第2章 第2节 第1课时 分子空间结构的理论分析（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

[基础训练] 1．下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是(　　) A．键角为180°的分子，空间结构是直线形 B．键角为120°的分子，空间结构是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28′之间的分子，空间结构可能是角形 解析　键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如CO2分子是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为104.5°，空间结构为角形，D正确。 答案　B 2．(2025·河北卷)下列化学用语表述正确的是(　　) A．中子数为12的氖核素：Ne B．氯化镁的电子式： C．甲醛分子的球棍模型： D．CO的价层电子对互斥模型： 解析　氖原子的质子数为10，中子数为12，故氖核素表述为Ne，A错误；氯化镁为离子化合物，电子式为，B错误；甲醛(HCHO)分子为平面三角形结构，C原子连接2个H原子和1个O原子，题中模型符合甲醛分子结构特点，C正确；对于CO，中心C原子的价层电子对数＝3＋＝3，孤电子对数为0，价层电子对互斥模型应为平面三角形 ，D错误。 答案　C 3．(2024·北京师范大学附中期末)下列关于NH、NH3、NH三种微粒的说法不正确的是(　　) A．三种微粒所含有的电子数相等 B．三种微粒中氮原子的杂化方式相同 C．三种微粒的空间结构相同 D．键角大小关系：NH＞NH3＞NH 解析　NH、NH3、NH三种微粒，每个NH、NH3、NH所含有的电子数都为10，故A正确；铵根离子中氮原子价层电子对数＝4＋×(5－1－4×1)＝4，所以N原子的杂化方式为sp3，氨气分子中氮原子价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，所以氮原子杂化方式是sp3，NH中氮原子价层电子对数＝2＋×(5＋1－1×2)＝4，所以N原子的杂化方式为sp3，故B正确；根据三种微粒的杂化方式可知，铵根离子为正四面体形，氨气分子为三角锥形，NH为角形，故C错误；铵根离子中不含孤电子对，氨气分子中含1个孤电子对，NH含2个孤电子对，含孤电子对越多，分子中的键角越小，所以键角：NH＞NH3＞NH，故D正确。 答案　C 4．下列各组微粒属于等电子体的是(　　) A．12CO2和14CO　　　　 B．H2O和NH3 C．NO＋和CN－ D．NO和CO 解析　根据等电子原理判断，NO＋与CN－属于等电子体。 答案　C 5．多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是(　　) A．该分子中的C原子采取的杂化方式有sp、sp2、sp3 B．该分子中的O原子采取sp3杂化 C．该分子“头”部的所有原子不可能在同一平面内 D．该分子“手”“脚”部位的碳原子不参与杂化 解析　题给分子中三键C原子采取sp杂化，苯环上的C原子采取sp2杂化，其他碳原子采取sp3杂化，A正确；该分子中的O原子有2个σ键电子对，有2个孤电子对，故其采取sp3杂化，B正确；该分子“头”部的C原子均为sp3杂化，C原子与周围的H原子等构成四面体，所有原子不可能在同一平面上，C正确；该分子“手”“脚”部位的碳原子都是饱和碳原子，均采取sp3杂化，D错误。 答案　D 6．根据价电子对互斥理论，判断下列分子或离子的空间结构正确的是(　　) 编号 分子式 价电子对互斥模型 分子或离子 的空间结构 ① AsCl3 四面体形 三角锥形 ② HCHO 平面三角形 三角锥形 ③ NF3 四面体形 平面三角形 ④ NH 正四面体形 正四面体形 A.①②　　　　　　　 B．②③ C．②④ D．①④ 解析　AsCl3分子中中心原子As的价电子对数为3＋＝4，价电子对互斥理论为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，①正确；甲醛(HCHO)分子中中心原子C的价电子对数为3＋＝3，价电子对互斥理论为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，②错误；NF3分子中中心原子N的价电子对数为3＋＝4，价电子对互斥理论为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，③错误；NH中中心原子N的价电子对数为4＋＝4，价电子对互斥理论为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，④正确，故D符合题意。 答案　D 7．下列分子或离子的中心原子杂化方式与空间结构均相同的是(　　) ①PCl3　②NO　③CO　④SO3　⑤SO2　⑥SO A．①④ B．③⑥ C．②③④ D．①②③④⑤⑥ 解析　①PCl3中P原子的价电子对数为3＋×(5－3×1)＝4，故为sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形；②NO中N原子的价电子对数为3＋×(5＋1－3×2)＝3，故为sp2杂化，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；③CO中C原子的价电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，故为sp2杂化，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；④SO3中S原子的价电子对数为3＋×(6－3×2)＝3，故为sp2杂化，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；⑤SO2中S原子的价电子对数为2＋×(6－2×2)＝3，故为sp2杂化，有1个孤电子对，空间结构为角形；⑥SO中S原子的价电子对数为3＋×(6＋2－3×2)＝4，故为sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形；则符合条件的组合有①⑥和②③④，C正确。 答案　C 8．有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、PCl3、CO2。 (1)粒子的空间结构为直线形的为__________________________________________。 (2)粒子的空间结构为角形的为____________________________________________。 (3)粒子的空间结构为平面三角形的为______________________________________。 (4)粒子的空间结构为三角锥形的为________________________________________。 (5)粒子的空间结构为正四面体形的为_______________________________________。 解析　根据价电子对互斥理论可知，BF3、NH、CO2的中心原子没有孤电子对；H2O中中心氧原子有2个孤电子对，SO2中中心硫原子有1个孤电子对，PCl3中中心磷原子有1个孤电子对。所以BF3是平面三角形；H2O、SO2是角形；NH是正四面体形；PCl3是三角锥形；CO2是直线形。 答案　(1)CO2　(2)H2O、SO2　(3)BF3 (4)PCl3　(5)NH [能力提升] 9．(双选)几种含氯阴离子的信息如表所示： 阴离子 ClO ClO M ClO－ 中心元素化合价 ＋5 ＋3 ＋1 中心原子杂化类型 sp3 sp3 下列推断不正确的是(　　) A．ClO和CO的价电子总数相同 B．M的化学式为ClO C．ClO、ClO－中氯原子的杂化类型都为sp3 D．M的空间结构为四面体形 解析　ClO和CO的价电子总数分别为7＋3×6＋1＝26、4＋3×6＋2＝24，不相同，A错误；M中Cl元素的化合价是＋3价，杂化轨道类型是sp3，因此M的化学式为ClO，B正确；ClO中中心Cl原子的价电子对数是3＋＝4，ClO－中中心Cl原子的价电子对数是1＋＝4，因此氯原子的杂化类型都为sp3，C正确；M(ClO)中中心Cl原子的价电子对数是2＋＝4，含有2个孤电子对，所以空间结构为角形，D错误。 答案　AD 10．(2024·黑龙江实验中学高二月考)从微粒结构角度分析，下列说法错误的是(　　) A．N的空间结构为直线形，中心原子的杂化方式为sp杂化 B．H2CO3中C原子的杂化方式为sp2杂化 C．S2O(S2O相当于SO中一个氧被硫替代)中中心原子S的杂化方式为sp3杂化 D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同 解析　N的空间结构为直线形，N与CO2互为等电子体，CO2中C采取sp杂化，则N中N原子的杂化方式为sp杂化，A正确；H2CO3可看作CO，中心C原子的价电子对数为3＋＝3，因此C原子的杂化方式为sp2杂化，B正确；S2O(S2O相当于SO中一个氧被硫替代)中中心原子S的价电子对数为4＋＝4，因此S原子的杂化方式为sp3杂化，C正确；SO3分子中中心原子S的价电子对数为3＋＝3，S原子的杂化类型为sp2杂化，而三聚分子中每个S原子价电子对数都是4，S原子的杂化类型是sp3杂化，两种形式中S原子的杂化轨道类型不相同，D错误。 答案　D 11．(双选)(2025·黑吉辽内蒙古卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　) A．反应中各分子的σ键均为p­p σ键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C．Cl—O键长小于H—O键长 D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 解析　反应中各分子的σ键不全是p­p σ键。例如，H2O中的H—O键是s­sp3 σ键，而非p­p σ键，A错误；根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为(6－2×1)＝2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；Cl的原子半径大于H，Cl—O键长应大于H—O键长，C错误；HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3个孤电子对，D错误。 答案　B 12．试回答下列问题。 (1)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价三键，请写出一个分子和一个离子：________，每个分子或离子中含________个σ键和________个π键。 (2)写出一种与NO互为等电子体的微粒的化学式：________________。 (3)利用价电子对互斥理论判断OF2分子的空间结构为________，氧原子的杂化方式是________。 (4)H2O的中心原子采用________杂化，H3O＋的中心原子采用________杂化，H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)二原子14电子的等电子体有N2、CO、CN－、C等，共价三键中含有1个σ键和2个π键。 (2)用C或Si替换NO中的N原子，再增加1个负电荷可得其等电子体CO或SiO，用S替换NO中的N原子，再减去1个负电荷可得等电子体SO3。 (3)OF2分子的氧原子有四个价电子对，形成两个共价键，有两个孤电子对，分子为V形结构，氧原子是sp3杂化。 (4)H2O和H3O＋中氧原子的价电子对数都是4，都是采用sp3杂化。H2O中O原子有两个孤电子对，H3O＋中O原子有一个孤电子对，排斥作用力比H2O的小，H3O＋中H—O—H键角比H2O中的大。 答案　(1)N2、CN－(或CO、CN－)　1　2 (2)CO(或SiO、SO3等)　 (3)V形　sp3 (4)sp3　sp3　H2O中O原子有两个孤电子对，H3O＋中O原子只有一个孤电子对，排斥力较小 13．根据要求，完成下列问题： (1)(2024·重庆卷节选)KNO2中，NO的空间结构为________。 (2)(2024·海南卷节选)分子中，两个H—N—S键角均为117°，S—N—S键角为126°，N的原子轨道杂化类型为________。 (3)(2024·北京卷节选)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________。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 (4)(2024·浙江1月卷节选)H2N—NH2＋H＋―→H2N—NH，其中—NH2的N原子杂化方式为________；比较键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2________(填“>”“<”或“＝”)H2N—NH中的—NH，请说明理由：______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)NO成键电子对为2，孤电子对为＝1，价电子互斥模型为平面三角形，空间结构为V形。 (2)∠HNS＋∠HNS＋∠SNS＝117°＋117°＋126°＝360°，说明H、N、S、S四个原子在同一平面上，则N原子为sp2杂化。 (3)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2＋×(4－2×1)＝3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形；②SnCl4中Sn的价层电子对数为4＋×(4－4×1)＝4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 (4)—NH2的价层电子对数为3＋＝4，故杂化方式为sp3；—NH2价层电子对数为4，有一对孤电子对，—NH价层电子对数为4＋＝4，无孤电子对，又因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故键角∠HNH：H2N—NH2中的—NH2＜H2N—NH中的—NH。 答案　(1)V形　(2)sp2　(3) ①平面三角形 ②sp3杂化　(4)sp3　＜　—NH2有孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，键角变小 学科网（北京）股份有限公司 $