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跟踪练(25) 分子的空间结构
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列说法中正确的是( )
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道
C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
C 解析:PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对,采取sp3杂化,其空间结构为三角锥形,A错误;能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道,B错误;凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体,而分子的空间结构还与含有的孤电子对数有关,C正确;AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数有关,如BF3中B原子没有孤电子对,为平面三角形,NH3中N原子有1个孤电子对,为三角锥形,D错误。
2.用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,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.CH2O、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
C 解析: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Sn与Br形成2个σ键,还有一个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,B错误;CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形分子,D错误。
3.根据价层电子对互斥模型判断,下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是( )
A.SO B.ClO
C.NO D.ClO
B 解析:当中心原子无孤电子对时,VSEPR模型与空间结构一致。A项,SO的中心原子的孤电子对数=×(6+2-3×2)=1;B项,ClO的中心原子的孤电子对数=×(7+1-4×2)=0;C项,NO的中心原子的孤电子对数=×(5+1-2×2)=1;D项,ClO的中心原子的孤电子对数=×(7+1-3×2)=1。
4.下列分子中,中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中不含π键的是( )
A.CO2 B.BeCl2
C.BF3 D.HCN
B 解析:CO2分子中C原子采取sp杂化,为直线形分子,含有2个σ键和2个π键,A错误;BeCl2分子中Be原子采取sp杂化,为直线形分子,不含π键,B正确;BF3分子中B原子采取sp2杂化,为平面三角形结构,C错误;HCN分子中C原子采取sp杂化,为直线形分子,含有2个σ键和2个π键,D错误。
5.(2022·湖北卷)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为O===P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A.为非极性分子
B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出N2
D.分解产物NPO的电子式为
C 解析:磷酰三叠氮分子结构不对称,是极性分子,A错误;磷酰三叠氮分子含有三个P—N及一个P===O,则立体结构为四面体构型,B错误;磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出N2,C正确;NPO为共价化合物,其电子式为,D错误。
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种N离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
B 解析:由N的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp2杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为sp3杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;N中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确。
7.下列有关分子的空间结构的描述,不正确的是( )
A.直线形分子中键角最大,其键角为180°
B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C.键角的大小:CS2>NH3>H2O
D.分子的空间结构与其稳定性有关,椅式C6H12比船式C6H12稳定
B 解析:白磷(P4)是正四面体形分子,其键角为60°,B错误;分子的空间结构与其稳定性有关,椅式C6H12比船式C6H12稳定,D正确。
8.(2023·辽宁沈阳市郊联体联考)有X、Y两种活性反应中间体微粒,均含有1个碳原子和3个氢原子,其球棍模型如图所示:
下列说法错误的是( )
A.X的组成为CH
B.Y的组成为CH
C.X