2.1 共价分子的空间结构 第2课时（分层作业）化学沪科版选择性必修2

2.1 共价分子的空间结构 第2课时 分子空间结构的分析与预测 分层作业 1．下列化学用语或图示表达正确的是 A．CO2的电子式为 B．NH3分子的VSEPR模型为 C．CCl4的空间填充模型： D．As的原子结构示意图为 【答案】D 【解析】A．已知CO2是共价化合物，且C周围需形成4个共价键，O周围形成2个共价键，故CO2的电子式为：，A错误；     B．已知NH3分子中心原子N的价层电子对数为：3+=4，根据价层电子对互斥理论可知，NH3分子的VSEPR模型为，B错误； C．已知CCl4为正四面体结构，且Cl的原子半径比C大，故CCl4的空间填充模型为：，C错误；     D．已知As是33号元素，与N在同一主族，最外层上5个电子，故As的原子结构示意图为：，D正确； 故答案为：D。 2．下列分子或离子的立体构型与其他三者不一致的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中心原子为N原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； B．中心原子为O原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； C．中心原子为P原子，价层对为3+对，VSEPR模型为四面体形，分子立体构型为三角锥形； D．SO3中心原子为S原子，价层对为3+对，VSEPR模型为平面三角形； 综上所述，分子立体构型为平面三角形，SO3的分子构型与其他不一样，答案选D。 3．下列粒子的VSEPR模型为四面体形且其空间结构为V形的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中心原子N的价层电子对数为，VSEPR模型是四面体形，空间结构是三角锥形，A不符合题意； B．中心原子B的价层电子对数为，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，B不符合题意； C．中心原子C的价层电子对数为，VSEPR模型与空间结构均为正四面体形，C不符合题意； D．中心原子O的价层电子对数为，VSEPR模型是四面体形，空间结构是V形，D符合题意； 故选D。 4．下列分子或离子的中心原子杂化方式、VSEPR模型及空间结构正确的是 选项 分子或离子 中心原子杂化方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 A 四面体形 平面三角形 B 平面三角形 V形 C sp 直线形 直线形 D 四面体形 正四面体形 【答案】C 【解析】A．的中心原子价层电子对数为3+=3，杂化方式为，VSEPR模型为平面三角形，中心原子无孤电子对，该离子的空间结构为平面三角形，A错误； B．的中心原子价层电子对数为3+=3，杂化方式为，VSEPR模型为平面三角形，中心原子无孤电子对，该分子的空间结构为平面三角形，B错误； C．的中心原子价层电子对数为2+=2，杂化方式为sp，VSEPR模型为直线形，中心原子无孤电子对，该分子的空间结构为直线形，C正确； D．的中心原子价层电子对数为4+=4，杂化方式为，VSEPR模型为四面体形，中心原子无孤电子对，该分子的空间结构为四面体形，D错误； 故选C。 5．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．CS2是V形的分子 B．BF3键角为120°，H2O键角大于120° C．CH2O、都是平面三角形的分子 D．PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 【答案】C 【解析】A．CS2的结构式为S=C=S，C原子价层电子对个数为2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CS2的空间构型为直线形，A错误； B．BF3分子中，B原子价层电子对个数为3+=3+0=3，无孤对电子，根据价层电子对互斥理论判断BF3的空间构型为平面正三角形，键角为120°；H2O分子中，O原子价层电子对个数为2+=2+2=4，且含2个孤电子对，所以O原子采用sp3杂化，H2O的空间构型为V形，键角小于120°；B错误； C．CH2O分子中，C原子形成3个σ键，C原子采用sp2杂化，CH2O的空间构型为平面三角形；中，N原子形成3个σ键，孤对电子数为=0，N原子采用sp2杂化，的空间构型为平面三角形；C正确； D．PCl3分子中，P原子价层电子对个数为3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl3的空间构型三角锥形；PCl5分子中，P原子价层电子对个数为5+=5+0=5，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl5的空间构型为三角双锥形；D错误； 故选C。 6．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 【答案】D 【解析】H2S中S的孤电子对数为×（6-2×1）=2，σ键电子对数为2，S的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，H2S的立体构型为V形；BF3中B的孤电子对数为×（3-3×1）=0，σ键电子对数为3，B的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于B上没有孤电子对，BF3的立体构型为平面三角形；答案选D。 7．下列化学用语或图示表达不正确的是 A．CH3CH(CH2CH3)2分子中不具有旋光性的碳原子 B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为： C．碳原子的杂化方式只有1种 D．的VSEPR模型： 【答案】C 【解析】A．CH3CH(CH2CH3)2分子中，与-CH3相连的C原子上同时连接2个-CH2CH3，该碳原子不具有手性，所以该分子不具有旋光性的碳原子，A正确； B．基态24Cr原子的价电子排布式为3d54s1，则其价层电子轨道表示式为：，B正确； C．碳原子的价层电子对数有3、4两种，则杂化方式有sp2、sp3共2种，C不正确； D．的中心S原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，其最外层有1个孤电子对，则VSEPR模型为，D正确； 故选C。 8．下列描述正确的是 ①为V形的极性分子； ②的空间构型为平面三角形； ③中有6对完全相同的成键电子对 ④和的中心原子均为杂化； ⑤分子中既含键又含键； ⑥的键角小于的键角 A．①②③④⑥ B．②③④ C．③④⑤⑥ D．①④⑧ 【答案】C 【解析】①CS2与CO2分子构型相同，二氧化碳的分子结构为O=C=O，则CS2的结构为S=C=S，属于直线形分子，错误； ②ClO中Cl的价层电子对数=3+(7+1-2×3)=4，含有一个孤电子对，则离子的空间构型为三角锥形，错误； ③SF6中S-F含有一个成键电子对，所以SF6中含有6个S-F键，则分子中有6对完全相同的成键电子对，正确； ④SiF4中Si的价层电子对数=4+(4-1×4) =4，SO中S的价层电子对数=3+(6+2-2×3)=4，所以中心原子均为sp3杂化，正确； ⑤HCHO分子中含有碳氧双键，既含σ键又含π键，正确； ⑥F的电负性更大，中孤电子对偏向N，导致孤电子对对成键电子对的斥力更大，使得键角小于的键角，正确； 故选C。 9．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．PCl3和PCl5均为极性分子 B．XeF2与XeO2的键角相等 C．NH3和的VSEPR模型均为四面体形 D．和CH2O的空间构型均为平面三角形 【答案】C 【解析】A．PCl3中P原子的价层电子对数为，空间构型为三角锥形，是极性分子，PCl5中P原子的价层电子对数为，空间构型为三角双锥，为非极性分子，A错误；B．XeF2中Xe原子的价层电子对数为，XeO2中Xe原子的价层电子对数为，VSEPR模型不同，键角不相等，B错误；C．NH3中N原子的价层电子对数为，中O原子的价层电子对数为，VSEPR模型均为四面体形，C正确；D．中S原子的价层电子对数为，离子空间构型为三角锥形，CH2O的结构简式为：，碳氧之间为双键，空间构型为平面三角形，D错误；故选C。 10．用价层电子对互斥理论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都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：CH4＞NH3＞H2O C．BF3、NH3都是平面三角形的分子 D．PCl3、SO3都是三角锥形的分子 【答案】B 【解析】A．SO2的中心S原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的最外层有1个孤电子对，分子呈V形结构，CS2的中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形结构，A不正确；B．CH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，中心原子的孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对与成键电子对间的排斥作用依次增大，所以键角由大到小顺序为：CH4＞NH3＞H2O，B正确；C．BF3的中心B原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，中心原子无孤电子对，则分子呈平面三角形，NH3的中心N原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，中心N原子有1个孤电子对，则分子呈三角锥形结构，C不正确；D．PCl3的中心P原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，中心P原子的最外层有1个孤电子对，分子呈三角锥形，SO3的中心S原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的最外层无孤电子对，分子呈平面三角形，D不正确；故选B。 11．回答下列问题： （1）指出下列粒子的空间结构 ① ；② ；③ ；④ 。 （2）在分子中，的键角是 ，硼原子的杂化轨道类型为 。和过量作用可生成，的空间构型为 。 （3）肼()分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子的空间构型是 ；分子中氮原子轨道的杂化类型是 。 （4）可与形成，中氧原子采用 杂化。中键角比中键角大，原因为 。 【答案】（1）V形 直线形 三角锥形 平面三角形 （2）120° sp2 正四面体形 （3）三角锥形 sp3 （4）sp3 H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小 【解析】（1）①OF2中中心原子为O，F为配位原子，价层电子对数=，两对孤对电子，分子构型为V形； ②BeF2中中心原子为Be，F为配位原子，价层电子对数为，无孤电子对故构型为直线形； ③PF3中心原子为P，F为配位原子，价层电子对数，孤电子对数为1，分子构型为三角锥； ④SO3中心原子为S，O为配位原子，价层电子对数，无孤电子对，故分子构型为平面三角形； （2）BF3的价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，B原子上没有孤电子对，则BF3的分子构型为平面三角形，F-B-F的键角为120°，中B原子价层电子对数为4，B原子采用sp3杂化，没有孤电子对，则BF为正四面体； （3）NH3分子中心原子N的价层电子对数为，N原子采用sp3杂化，分子构型为三角锥形；N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同，均为sp3 杂化； （4）H3O+中价层电子对数为，O采用sp3杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，因为H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O+中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小。 12．填空。 （1）中的化学键从形成过程来看，属于 (填“σ”或“π”)键。 （2）和分子中C原子的杂化方式分别为 和 。 （3）分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目分别为___________。 A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 （4）有两种活性反应中间体粒子，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微粒的球棍模型，写出相应的化学式： 甲： ，乙： 。 【答案】（1） （2）sp （3）D （4） 【来源】山东省济宁市泗水县2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题 【解析】（1）CH4中的化学键H原子的s轨道与C原子的sp3轨道以头对头的方式形成共价键，该共价键为σ键。 （2）CO2中C的价层电子对数为2+=2，无孤电子对，为sp杂化，CH3OH中C形成4条单键，无孤电子对，为sp3杂化。 （3）单键均为σ键，双键中1条键为σ键，另一条键为π键，因此每个COCl2分子中含有3个σ键和1个π键，故答案选D。 （4）甲的空间结构为平面三角形，则碳原子为sp2杂化，中心碳原子无孤电子对，价层电子对数为3，化学式为，乙空间结构为三角锥形，碳原子为sp3杂化，中心C原子有一个孤电子对，价层电子对数为4，化学式为 13．我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，如图所示。回答下列问题： （1）铋的原子序数为83，则基态铋原子的价层电子排布式为 ，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为 形。 （2）中的VSEPR模型为 形，的立体构型为 形，的键角 (填“>”、“<”或“=”)的键角。 （3）、、的第一电离能由小到大的顺序为 ，中原子的杂化类型有 。 【答案】（1）6s26p3 哑铃或纺锤 （2）四面体 平面三角 ＜ （3）C＜O＜N sp2、sp3 【解析】（1）铋元素的原子序数为83，则其基态原子的价层电子排布式为6s26p3，能量最高的电子所占据的原子轨道电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形的6p轨道，故答案为：6s26p3 ；哑铃或纺锤。 （2）H2O中氧原子的价层电子对数为，孤对电子对数为2，氧原子的杂化方式为sp3杂化，分子的VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，孤电子对数越多，键角越小，因此键角小于109°28′；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为，孤对电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp2杂化，离子的空间结构为平面正三角形，键角为120°，则水分子的键角小于硝酸根离子，故答案为：四面体形；平面三角形；<。 （3）同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；由结构简式可知，BTC中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：N＞O＞C；sp2、sp3。 14．钴及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）Co元素在元素周期表中位于第 周期第 族，基态Co原子的价层电子排布式为 。 （2）可由5-氰基四唑(结构简式如图)和反应制备起爆药CP。 ①5-氰基四唑分子中σ键与π键的数目之比为 ，C原子的杂化方式为 。 ②在配合物中，钴元素的化合价为 ，的空间结构为 。 【答案】（1）四 VIII （2）①2：1 sp2、sp ②+3 正四面体 【解析】（1）Co是27号元素，Co的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，价电子排布式为3d74s2，在周期表的位置为第四周期第VIII族； （2）①共价单键全是σ键，共价双键中有一个是σ键，一个是π键，共价三键是由一个σ键和两个π键组成，5-氰基四唑分子中σ键与π键的数目之比为2：1，5-氰基四唑分子中含C≡N键和C=N键，其C原子分别为sp、sp2杂化；②在配合物中，钴元素的化合价为+3，中心原子Cl价层电子对数为，孤电子对数为0，依据价层电子对互斥理论可知，它的空间构型为正四面体。 15．运用物质结构与性质的相关知识，回答下列问题： （1）下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______。 A． B． C． D． （2）第四周期中，未成对电子数最多的元素在周期表中的位置为 ，属于 区，价层电子轨道表示式为 。 （3）根据价层电子对互斥理论，分子的立体构型为 。 （4）胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成晶体。在晶体中，为 结构，中心原子的杂化轨道类型是 。 （5）键角比较：NCl3 PCl3（填“>”、“<”或“=”）并解释其原因 。 【答案】（1）B （2）第四周期第VIB族 d （3）V形 （4）平面正方形 sp3 （5）> 因为氮原子的半径比磷原子小，而N的电负性比P大，导致N-Cl键之间的斥力大于P-Cl键。 【解析】（1）电离最外层的一个电子所需能量:基态>激发态,第一电离能<第二电离能<第三电离能,据此判断解答。 A、D都是铝原子的核外电子排布，A为基态，D为激发态,稳定性A大于D，失去最外层1个电子需要能量A大于D；B、C为铝失去2个电子的核外电子排布，B为基态，C为激发态，稳定性，B大于C，失去最外层1个电子需要能量B大于C；A失去最外层一个电子，为第一电离能，B失去最外层1个电子，为第三电离能，所以第三电离能大于第一电离能，答案选B。 （2）①第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬；铬元素位于第四周期，其价电子排布式为3d54s1，属于第ⅥB族元素；②Cr属于d区元素 ③价电子排布式为：3d54s1，6个价电子；其基态原子的价电子轨道表示为：， （3）我们需要确定NO₂分子的价电子数。氮（N）有5个价电子，氧（O）各有6个价电子，共12个。因此，NO₂分子总共有17个价电子（其中一个未配对）。 根据VSEPR理论，NO₂的结构如下： 氮原子为中心原子，形成2个单键与2个氧原子相连，同时氮上还有1个未配对电子。 这样，氮原子周围有3个电子对（2个键电子对和1个未配对电子），根据VSEPR理论，电子对将尽量远离。这种结构形成的是一个弯曲形（bent）或V字形（angular）构型。 因此，NO₂分子的立体构型为弯曲形（或V形）。 （4）①[Cu(NH₃)₄]²⁺的结构可以描述为一个正方形平面构型，铜离子 (Cu²⁺) 处于中心位置，而四个氨分子 (NH₃) 则以配体的形式与铜离子配位。每个氨分子中的氮原子提供孤对电子，与铜离子形成配位键；②在硫酸根离子（SO₄²⁻）中，中心原子是硫（S），硫在SO₄²⁻中的杂化轨道类型是 ����3杂化。硫的原子序数是16，其基态电子排布为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴。在SO₄²⁻中，硫原子与四个氧原子形成四个σ键，这要求硫原子进行杂化。为了形成四个等价的σ键，硫原子的一个3s轨道和三个3p轨道进行杂化，形成四个sp3杂化轨道。形成的四个sp3杂化轨道以四面体结构排列，每个杂化轨道与一个氧原子形成σ键。因此，在SO₄²⁻离子中，硫原子的杂化轨道类型是 sp3杂化，且形成的结构是四面体形。 （5）①>；②因为氮原子的半径比磷原子小，而N的电负性比P大，导致N-Cl键之间的斥力大于P-Cl键。 16．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是 A．的电子式是 B．的空间构型为平面三角形 C．键角： D．中所有的原子不都在一个平面内 【答案】C 【解析】A．中碳原子有一个电子未共用电子对，其电子式是 ，A项正确； B．中心原子周围有3个键，孤电子对数为，故为平面三角形，B项正确； C．由于没有孤电子对，有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，故键角：，C项错误； D．中心原子周围3个键，1个孤电子，故其空间结构为三角锥形，即所有的原子不都在一个平面内，D项正确； 答案选C。 17．走进实验室，你能见到许多固体试剂，如蜡状的白磷（）、黄色的硫黄（）、紫黑色的碘（）和蓝色的硫酸铜晶体（）。下列说法正确的是 A．离子半径： B．常温下，硫黄难溶于水，易溶于二硫化碳 C．的空间结构为正四面体形，键角为 D．转化为的过程，属于物理变化 【答案】B 【解析】A．的电子层为五层，半径最大，具有相同电子层结构，核电荷数多的半径小，离子半径：，A错误； B．常温下，硫黄难溶于水，易溶于二硫化碳，B正确； C．的空间结构为正四面体形，键角为60°，C错误； D．转化为的过程，属于化学变化，D错误； 故选B。 18．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．中的O为杂化 B．的VSEPR模型为平面三角形 C．是由极性键形成的极性分子 D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成 【答案】B 【解析】A．水的价层电子对= 4，O为sp3杂化，选项A正确； B．价层电子对= 3+1，孤电子对数为1，V S EPR模型为四面体形，选项B错误； C．HNO2只存在极性键，分子的正负中心电荷不重合，形成的是极性分子，选项C正确； D．根据图示，  有氢氧键断裂，转化为的过程中有硫氧键形成，选项D正确；答案选B。 19．请回答下列问题： （1）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。OF2分子的空间结构为 ；OF2的熔沸点 (填“高于”或“低于”Cl2O)，原因是 。 （2）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物可与氧化汞生成化合物。 ①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。 ②化合物也是一种汞解毒剂。化合物是一种强酸。下列说法正确的有 。 A．在中S原子采取sp3杂化　　　　　　B．在中S元素的电负性最大 C．在中C-C-C键角是180°　　　　　　D．在中存在离子键与共价键 E．在中硫氧键的键能均相等 （3）硅和卤素单质反应可以得到SiX4.SiX4的熔沸点如下表： SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 ①0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 (填化学式)，气态SiX4分子的空间构型是 。 ②SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+，其结构如图所示： N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小排序为 。 【答案】（1）V形 低于 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高 （2）H2O>H2S>CH4 AD （3）SiCl4 正四面体 sp2、sp3 N>C>H 【解析】（1）OF2的中心原子O的价层电子对数为，含有2个孤电子对，则OF2分子的空间结构是V形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高； （2）①H2O分子间能形成氢键，H2S、CH4分子间均不存在氢键，H2O的沸点大于H2S、CH4；随着相对分子质量增大，氢化物的沸点逐渐增大，则沸点：H2S>CH4，所以三者的沸点由高到低的顺序为H2O>H2S>CH4； ②A．化合物Ⅰ中S原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，故A正确； B．化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五种元素，其中非金属性最强的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的电负性最大，故B错误； C．化合物Ⅲ中C原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，C—C—C键角约为109°28′，故C错误； D．化合物Ⅲ为有机钠盐，故Ⅲ中存在离子键和共价键，故D正确； E．化合物Ⅳ中的S=O和S—O是两种不同的化学键，二者键能不相等，故E错误； 选AD； （3）①0℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态；SiX4的中心原子Si的价层电子对数，无孤电子对，则空间结构为正四面体形； ②中甲基碳原子为饱和碳原子，是sp3杂化，碳碳双键中的碳原子为sp2杂化。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，且H的电负性比C小，故电负性由大到小的顺序是N>C>H。 20．一定条件下，以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质，如下图所示。回答下列问题： （1）图中属于非极性分子的是 （填名称，下同），属于烃的衍生物的是 。关于甲烷、乙烯、乙醇和乙酸的结构说法正确的是 （填编号）。 A．甲烷的VSEPR模型为平面三角形 B．乙烯中，C-H键的形成过程可用图a表示 C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应断②和③键 D．乙酸分子中，所有碳原子和氧原子共平面 （2）可用检验司机是否酒驾。 ①24号元素Cr在周期表中的位置是 ，基态Cr价电子排布式为 。 ②欲测定乙醇的结构，现有以下分析方法： a．X射线衍射实验        b．核磁共振氢谱        c．质谱        d．红外光谱 根据以下分析结果，判断采用的分析方法，并将以上编号填入空格中： I．直接测得分子中有C-O键和C-H键： 。 Ⅱ．测定相对分子质量为46： 。 Ⅲ．测分子的键长和键角： 。 【答案】（1）甲烷、乙烯 乙醇、乙酸、三氟乙酸 BD （2）第四周期第VIB族 3d54s1 d c a 【解析】（1）非极性分子正负电荷中心重合，属于非极性分子的是甲烷和乙烯；甲烷和乙烯是烃，乙酸、乙醇和三氟乙酸都是烃的衍生物； A．甲烷的VSEPR模型为四面体形，A错误； B．乙烯中，碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，H原子s轨道电子为球形，C-H键的形成过程可用图a表示，B正确； C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应生成乙醛，断①和③键，C错误； D．乙酸分子中，存在，碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，所有碳原子和氧原子共平面，D正确； 答案是BD； （2）①24号元素Cr在周期表中的位置是：第四周期第VIB族，基态Cr价电子排布式为：3d54s1； ②I．直接测得分子中有C-O键和C-H键用红外光谱来测定； Ⅱ．测定相对分子质量用质谱仪测定质荷比最大值即是相对分子质量； Ⅲ．测分子的键长和键角用X射线衍射实验测定。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 共价分子的空间结构 第2课时 分子空间结构的分析与预测 分层作业 1．下列化学用语或图示表达正确的是 A．CO2的电子式为 B．NH3分子的VSEPR模型为 C．CCl4的空间填充模型： D．As的原子结构示意图为 2．下列分子或离子的立体构型与其他三者不一致的是 A． B． C． D． 3．下列粒子的VSEPR模型为四面体形且其空间结构为V形的是 A． B． C． D． 4．下列分子或离子的中心原子杂化方式、VSEPR模型及空间结构正确的是 选项 分子或离子 中心原子杂化方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 A 四面体形 平面三角形 B 平面三角形 V形 C sp 直线形 直线形 D 四面体形 正四面体形 5．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．CS2是V形的分子 B．BF3键角为120°，H2O键角大于120° C．CH2O、都是平面三角形的分子 D．PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 6．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 7．下列化学用语或图示表达不正确的是 A．CH3CH(CH2CH3)2分子中不具有旋光性的碳原子 B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为： C．碳原子的杂化方式只有1种 D．的VSEPR模型： 8．下列描述正确的是 ①为V形的极性分子； ②的空间构型为平面三角形； ③中有6对完全相同的成键电子对 ④和的中心原子均为杂化； ⑤分子中既含键又含键； ⑥的键角小于的键角 A．①②③④⑥ B．②③④ C．③④⑤⑥ D．①④⑧ 9．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．PCl3和PCl5均为极性分子 B．XeF2与XeO2的键角相等 C．NH3和的VSEPR模型均为四面体形 D．和CH2O的空间构型均为平面三角形 10．用价层电子对互斥理论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都是直线形的分子 B．键角由大到小顺序：CH4＞NH3＞H2O C．BF3、NH3都是平面三角形的分子 D．PCl3、SO3都是三角锥形的分子 11．回答下列问题： （1）指出下列粒子的空间结构 ① ；② ；③ ；④ 。 （2）在分子中，的键角是 ，硼原子的杂化轨道类型为 。和过量作用可生成，的空间构型为 。 （3）肼()分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子的空间构型是 ；分子中氮原子轨道的杂化类型是 。 （4）可与形成，中氧原子采用 杂化。中键角比中键角大，原因为 。 12．填空。 （1）中的化学键从形成过程来看，属于 (填“σ”或“π”)键。 （2）和分子中C原子的杂化方式分别为 和 。 （3）分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目分别为___________。 A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 （4）有两种活性反应中间体粒子，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微粒的球棍模型，写出相应的化学式： 甲： ，乙： 。 13．我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，如图所示。回答下列问题： （1）铋的原子序数为83，则基态铋原子的价层电子排布式为 ，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为 形。 （2）中的VSEPR模型为 形，的立体构型为 形，的键角 (填“>”、“<”或“=”)的键角。 （3）、、的第一电离能由小到大的顺序为 ，中原子的杂化类型有 。 14．钴及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）Co元素在元素周期表中位于第 周期第 族，基态Co原子的价层电子排布式为 。 （2）可由5-氰基四唑(结构简式如图)和反应制备起爆药CP。 ①5-氰基四唑分子中σ键与π键的数目之比为 ，C原子的杂化方式为 。 ②在配合物中，钴元素的化合价为 ，的空间结构为 。 15．运用物质结构与性质的相关知识，回答下列问题： （1）下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______。 A． B． C． D． （2）第四周期中，未成对电子数最多的元素在周期表中的位置为 ，属于 区，价层电子轨道表示式为 。 （3）根据价层电子对互斥理论，分子的立体构型为 。 （4）胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成晶体。在晶体中，为 结构，中心原子的杂化轨道类型是 。 （5）键角比较：NCl3 PCl3（填“>”、“<”或“=”）并解释其原因 。 16．有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是 A．的电子式是 B．的空间构型为平面三角形 C．键角： D．中所有的原子不都在一个平面内 17．走进实验室，你能见到许多固体试剂，如蜡状的白磷（）、黄色的硫黄（）、紫黑色的碘（）和蓝色的硫酸铜晶体（）。下列说法正确的是 A．离子半径： B．常温下，硫黄难溶于水，易溶于二硫化碳 C．的空间结构为正四面体形，键角为 D．转化为的过程，属于物理变化 18．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．中的O为杂化 B．的VSEPR模型为平面三角形 C．是由极性键形成的极性分子 D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成 19．请回答下列问题： （1）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。OF2分子的空间结构为 ；OF2的熔沸点 (填“高于”或“低于”Cl2O)，原因是 。 （2）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物可与氧化汞生成化合物。 ①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。 ②化合物也是一种汞解毒剂。化合物是一种强酸。下列说法正确的有 。 A．在中S原子采取sp3杂化　　　　　　B．在中S元素的电负性最大 C．在中C-C-C键角是180°　　　　　　D．在中存在离子键与共价键 E．在中硫氧键的键能均相等 （3）硅和卤素单质反应可以得到SiX4.SiX4的熔沸点如下表： SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 ①0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是 (填化学式)，气态SiX4分子的空间构型是 。 ②SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+，其结构如图所示： N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N的电负性由大到小排序为 。 20．一定条件下，以天然气为起始原料可合成乙烯、乙醇、乙酸及三氟乙酸等重要化学物质，如下图所示。回答下列问题： （1）图中属于非极性分子的是 （填名称，下同），属于烃的衍生物的是 。关于甲烷、乙烯、乙醇和乙酸的结构说法正确的是 （填编号）。 A．甲烷的VSEPR模型为平面三角形 B．乙烯中，C-H键的形成过程可用图a表示 C．图b中，乙醇在Cu催化下与反应断②和③键 D．乙酸分子中，所有碳原子和氧原子共平面 （2）可用检验司机是否酒驾。 ①24号元素Cr在周期表中的位置是 ，基态Cr价电子排布式为 。 ②欲测定乙醇的结构，现有以下分析方法： a．X射线衍射实验        b．核磁共振氢谱        c．质谱        d．红外光谱 根据以下分析结果，判断采用的分析方法，并将以上编号填入空格中： I．直接测得分子中有C-O键和C-H键： 。 Ⅱ．测定相对分子质量为46： 。 Ⅲ．测分子的键长和键角： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $