内容正文:
微课时突破2 综合深化解重难(分子空间结构的判断与答题规范)
题型(一) 分子空间结构的判断
1.根据中心离子的杂化类型确定粒子的空间结构
2.判断分子或离子空间结构“三步骤”
第一步:确定中心原子的价层电子对数
第二步:确定价层电子对的空间结构
由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的空间结构。
第三步:分子或离子空间结构的确定
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子空间结构。
[典例] (1)(2022·河北等级考·节选)SnCl的空间结构为____________,其中心离子杂化方式为__________。
(2)(2021·山东等级考·节选)OF2分子的空间结构为__________;
(3)(2021·湖南等级考·节选)气态SiX4分子的空间结构是________;
(4)(2020·全国卷Ⅰ·节选)磷酸根离子的空间结构为________,其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________。
[解析] (1)Sn是ⅣA族元素,SnCl的中心离子Sn2+价层电子对数为3+=4,有一对孤电子对,中心离子是sp3杂化,SnCl的空间结构是三角锥形。
(2)根据VSEPR模型有2+=4,去掉2对孤电子对,知OF2分子的空间结构是V形。
(3)SiX4的中心原子Si周围的σ键电子对数=4+×(4-1×4)=4,无孤电子对,由VSEPR模型可知,其VSEPR模型与分子空间结构均为正四面体形。
(4)经过计算,PO中孤电子对数为=0,不含孤电子对,成键电子对数目为4,价层电子对数为4,因此其空间结构为正四面体形,P原子采用sp3杂化。
[答案] (1)三角锥形 sp3杂化
(2)V形
(3)正四面体形
(4)正四面体形 4 sp3
[全训题点考法]
1.(2022·辽宁等级考)下列符号表征或说法正确的是( )
A.H2S电离:H2S2H++S2-
B.Na位于元素周期表p区
C.CO空间结构:平面三角形
D.KOH电子式:
解析:选C H2S是二元弱酸,电离分步进行,其一级电离方程式为H2SH++HS-,A错误;基态Na原子的价层电子排布式是3s1,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B错误;CO中心碳原子的价层电子对数为3+×(4+2-3×2)=3,故其空间结构为平面三角形,C正确;KOH是离子化合物,电子式为,D错误。
2.(2021·山东等级考)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
解析:选B 甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;N2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;N2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲肼只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;CH3OH为四面体结构,—OH结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为,两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3,D正确。
3.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论模型判断,下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是( )
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价层电子对互斥理论模型
分子或离子的空间结构
A
H2O
sp
直线形
直线形
B
BBr3
sp2
平面三角形
三角锥形
C
PCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
CO
sp2
平面三角形
平面三角形
解析:选D H2O分子中O的价层电子对数=2+=4,含有2对孤电子对,VSEPR模型为四面体,中心原子杂化方式为sp3,分子的空间结构为V形,故A错误;BBr3分子中B的价层电子对数=3+=3,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,中心原子杂化方式为sp2,分子的空间结构为平面三角形,故B错误;PCl3分子中P的价层电子对数=3+=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,中心原子杂化方式为sp3,分子的空间结构为三角锥形,故C错误;CO中碳原子价层电子对数=3+(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,所以C原子采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,故D正确。
题型(二) 原因类简答题增分指导
一 关于原子结构
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