课时作业(八) 分子空间结构的理论分析-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word(鲁科版,双选)
课时作业(八) 分子空间结构的理论分析
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一、选择题(本小题共8小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体结构,下列说法不正确的是( )
A.C原子的4个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
D [甲烷中C原子采取sp3杂化,每个杂化轨道上1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键,这四个共价键完全相同,轨道间的夹角为109°28′,形成正四面体形的分子。]
2.下列分子或离子的中心原子杂化轨道的类型不同的是( )
A.SO与SO3
B.CH4与H2O
C.PCl3与ClO
D.BF3与CO
A
| 价电子对数 | 成键电子对数 | 孤电子 对数 | 杂化类型 |
SO | 4 | 3 | 1 | sp3 |
SO3 | 3 | 3 | 0 | sp2 |
CH4 | 4 | 4 | 0 | sp3 |
H2O | 4 | 2 | 2 | sp3 |
PCl3 | 4 | 3 | 1 | sp3 |
ClO | 4 | 3 | 1 | sp3 |
BF3 | 3 | 3 | 0 | sp2 |
CO | 3 | 3 | 0 | sp2 |
3.下列说法正确的是( )
A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子采用sp2杂化
B.乙烯分子中的碳氢键是由氢原子的1s轨道和碳原子的一个sp3杂化轨道形成的
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C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或角形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
C [PCl3分子中P采用sp3杂化,但有一对孤电子对,所以PCl3分子是三角锥形,A项错误;乙烯分子中碳原子采用sp2杂化,形成的C—H键为ssp2σ键,B项错误;中心原子采用sp3杂化的CH4、NH3、H2O的空间结构分别为正四面体形、三角锥形、角形,C项正确;NH3为AB3型分子,但是NH3的空间结构为三角锥形,D项错误。]
4.氨气分子空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A.两种分子的中心原子杂化类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化
B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强
D.NH3分子中有3个σ键,而甲烷分子中有4个σ键
C [A项NH3中N原子为sp3杂化,错误;B中NH3分子中N原子形成四个杂化轨道,错误;D也无法说明两者的分子空间结构不同,错误。]
5.用价电子对互斥理论预测H2S和BF3分子的空间结构,都正确的是( )
A.直线形;三角锥形 B.角形;三角锥形
C.直线形;平面三角形 D.角形;平面三角形
D [对于H2S分子,价电子对数为2+=4,孤电子对数为2,则H2S为角形分子;对于BF3分子,价电子对数为3+
=3,孤电子对数为0,则BF3为平面三角形分子,即H2S、BF3分别是角形、平面三角形分子。]
6.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )
A.两个碳原子采用sp杂化方式
B.两个碳原子采用sp2杂化方式
C.每个碳原子都有两个未参与杂化的2p轨道形成π键
D.两个碳原子间形成两个π键和一个σ键
B [乙炔分子中碳原子以1个2s轨道和1个2p轨道形成sp杂化轨道。故乙炔分子中碳原子采用sp杂化方式,且每个碳原子有两个未参与杂化的2p轨道形成2个π键。解答本题时必须要了解乙炔分子的结构,理解其成键过程,才能准确地判断其杂化类型。]
7.在SO2分子中,分子的空间结构为角形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角( )
A.等于120° B.大于120°
C.小于120° D.等于180°
C [由于SO2分子的空间结构为角形,而VSEPR模型为平面三角形,从理论上讲其键角为120°,但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对,对其他的两个化学键存在排斥
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作用,因此分子中的键角要小于120°。]
8.在中,中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是( )
A.sp2 sp2 B.sp3 sp3
C.sp2 sp3 D.sp sp3
C [中碳原子形成了3个σ键,无未成键价电子对,需要形成3个杂化轨道,采用的杂化方式是sp2。两边的碳原子各自形成了4个σ键,无未成键电子对,需要形成4个杂化轨道,采用的是sp3杂化。]
二、选择题(本题包括4小题,每小题只有一个或两个选项符合题意)
9.有关苯分子中的化学键描述不正确的是( )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
C.碳原子的三个sp3杂化轨道与其他原子形成四个σ键
D.苯分子中六个碳碳键完全相同,键角均为120°
AC [苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,它们均有一个未成对电子。这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键。所以苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,6个碳碳键完全相同,键角皆为120°。]
10.多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面的一组是( )
A.NO和NH
B.H3O+和ClO
C.NO和CH
D.PO
和SO
A [NO、NH
中N原子的价电子对数分别为3、4,VSEPR模型为平面三角形、正四面体形,而NO
中有一对孤电子对,NH
有两对孤电子对,两分子空间结构都是角形,原子都在同一平面内,A项符合题意;H3O+中的中心原子价电子对数为4,有一对孤电子对,故H3O+空间结构为三角锥形,ClO
价电子对数为4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,B不符合题意;NO
中N原子的价电子对数为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,CH
中C原子的价电子对数为4,有一对孤电子对,CH
空间结构为三角锥形,C不符合题意;PO
、SO
中心原子价电子对数均为4,都没有孤电子对,空间结构均为
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