2.2.1 分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修2）

本讲义聚焦分子结构的测定（红外光谱、质谱法）、多样分子空间结构（三原子至多原子分子实例）及价层电子对互斥模型（VSEPR），构建从实验方法到实例分析再到理论预测的学习支架，为后续分子性质学习奠定基础。 资料以思维导图系统梳理知识逻辑，结合实物模型、软件模拟等手段培养“证据推理与模型认知”素养，拓展培优模块通过典例与变式训练强化高频考点，分层课堂检测兼顾基础巩固与能力提升，助力教师高效授课，学生课后查漏补缺。

第2章 分子结构与性质 第2节 分子的空间结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 分子结构的测定 价层电子对互斥理论 课程学习目标 1.知道分子的结构可以通过波谱、X身线衍射等技术进行测定。 2.认识共价分子结构的多样性和复杂性。 3.借助实物模型、计算机软件模拟、视频等手段，加深对分子具有特定的空间结构的认识，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 4.能运用价层电子对互斥模型预测简单粉子的空间结构，发展“科学探究与创新意识”学科核心素养。 【新知学习】 知识点01分子结构的测定 早年科学家主要靠对物质的 进行系统总结得出规律后进行推测，现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如 、 等。 1．红外光谱工作原理 (1)原理：红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键 相同的红外线，再记录到图谱上呈现 。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种 或官能团的信息。 (2)红外光谱仪原理示意图 2．质谱法：相对分子质量的测定 用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因相对质量而先后有别，其结果被记录为质谱图。 如甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量＝ ，甲苯的相对分子质量为92。 知识点02多样的分子空间结构 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构，多原子分子中存在原子的几何学关系和形状，即所谓“分子的空间结构”。 1．三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CO2 O==C==O H2O 2.四原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH2O 约120° NH3 3．五原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH4 CCl4 4.其他多原子分子的空间结构 知识点03价层电子对互斥模型 1．价层电子对互斥模型(VSEPR model)：对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的 和未成键的 )之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对 最弱的那种结构，以使彼此之间 最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。 2．价层电子对的计算 (1)中心原子价层电子对数＝ ＋ 。 (2) σ键电子对数的计算 由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中， O有 对σ键电子对。NH3分子中， N有 对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝ ①a表示中心原子的价电子数； 对主族元素：a＝ ； 对于阳离子：a＝ ； 对于阴离子：a＝ 。 ②x表示与 结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝ 。 3．价层电子对的空间结构(即VSEPR模型) 　 　　 价层电子对数目：2　　　　　3　　　　　　4 VSEPR模型： 　 　　 4．VSEPR模型的应用——预测分子空间结构 由价层电子对的相互排斥，得到含有孤电子对的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的 ，便可得到分子的空间结构。 (1)中心原子不含孤电子对 分子或离子 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子(或离子)的空间结构及名称 CO2 直线形 直线形 CO 平面三角形 平面三角形 CH4 正四面体形 正四面体形 (2)中心原子含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子的空间结构及名称 NH3 四面体形 三角锥形 H2O 四面体形 V形 SO2 平面三角形 V形 【拓展培优】 【归纳提升1】 【典例1】下列化学用语正确的是 A．质谱法通常用来确定有机化合物的分子结构 B．中核电荷数为116，中子数为293 C．H、D、T表示不同的核素 D．二甲醚()与乙醇( )不能利用红外光谱法进行鉴别 （变式训练1-1）能判断晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是 A．质谱法 B．X射线衍射法 C．核磁共振氢谱法 D．红外光谱法 （变式训练1-2）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A．碳、硅、锗属于同主族元素 B．第一电离能： C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D．硅和锗常用作半导体材料 【归纳提升2】预测物质空间构型的思路 【典例2】 下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A．BF3 B．NF3 C．SO D．H3O+ （变式训练2-1）下列粒子的VSEPR模型为平面三角形但其空间结构不为平面三角形的是 A．H3O+ B．BF3 C．NO D．SO2 （变式训练2-2）用价层电子对互斥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．中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B．键角为，的键角大于 C．是平面三角形的离子 D．、都是三角锥形的分子 【典例3】 下列化学用语表示正确的是 A．CH3C≡CCH2CH3的键线式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．基态C原子的价电子轨道表示式： D．用电子式表示K2O的形成过程： （变式训练3-1）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的VSEPR模型： B．HCl中键： C．的电子式： D．的命名：二溴乙烷 （变式训练3-2）下列化学用语表示正确的是 A．CH3C≡CCH2CH3的键线式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．基态C原子的价电子轨道表示式： D．用电子式表示K2O的形成过程： 【典例4】 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．分子中含有键的数目为 B．中电子数为 C．0.1mol中杂化的碳原子数目为 D．中中心原子的孤电子对数为 （变式训练4-1）为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．标准状况下，22.4L乙炔中键数为、键数为 B．与的混合物中含有的中子数为 C．1 molSiO2晶体中含有4个硅氧键 D．中氙的价层电子对数为 （变式训练4-2）《天工开物》记载：“凡火药以硝石，硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：(设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法不正确的是 A．中含键键数目分别为 B．每消耗，则生成 C．中氮原子的孤电子对数为0 D．每消耗，该反应转移电子数目为 【课堂检测】 【基础训练】 1．（25-26高二上·上海·阶段练习）水分子的价层电子对的空间结构为 A．角形 B．四面体形 C．三角锥形 D．平面三角形 2．（24-25高二下·河北张家口·期末）下列分子的空间结构与VSEPR模型不同的是 A．CO2 B．NCl3 C．SO3 D．CCl4 3．（25-26高二上·全国·周测）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．结构是直线形 B．是三角锥形分子 C．是V形分子 D．是平面三角形分子 4．（24-25高二下·北京西城·期末）下列分子或离子的VSEPR模型和其空间结构一致的是 A． B． C． D． 5．（2025·湖南·模拟预测）下列化学用语表述正确的是 A．氢元素的三种不同核素：H、D、T B．的VSEPR模型： C．的电子式： D．键的形成过程： 6．（24-25高二上·江西宜春·期末）下列化学用语表达正确的是 A．Cl的价电子排布式： B．空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 C．分子中，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为键 D．的VSEPR模型： 7．（24-25高二下·北京石景山·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构不一致的是 A． B． C． D． 8．（24-25高二下·陕西·期末）氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一，可利用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮（用表示）转化为氮气除去，反应为。下列有关化学用语或表述正确的是 A．中的σ键与π键的个数比为2：1 B．HClO的VSEPR模型为四面体形 C．HCl中H和Cl之间形成的σ键： D．的形成过程可表示为 9．（24-25高二下·云南昆明·期末）下列化学用语表示错误的是 A．的VSEPR模型： B．的电子式： C．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： D．键形成的轨道重叠示意图： 10．（24-25高二下·河北·期末）氯化硫()是一种黄红色液体，其中S元素均采取杂化成键，遇水发生反应。下列化学用语表示错误的是 A．基态氯原子的电子排布式为 B．的价层电子对互斥模型： C．溶液中的水合离子： D．分子形成的键原子轨道重叠示意图： 11．（24-25高二下·江西南昌·期末）下列微粒的模型为四面体形而立体构型为形的是 A． B． C． D． 12．（24-25高二下·江苏连云港·期末）反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是 A．NaClO中Cl元素化合价为-1 B．是含有极性键的非极性分子 C．的电子式为 D．的空间构型为V形 13．（24-25高二下·湖北恩施·期末）氮其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态N原子核外未成对电子数为 。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数，对于基态的N原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)是汽车安全气囊中的主要成分，该化合物中存在的化学键类型为 (填标号)。 a．离子键  b．极性共价键  c．非极性共价键  d．配位键 (3)、、三种微粒的VSEPR模型 (填“相同”或“不同”)，其中键角最小的微粒是 。 14．（24-25高二上·陕西西安·期末）“绿水青山就是金山银山”，利用化学原理治理污染是今后科研的重要课题。 I．硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。请回答下列问题： (1)a极为 ，其电极反应式为 。 (2)图示过程的能量转化形式为 。 (3)请结合离子方程式分析H2S气体去除的原理 。 II．锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (4)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (5)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。 15．（24-25高二下·湖北十堰·阶段练习）利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  =+247.4kJ·mol−1. (1)反应过程中断裂的化学键属于___________。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (2)该反应的熵变∆S 0(填“>”“=”或“<”)，需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。 (3)CO2的电子式为 ；1molCO2中含有 molπ键。 (4)含硫元素的微粒有很多，例如、、、、，其中的分子结构如下图所示，像一顶皇冠，请回答下列问题： ①64g中含有的键数目是 。 ②的空间结构是 。 ③分子的VSEPR模型是 。 【能力提升】 1．（24-25高二下·河南许昌·期末）下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是 A． B． C． D． 2．（25-26高二上·全国·周测）用价层电子对互斥模型预测和的空间结构，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 3．（25-26高二上·全国·周测）下列说法中正确的是 A．分子中原子的最外层电子没有都满足8电子稳定结构 B．和都是正四面体形分子，键角相同 C．的电子式为，离子呈平面正方形结构 D．分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 4．（24-25高二下·四川绵阳·期末）下列化学用语表示正确的是 A．SeO2的VSEPR模型： B．基态As核外电子排布式： C．O3分子的球棍模型： D．HF分子中共价键示意图： 5．（24-25高二下·重庆九龙坡·期末）Sabatier反应可实现CO2的资源化利用：CO2+4H2=CH4+2H2O。下列说法错误的是 A．H2分子中形成的共价键是s-s σ键 B．H2O的VSEPR模型名称为V形 C．CO2分子内存在镜面对称的电子云 D．CH4分子中碳原子的杂化类型为sp3 6．（24-25高二下·湖南张家界·期末）磺酰亚胺结构独特，集多种优秀特性于一身，对化合物设计至关重要。几种磺酰亚胺结构如图所示： ① ② ③ ④ 下列说法正确的是 A．第一电离能： B．沸点：化合物①<化合物④ C．化合物②中含有极性键和非极性键 D．化合物③中硫原子上的价层电子对数为6 7．（25-26高二上·北京·期中）科学家利用工业废气NO作为氮源，在催化剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。 下列有关说法不正确的是 A．步骤②中有产生 B．步骤④中发生氧化反应 C．产物的VSEPR模型为 D．生成过程中共需和 8．（25-26高二上·上海·阶段练习）敦煌壁画色彩瑰丽，壁画使用的无机颜料主要源自彩色矿石和色土，含有硫、砷、铜、铅、汞、铁等元素。雄黄(As4S4)与雌黄(As2S3)都可用作绘画颜料。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。 (1)SO2的分子空间结构为___________。 A．平面三角形 B．直线型 C．角形 D．四面体形 (2)雄黄中没有π键且各原子最外层均达8电子稳定结构，下列能表示雄黄结构图的是___________。 A． B． C． D． (3)雌黄不溶于水，却可溶于Na2S溶液，生成硫代砷酸钠(Na3AsS3)，请写出相应的离子方程式 。 (4)上述反应转化历程中属于氧化还原反应的是___________。 A．① B．② C．③ D．④ 9．（24-25高二下·天津滨海新·期中）水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 (1)对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于 键；依据O与H的电负性判断，属于 共价键。 (2)水分子中，氧原子的价层电子对数为 。 (5)酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为 ；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ H2O(填“>”或“<”)。 10．（24-25高二下·河南信阳·开学考试）回答下列问题： (1)钒（23V）是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为 族，其价层电子排布式为 。第四周期未成对电子数最多的元素是 （填元素符号）。 (2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子、E的元素符号为 ，其正二价离子的电子排布式为 。 (3)的中心原子的孤电子对数为 ，离子的VSEPR模型为 ，离子的空间结构为 。 (4)丁二酮肟（）中涉及元素的电负性由大到小的顺序为 ，氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价电子轨道表示式： 。该过程形成的原子光谱为 （填“吸收”或“发射”）光谱。 (5)与Si同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________（填字母）。 A．a为，b为，c为 B．a为，b为，c为 C．a为，b为，c为 D．a为，b为，c为 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 分子结构与性质 第2节 分子的空间结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 分子结构的测定 价层电子对互斥理论 课程学习目标 1.知道分子的结构可以通过波谱、X身线衍射等技术进行测定。 2.认识共价分子结构的多样性和复杂性。 3.借助实物模型、计算机软件模拟、视频等手段，加深对分子具有特定的空间结构的认识，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 4.能运用价层电子对互斥模型预测简单粉子的空间结构，发展“科学探究与创新意识”学科核心素养。 【新知学习】 知识点01分子结构的测定 早年科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后进行推测，现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等。 1．红外光谱工作原理 (1)原理：红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)红外光谱仪原理示意图 2．质谱法：相对分子质量的测定 用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因相对质量而先后有别，其结果被记录为质谱图。 如甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量＝最大质荷比，甲苯的相对分子质量为92。 知识点02多样的分子空间结构 单原子分子(稀有气体分子)、双原子分子不存在空间结构，多原子分子中存在原子的几何学关系和形状，即所谓“分子的空间结构”。 1．三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CO2 O==C==O 180° 直线形 H2O 105° V形 2.四原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH2O 约120° 平面三角形 NH3 107° 三角锥形 3．五原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH4 109°28′ 正四面体形 CCl4 109°28′ 正四面体形 4.其他多原子分子的空间结构 知识点03价层电子对互斥模型 1．价层电子对互斥模型(VSEPR model)：对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。 2．价层电子对的计算 (1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。 (2) σ键电子对数的计算 由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中， O有2对σ键电子对。NH3分子中， N有3对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数； 对主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子所带电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋离子所带电荷数。 ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。 3．价层电子对的空间结构(即VSEPR模型) 　 　　 价层电子对数目：2　　　　　3　　　　　　4 VSEPR模型：直线形　平面三角形　　正四面体形 4．VSEPR模型的应用——预测分子空间结构 由价层电子对的相互排斥，得到含有孤电子对的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子的空间结构。 (1)中心原子不含孤电子对 分子或离子 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子(或离子)的空间结构及名称 CO2 2 0 直线形 直线形 CO 3 0 平面三角形 平面三角形 CH4 4 0 正四面体形 正四面体形 (2)中心原子含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子的空间结构及名称 NH3 4 1 四面体形 三角锥形 H2O 4 2 四面体形 V形 SO2 3 1 平面三角形 V形 【拓展培优】 【归纳提升1】 【典例1】下列化学用语正确的是 A．质谱法通常用来确定有机化合物的分子结构 B．中核电荷数为116，中子数为293 C．H、D、T表示不同的核素 D．二甲醚()与乙醇( )不能利用红外光谱法进行鉴别 【答案】C 【详解】A．质谱法可确定有机物的相对分子质量，不能确定有机物的结构，A错误； B．的核电荷数为116，质量数为293，中子数为293-116=177，B错误； C．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，H、D、T表示质子数相同，中子数不同的三种氢原子，所以H、D、T表示不同的核素，C正确； D．二甲醚()与乙醇( )含有的官能团不同，可用红外光谱法进行鉴别，D错误； 故选C。 （变式训练1-1）能判断晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是 A．质谱法 B．X射线衍射法 C．核磁共振氢谱法 D．红外光谱法 【答案】B 【详解】A．一般用质谱法测定有机物的相对分子质量，故A不符合题意； B．测定分子的空间结构最普遍的方法是X射线衍射法，X射线衍射可以看到微观结构，可以测定晶体的晶胞参数，从而确定分子的空间结构，故B符合题意； C．核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢；故C不符合题意； D．用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息，故D不符合题意； 故选B。 （变式训练1-2）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A．碳、硅、锗属于同主族元素 B．第一电离能： C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D．硅和锗常用作半导体材料 【答案】C 【详解】A．碳、硅、锗均为第IVA元素，A正确； B．同主族从上到下第一电离能减小，故第一电离能：，B正确； C．红外光谱能测定化学键、官能团等，不能直接测定石墨烯的结构，C错误； D．硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D正确； 答案选C。 【归纳提升2】预测物质空间构型的思路 【典例2】 下列微粒的VSEPR模型与其空间结构一致的是 A．BF3 B．NF3 C．SO D．H3O+ 【答案】A 【详解】A ．：B的价层电子对数为，无孤对电子，VSEPR模型和结构均为平面三角形，A符合题意； B． ：N的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，B不符合题意； C． ：S的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，C不符合题意； D．：O的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，D不符合题意； 故选A。 （变式训练2-1）下列粒子的VSEPR模型为平面三角形但其空间结构不为平面三角形的是 A．H3O+ B．BF3 C．NO D．SO2 【答案】D 【详解】A．H3O+中心原子O的价层电子对数为4，有一个孤电子对，VSEPR模型为四面体，空间结构为三角锥形，A不符合题意； B．BF3中心原子B的价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，B不符合题意； C．NO中心原子N的价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，C不符合题意； D．SO2中心原子S的价层电子对数为3，有一个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，D符合题意； 故选D。 （变式训练2-2）用价层电子对互斥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．中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B．键角为，的键角大于 C．是平面三角形的离子 D．、都是三角锥形的分子 【答案】C 【详解】A．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，有一对孤对电子，空间构型为三角锥形，A错误；    B．的中心原子的价层电子对数为，为sp2杂化，键角为；的中心原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形，键角约109.5°，小于120°，B错误； C．中C原子的价层电子对数为，为sp2杂化，呈平面三角形，C正确； D．PCl3价层电子对数为，为sp3杂化，为三角锥形，CCl4中心原子的价层电子对数为，为正四面体，D错误； 故选C。 【典例3】 下列化学用语表示正确的是 A．CH3C≡CCH2CH3的键线式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．基态C原子的价电子轨道表示式： D．用电子式表示K2O的形成过程： 【答案】A 【详解】A．CH3C≡CCH2CH3为2-戊炔，键线式中用线段表示碳碳键，拐点和端点代表碳原子，三键位于2-3号碳之间，键线式与结构一致，A正确； B．NH3分子中N原子价层电子对数为4(3个成键电子对+1个孤电子对)，VSEPR模型为四面体形，图片所示为三角锥形，是分子构型而非VSEPR模型，B错误； C．基态C原子价电子为2s22p2，轨道表示式中2s轨道应填充2个自旋相反的电子，2p轨道填充2个自旋平行的电子，图片中2s轨道仅1个电子，违反能量最低原理，C错误； D．K2O形成过程中，K原子失去1个电子形成K+，O原子得到2个电子形成O2-，故用电子式表示其形成过程为：，D错误； 故答案为：A。 （变式训练3-1）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的VSEPR模型： B．HCl中键： C．的电子式： D．的命名：二溴乙烷 【答案】D 【详解】 A．H2O分子中氧原子价层电子对数为4，有2对孤电子对，VSEPR模型为，故A正确； B．HCl中σ键是s轨道和p轨道形成的共价键：，故B正确； C．-OH是中性原子团，含9个电子，-OH的电子式：，故C正确； D．CH2BrCH2Br的命名：1，2-二溴乙烷，故D错误； 故选：D。 （变式训练3-2）下列化学用语表示正确的是 A．CH3C≡CCH2CH3的键线式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．基态C原子的价电子轨道表示式： D．用电子式表示K2O的形成过程： 【答案】A 【详解】A．CH3C≡CCH2CH3为2-戊炔，键线式中用线段表示碳碳键，拐点和端点代表碳原子，三键位于2-3号碳之间，键线式与结构一致，A正确； B．NH3分子中N原子价层电子对数为4(3个成键电子对+1个孤电子对)，VSEPR模型为四面体形，图片所示为三角锥形，是分子构型而非VSEPR模型，B错误； C．基态C原子价电子为2s22p2，轨道表示式中2s轨道应填充2个自旋相反的电子，2p轨道填充2个自旋平行的电子，图片中2s轨道仅1个电子，违反能量最低原理，C错误； D．K2O形成过程中，K原子失去1个电子形成K+，O原子得到2个电子形成O2-，故用电子式表示其形成过程为：，D错误； 故答案为：A。 【典例4】 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．分子中含有键的数目为 B．中电子数为 C．0.1mol中杂化的碳原子数目为 D．中中心原子的孤电子对数为 【答案】C 【详解】A．一个乙炔（C2H2）分子中含有一个碳碳三键，包含两个π键，因此0.1mol C2H2含有0.2mol π键，数目为，A正确； B．一个CO2分子中电子总数为6+2×8=22个，则中的电子数为=，B正确； C．CH3CHO中甲基（-CH3）的碳为sp3杂化，醛基（-CHO）的碳为sp2杂化，因此每个分子中仅1个sp3杂化的碳原子，所以0.1mol中杂化的碳原子数目为，C错误； D．PCl3的中心原子P的孤电子对数为==1，因此1mol PCl3中孤电子对数为，D正确； 故选C。 （变式训练4-1）为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．标准状况下，22.4L乙炔中键数为、键数为 B．与的混合物中含有的中子数为 C．1 molSiO2晶体中含有4个硅氧键 D．中氙的价层电子对数为 【答案】A 【详解】A．乙炔的结构式为H—C≡C—H，1个乙炔分子中有3个键，2个键，标准状况下，22.4L乙炔物质的量为1mol，含键数为、键数为，A错误； B．1个分子含10个中子，1个分子含10个中子，与的摩尔质量均为20g/mol，与的混合物物质的量为0.1mol，含有的中子数为，B正确； C．SiO2晶体中每个硅原子形成4个硅氧键，1 molSiO2晶体中含有个硅氧键，C正确； D．中氙的价层电子对数为=6，中氙的价层电子对数为，D正确； 故选A。 （变式训练4-2）《天工开物》记载：“凡火药以硝石，硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：(设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法不正确的是 A．中含键键数目分别为 B．每消耗，则生成 C．中氮原子的孤电子对数为0 D．每消耗，该反应转移电子数目为 【答案】B 【详解】A．已知N2分子含有三键，三键为1个σ键和2个π键，因此1mol N2含有1mol σ键和2mol π键，数目为NA和2NA，A正确； B．12gC为1mol，根据反应式，1mol C生成1mol CO2。但题目未说明气体体积是否为标准状况，B错误； C．中氮原子价层电子数为5，带-1电荷，形成三个σ键，孤电子对数为，C正确； D．KNO3中的N从+5→0，1molKNO3获得5mol电子。总反应中，2mol KNO3获得10mol电子，1mol S获得2mol电子，总获得12mol电子（等于C失去的12mol电子）。每消耗1mol KNO3，对应转移6mol电子，D正确； 故选B。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（25-26高二上·上海·阶段练习）水分子的价层电子对的空间结构为 A．角形 B．四面体形 C．三角锥形 D．平面三角形 【答案】B 【详解】水分子中氧原子的价层电子对数为：2+(6-1×2) ×=4，孤对电子对数为(6-1×2) ×=2，则价层电子对的空间结构为四面体形，故选B。 2．（24-25高二下·河北张家口·期末）下列分子的空间结构与VSEPR模型不同的是 A．CO2 B．NCl3 C．SO3 D．CCl4 【答案】B 【详解】A．的中心原子C的价层电子对数为2（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为直线形，A不符合题意； B．的中心原子N的价层电子对数为=4（1对孤对），VSEPR模型为四面体，实际结构为三角锥形，B符合题意； C．的中心原子S的价层电子对数为3（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为平面三角形，C不符合题意； D．的中心原子C的价层电子对数为=4（无孤对），VSEPR模型和实际结构均为正四面体，D不符合题意。 故选B。 3．（25-26高二上·全国·周测）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．结构是直线形 B．是三角锥形分子 C．是V形分子 D．是平面三角形分子 【答案】C 【详解】A．的中心N原子价层电子对数为，孤电子对数为1，分子构型为V形，A错误； B．SO3的中心S原子价层电子对数为，无孤对电子，分子构型为平面三角形，B错误； C．SCl2的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为2，分子构型为V形，C正确； D．PCl3的中心P原子价层电子对数为，孤电子对数为1，分子构型为三角锥形，D错误； 故答案为C。 4．（24-25高二下·北京西城·期末）下列分子或离子的VSEPR模型和其空间结构一致的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．的价层电子对数为4（3对成键电子，1对孤对电子），VSEPR模型为四面体形，但空间结构为三角锥形，A不符合题意； B．H2S的价层电子对数为4（2对成键电子，2对孤对电子），VSEPR模型为四面体形，但空间结构为V形，B不符合题意； C．H3O+的价层电子对数为4（3对成键电子，1对孤对电子），VSEPR模型为四面体形，但空间结构为三角锥形，C不符合题意； D．CH4的价层电子对数为4（4对成键电子，无孤对电子），VSEPR模型和空间结构均为四面体形，D符合题意； 故选D。 5．（2025·湖南·模拟预测）下列化学用语表述正确的是 A．氢元素的三种不同核素：H、D、T B．的VSEPR模型： C．的电子式： D．键的形成过程： 【答案】A 【详解】A．氢原子核电荷数为1，具有三种核素：H、D、T，故A正确； B．三氧化硫为平面三角形结构，不存在孤电子对，故B错误； C．氢氧化钠是离子化合物，由钠离子和氢氧根离子组成，故C错误； D．p轨道肩并肩重叠形成π键，故D错误； 故答案为A。 6．（24-25高二上·江西宜春·期末）下列化学用语表达正确的是 A．Cl的价电子排布式： B．空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 C．分子中，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为键 D．的VSEPR模型： 【答案】A 【详解】A．Cl原子核外有17个电子，价电子排布式为，故A正确； B．可以表示甲烷分子，但是不能表示四氯化碳分子，因为Cl原子的半径比C原子大，与比例模型中的原子大小不符，故B错误； C．CH3OH分子上的碳原子sp3杂化，羟基中O原子sp3杂化，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为键，故C错误； D．中心原子硫原子杂化方式为sp2，故VSEPR模型应为平面三角形，故D错误； 故答案为A。 7．（24-25高二下·北京石景山·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构不一致的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．NH3的VSEPR模型为四面体形，但存在1对孤电子对导致其空间结构为三角锥形，两者不一致，A符合题意； B．的价层电子对数为4且无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B不符合题意； C．SO3的价层电子对数为3且无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，C不符合题意； D．的价层电子对数为4且无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，D不符合题意； 故选A。 8．（24-25高二下·陕西·期末）氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一，可利用次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮（用表示）转化为氮气除去，反应为。下列有关化学用语或表述正确的是 A．中的σ键与π键的个数比为2：1 B．HClO的VSEPR模型为四面体形 C．HCl中H和Cl之间形成的σ键： D．的形成过程可表示为 【答案】B 【详解】A．中含有氮氮三键包括1个σ键和2个π键，A错误； B．HClO的中心原子O原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，B正确； C．HCl中H和Cl之间形成的s-p键，HCl中共价键的电子云图：，C错误； D．H2O是共价化合物，形成过程可表示为，D错误； 故答案为B。 9．（24-25高二下·云南昆明·期末）下列化学用语表示错误的是 A．的VSEPR模型： B．的电子式： C．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： D．键形成的轨道重叠示意图： 【答案】C 【详解】 A．H2O分子中中心O原子价层电子对数为，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，VSEPR模型：，A正确； B．是由钠离子和次氯酸根离子构成的，电子式正确，B正确； C．Cr原子的价电子排布图：，C错误； D．键是肩并肩形成的共价键，D正确； 故选C。 10．（24-25高二下·河北·期末）氯化硫()是一种黄红色液体，其中S元素均采取杂化成键，遇水发生反应。下列化学用语表示错误的是 A．基态氯原子的电子排布式为 B．的价层电子对互斥模型： C．溶液中的水合离子： D．分子形成的键原子轨道重叠示意图： 【答案】C 【详解】A．基态Cl的核电荷数为17，位于第三周期，核外电子排布式：，故A正确； B．SO2中S原子价层电子对数为，有1对孤电子对，价层电子对互斥模型为，故B正确； C．H2O分子中O元素为-2价，应该与HCl溶液中带正电的H+接近，H2O分子中H元素为+1价，应该与HCl溶液中带负电的氯离子接近，即：，故C错误； D．HCl分子中，H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道头碰头发生重叠，形成的s-pσ键原子轨道重叠示意图为，故D正确； 故答案选C。 11．（24-25高二下·江西南昌·期末）下列微粒的模型为四面体形而立体构型为形的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】VSEPR模型由价层电子对数目决定，四面体形对应4对电子（包括孤对电子）。立体构型为V形需满足：4对电子中2对为孤对电子，2对为成键电子（如H2O）。 【详解】A．NH无孤对电子，构型为四面体，故A不符合题意； B．CS2为直线形（中心原子C的价层电子对数为2），故B不符合题意； C．NCl3含1对孤对电子，构型为三角锥形，故C不符合题意； D．OF2含2对孤对电子，成键对受排斥形成V形，故D符合题意。 故选D。 12．（24-25高二下·江苏连云港·期末）反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是 A．NaClO中Cl元素化合价为-1 B．是含有极性键的非极性分子 C．的电子式为 D．的空间构型为V形 【答案】D 【详解】A．NaClO中钠元素化合价+1价，氧元素化合价-2价，NaClO中Cl元素化合价为+1价，故A错误； B．NH3的空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，是极性分子，故B错误； C．N2的电子式为：，故C错误； D．H2O的价层电子对数=2+=4，存在2个孤电子对，空间构型为V形，故D正确； 答案选D。 13．（24-25高二下·湖北恩施·期末）氮其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态N原子核外未成对电子数为 。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数，对于基态的N原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)是汽车安全气囊中的主要成分，该化合物中存在的化学键类型为 (填标号)。 a．离子键  b．极性共价键  c．非极性共价键  d．配位键 (3)、、三种微粒的VSEPR模型 (填“相同”或“不同”)，其中键角最小的微粒是 。 【答案】(1) 3 或 (2)ac (3) 相同 【详解】（1）基态N的价电子排布为2s2p3，p轨道有三个简并能级，则原子核外未成对电子数为3；基态N原子的价电子有3个自旋相同的电子，其价电子自旋磁量子数的代数和为或。 （2）中有Na+和组成，包括N≡N键，则化合物中存在的化学键类型为离子键和非极性共价键，故答案为ac。 （3）有四对成键电子，排斥作用：孤对电子-孤对电子>孤对电子-成键电子>成键电子-成键电子，中键角最大，和有三对成键电子和一对孤对电子，由于F的电负性强于H，N-F成键电子对更偏向F原子，导致中成键电子对之间的排斥力小于，因此孤对电子对成键电子对的排斥作用使键角压缩得更小，故的键角最小。 14．（24-25高二上·陕西西安·期末）“绿水青山就是金山银山”，利用化学原理治理污染是今后科研的重要课题。 I．硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。请回答下列问题： (1)a极为 ，其电极反应式为 。 (2)图示过程的能量转化形式为 。 (3)请结合离子方程式分析H2S气体去除的原理 。 II．锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (4)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (5)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。 【答案】(1) 负极 (2)光能转化为化学能，化学能转化为电能 (3)a极生成的可以氧化H2S气体生成S单质，离子方程式为，从而去除H2S气体 (4) (5) 平面三角形 【详解】（1）根据图示，a极失电子，故a极为负极，电极反应式为；b电极为正极，电极反应式为↑。 （2）根据图示，b电极在光照条件得电子发生还原反应，则光能转化为化学能，化学能转化为电能。 （3）a极转化为，可以氧化H2S气体生成S单质，离子方程式为，从而去除H2S气体。 （4） Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族，则最外层电子排布式为，因此Sn的基态原子最外层轨道表示式为。 （5）①SnCl2分子中心原子价层电子对数为，则VSEPR模型名称是平面三角形； 15．（24-25高二下·湖北十堰·阶段练习）利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)  =+247.4kJ·mol−1. (1)反应过程中断裂的化学键属于___________。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (2)该反应的熵变∆S 0(填“>”“=”或“<”)，需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。 (3)CO2的电子式为 ；1molCO2中含有 molπ键。 (4)含硫元素的微粒有很多，例如、、、、，其中的分子结构如下图所示，像一顶皇冠，请回答下列问题： ①64g中含有的键数目是 。 ②的空间结构是 。 ③分子的VSEPR模型是 。 【答案】(1)B (2) > 高温 (3) 2 (4) 2NA 三角锥形 平面三角形 【详解】（1）根据反应方程式，甲烷中“C-H”断裂，CO2中一个“C=O”断裂，它们均为极性共价键，选项B正确；故答案为B； （2）该反应是气体物质的量增加的反应，因此该反应为熵增，即ΔS>0；依据ΔG=ΔH-TΔS，能够自发进行，ΔG<0，该反应ΔH>0，ΔS>0，要想自发进行，需要在高温下进行；故答案为>；高温； （3） CO2的结构式为O=C=O，其电子式为，1个双键中含有1个σ键和1个π键，根据二氧化碳的电子式，1mol二氧化碳中含有2molπ键；故答案为；2； （4）①根据S8的结构式，1个S8分子中含有8个σ键，因此64gS8中含有σ键的数目为=2NA，故答案为2NA； ②根据结构式可知，SO中心原子S的价层电子对数为4，其中有1个孤电子对数，因此SO的空间构型为三角锥形 ③SO2的中心原子S的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形；SO3中心原子S的价层电子对数为3，无孤电子对数，空间构型为平面正三角形 【能力提升】 1．（24-25高二下·河南许昌·期末）下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．中心S原子的价层电子对数为，S的孤电子对数为1，则VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，不一致，A不符合题意； B．中心P原子的价层电子对数为，P的孤电子对数为0，VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B符合题意； C．中心N原子的价层电子对数为，N的孤电子对数为1，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，不一致，C不符合题意； D．中心Cl原子的价层电子对数为，Cl的孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，不一致，D不符合题意； 故选B。 2．（25-26高二上·全国·周测）用价层电子对互斥模型预测和的空间结构，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 【详解】的价层电子对数为，孤电子对数为2，空间结构为V形；的价层电子对数为，孤电子对数为0，空间结构为平面三角形，故选D。 3．（25-26高二上·全国·周测）下列说法中正确的是 A．分子中原子的最外层电子没有都满足8电子稳定结构 B．和都是正四面体形分子，键角相同 C．的电子式为，离子呈平面正方形结构 D．分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 【答案】D 【详解】 A．分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A项错误； B．分子的键角为分子的键角为，B项错误； C．为正四面体形结构，C项错误； D．分子的电子式为，中心原子N上有一对孤电子对，由于未成键电子对对成键电子对的排斥作用较强，使其键角为，呈三角锥形，D项正确。 故答案选D。 4．（24-25高二下·四川绵阳·期末）下列化学用语表示正确的是 A．SeO2的VSEPR模型： B．基态As核外电子排布式： C．O3分子的球棍模型： D．HF分子中共价键示意图： 【答案】A 【详解】A．SeO2中中心原子Se的孤电子对数为=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，A正确； B．基态As原子（33号元素）的核外电子排布式应为，B错误； C．臭氧分子的空间结构与SO2分子相似，其分子具有极性，为V形分子，C错误； D．HF中H的1s轨道与F的2p轨道形成键，示意图：，D错误； 故选A。 5．（24-25高二下·重庆九龙坡·期末）Sabatier反应可实现CO2的资源化利用：CO2+4H2=CH4+2H2O。下列说法错误的是 A．H2分子中形成的共价键是s-s σ键 B．H2O的VSEPR模型名称为V形 C．CO2分子内存在镜面对称的电子云 D．CH4分子中碳原子的杂化类型为sp3 【答案】B 【详解】A．H2分子中含H-H键，它是由两个H原子的1s轨道头对头重叠形成的σ键，A正确； B．H2O的中心原子O的价层电子对数为，孤电子对数为2，则其VSEPR模型为四面体形，其空间结构为V形，B错误； C．CO2的结构式为O=C=O，为直线形分子，每个碳氧双键中含一个键和一个键，其中的键由碳原子的未参与杂化的2p轨道与氧原子的2p轨道以 “肩并肩” 方式重叠形成，键的电子云呈镜面对称，C正确； D．CH4的中心原子C的价层电子对数为，则碳原子采取sp3杂化，D正确； 故选B。 6．（24-25高二下·湖南张家界·期末）磺酰亚胺结构独特，集多种优秀特性于一身，对化合物设计至关重要。几种磺酰亚胺结构如图所示： ① ② ③ ④ 下列说法正确的是 A．第一电离能： B．沸点：化合物①<化合物④ C．化合物②中含有极性键和非极性键 D．化合物③中硫原子上的价层电子对数为6 【答案】C 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能：，故A错误； B．化合物①分子间能形成氢键，化合物④分子间不存在氢键，所以沸点：化合物①>化合物④，故B错误； C．化合物②中含有极性键和非极性键(乙基中存在碳碳非极性键)，故C正确； D．化合物③中硫原子形成4个σ键，无孤电子对，S原子的价层电子对数为4，故D错误； 选C。 7．（25-26高二上·北京·期中）科学家利用工业废气NO作为氮源，在催化剂作用下电化学合成氨，反应机理如下图。 下列有关说法不正确的是 A．步骤②中有产生 B．步骤④中发生氧化反应 C．产物的VSEPR模型为 D．生成过程中共需和 【答案】B 【分析】由图可知，步骤①发生的反应为：NO+H++e-=NOH，步骤②发生的反应为：NOH+H++e-=N+H2O，步骤③发生的反应为：N+H++e-=NH，步骤④发生的反应为：NH+H++e-=NH2，步骤⑤发生的反应为：NH2+H++e-=NH3，则电极的总反应为：NO+5H++5e-=NH3+H2O。 【详解】A．由分析可知，步骤②发生的反应为：NOH+H++e-=N+H2O，A正确； B．由分析可知，步骤④发生的反应为：NH+H++e-=NH2，反应中氮元素的化合价降低被还原，则该反应为还原反应，B错误； C．氨分子中氮原子的价层电子对数为：3+(5-1×3) ×=4，孤对电子对数为：(5-1×3) ×=1，分子的VSEPR模型为：，C正确； D．由分析可知，电极的总反应为：NO+5H++5e-=NH3+H2O，则生成1mol氨气时，放电需要消耗5mol氢离子和5mol电子，D正确； 故选B。 8．（25-26高二上·上海·阶段练习）敦煌壁画色彩瑰丽，壁画使用的无机颜料主要源自彩色矿石和色土，含有硫、砷、铜、铅、汞、铁等元素。雄黄(As4S4)与雌黄(As2S3)都可用作绘画颜料。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。 (1)SO2的分子空间结构为___________。 A．平面三角形 B．直线型 C．角形 D．四面体形 (2)雄黄中没有π键且各原子最外层均达8电子稳定结构，下列能表示雄黄结构图的是___________。 A． B． C． D． (3)雌黄不溶于水，却可溶于Na2S溶液，生成硫代砷酸钠(Na3AsS3)，请写出相应的离子方程式 。 (4)上述反应转化历程中属于氧化还原反应的是___________。 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】(1)C (2)A (3)As2S3+3S2-=2 (4)AB 【详解】（1）在SO2分子中，中心原子S的价层电子对数为：2+=3，故S原子采取sp2杂化，由于S原子上还有一个孤电子对，故SO2分子的空间结构为角形，故选C； （2）雄黄的化学式为As4S4，As最外层有5个电子，形成8电子需要结合3个单键，S最外层有6个电子，形成8电子需要结合2个单键，故选A； （3）雌黄(As2S3)不溶于水，写成化学式，Na2S溶于水，写成离子形式，生成物硫代砷酸钠(Na3AsS3)写成离子形式，则离子方程式为：As2S3+3S2-=2； （4）反应①Sn和As的化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应②O和As的化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应③中各元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应；反应④中所含元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，故选AB。 9．（24-25高二下·天津滨海新·期中）水丰富而独特的性质与其结构密切相关。 (1)对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于 键；依据O与H的电负性判断，属于 共价键。 (2)水分子中，氧原子的价层电子对数为 。 (5)酸溶于水可形成H3O+，H3O+的电子式为 ；由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同，会对微粒的空间结构产生影响，如NH3中H-N-H的键角大于 H2O中H-O-H的键角，据此判断H3O+和H2O 的键角大小：H3O+ H2O(填“>”或“<”)。 【答案】(1) 极性 (2)4 (5) ＞ 【详解】（1）对于水分子中的共价键，依据原子轨道重叠的方式判断，属于键；O与H的电负性不同，共用电子对偏向于O，则该共价键属于极性共价键； （2）水分子中，氧原子的价层电子对数为； （5）的电子式为；有1对孤电子对，有2对孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力，水中键角被压缩程度更大，故和的键角大小：>。 10．（24-25高二下·河南信阳·开学考试）回答下列问题： (1)钒（23V）是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为 族，其价层电子排布式为 。第四周期未成对电子数最多的元素是 （填元素符号）。 (2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子、E的元素符号为 ，其正二价离子的电子排布式为 。 (3)的中心原子的孤电子对数为 ，离子的VSEPR模型为 ，离子的空间结构为 。 (4)丁二酮肟（）中涉及元素的电负性由大到小的顺序为 ，氮同周期的硼在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键，请写出该激发态原子的价电子轨道表示式： 。该过程形成的原子光谱为 （填“吸收”或“发射”）光谱。 (5)与Si同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________（填字母）。 A．a为，b为，c为 B．a为，b为，c为 C．a为，b为，c为 D．a为，b为，c为 【答案】(1) 第四周期第VB族 3d34s2 Cr (2) Cu [Ar]3d9 (3) 5 四面体 三棱锥形 (4) O>N>C>H 吸收 (5)B 【详解】（1）钒元素的原子序数为23，元素周期表中的位置为第四周期第VB族，其价层电子排布式为3d34s2；第四周期元素中，未成对电子数最多的元素的外围电子排布式为3d54s1，为Cr元素； （2）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，应为Cu元素，其正二价离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9； （3）的中心原子的孤电子对数为，S还有3个键，故中心原子的价层电子对为4，离子的VSEPR模型为四面体形，再去掉孤电子对的方向得到离子的空间结构为三角锥形； （4） 涉及元素有H、C、N、O，电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H；基态硼的核外电子排布式为1s22s22p1，成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级，即激发态的排布式为1s22s12p2，价电子轨道式为；基态转化成激发态，吸收能量，形成原子光谱为吸收光谱； （5）在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，故a图表示第二电离能I2；镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第三电离能最大，故图2表示第三电离能I3；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但是Mg和P价电子结构较稳定，要大于相邻元素，图3符合，即图3表示第一电离能；即a为，b为，c为，答案为B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $