2019_2020学年高中化学第2章分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论练习新人教版选修3.doc

第1课时　价层电子对互斥理论
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一、选择题
1．有关价层电子对互斥理论的描述正确的是(　　)
A．价层电子对就是σ键电子对
B．孤电子对数可以直接由分子式来确定
C．分子的立体构型是价层电子对互斥的结果
D．孤电子对数等于π键数
解析：选C　价层电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其需要由中心原子价电子数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数来计算得出，A、B、D项错误。
2．硒(Se)是第ⅥA族元素，则SeS3的分子立体构型是(　　)
A．正四面体形 B．V形
C．三角锥形 D．平面三角形
解析：选D　SeS3中的Se原子呈＋6价，Se原子的价层电子对全部用于形成共价键，Se周围有3个硫原子，故其分子立体构型为平面三角形，D项正确。
3．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是(　　)
A．H2O B．BeCl2
C．CH4 D．PCl3
解析：选D　中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)，经计算知，选项中原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。
4．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，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；平面三角形 D．V形；平面三角形
解析：选D　在H2S中，其中心原子S与H成键后，还有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形结构。在BF3中，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3为平面三角形。
5．下列离子的VSEPR模型与其立体构型一致的是(　　)
A．SO B．ClO
C．NO D．ClO
解析：选B　SO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SO立体构型为三角锥形，A错误；ClO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正确；NO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错误；ClO的价层电子对数为4，也含有一对孤电子对，D错误。
6．下列说法中正确的是(　　)
A．NO2、BF3、NCl3分子中原子的最外层电子都不满足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′
C．NH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
解析：选D　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为正四面体形分子，但其键角为60°，B错误；NH为正四面体形结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键的孤电子对，由于孤电子对对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。
7．已知CH4中C—H键间的键角为109°28′，NH3中N—H键间的键角为107°，H2O中O—H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是(　　)
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
解析：选A　电子对间排斥力的大小顺序为孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对，恰好可以解释上述分子的键角大小关系。
8．以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是(　　)
①CH4　②SiCl4　③CH3Cl　④P4　⑤SO
A．①②④ B．①②③④⑤
C．①② D．①②⑤
解析：选D　在CH4和SiCl4中，中心原子价层电子对数均为4，且没有孤电子对，4个氢原子和4个氯原子在空间呈正四面体形排列，且键角为109°28′；CH3Cl可看成CH4中一个氢原子被一个氯原子替换，由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，故CH3Cl的立体构型不是正四面体形；P4是正四面体结构，但键角为60°；SO中，S原子价层电子对数为4，没有孤电子对，SO为正四面体形，键角为109°28′。
9．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是(　　)
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
解析：选D　H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误，D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。
10．下列各组分子的立体构型名称相同的是(　　)
A．SnCl2、BeCl2 B．BF3、NH3
C．CCl4、SiF4 D．CS2、OF2
解析：选C　先确定分子的价层电子对数、孤电子对数后再确定分子的立体构型。

σ键电子对数
孤电子对数
价层电子对数
分子立体构型名称
SnCl2
2
×(4－2×1)＝1
3
V形
BeCl2
2
×(2－2×1)＝0
2
直线形
BF3
3
×(3－3×1)＝0
3
平面三角形
NH3
3
×(5－3×1)＝1
4
三角锥形
CCl4
4
×(4－4×1)＝0
4
正四面体形
SiF4
4
×(4－4×1)＝0
4
正四面体形
CS2
2
×(4－2×2)＝0
2
直线形
OF2
2
×(6－2×1)＝2
4
V形
11．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是(　　)
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
解析：选C　SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，A错误； BF3键角为120°，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B错误；COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子，键角是120°，C正确； PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，D错误。
12．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是(　　)
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形
B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形
C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3
解析：选B　A项，若为PCl3，则分子为三角锥形，错误；B项，BCl3满足要求，其分子为平面正三角形，正确；C项，若分子为SO3，则为平面正三角形，错误；D项，分子不一定为NH3，也可能为NF3等，错误。
二、非选择题
13．有下列分子或离子：①CS2，②PCl3，③H2S，④CH2O，⑤H3O＋，⑥NH，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：题述物质中中心原子上孤电子对数及粒子的立体构型如下表。
ABn
中心原子孤电子对数
分子或离子
分子或离子的立体构型
AB2
0
CS2
直线形
AB3
CH2O、BF3
平面三角形
AB4
NH
正四面体形
AB2
1
SO2
V形
AB3
PCl3、H3O＋
三角锥形
AB2
2
H2S
V形
答案：①　③⑧　④⑦　②⑤　⑥
14．(1)利用VSEPR理论推断分子或离子的立体构型。
ClO________；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________。
解析：(1)ClO是AB3型离子，价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形。AlBr3是AB3型分子，价层电子对数是3，孤电子对数为0，是平面三角形。(2)AB3型分子或离子中，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CH、CH。(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)三角锥形　平面三角形　(2)CH　CH　(3)BF3　NF3　CF4
15．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：
(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，其分子的立体构型为_______________________
________________________________________________________________。
(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形的是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
16．价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。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。
(1)请填写下表：
n＋m
2

VSEPR理想模型名称

正四面体形
价层电子对之间的理想键角

109°28′
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：___________。
(3)用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的立体构型：
分子或离子
PbCl2
PF3Cl2
ClO
立体构型名称

解析：(1)当n＋m＝4时VSEPR模型为正四面体形，其键角是109°28′，当n＋m＝2时，VSEPR模型为直线形，其键角是180°。(2)CO2分子中，n＋m＝2，故为直线形。(3)PbCl2中中心原子Pb的孤电子对数是×(4－2×1)＝1，所以是V形结构；PF3Cl2分子中价层电子对数＝5＋0＝5，所以PF3Cl2的立体构型为三角双锥形；ClO中价层电子对数＝4＋×[7＋1－(4×2)]＝4，且不含孤电子对，为正四面体形结构。
答案：(1)
n＋m
2
4
VSEPR理想模型名称
直线形
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
180°
109°28′
(2)CO2属AX2E0型分子，n＋m＝2，故为直线形
(3)
分子或离子
PbCl2
PF3Cl2
ClO
立体构型名称
V形
三角双锥形
正四面体形

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