第2章 第2节 第1课时 分子的空间结构 价层电子对互斥模型（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（人教版）

第二章　分子结构与性质 第二节　分子的空间结构 第1课时　分子的空间结构　价层电子对互斥模型 基础过关练 题组一　分子结构的测定 1.(2025湖北黄冈蕲春一中月考)科学家应用许多测定分子结构的现代仪器和方法了解分子的结构,下列说法不正确的是(　　) A.利用光谱仪获取的特征谱线鉴定元素种类 B.利用红外光谱仪测定晶体中各原子的位置 C.利用X射线衍射仪测定共价键的键长和键角 D.利用质谱仪测定分子的相对分子质量 2.(2025广东江门一中段考)如图是一种分子式为C4H8O2的有机化合物的红外光谱图,则该有机化合物的结构简式可能为(　　) A.CH3CH2CH2COOH　　　　B.CH3COOCH2CH3 C.CH3CH(CH3)COOH　　　　D.HCOOCH(CH3)2 题组二　多样的分子空间结构 3.(2024宁夏吴忠滨河中学期中)下列分子的空间结构是正四面体的是(　　) ①CH4　②CO2　③CF4　④SiH4　⑤C2H4 A.①②③　　B.①③④　　C.②④⑤　　D.①③⑤ 4.下列多原子分子的空间结构与分子中共价键间键角对应一定正确的是(　　) A.角形分子:105°　　　　B.平面正三角形:120° C.三角锥形:109°28'　　　　D.正四面体形:109°28' 题组三　价层电子对互斥模型 5.(2025上海南洋中学学习诊断)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),已知V空间结构与S相同。V中心原子的孤电子对数目为(　　) A.0　　B.1　　C.2　　D.3 6.(2025广东中山华侨中学月考)下列粒子的VSEPR模型为四面体,且其空间结构为V形的是(　　) A.CO2　　B.S　　C.H3O+　　D.H2O 7.(2024贵州遵义月考)VSEPR模型可用来预测空间结构,下列粒子的VSEPR模型与其他三种不同的是(　　) A.C　　B.CO2　　C.N　　D.SO2 8.(2024广东东莞第十高级中学月考)下列判断正确的是(　　) A.Cl2O分子的空间结构类似CO2,为直线形 B.SO3是三角锥形分子 C.CF4是正四面体形分子 D.NCl3是平面三角形分子 9.(2025山西临汾期末)根据价层电子对互斥模型判断,下列分子或离子的中心原子的价层电子对数、VSEPR模型及空间结构均正确的是(　　) 选项 分子或 离子 中心原子的价 层电子对数 VSEPR 模型 空间结构 A N 4 四面体形 V形 B BF3 3 平面三角形 三角锥形 C SOCl2 4 四面体形 三角锥形 D Cl 3 平面三角形 平面三角形 10.(2025广东惠州八中月考)价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空间结构。下列说法错误的是(　　) A.NF3和Br的空间结构均为三角锥形 B.H2S键角大于H2O的键角 C.AsH3和 H2Se的VSEPR 模型均为四面体形 D.SO2和H2O均为V形结构 能力提升练 题组一　根据价层电子对互斥模型判断粒子的空间结构 1.(2025山西期末统考)价层电子对互斥模型可用来预测分子或离子的空间结构。下列说法错误的是(　　) A.CO2的VSEPR模型为直线形 B.SeO3的空间结构为平面三角形 C.CS2和SO2的中心原子价层电子对数均为2 D.N、P的空间结构均为正四面体形 2.(2025北京育才学校月考)下列分子或离子中,VSEPR模型和空间结构不一致的是(　　) A.S　　B.CO2　　C.BeCl2　　D. 3.(2024北京昌平期末)下列粒子的空间结构以及价层电子对数都相同的是(　　) A.BeCl2和BF3　　　　B.N和N C.S和Cl　　　　D.SO2和SO3 题组二　根据价层电子对互斥模型判断键角的大小 4.(2024河北邢台五岳联盟)氯元素可形成多种含氧酸,下列含氧酸或含氧酸根离子中,键角最大的是(　　) A.HClO　　B.Cl　　C.Cl　　D.Cl 5.(原创题)下列分子中键角大小的比较正确的是(　　) A.NH3<H2O B.H2O>H2S C.分子中,键角β>α D.SO2>CO2 6.(2025湖北高中协作体一模)用价层电子对互斥模型可以预测空间结构,也可以推测键角大小,下列判断不正确的是(　　) A.SO2、CS2、BeCl2都是直线形分子,键角均为180° B.BF3键角为120°,NF3键角小于109°28' C.CH2O、SO3都是平面三角形的分子 D.NH3、PCl3分子中三个共价键的键角均相等 题组三　价层电子对互斥模型综合应用 7.(2025广东惠州一中月考)下列各组粒子中所有原子都处于同一平面的是(　　) A.CH4、CS2、BF3　　　　 B.CO2、H2O、NH3 C.C2H4、SO3、C　　　　 D.CCl4、BeCl2、PH3 8.(2025湖南名校联考)现有M、Q、R、T、W、X、Y七种前四周期常见元素,原子序数依次增大。其中,M具有一种没有中子的核素;Q是植物生长三要素之一;R是地壳中含量最多的元素,且W与R的最外层电子数相同;T、Y是金属元素,其中T的原子半径是短周期中最大的,能与X形成离子化合物TX;Y的合金是用量最大的金属材料,被称为“黑色金属”。下列说法错误的是(　　) A.M元素与Q、R元素形成的两种微粒的键角:Q>M3R+ B.Q、R、T三种元素简单离子的半径:T>R>Q C.T、W、X、Y四种元素的第一电离能:X>W>Y>T D.W、X的VSEPR模型与实际空间结构均相同 9.(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构。 Cl:　　　　　　;AlBr3:　　　　　　。  (2)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的分子的化学式。 平面三角形分子:　　　　;三角锥形分子:　　　　;正四面体形分子:　　　　。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.B　不同元素原子的吸收光谱和发射光谱都不相同,利用光谱仪获取的特征谱线鉴定元素种类,A正确;红外光谱仪用于测定物质中所含化学键或官能团种类,不能测定各原子的位置,B错误;X射线衍射仪可利用衍射的X射线,测定共价键的键长和键角,C正确;质谱仪上显示的最大质荷比,等于分子的相对分子质量,D正确。 2.B　由红外光谱图可看出分子中含有不对称—CH3、CO键和C—O—C键,结合分子式为C4H8O2可写出该化合物的可能结构是CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,故B正确。 3.B　CH4、CF4和SiH4均为正四面体结构,中心原子均在正四面体的中心,H、F均在四个顶点上;CO2是直线形分子,C2H4分子中6原子共平面。综上分析B正确。 4.B　A项,不是所有角形分子的键角都是105°,错误;C项,氨分子呈三角锥形,键角为107°,错误;D项,甲烷、白磷分子均是正四面体形分子,但键角分别为109°28'、60°,错误。 5.A　由于V空间结构与S相同(中心原子的孤电子对数也相同),S的中心原子S的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0,则V中心原子的孤电子对数也为0。 6.D　 粒子 中心原子孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 粒子空间结构 CO2 0 0+2 直线形 直线形 S 1 1+3 四面体形 三角锥形 H3O+ 1 1+3 四面体形 三角锥形 H2O 2 2+2 四面体形 V形 知识拓展 　　在计算中心原子的孤电子对数时,若剩余1个单电子,也当作1个孤电子对处理,因为1个电子要占据一个轨道。如NO2分子中心原子上的孤电子对数=×(5-2×2)=,应看作1个孤电子对。 7.B　C、N和SO2的中心原子C、N、S原子的价层电子对数都为3,其VSEPR模型都为平面三角形,CO2的中心原子C的价层电子对数为2,VSEPR模型为直线形,与其他三种不同。 易错分析 　　CO2和SO2均为AB2型分子,但中心原子的价层电子对数不同,其VSEPR模型不同,二者的空间结构也不同。 8.C　Cl2O的中心原子O的价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,空间结构是V形,同理得CO2、SO3、CF4、NCl3的空间结构分别为直线形、平面三角形、正四面体形、三角锥形,C正确。 9.C　 选 项 分子或 离子 中心原子的价 层电子对数 VSEPR 模型 孤电子 对数 空间 结构 A N 2+=3 平面三角形 1 V形 B BF3 3+=3 平面三角形 0 平面 三角形 C SOCl2 3+=4 四面体形 1 三角 锥形 D Cl 3+=4 四面体形 1 三角 锥形 10.B　NF3和Br的中心原子的价层电子对数都是4,且孤电子对数都为1,空间结构都是三角锥形,A正确;H2S、H2O的空间结构均为V形,由于O的电负性更大,对成键电子对的吸引力更强(破题关键),成键电子对离中心原子更近,成键电子对之间距离更小、斥力更大,导致键角更大,故H2S键角小于H2O,B错误;AsH3中As原子价层电子对数为3+×(5-3)=4,H2Se中Se原子价层电子对数为2+×(6-2)=4,VSEPR模型均为四面体形,C正确;SO2中S原子的价层电子对数为3,孤电子对数为1,H2O中O原子价层电子对数为4,孤电子对数是2,二者空间结构均为V形,D正确。 能力提升练 1.C　CO2的中心C原子价层电子对数为2+=2,VSEPR模型为直线形,A正确;SeO3的中心Se原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;CS2和SO2的中心原子价层电子对数分别为2和3,C错误;N、P的中心原子价层电子对数均为4且均无孤电子对,其VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,D正确。 2.A　S中心S原子价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4,含1个孤电子对,VSEPR模型是四面体形,空间结构为三角锥形,A符合题意;CO2中心C原子价层电子对数为2+×(4-2×2)=2,不含孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为直线形,B不符合题意;BeCl2中心Be原子价层电子对数为2,中心N原子价层电子对数为2+×(5+1-2×3)=2,二者均不含孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为直线形,C、D均不符合题意。 3.C　 选项 粒子 价层电子对数 粒子空间结构 A BeCl2 0+2 直线形 BF3 0+3 平面三角形 B N 1+2 V形 N 0+3 平面三角形 C S 0+4 正四面体形 Cl 0+4 正四面体形 D SO2 1+2 V形 SO3 0+3 平面三角形 4.D　HClO、Cl、Cl空间结构分别为V形、V形、三角锥形,Cl空间结构为正四面体形,键角为109°28',其键角最大。 5.B　键角:NH3>H2O,A项错误;H2O、H2S分子的空间结构均为V形,电负性:O>S,吸引电子的能力:O>S,键角:H2O>H2S,B项正确;同一粒子中不同共价键间的键角,由于斥力:双键间>双键与单键间>单键间,故甲醛中键角:α>β,C项错误;SO2是V形分子,CO2是直线形分子,则键角:SO2<CO2,D项错误。 规律方法 　　价层电子对互斥模型相同的粒子,由于斥力:孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间,孤电子对数越多,键角越小。 6.A　SO2中S原子价层电子对数为3,且含1个孤电子对,是V形分子,A错误;BF3为平面三角形结构,键角为120°,NF3中N原子价层电子对数为4,且含1个孤电子对,为三角锥形分子,键角小于109°28',B正确;CH2O和SO3的中心原子价层电子对数均为3,都是平面三角形分子,C正确;NH3、PCl3均为三角锥形分子,分子中三个共价键的键角均相等,D正确。 7.C　CH4是正四面体形,所有原子不可能处于同一平面,A错误;NH3是三角锥形,所有原子不可能处于同一平面,B错误;C2H4为平面形分子,SO3、C均为平面三角形,所有原子都处于同一平面,C正确;CCl4是正四面体形,PH3是三角锥形,所有原子不可能处于同一平面,D错误。 8.B　根据M具有一种没有中子的核素,可知M是H;Q是植物生长三要素之一,R是地壳中含量最多的元素,R是O,则Q是N;Y的合金是用量最大的金属材料,被称为“黑色金属” ,则Y是Fe;W与R的最外层电子数相同,则W是S;金属元素T的原子半径是短周期中最大的,且能与X形成离子化合物TX,则T是Na,X是Cl。Q为N,中心原子N的价层电子对数为4+=4,为正四面体形结构,M3R+为H3O+,中心原子O的价层电子对数为3+=4,其空间结构为三角锥形,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用,使键角减小,故键角:N>H3O+,A正确;N3-、O2-、Na+的电子层结构相同,其核电荷数越大,半径越小,即离子半径:N3->O2->Na+(Q>R>T),B错误;一般来说:①金属性越强,第一电离能越小,②非金属性越强,第一电离能越大,③非金属的第一电离能大于金属的第一电离能,则第一电离能:Cl>S>Fe>Na,即X>W>Y>T,C正确;S、Cl的中心原子价层电子对数均为4,且孤电子对数均为0,即二者的VSEPR模型与实际空间结构均相同,D正确。 易错分析 用价层电子对互斥模型推测分子或 离子的空间结构时的常见错误 (1)计算阴、阳离子的中心原子的价层电子对数时未考虑离子所带电荷而计算错误。 (2)由电子式判断中心原子价层电子对数时未将双键或三键当作一个价层电子对计算。 (3)不能准确区分和判断孤电子对和成键电子对。 (4)误将VSEPR模型当作分子或离子的空间结构。 (5)错误地利用相似性规律判断分子或离子的空间结构。 9.答案　(1)正四面体形　平面三角形 (2)BF3　NF3　CF4 解析　(1)Cl的中心原子上的价层电子对数是4,没有孤电子对,空间结构为正四面体形。AlBr3分子的中心原子上的价层电子对数是3,没有孤电子对,空间结构是平面三角形。(2)由第二周期非金属元素的原子构成的分子中,呈三角锥形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈正四面体形的是CF4。 7 学科网（北京）股份有限公司 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