duì)之間的理想鍵角______109°28′(2)請(qǐng)用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因：________________________________________________________________________。(3)H2O分子的空間構(gòu)型為________，請(qǐng)你預(yù)測(cè)水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________