2.2.1分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型（分层作业）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第一课时 分子结构的测定、多样的分子空间结构、 价层电子对互斥模型 基础达标 1．下列分子中的立体结构模型正确的是（ ） A．CO2的立体结构模型   B．H2O的立体结构模型   C．NH3的立体结构模型   D．CH4的立体结构模型   2．下列分子和离子中， VSEPR模型为四面体形且分子或离子的空间结构为三角锥形的是（ ） ①  ②  ③  ④ A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 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 4．利用价电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是（ ） A．是直线形分子 B．的键角大于120° C．是三角锥形分子 D．的键角小于 5．油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是（ ） A．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为 B．和的空间结构都是正四面体形 C．元素和形成的气态氢化物，键角 D．酸性： 6．下列分子的中心原子的价层电子对数是3的是（ ） A． B． C． D． 7．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是（ ） A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 8．下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）的叙述中不正确的是（ ） A．VSEPR 模型可用来预测分子的立体构型 B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型 C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定 9．用VSEPR模型可以判断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．和的空间构型均为三角锥 B．、、键角由大到小的顺序为 C．分子的键角是120° D．和均为非极性分子 10．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是（ ） A．若n＝2，则分子的空间构型为V形 B．若n＝3，则分子的空间构型为三角锥形 C．若n＝4，则分子的空间构型为正四面体形 D．以上说法都不正确 11．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（ ） A．SO2是直线形分子 B．SO3是三角锥形分子 C．BF3的键角为120° D．PCl3是平面三角形分子 12．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是（ ） A．CO2和SO2 B．CH4和SiH4 C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl 13．有四种物质：①金刚石、②白磷、③甲烷、④石墨，其中具有正四面体结构的是 (　　　　) A．①②③ B．①③④ C．①② D．②③ 14．用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间结构，下列判断错误的是（ ） A．是V形分子 B．键角小于的键角。 C．的空间构型为平面正三角形 D．和的中心原子均没有孤电子对 15．如图是有机物A的质谱图，则A的相对分子质量是（    ） A．29 B．43 C．57 D．72 16．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是（ ） A．和均为三原子分子，二者空间结构相同 B．中阴离子的模型为四面体 C．键角由大到小的顺序为 D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形 17．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（     ） A．SO2、CS2、HI都是直线型的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120° C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角型的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥型的分子 18．用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是（ ） A．PCl3为平面三角形 B．SO3与为平面三角形 C．SO2键角大于120o D．BF3是三角锥形分子 能力提升 19．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是（ ） A．CH4与CH2Cl2均为正四面体 B．BeCl2与SO2为直线形 C．BF3与PCl3为三角锥形 D．NO与CO为平面三角形 20．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是(　　) A．PCl3 B．HCHO C．H3O＋ D．PH3 21．价层电子对互斥模型可用于预测简单分子的空间结构。用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)，()为价层电子对数。 (1)请填写下表： 2 理想模型 正四面体形 价层电子对之间的理想键角 (2)请用模型解释为直线形分子的原因： 。 (3)分子的空间结构为 。 (4)用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构： 分子或离子 空间结构 22．已知：①CS2  ②PCl3  ③H2S  ④CH2O  ⑤H3O+  ⑥  ⑦BF3  ⑧SO2。请回答下列问题： (1)中心原子没有孤电子对的是 (填序号，下同)。 (2)空间结构为直线形的分子或离子有 ；空间结构为平面三角形的分子或离子有 。 (3)空间结构为V形的分子或离子有 。 (4)空间结构为三角锥形的分子或离子有 ；空间结构为正四面体形的分子或离子有 。 23．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 (1)SO2的空间构型为 (用文字描述)。 (2)Fe2+基态核外电子排布式为 。 (3)H2O分子中的键角 离子中的键角(填“大于”、“等于”、“小于”)。 (4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)= 。 (5)N元素的电负性 O元素的电负性(填“大于”、“等于”、“小于”)。 直击高考 24．物质的组成和结构决定了物质的性质和变化。HClO4-NaClO4介质中，K5[Co3+O4W12O36](简记为Co3+W)催化氧化NH2OH的过程如下： 请回答下列问题： (1)Co3+基态核外电子排布式为 ；ClO的空间构型的名称为 。 (2)N、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 。 (3)H2O中O-H键角比H3O+中的小，说明孤电子对的排斥力比σ键电子对 ；O3和H2O的空间构型相似，正电荷中心与负电荷中心不重合，推测在H2O中的溶解度，O3比O2 。(以上均选填“大”或“小”) (4)Fe和Mn的气态基态原子逐级电离能(kJ·mol-1)数据如下： I1 I2 I3 I4 I5 Fe 762 1562 2957 5290 7240 Mn 717 1509 3248 4940 6990 造成I3(Mn)>I3(Fe)可能的原因是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第一课时 分子结构的测定、多样的分子空间结构、 价层电子对互斥模型 基础达标 1．下列分子中的立体结构模型正确的是（ ） A．CO2的立体结构模型   B．H2O的立体结构模型   C．NH3的立体结构模型   D．CH4的立体结构模型   【答案】D 【详解】A.CO2的立体构型是直线形，故A错误； B.H2O的立体构型是V形,故B错误； C.NH3的立体构型是三角锥形，故C错误； D.CH4的立体构型为正四面体，故D正确； 综上所述，本题应选D。 2．下列分子和离子中， VSEPR模型为四面体形且分子或离子的空间结构为三角锥形的是（ ） ①  ②  ③  ④ A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【详解】所给分子中中心原子价层电子对数分别为①；②；③；④.所以VSEPR模型均为四面体形，若分子或离子的空间结构为三角锥形，则中心原子需结合三个原子即存在一个孤电子对，②③符合。 故选：B。 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 【答案】D 【详解】A．H2O中O原子的孤电子对数=×(6-2×1)=2，故A不符合； B．BeCl2中Be原子的孤电子对数=×(2-2×1)=0，故B不符合； C．CH4中C原子的孤电子对数=×(4-4×1)=0，故C不符合； D．PCl3中P原子的孤电子对数=×(5-3×1)=1，故D符合； 故选：D。 4．利用价电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是（ ） A．是直线形分子 B．的键角大于120° C．是三角锥形分子 D．的键角小于 【答案】A 【详解】A.CS2中中心原子C上的孤电子对数为×（4-2×2）=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，VSEPR模型为直线形，C上没有孤电子对，CS2是直线形分子，A项符合题意； B.SnBr2中中心原子Sn上的孤电子对数为×（4-2×1）=1，σ键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，VSEPR模型为平面三角形，由于孤电子对与成键电子对间的排斥作用成键电子对间的排斥作用，SnBr2的键角小于120º，B项不符合题意； C.BF3中中心原子B上的孤电子对数为×（3-3×1）=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，VSEPR模型为平面三角形，B上没有孤电子对，BF3是平面三角形分子，C项不符合题意； D.NH中中心原子N上的孤电子对数为×（5-1-4×1）=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，VSEPR模型为正四面体形，N上没有孤电子对，NH为正四面体形，键角等于109º28ˊ，D项不符合题意； 故答案为：A。 5．油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是（ ） A．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为 B．和的空间结构都是正四面体形 C．元素和形成的气态氢化物，键角 D．酸性： 【答案】A 【详解】A．反应Ⅰ：As2S3～3O2～12e-，反应Ⅱ：As2S3～7O2～28e-，因此氧化1mol As2S3转移的电子物质的量为12∶28=3∶7，A正确； B．中一个硫原子看作是O，则S的杂化类型为sp3，因为S-O、S-S的键长不同，因此空间构型为四面体，中中心原子S的杂化类型为，空间构型为正四面体，B错误； C．元素As和S形成的气态氢化物，AsH3价层电子对为4，1对孤电子对，为三角锥形，H2S价层电子对为4，2对孤电子对，为V形，键角为AsH3＞H2S，C错误； D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，同主族从上往下非金属性在减弱，所以酸性：  H3AsO4＜ H3PO4，D错误； 故选A。 6．下列分子的中心原子的价层电子对数是3的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】水分子中氧原子、甲烷分子中碳原子和氨分子中氮原子的价层电子对数都为4，三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3，故选B。 7．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是（ ） A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 【答案】B 【详解】A.键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如CO2分子是直线型分子，A项正确；B.键角为120°的分子，空间构型不一定是平面三角形，如苯分子的空间构型是平面正六边形分子，键角为120°，B项错误；C.白磷分子的键角为60°，空间构型为正四面体形，C项正确；D.水分子的键角为104.5°，空间构型为V形，D项正确。答案选B。 8．下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）的叙述中不正确的是（ ） A．VSEPR 模型可用来预测分子的立体构型 B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型 C．中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥 D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定 【答案】D 【详解】A．VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，故A正确； B．分子的空间结构与价电子对相互排斥有关，排斥能力大小顺序是：孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力＞成对电子对间的排斥力，故B正确； C．中心原子上的孤电子对参与互相排斥，如水分子中氧原子价层电子对个数为4，孤对电子数为2，空间构型为V形，四氯化碳分子中碳原子价层电子对个数为4，孤对电子数为,0，空间构型为正四面体形，故C正确； D．分子的稳定性与键能的大小有关，与键角的大小无关，故D错误； 故选D。 9．用VSEPR模型可以判断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．和的空间构型均为三角锥 B．、、键角由大到小的顺序为 C．分子的键角是120° D．和均为非极性分子 【答案】A 【详解】A．中S原子的价层电子对数为：，空间构型为三角锥形，中Cl原子的价层电子对数为：，空间构型为三角锥形，A正确； B．、、中中心原子都是杂化，都有1个孤电子对，分子的中心原子N的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为，B错误； C．是直线形分子，键角是180°，C错误； D．中C原子的价层电子对为：，正四面体构型，为非极性分子，中S原子的价层电子对为：，空间构型不对称，为极性分子，D错误； 答案选A。 10．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是（ ） A．若n＝2，则分子的空间构型为V形 B．若n＝3，则分子的空间构型为三角锥形 C．若n＝4，则分子的空间构型为正四面体形 D．以上说法都不正确 【答案】C 【详解】根据价层电子对互斥理论知，若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，则： A、若n=2，则分子的立体构型为直线形，故A错误； B、若n=3，则分子的立体构型为平面三角形，故B错误； C、若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，故C正确； D、由以上分析可知，D错误； 答案选C。 11．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（ ） A．SO2是直线形分子 B．SO3是三角锥形分子 C．BF3的键角为120° D．PCl3是平面三角形分子 【答案】C 【详解】A. SO2中中心S原子价层电子对个数为2+(6-2×1)=4，且S原子上含有2个孤对电子对，所以SO2为V形分子，A错误； B.SO3中中心S价层电子对个数为3+(6-3×2)=3，是平面三角形分子，B错误； C.BF3中中心B价层电子对个数为3+(3-3×1)=3，无孤电子对，是平面三角形分子，键角为120°，C正确； D. PCl3中中心P价层电子对个数为3+(5-3×1)=4，含有1对孤电子对，所以PCl3是三角锥形分子，D错误； 故合理选项是C。 12．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是（ ） A．CO2和SO2 B．CH4和SiH4 C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl 【答案】B 【详解】A．两种分子内均为共价键，CO2为直线形，SO2为V形，A项错误； B．两种分子内均为共价键，CH4和SiH4为正四面体形，B项正确； C．两种分子内均为共价键，BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，C项错误； D．NH4Cl中存在离子键和共价键，HCl分子内只有共价键，D项错误； 答案选B。 13．有四种物质：①金刚石、②白磷、③甲烷、④石墨，其中具有正四面体结构的是 (　　　　) A．①②③ B．①③④ C．①② D．②③ 【答案】A 【分析】物质具有正四面体结构，说明中心原子价层电子对个数是4且不含孤电子对 【详解】①金刚石中碳原子位于正四面体的中心，每个碳原子和四个相邻的碳原子构成正四面体结构，故正确； ②白磷为正四面体结构，四个磷原子位于四个顶点上，故正确； ③甲烷分子中碳原子位于正四面体中心上，四个顶点上分别含有一个氢原子，故正确； ④石墨为层状结构，不存在正四面体结构，故错误； 故选：A。 14．用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间结构，下列判断错误的是（ ） A．是V形分子 B．键角小于的键角。 C．的空间构型为平面正三角形 D．和的中心原子均没有孤电子对 【答案】A 【详解】A．中心C原子的价层电子对数为，无孤对电子，空间结构是直线形分子，A错误； B．H2S、H2O中心原子均为sp3杂化，由于O的电负性更大，对成键电子对的吸引能更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小、斥力更大，导致键角更大，故H2S键角小于H2O，B正确； C．中心B原子的价层电子对数为，无孤对电子，空间构型为平面正三角形，C正确； D．中心S原子的孤电子对数为，的中心C原子孤电子对为，D正确； 故选A。 15．如图是有机物A的质谱图，则A的相对分子质量是（    ） A．29 B．43 C．57 D．72 【答案】D 【详解】质谱图中最大质荷比就是该物质的相对分子质量，根据图示可知A的最大质荷比是72 ，因此该物质的相对分子质量是72，故正确选项是D。 16．反应可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是（ ） A．和均为三原子分子，二者空间结构相同 B．中阴离子的模型为四面体 C．键角由大到小的顺序为 D．根据模型可知，CaCl2的空间结构为直线形 【答案】C 【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者空间结构不同，故A错误； B．碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误； C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确； D．氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误； 故选C。 17．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（     ） A．SO2、CS2、HI都是直线型的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120° C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角型的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥型的分子 【答案】C 【分析】价层电子对互斥理论(VSEPR)分析构型，即可判断。 【详解】A．SO2中价层电子对数，有一对孤对电子，V型，CS2，HI都是直线形的分子，A项错误； B．BF3中价层电子对个数，为平面三角形结构，所以BF3键角为120°, SnBr2中价层电子对个数，含有一个孤电子对，为V型结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SnBr2键角小于120°，B项错误； C．COCl2中价层电子对个数，平面三角形的分子，BF3中价层电子对个数，为平面三角形结构，SO3中价层电子对个数，为平面三角形结构，C项正确； D．PCl3、NH3中价层电子对个数均为，为三角锥形，PCl5中价层电子对个数均为，为三角双锥形，D项错误； 答案选C。 18．用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是（ ） A．PCl3为平面三角形 B．SO3与为平面三角形 C．SO2键角大于120o D．BF3是三角锥形分子 【答案】B 【详解】A．PCl3中价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，含有1个孤电子对，为三角锥形，选项A错误； B．SO3与中心原子价电子对数均为3，无孤电子对，都是平面三角形的分子，选项B正确； C．SO2中中心S原子价层电子对个数为2+(6-2×2)=3，且S原子上含有1个孤对电子对，所以SO2为V形分子，键角小于120o，选项C错误； D．BF3中中心B价层电子对个数为3+(3-3×1)=3，无孤电子对，是平面三角形分子，键角为120°，选项D错误； 答案选B。 能力提升 19．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是（ ） A．CH4与CH2Cl2均为正四面体 B．BeCl2与SO2为直线形 C．BF3与PCl3为三角锥形 D．NO与CO为平面三角形 【答案】D 【详解】A．CH4分子中价层电子对个数= ，采用sp3杂化，不含孤电子对，所以其空间构型为正四面体，CH2Cl2分子中价层电子对个数=，采用sp3杂化，不含孤电子对，有H和Cl，所以其空间构型为四面体，A错误； B．BeCl2分子中价层电子对个数= ，采用sp杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为直线型结构，SO2分子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，含1个孤电子对，所以其空间构型为V形结构，B错误； C．BF3分子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构，PCl3分子中价层电子对个数= ，采用sp3杂化，且含1个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形结构，C错误； D． 离子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构， 离子中价层电子对个数= ，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构，D正确； 故选D。 20．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是(　　) A．PCl3 B．HCHO C．H3O＋ D．PH3 【答案】B 【分析】根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)，据此分析判断。 【详解】A．三氯化磷分子中，价层电子对数=3+(5-3×1)=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故A不符合；B．甲醛分子中，价层电子对数=3+(4-2×1-1×2)=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形，故B符合；C．水合氢离子中，价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故C不符合；D．PH3分子中，价层电子对数=3+(5-3×1)=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故D不符合；故选B。 21．价层电子对互斥模型可用于预测简单分子的空间结构。用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)，()为价层电子对数。 (1)请填写下表： 2 理想模型 正四面体形 价层电子对之间的理想键角 (2)请用模型解释为直线形分子的原因： 。 (3)分子的空间结构为 。 (4)用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构： 分子或离子 空间结构 【答案】 4 直线形 180° 分子中，故为直线形 V形 V形 三角双锥形 正四面体形 【详解】(1)当时，模型为正四面体形，其键角是；当时，模型为直线形，其键角是180°； (2)分子中，，故为直线形； (3)分子中，， 模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的空间结构为V形； (4)中中心原子的孤电子对数是，价层电子对数是，所以的空间结构是V形；分子中P的价层电子对数是，所以的空间结构是三角双锥形；中的价层电子对数是，且不含孤电子对，所以的空间结构是正四面体形。 22．已知：①CS2  ②PCl3  ③H2S  ④CH2O  ⑤H3O+  ⑥  ⑦BF3  ⑧SO2。请回答下列问题： (1)中心原子没有孤电子对的是 (填序号，下同)。 (2)空间结构为直线形的分子或离子有 ；空间结构为平面三角形的分子或离子有 。 (3)空间结构为V形的分子或离子有 。 (4)空间结构为三角锥形的分子或离子有 ；空间结构为正四面体形的分子或离子有 。 【答案】 ①④⑥⑦ ① ④⑦ ③⑧ ②⑤ ⑥ 【详解】(1)①CS2分子中的中心C原子的4个价电子全部形成化学键，无孤电子对； ②PCl3分子中的中心P原子有5个价电子，其中3个价电子与Cl形成化学键，有1对孤电子对； ③H2S分子中的中心S原子有6个价电子，其中2个价电子与H形成化学键，有2对孤对电子；  ④CH2O的中心C原子价电子数是4，其中2个价电子与2个H原子形成共价单键，有2个与O原子形成C=O双键，4个价电子全部形成化学键，无孤对电子； ⑤H3O+的中心O原子价电子数是6，有2个价电子与H原子形成共价键，有1对与H+形成配位键，还有1对孤对电子；   ⑥的中心原子N原子的价电子数是5，其中3个价电子与H原子形成共用电子对，1对孤对电子与H+形成配位键，无孤电子对； ⑦BF3的中心原子是B原子，价电子数是3个，全部与F原子形成共用电子对，无孤电子对； ⑧SO2的中心原子是S原子，价电子数是6个，其中4个与O原子形成共价键，还有1对孤电子对； 综上所述可知：分子中的中心原子上没有孤电子对的是①④⑥⑦； (2)①CS2的中心C原子的价层电子对数=2+=2，不含孤电子对，故CS2为直线形分子； ④CH2O的中心C原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，故为平面三角形； ⑦BF3的中心B原子的价层电子对数=3+=3，不含孤电子对，故为平面三角形； 故空间结构为直线形的分子或离子是①；空间结构为平面三角形的分子或离子是④⑦； (3)③H2S的中心S原子的价层电子对数=2+=4，孤电子对数为2，故H2S分子结构为V形结构； ⑧SO2的中心S原子的价层电子对数=2+=3，孤电子对数为1，故SO2分子的空间构型为V形结构； 综上所述可知：分子的空间构型为V性的有③⑧； (4)②PCl3分子中的中心P原子价电子对数为3+=4，孤电子对数为1，故PCl3分子空间构型为三角锥形； ⑤H3O+的中心O原子的价层电子对数=3+=4，含有1对孤电子对，故H3O+的空间构型为三角锥形； 综上所述可知：分子的空间构型为三角锥形的分子或离子有②⑤； ⑥的中心原子N原子的价电子对数=4+=4，不含孤电子对，故的空间构型为正四面体形。 23．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 (1)SO2的空间构型为 (用文字描述)。 (2)Fe2+基态核外电子排布式为 。 (3)H2O分子中的键角 离子中的键角(填“大于”、“等于”、“小于”)。 (4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)= 。 (5)N元素的电负性 O元素的电负性(填“大于”、“等于”、“小于”)。 【答案】(1)V型 (2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 (3)小于 (4)1∶2 (5)小于 【详解】（1）SO2的S的价层电子对数为2+=3，孤电子对数为1，空间构型为V型；故答案为V型； （2）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe2+为Fe失去4s2电子所得，所以Fe2+基态核外电子排布式为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；故答案为：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6； （3）H2O中心原子O原子含有两对孤电子，中心原子S原子不含孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故H2O分子中的键角小于离子中的键角；故答案为：小于； （4）N2分子中N与N之间形成氮氮三键，其中有一根为σ键，两根为π键，所以N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=1∶2，故答案为：1∶2； （5）周期表中，同一周期，从左到右，元素的非金属性增强，电负性增大，N元素的电负性小于O元素的电负性；故答案为：小于。 直击高考 24．物质的组成和结构决定了物质的性质和变化。HClO4-NaClO4介质中，K5[Co3+O4W12O36](简记为Co3+W)催化氧化NH2OH的过程如下： 请回答下列问题： (1)Co3+基态核外电子排布式为 ；ClO的空间构型的名称为 。 (2)N、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 。 (3)H2O中O-H键角比H3O+中的小，说明孤电子对的排斥力比σ键电子对 ；O3和H2O的空间构型相似，正电荷中心与负电荷中心不重合，推测在H2O中的溶解度，O3比O2 。(以上均选填“大”或“小”) (4)Fe和Mn的气态基态原子逐级电离能(kJ·mol-1)数据如下： I1 I2 I3 I4 I5 Fe 762 1562 2957 5290 7240 Mn 717 1509 3248 4940 6990 造成I3(Mn)>I3(Fe)可能的原因是 。 【答案】(1) [Ar]3d6 正四面体 (2)H、N、O (3) 大 大 (4)Mn失去2个电子后的价电子排布是3d5的半充满稳定结构，Fe失去2个电子后的价电子排布是3d6的结构，再失去第3个电子，Mn比Fe更困难，所以I3(Mn)>I3(Fe) 【详解】（1）钴元素的原子序数为27，基态亚钴离子的电子排布式为[Ar]3d6；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形，故答案为：[Ar]3d6；正四面体形； （2）元素的非金属性越强，电负性越大，氢元素、氮元素、氧元素的非金属性依次增强，则电负性由小到大的顺序为氢元素、氮元素、氧元素，故答案为：H、N、O； （3）水分子和水合氢离子中心氧原子价层电子对数均为4，水分子中氧原子的孤对电子对数为2，水合氢离子中氧原子的孤对电子对数为1，,孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，微粒的键角越小，所以水分子中氢氧键的键角小于水合氢离子说明孤电子对的排斥力比σ键电子对的排斥力大；由题意可知，臭氧分子的空间构型为结构不对称的V形，属于极性分子，由相似相溶原理可知，臭氧在水分子中的溶解度大于氧气，故答案为：大；大； （4）锰元素的原子序数为25，失去2个电子后的Mn2+离子的价电子排布式为半充满的稳定结构3d5，较难失去电子，而铁元素的原子序数为26，失去2个电子后的Fe2+离子的价电子排布式为3d6，较易失去电子，所以锰元素的第三电离能大于铁元素，故答案为：Mn失去2个电子后的价电子排布是3d5的半充满稳定结构，Fe失去2个电子后的价电子排布是3d6的结构，再失去第3个电子，Mn比Fe更困难，所以I3(Mn)>I3(Fe)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$