训练(六) 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-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（六） 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 基础练了现固应用 B.分子中键角越大，价层电子对相互排斥 1.下列有关键角与分子空间结构的说法不正 力越小，分子越稳定 C.用该理论预测H2S和BF,的空间结构为 确的是 V形和平面三角形 A.键角为180°的分子，空间结构是直线形 D.该理论一定能预测出多中心原子的分 B.键角为120°的分子，空间结构是平面三 子、离子或原子团的空间构型 角形 4.(青岛高二检测)下列各组分子中所有原子 C.键角为60°的分子，空间结构可能是正四 都可能处于同一平面的是 () 面体形 A.CH、CS、BF D.键角在90°~109°28'之间的分子，空间结 B.CO2、HO、NH 构可能是V形 C.C2H、C2H2、CgH 2.某化学学习小组的同学尝试用红外光谱法 D.CCl、BeCl2,PH 来测定某分子的结构。下列相关说法中不 5.以下分子或离子的结构为正四面体且键与 正确的是 键夹角为109°28的是 ( 光湖 ①CH ②SiCL ⑧③CHCI ④P 检测仪 ⑤SOY A.①②④ B.①②③④⑤ 光谱 红外图谱 C.①② D.①②⑤ 100 6.(衡水高二检测)下列叙述正确的是( A.CH,中C一H间的键角为109°28'，NH 中N一H间的键角为107°，H2O中O C-I LO-H -G0 H间的键角为105°，说明孤电子对与成 300020001500 1000950850700 被数em 键电子对间的斥力大于成键电子对与成 A.分子中的原子总是不断地进行振动 键电子对间的斥力 B.用一束光通过棱镜得到的红外光照射分 B.SO的立体结构是正四边形 子，记录得到的吸收峰图称为红外光谱 C.BF,分子中各原子均达到8e稳定结构 C.通过红外光谱图的吸收峰可知，该分子 D.CH的立体结构是三角锥形 中含有C一H、O一H和C一O.可推测存 能力练了素养提升 在羟基 7.下列关于分子的空间结构及价层电子对互 D.根据上方谱图可知，该分子中只有三种 斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是 共价键 () 3.(山东烟台高二期末)关于价层电子对互斥 A.可以通过红外光谱推断乙醇分子中含有 模型说法错误的是 碳碳键、碳氧键及碳氢键及羟基官能团 A.分子中价层电子对相互排斥决定了分子 B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的 的空间结构 空间结构 11 》高中化学·选择性必修2（人教版） C.中心原子上的孤电子对也要占据中心原：11.(1)在BBr分子中，Br一B一Br的键角是 子周围的空间并互相排斥 D.分子中键角越大，价电子对相互排斥力 (2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，羰 越大，分子越稳定 基硫(COS)分子的结构式为 光气(COC1)各原子最外层都满足8电子 8.科学家研制出可望成为高效 稳定结构，则光气分子的空间构型为 火箭推进剂的N(NO,),(如ON (用文字描述)。 图所示)。已知该分子中 (3)NO。的立体构型是 N一N一N键角都是108.1°。下列有关 (4)KNO中NO的空间构型为 N(N(O2)3的说法正确的是 ,写出与NO结构相同的一种阴离 A.分子中N、O原子间形成的共价键是非： 子的化学式 0 极性键 (5)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分 B.分子中四个氮原子共平面 子中Sn一Br键的键角 (填“>” C.该物质既有氧化性又有还原性 “<”或“=”)120°。 12.(深圳高二检测)(1)利用VSEPR模型推 D.分子中四个氮原子围成一个空间正四 测下列物质的分子或离子的空间结构： 面体 CIO 9.(天津静海一中调研)如图所示是某分子式 AlBr(共价分子) 为C,HO的有机物的红外光谱图，则该有 (2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中 机物可能为 均含有1个碳原子和3个氢原子，依据图 中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这 不对称cHc÷0 0 两种活性反应中间体的相应化学符号： -C A.CH COOCH,CH B.CH CH,CH,COOH C.HCOOCH,CH.CH, D.(CH),CHCH,COOH 10.(1)下列结构图中，代表原子序数从1到 10的元素的原子实（原子实是原子除去最 外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用 (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： 于形成共价键的最外层电子，短线代表共 平面形分子 ；三角锥形分子 价键（示例：F2:●一●：），根据各图表示 :四面体形分子 的结构，写出各分子的化学式。 (4)SO,CL和SO,F.都属AX.E。型分子， S与O之间以双键结合，S与C1、S与F之 B.●●： 间以单键结合。请你预测SO,CL,和 SO,F。分子的空间结构： .SO,CL 分子中∠C1一S-CI (填“<” A: ,B: ,C: “>”或“=”)SO2F2分子中∠F-S一F。 (2)确定它们相应的空间结构。 (5)O,分子的空间构型为 A: ,B: ,C: 128.C由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价健，灰12.解析(1)可以直接从题图中的有关数据读出H一H 色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共 键的键长为0.074nm:由题困可以看出体系能量由高 价键，根据O、F、I的电负性大小(F最大，I最小)及其价 到低的顺序是①>⑤>②>③>④。(2)一个氢气分 电子数可以判断，白色的小球代表O原子，灰色的小球 子中含有一个a键，A错误，D正确：共价键的本质就 代表F原子，黑色的大球代表I原子。A,图中白色的小 是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性 球代表O原子，灰色的小球代表F原子，A不正确： 作用，B正确，④已经达到稳定状态，由题图可以看出 B.根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原 ⑤的能量比④高，C正确。(3)CO与N,的结构相似， 子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子 所以N与CO的分子中都包含的共价键有0键和 分别与2个1原子成能，才能确定该化合物化学式为 π键。C0中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ IOF,因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确： 一745kJ■326.9kJ:而N,中斯裂第一个π键消耗的 C.I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价 能量为946kJ一418kJ=528k,可见C0的一个π键 为一1,0元素的化合价为一2，则1元素的化合价为 客易断裂，因此CO比N2活泼。(4)分子中5个共价 十5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单 单健是σ健、双健中有1个。键和1个π键，三键中有 健和1个双健，】原子的价电子数不等于其形成共价键 1个c健，另2个是π健，故σ健总数是7，π健总数是3。 的数目，因此，该化合物中1原子存在孤对电子，C正 (5)反应中有4molN一H键断裂，即有1molN,H,参 确；D.孩化合物中既存在I一O单健，又存在I一O双健， 加反应，生成1.5molN,则形成的π键有3mol. 单健和双健的健长是不相等的，因此，该化合物中所有 答案(1)0.074nm①>⑤>②>③>①(2)BCD 碘氧键健长不相等，D不正确。故远C。 (3):键和π键CO中断裂第一个π键消耗的能量为 9.A氰气的分子结构中含有不饱和键，在一定条件下可 1071.9kJ一745kJ=326.9kJ:而N2中断裂第一个 发生加成反应，A正确：同周期主族元素中，原子半径随 x键消耗的能量为946kJ一418kJ=528kJ,可见CO 原子序数的增大而减小，原子半径越大，形成共价健的 的一个元键容易断裂，因此CO比N2活泼 健长越长，碳原子半径大于氯原子，所以分子中N=C (4)73(5)3 的键长小于C=C的健长，B错误；共价单键为健， 1个共价三键中含有1个。健和2个π键，所以1个分 训练（六）分子结构的测定多样的分子空 子中含有3个。健和4个π健，C错误：卤素单质能和氢 间结构价层电子对互斥模型 氧化钠溶液发生反应，氰气的性质与卤素单质相似，所 以氛气能与氢氧化钠溶液反应，D错误。 1.B健角为180°的分子，空间结构是直线形，如C0,分 10.解析(1)氯气是由两个氯原子形成的分子，只存在非 子是直线形分子，A正确：苯分子的键角为120°，但其空 极性键：H,O2中O一H键是极性键，O一O键是非极 间结构是平面正六边形，B错误：白磷分子的健角为 性健，C,H中C一C键是非极性键，C一H健是极性 60°，空间结构为正四面体形，C正确：水分子的键角为 键，则既存在非极性健又存在极性键的分子是⑤@： 105°，空间结构为V形，D正确。 HCl、NH和CO中只存在极性健。(2)HCl,NH,、 2.D根据分子运动论知，A正确：根据题图，用一束光通 HO,的结构式分别为H一CI、H一N一H、H一O 过棱镜得到的红外光照射分子，记录得到的吸收峰图称 为红外光谱，通过红外光谱图的吸收峰可知，该分子中 H 含有C一H、O一H和C一O的振动吸收，可推测存在羟 O一H,所以只存在单健的分子是①③⑤：氯气的结构 基，B、C正确；该红外光谱图中还有若千啜收峰，故还有 式为N=N,则存在三键的分子是②：CO,中氧原子的 其他化学键，D错误。 最外层有6个电子，能形成两对共用电子对，所以只存 3.D价层电子对互斥模型认为，分子中中心原子周国的 HH 价层电子对相互排斥使得价层电子对朝空间不同方向 在双健的分子是⑨；乙烯的结构式为H一C=C一H, 伸展，从而决定了分子的空间结构，故A正确：分子中 既存在单键又存在双键。(3)只存在。键，即只存在单 键角越大，价层电子对距离越远，电子之间相互排斥力 键，根据上述分析，只存在σ键的分子是①③⑤，含有 越小，分子能量越低，分子越稳定，故B正确，H,S中中 双键、三键的分子中既存在键又存在π键，所以根据 心S原子的价层电子对数为2+6-)X2-4,有两个孤 上述分析，既存在。键又存在键的分子是②⑨⑩ 2 (4)稀有气体是单原子分子，没有化学键，所以不存在 电子对，分子呈V形，BF,中中心B原子的价层电子对 化学健的分子是⑧。 数为3十3一)X3-3,无孤电子对，分子里平面三角形， 答案(1)②⑤0①③⑨(2)①③⑤②⑨0 2 (3)①③⑤②⑨⑩(4)8 故C正确：该理论并不能预测所有多中心原子的分子或 11,解析(1)键能是指气态基态原子形成1mol化学键 离子的空间构型，比如VSEPR模型不能预测许多以过 释放的最低能量，新键形成释放能量，则旧键断裂必然 渡金属原子为中心原子的分子的空间构型，故D错误。 吸收能量，根据能量守恒定律，断开1molC一C1键吸 4.CCH和CCl为正四面体形分子，NH,和PH,为三 收的能量等于形成1molC一CI能释放的能量。(2) 角维形分子，这几种分子中的原子不可能都在同一平面 键能越大，化学键越稳定，越不客易断裂，化学性质越 上。CS、CO2、C:H2和BeCl为直线形分子，C2H,为平 稳定，因此最稳定的单质为N2,最不稳定的单质是12 面形分子，C。H,为平面正六边形分子，这些分子中所有 最稳定的化合物是HO,最不稳定的化合物是H1。 原子都处于同一平面。 (3)△H=E(反应物键能之和)一E(生成物健能之和)= 5.D在CH,和SiCL,中，中心原子价层电子对数均为4， (436+243-2×432)J·mol=-185kJ·mol. 且没有孤电子对，呈正四面体形，且键角为109°28： 答案(1)吸收243(2)N2I2H,O CHC1可看成CH,中一个氢原子被一个氯原子替换， (3)-185kJ·mol-4 由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与 21 氯原子半径不同，故CH,C的主体构型不是正四面体； CH、CH。(3)由第二周期非金属元素构成的中性 P,是正四面体结构，但键角为60°：S0中S原子价层 分子中，呈三角锥形的是NF,呈平面三角形的是 电子对数为4，没有弧电子对，SO为正四面体形，键 BF,呈四面体形的是CF,。(4)SO,C1,和SO,F,中的 角为109°28： 硫原子是中心原子，此时m十n=4且没有孤电子对， 6.A弧电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对 由于原子种类不同，是四面体形。根据C】得电子能力 与成健电子对间的斥力，A正喷：SO的立体结构是正 比F弱，C1一S形成的共用电子对的斥力强，键角大。 四面体形，B错误：B原子不满是8e稳定结构，C错误： (5)O,分子的空间构型为V形。 CH的立体结构是平面三角形，D错误。 答案(1)三角锥形平面三角形(2)CHCH 7.D红外光语可以测定分子中化学键及官能团，A正 (3)BFNF,CF,(4)四面体形>（⑤）V形 确：空间结构与价电子对相互排斥有关，所以分子中价 训练（七）杂化轨道理论简介 电子对相互排斥决定了分子的空间结构，B正确：中心 原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并互 1.CBCH-CHBr分子中C原子采用sp杂化，每个C 相排斥，且孤电子对间的排斥力>孤电子对和成健电子 原子形成3个sp杂化轨道分别与Br原子的P轨道、 对间的排斥力，C正确：分子的稳定性与键角没有关系， H原子的s轨道、另一个C原子的sp轨道形成3个 D错误 g键 8.CN和O两种原子属于不同的非金属元素，它们之间 2.B甲基上的C原子采取sp杂化：碳碳双健上的C原 形成的共价健应该是极性键，A错误；因为该分子中 子采取sp杂化；碳碳三健的C原子采取sp杂化。 N一N一N键角都是108.1°，所以该分子不可能是平面 3.A氯化敏分子中铵原子的价层电子对数为2、孤电子 形结构，而是三角雏形，B、D都是错误的：由该分子的化 对数为0，皱原子的杂化方式为$印杂化，分子的空间结 学式N,O可知，氦元素的化合价是十3价，处于中间价 构为直线形，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为 态，化合价既可以升高又可以降低，所以该物质既有氧 2、弧电子对数为0，碳原子的杂化方式为即杂化，分子 化性又有还原性，因此C正确。 的空间结构为直线形，则两者的杂化类型相同，空间结 9.ACH,COOCH,CH,的分子式为C,HO2,分子中存 构也相同，故A正确：水分子中氧原子的价层电子对数 在不对称一CH,、C一O一C和C一O,A项特合题意； 为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V形，氨分子 CHCH,CH,COOH、HCOOCH,CH,CH1的分子式都 中氯原子的价层电子对数为4、孤电子对数为1，分子的 为CHO,分子中都只含有1个一CH,且 空间结构为三角维形，两者的空间结构不同，故B错误： CH,CH,CH,COOH分子中不存在C一O一C,B、C项不 甲盛分子中碳原子的杂化方式为$即杂化，结合B项分 符合题意：(CH)2CHCH,COOH的分子式为CHO, 析知，NH,,HCHO中心原子的杂化方式不同，故C错 D项不符合题意。 误：二氧化硫分子中硫原子的杂化方式为sp杂化，结 10.解析NH,、HCN和BF,的o健电子对数(n)、中心原 合B项分析知，HO、SO2中心原子的杂化方式不同，故 子上的孤电子对数(m)、中心原子上的价层电子对数 D错误。 (n十m)分别为3、2、3,1、0、0,4、2、3，VSEPR模型分别 4.DSO的水溶液为亚硫酸溶液，溶液中含有亚硫酸电 为四面体形、直线形、平面正三角形，NH,有1个孤电 离出的H、HSO等，能够导电，A不正确：SO,中S原 子对，分子的空间结构为三角锥形，HCN和BF,分子 子的价层电子对数为3，S原子采取p杂化，含1个孤 的空间结构与其VSEPR模型相同。 电子对，分子呈V形，SO,中S原子的价层电子对数为 答案(1)NH,HCN BF 3,采取Sp杂化，不含孤电子对，分子呈平面三角形， (2)三角锥形直线形平面正三角形 SO,中成键电子对与成健电子对间的排斥作用小于 11.解析(1)BB,分子B的价层电子对数为3，没有孤电 SO2中孤电子对与成键电予对间的排斥作用，所以SO 子对，所以构型为平面正三角形，Br一B一Br的键角是 中的键角比SO,中的键角小，B不正确：SO中S原子 120°。(2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，故拨基硫 的价层电子对数为4，孤电子对数为1，采用即杂化，则 (COS)的钻构式为O一C一S:光气分子的结构式为 其空间结构为三角锥形，C不正确：SO中S原子的价 0 层电子对数为4十号×(6十2-2X4)=4,所以S原子 CCC1,碳原子有3个。键，没有孤电子对，故 轨道杂化类型为s即'，D正确。 COCL为平面三角形。(3)NO:分子中N的价层电子 5.D从结构式看，甲醛分子为平面三角形，所以中心原 对数为3，有1对弧电子对，所以立体构型是V形。 子碳应为p杂化，形成三个杂化机道，分别与氧原子 (4)KNO,中NO,的空间构型为平面三角形，CO与 和两个氢原子形成。键，还有一个来参与杂化的p轨道 NO结构相同。(5)SnBr1分子中，Sn原子的价层电 与氧原子形成开键，该π键垂直于杂化轨道的平面，氧 子对数是4一？X1+2=3,G健电子对数为2，含有一对 原子不是中心原子，不发生轨道杂化， 2 6.DBF,为平面三角形，NH为正四面体形，CH分子 孤电子对，SnBr,空间构型为V形，键角小于120°。 中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp°杂化轨道， 答案(1)120°(2)0-C-S平面三角形 然后与氢原子的1s轨道重叠，形成4个sspσ键。 (3)V形(4)平面三角形CO,(5)< 12.解析(1)C1O是AB型离子，价层电子对数是4，孤 7.A①BF,分子中价电子对数=3+3-3X1=3,B原子 2 电子对数是1，为三角维形。ABr,是AB,型分子，价 采用sp杂化，BF,为平面三角形分子：②CH:一CH, 层电子对数是3，弧电子对数为0，是平面三角形。(2) 其中碳原子以sp杂化，未杂化的2p轨道形成π键： AB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维形，所以分别是 ③]中碳原子以sp泰化，未杂化的2印轨道形成大 22