内容正文:
1.下列分子或离子中,中心原子未用来成键的电子对最多的是( )
A.SF6 B.NH3
C.H2S D.BCl3
答案 C
2.实验测得BH3为平面三角形(键角均为120°),NH3为三角锥形(键角为107.3°),已知电子数相同的微粒具有相似的结构。由此推断:①甲基,②甲基碳正离子(CH),③甲基碳负离子(CH)的键角相对大小顺序为( )
A.②>①>③ B.①>②>③
C.③>①>② D.①=②=③
解析 ①甲基(—CH3)含有3个σ键,1个孤电子,碳原子杂化方式是sp3,为三角锥形结构,由于孤电子的影响小于孤电子对,故键角大于107.3°小于120°;②甲基碳正离子(CH)含有3个σ键,没有孤电子对,碳原子杂化方式是sp2,为平面三角形结构,键角为120°;③甲基碳负离子(CH)含有3个σ键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp3,为三角锥形结构,键角为107.3°,选A。
答案 A
3.下列关于价层电子对互斥模型的叙述中不正确的是( )
A.价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构
B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C.中心原子上的孤电子对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
解析 价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构,注意实际空间结构要去掉孤电子对,A正确;空间结构与价电子对相互排斥有关,所以分子中价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参与互相排斥,且孤电子对间的排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力,C正确;分子的稳定性与键角没有关系,D错误。
答案 D
4.下列物质的空间结构与NH3分子相同的是( )
A.H3O+ B.H2O
C.CH4 D.CO2
解析 氨分子中N原子的价电子对数==4,含有一对孤电子对,故氨分子为三角锥形结构。H3O+中氧原子的价电子对数==4,含有一对孤电子对,所以它为三角锥形结构,A正确;H2O中氧原子的价电子对数==4,含有2对孤电子对,所以水分子为V形结构,B错误;同理可确定CH4是正四面体形结构,CO2为直线形结构,C、D错误。
答案 A
5.用价层电子对互斥理论预测NO和BF3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
6.少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )
A.H2O的键角小于NH3的键角
B.Na2O2中阴阳离子个数之比为1∶1
C.H2O2的空间结构为直线形
D.NaOH仅含离子键
解析 H2O中中心O有2个孤电子对,NH3中中心原子N有1个孤电子对,孤电子对—孤电子对之间的斥力大于孤电子对—成键电子对之间的斥力,因此H2O的键角小于NH3的键角,故A正确;过氧化钠是由Na+和O构成,因此阴阳离子个数比为1∶2,故B错误;H2O2的结构式为H—O—O—H,氧原子的杂化类型为sp3,因此过氧化氢的空间结构不是直线形,故C错误;NaOH是由Na+和OH-组成,含有离子键和极性共价键,故D错误。
答案 A
7.SF6是一种无色气体,且具有很强的稳定性,可用于灭火。下列有关说法中不正确的是( )
A.电负性:S<F
B.SF6分子是正四面体结构
C.SF6分子中硫原子周围无孤电子对
D.氟原子的轨道表示式为
解析 SF6分子中硫原子有6对价电子对,不是正四面体结构,B错误。
答案 B
8.下列说法正确的是( )
A.NH3、CO、CO2都是平面形分子
B.CH4、CCl4的键角均为60°
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
解析 NH3是三角锥形分子,而不是平面形分子,A错误;CH4、CCl4的键角为109°28′,B错误;HF、HCl、HBr、HI的键能逐渐减小,则HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,C正确;H2O是V形分子,而不是直线形分子,D错误。
答案 C
9.(1)现有下列分子或离子:①CS2 ②PCl3 ③H2S
④CH2O ⑤H3O+ ⑥NH ⑦BF3 ⑧SO2
粒子的几何构型为直线形的有________(填序号,下同);粒子的几何构型为V形的有________;粒子的几何构型为平面三角形的有________;粒子的几何构型为三角锥形的有________;粒子的几何构型为正四面体形的有________。
(2)若ABn的中心原子上有一对孤电子对未能成键,当n=2时,其几何构型为________;当n=3时,其几何构型为________。
(3)俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)的几何构型为平面三角形,但C—Cl键与C—O键之间的夹角为124.3°;C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.4°,解释其原因:_____________________________________________________。
解析 (1)
微粒
中心原子价
电子对数
中心原子σ键
电子对数
中心原子孤
电子对数
几何构型
CS2
2
2
0
直线形
PCl3
4
3
1
三角锥形
H2S
4
2
2
V形
CH2O
3
3
0
平面三角形
H3O+
4
3
1
三角锥形
NH
4
4
0
正四面体形
BF3
3
3
0
平面三角形
SO2
3
2
1
V形
(2)中心原子上孤电子对数及粒子的几何构型如下表:
ABn
中心原子孤电子对数
分子或离子
分子或离子的几何构型
AB2
0
CS2
直线形
AB3
CH2O、BF3
平面三角形
AB4
NH
正四面体形
AB2
1
SO2
V形
AB3
PCl3、H3O+
三角锥形
AB2
2
H2S
V形
(3)COCl2的价电子对数为=3,成键电子对数为3,孤电子对数为0,所以COCl2为平面三角形分子,但由于C—O键与C—Cl键之间电子对的排斥作用强于C—Cl键与C—Cl键之间电子对的排斥作用,所以使C—O键与C—Cl键之间的夹角增大(>120°),使C—Cl键与C—Cl键之间夹角减小(<120°)。
答案 (1)① ③⑧ ④⑦ ②⑤ ⑥
(2)V形 三角锥形
(3)C—O键与C—Cl键之间电子对的排斥作用强于C—Cl键与C—Cl键之间电子对的排斥作用
10.卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个________杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl________键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(Π)。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是________________________,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ)________________________________。
(2)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为______________。解释X的熔点比Y高的原因______________________。
解析 (1)①一氯乙烯的结构式为,碳为双键碳,采取sp2杂化,因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl σ键。②C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强,C—Cl键的键长越短,一氯乙烷中碳采取sp3杂化,一氯乙烯中碳采取sp2杂化,一氯乙炔中碳采取sp杂化,sp杂化时p成分少,sp3杂化时p成分多,因此三种物质中C—Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔,同时Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键的键长越短,一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(Π),一氯乙炔中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成2套3中心4电子的大π键(Π),因此三种物质中C—Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。
(2)CsICl2发生非氧化还原反应,各元素化合价不变,生成无色晶体和红棕色液体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,而CsCl为离子晶体,熔化时,克服的是离子键,ICl为分子晶体,熔化时,克服的是分子间作用力,因此CsCl的熔点比ICl高。
答案 (1)①sp2 σ ②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 Cl参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键的键长越短
(2)CsCl CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体
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