发布时间 : 星期三 文章高中化学第2章分子结构与性质第2节分子的立体构型(第1课时)形形色色的分子价层电子对互斥理论学业分层测更新完毕开始阅读c8eaf03d18e8b8f67c1cfad6195f312b3069eb12
形形色色的分子 价层电子对互斥理论
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列分子中,所有原子不可能共处于同一平面上的是( ) A.H2O C.CH2O
B.CO2 D.CH4
【解析】 H2O为V形分子、CO2为直线形分子、CH2O(甲醛)为平面形分子,而CH4为正四面体形分子,只有CH4分子中的所有原子不可能共处于同一平面上。
【答案】 D
2.下列分子的立体结构与水分子相似的是( ) A.CO2 C.PCl3
B.H2S D.SiCl4
【解析】 S与O同主族,两者形成的氢化物的立体结构相似,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。
【答案】 B
3.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是( ) A.NF3 C.BF3
-
B.CH3 D.H3O
++
-
【解析】 根据等电子原理,NF3、CH3、H3O的结构相似,均与NH3相同,即三角锥形;而BF3为平面三角形。
【答案】 C
4.下列分子中键角最大的是( ) A.H2O C.CH2O
B.CO2 D.NH3
【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,键角为120°;NH3为三角锥形,键角为107°。
【答案】 B
5.用VSEPR模型预测,下列分子中键角是120°的是( ) 【导学号:90990041】 A.C2H2 C.BF3
B.CH4 D.NH3
【解析】 根据VSEPR模型,C2H2分子为直线形,键角为180°;BF3分子为平面三角形,键角为120°;CH4分子为正四面体形,键角为109°28′;NH3分子为三角锥形,键角为107°。
1
【答案】 C
6.根据价层电子对互斥理论,判断H3O的空间结构是( ) A.三角锥形 C.平面正三角形
B.正四面体 D.变形四面体
+
1+
【解析】 在H3O中价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4,O原子中含有1对孤电子
2对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为三角锥形。
【答案】 A
7.用价层电子对互斥理论预测H2O和NO3的立体结构,两个结论都正确的是( ) A.直线形;三角锥形 C.直线形;平面三角形
B.V形;三角锥形 D.V形;平面三角形
-
1
【解析】 H2O分子的中心原子上的孤电子对数=(6-2×1)=2,因其σ键电子对数
21-
为2,故分子为V形结构;NO3的中心原子上的孤电子对数=(5+1-3×2)=0,因其σ键
2电子对数为3,则分子为平面三角形。
【答案】 D
8.下列离子的VSEPR模型与其立体构型一致的是( ) A.SO3 C.NO2
2-
-2-
B.ClO4 D.ClO3
-
-
【解析】 SO3中的价层电子对数为4,且含一对孤电子对,所以其VSEPR模型为四面体结构,而SO3立体构型为三角锥形,A项错误;ClO4中价层电子对数为4,不含孤电子对,所以其VSEPR模型与其立体构型一致,B项正确;NO2的价层电子对数为3,其中含有一对孤电子对,其VSEPR模型与其立体构型不一致,C项错误;ClO3的价层电子对数为4,也含有一对孤电子对,D项错误。
【答案】 B
9.下列说法中正确的是( )
A.NO2、SO2、BF3、NCl3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109°28′
-
-
2-
-
C.NH4的电子式为
+
,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
2
【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;NH3分子电子式为,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正确。
【答案】 D
10.有下列分子或离子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O,⑥NH4,⑦BF3,⑧SO2。 粒子的立体构型为直线形的有________;粒子的立体构型为V形的有________;粒子的立体构型为平面三角形的有________;粒子的立体构型为三角锥形的有________;粒子的立体构型为正四面体形的有________。
【解析】 中心原子上孤电子对数及粒子的空间构型如下表。
ABn AB2 AB3 AB4 AB2 AB3 AB2 1 2 0 中心原子孤电子对数 分子或离子 CS2 CH2O、BF3 NH4 SO2 PCl3、H3O H2S +++
+
分子或离子的立体构型 直线形 平面三角形 正四面体形 V形 三角锥形 V形 【答案】 ① ③⑧ ④⑦ ②⑤ ⑥ 11.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间构型。 ClO4________;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。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:
-
________________;
________________。
(3)按要求写出由第二周期非金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________。
3
【解析】 (1)ClO4是AB4型分子,成键电子对数是4,为四面体形。AlBr3是AB3型分子,成键电子对数是3,是平面三角形。(2)AB3型分子中,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。
【答案】 (1)四面体形 平面三角形 (2)CH3 CH3 (3)BF3 NF3 CF4
12.D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素,且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的立体构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题: 【导学号:90990042】
(1)Y的最高价氧化物的化学式为________。
(2)上述五种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是________,写出该元素的任意三种含氧酸的化学式:________________________。
(3)D和Y形成的化合物,其分子的空间构型为 ________。
(4)D和X形成的化合物,其化学键类型属________。
(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是________,此产物与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是______________________________________________________
________________________________________________________________________。 【解析】 周期表前20号元素中,最简氢化物的立体构型为正四面体的是CH4和SiH4,故D是C、X为Si,由此推知E为N、Y为S、Z为Cl。C和S形成的化合物为CS2,C的价电子对数为2,CS2为直线形。C和Si之间形成共价键,化学式为SiC。
【答案】 (1)SO3 (2)Cl HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写三种酸) (3)直线形 (4)共价键
(5)Mg3N2 Mg3N2+8H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3·H2O
[能力提升]
13.下列对应关系不正确的是( )
选项 中心原子所在族 分子通式 立体构型 A ⅣA AB4 正四面体形 B ⅤA AB3 平面三角形 C ⅣA AB2 直线形 D ⅥA AB2 V形 +
-
+
-
-
【解析】 当中心原子在ⅤA族,AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族,AB4分子是正四面体形,AB2分子是直线形。当中心原子在ⅥA族,AB2是V形。
【答案】 B
14.在白磷分子中,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
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