专题4 第1单元 第2课时 价层电子对互斥模型 等电子原理-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（苏教版）

第2课时价层电子对互斥模型 等电子原理 白题 基础过 限时：l5min 题型1常见分子的空间结构 C.So D.Ss 1.下列分子结构与分子中共价键键角对 6.*指出下列分子或离子的中心原子杂化轨 应正确的是 ( 道类型，并判断分子或离子的空间结构。 A.V形分子：180° (1)GeCl4中Ge的杂化轨道类型为 B.平面正三角形：120° 分子空间结构为 C.三角锥形：109°281 (2)AsCL,中As的杂化轨道类型为 D.正四面体形：109°28” 分子空间结构为 2.*下列分子的空间结构错误的是( (3)Se0?中Se的杂化轨道类型为 A.S02: B.NH: 离子空间结构为 (4)BCL3中的B采用 杂化，空间结 构为 C.CS2:● D.CH: (5)PH3中的P采用 杂化，空间结构 3 ,*(1)三原子分子常见的空间结构有 为 形（如C0,)和 形（如 (6)NO2中的N采用 杂化，空间结 H20)。 构为 0 (2)四原子分子常见的空间结构有 题型3 等电子原理的应用 形和 形，如甲醛(HCH0)分子呈 7.*下列分子或离子之间互为等电子体的是 形，键角约为 ;氨分子呈 形，键角为 ;需要注意的是 A.CH,和HO B.NO3和S02 白磷分子呈 形，键角为 C.03和C02 D.N2和C (3)五原子分子最常见的空间结构为 8.*通常把原子总数和价电子总数相同的分 形，如常见的CH4键角是 子或离子称为等电子体。人们发现等电子体 题型2价层电子对互斥模型及其应用 的空间结构相似，下列有关说法正确的是 4.**(2024·河北邢台高二月考)氯元素可形 ( 成多种含氧酸，运用价层电子对互斥模型推 A.已知CH4和NH互为等电子体，则二者键 断，下列含氧酸或含氧酸根离子中，键角最大 角均为120° 的是 ( B.NO?和CO?互为等电子体，空间结构相似 A.HCIO B.C102 C.H,0+和PCL3互为等电子体，空间结构 C.CIO D.CIO 相似 5.*下列含硫微粒中硫原子的价层电子对互 D.已知BN3H。和苯互为等电子体，则 斥模型与另外三个不同的是 ( B,NH。分子中不存在“肩并肩”重叠的 A.S02 B.H,S 轨道 专题4黑白题69 黑题 应用提优 限时：20min *硼烯具有优异的电学、力学、热学等属 C38HoI3,丰富了经典化学键理论。该物质的 性，将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材 结构如下图，虚线和圆点表示仅有1个共用 料”。科学家已成功合成多种结构的硼烯，如 图为“皱褶”式硼烯的结构，其中每个硼原子 电子的σ键。（其中：一Ph表示 共用电子对数目为 Ph wPh Ph Ph 下列说法不正确的是 A.2对 B.3对 A.该化合物中有离子键和共价键 C.4对 D.5对 B.从化学键角度解释左侧离子带正电荷可 2.*(2025·河南郑州高二期中)有机反应中 能是因为碳一碳单电子σ键少了一个 会有一些重要的反应中间体，例如甲基碳正 电子 离子(CH)、甲基碳负离子(CH)。下列有 C.该碳一碳单电子σ键键长应比普通 关它们的说法正确的是 碳一碳单键键长要短 A.空间结构均为三角锥形 D.依据价层电子对互斥模型，负离子 B.碳原子价电子对数均为3 [I-I-]的中心碘原子孤电子对数为3 C.碳原子最外层电子均满足八电子稳定结构 5.整(2025·北京高二期中)三氟化氯(CIF3) D.CH时与CH?可以结合形成CH,CH分子 是极强氧化剂，能发生自耦电离：2CF,一一 3.*★*传统文化《梦溪笔谈》有记：“馆阁新书 CF4+CF,其分子结构如图所示，下列推测 净本有误书处，以雌黄涂之。”在中国古代，雌 不合理的是 () 黄(AsS,)经常用来修改错字，其结构如图 a169.8pm -CI- 一F 示。下列说法不正确的是 87.5° 159.8pm A.CIF,分子的中心原子价电子对数为5 B.CF4空间结构为正四面体 A.As、S原子的杂化方式均为sp C.ClF3与Fe反应生成FeCL,和FeF3,氧化剂 B.AsH,与NH,互为等电子体 与还原剂物质的量之比为3：4 C.与As同周期且基态原子核外未成对电子 D.BrF,比ClF,更易发生自耦电离 数目相同的元素只有V 6.*模块融合(2025·四川遂宁高二期中) D.已知As2F2分子中各原子均满足8电子结 常温下，S0CL,(亚疏酰氯)为液体，其水解机 构，分子中σ键和π键的个数比为3：1 理如下图。 4.*科技前沿(2025·江西九江高二期 末)2024年《自然》杂志上报道了一种含有 碳一碳单电子σ键的化合物，其化学式为 H CI H 选择性必修2·SJ黑白题70 H (2)与S03互为等电子体的一种阴离子为 -HCI (填化学式)。 ci OH HO OH (3)SC1和PCL3互为等电子体，SCI的空间 下列说法正确的是 结构是 S一Cl的键长 A.SOCL,的VSEPR模型为三角锥形 (填“>”“=”或“<”)P一Cl的键长，原因 B.S0Cl,键角：∠0-S-Cl小于∠Cl-S-Cl 是 C.水解过程中S的杂化方式没有变化 (4)碳负离子(CH)的空间结构为 D.碳酰氯( )与S0CL,的水解机理 与CH,互为等电子体的一种分子是 CI (填化学式)。 不同 压轴挑战 7.*价层电子对互斥（简称VSEPR)模型可 用于预测简单分子的空间结构。请回答下列 9. *|传统文化(1)《中华本草》 问题： 等中医典籍中，记载了炉甘石 (1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子 (ZnC03)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面 或离子的空间结构： 创伤。ZnC03中，阴离子空间结构为 ①Se03 ,C原子的杂化方式为 _0 ②NOi (2)NO?的空间结构为 (用文字 ③NO, 描述)。 ④HCHO (3)我国科学家成功合成了世界上首个五 ⑤HCN 氮阴离子盐(N)6(HO)3(NH4)4CI(用R (2)利用价层电子对互斥模型推断键角的 代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶 大小： 体结构，其局部结构如图所示。 ①甲醛分子中H一C一H的键角 120° (填“>”“<”或“=”，下同)。 ②SnBr,分子中Br—Sn-Br的键角 ● 0 120°。 ③PCL3分子中Cl一P一C1的键角 从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之 10928'。 处为 ,不同之处为 (填 8.*硒是一种多功能的生命营养素。硒能增 字母)。 强免疫系统的预测与防御能力，认识到身体 A.中心原子的杂化轨道类型 的病变，还能提高机体的免疫能力，从根本上 B.中心原子的价电子对数 提高抗病能力。 C.立体结构 (1)Se03的空间结构为 SeO号的价 D.共价键类型 层电子对互斥模型为 专题4黑白题71原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，故原子的杂化方式为即 杂化，分子的空间结构为平面三角形，C错误：氯化铍分子中铍原子 的价层电子对数为2、孤电子对数为0，铍原子的杂化方式为s即杂 化，分子的空间结构为直线形，D正确。 四技巧点拨 一般情况下，杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+中心 原子的σ键电子对数，由此判断杂化轨道类型。 重难聚焦 6.D解析：氨基负离子中氮原子的价层电子对数为4、孤电子对数 为2，所以氨原子的杂化方式为即3杂化，离子的空间结构为V 形，A错误；二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤电子对数 为1，所以硫原子的杂化方式为s即2杂化，其空间结构为V形，B错 误：碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，所以 碳原子的杂化方式为s即2杂化，离子的空间结构为平面三角形，C错 误；乙炔分子中含有碳碳三键，碳原子的杂化方式为即杂化，其空间 结构为直线形，D正确。 黑题 应用提优 题号1234567 答案C B D CBD C 1.C解析：离子液体指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质，由 阴、阳离子构成，故室温下能导电，A正确：BF3中B是s即2杂化，而 BFa中B是p3杂化，故F一B一F键角：BF3>BF4,B正确；根据价层 电子对互斥模型可知，BF中B的价电子对数=3+1+4x =4,空间 结构为正四面体形，C错误；[Bmim][BF4]中N的杂化方式只有 种，D正确。 2B解析：C,中心原子价电子对数为生=4，即杂化，无孤电子 对：H,0中心原子价电子对数为6+2x1=4,p杂化，但有2对孤电 子对。两者均不符合题意，A错误；S0CL2中心原子价电子对数为 6+2×1 2 =4,sp3杂化，孤电子对数为1；H30*中心原子价电子对数为 6-1+3x1=4,p杂化，孤电子对数为1。两者均符合题意，B正 2 确：S0,中心原子价电子对数为-3，p2杂化，孤电子对数为1： BeC,中心原子价电子对数为2+2x1 2=2,p杂化，无孤电子对。两者 均不符合题意，C错误：BB,中心原子价电子对数为3+3x1-3,p 2 杂化，无孤电子对：S0中心原子价电子对数为6：2=4，p杂化，孤 电子对数为1。BBr3不符合题意，D错误。 3.D解析：该分子中碳碳三键上的C原子采取s即杂化，苯环上的C 原子采取s即2杂化，其他饱和碳原子采取sp3杂化，A正确：该分子中 的0原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取sp即3杂化 B正确：该分子“头”部的C原子均为sp3杂化，C原子与周围的原子 形成四面体，不在同一平面上，C正确：该分子“手”“脚”部位的碳原 子都属于饱和碳原子，均采取sp3杂化，D错误。 4.C解析：H202分子中只有单键，则只有σ键没有：键，A正确； H202分子中，0原子价层电子对数为4,0原子采取sp3杂化轨道成 键，B正确：H202分子的空间结构不对称，C错误：H202分子中，0原 子处于中间价态-1价，D正确。 5.B解析：气态S03以单分子形式存在，分子内存在大T键（π），结 构如图甲，可见空间结构为平面三角形，S原子采用的是sp杂化；图 乙的固态三聚分子中，空间结构为四面体结构，则S采用的杂化方 式为p3杂化，A不符合题意；图乙中环上的3个氧原子形成2个σ 键，其余6个氧原子形成1个σ键(0原子与S原子连接成环的键基 本上是单键，其余的硫氧键则为双键)，则这两种氧原子的成键方式 有不同，作用力不同，使得图乙中0一S一0键角不同，B符合题意； 图乙中S原子形成4个σ键，不存在孤电子对(0原子与S原子连接 成环的键基本上是单键，其余的硫氧键则为双键)，C不符合题意； 硫原子的杂化轨道中s成分的含量越多，该原子形成的硫氧键键长 选择性必修2·SJ 会更短；图甲中S原子为即2杂化，图乙中S原子为p3杂化，图甲 中S一0的键长更短，即键长：a<b,D不符合题意 6.D解析：非金属性越强，电负性越大，非金属性：Cl>C>H,电负性： C>C>H,A正确；碳酸二甲酯分子中羰基中碳原子形成碳氧双键，杂 化类型是sp2,甲基中碳原子为sp3杂化，B正确；基态Cu的价电子 排布式为3d104s,失去4s能级上的一个电子形成Cu*,故Cu价电 子排布式为3d10,C正确；C0中为碳氧三键，存在2个π键，而 (CH30)2C0中只存在一个π键，D错误。 7.C解析：化学键①与化学键②中的H原子不同，含有两种不同环境 的氢原子，A正确；根据B2H6分子结构为BH3一BH3,每个硼原子通 过sp3形成4个共价键，所以B原子杂化方式为即杂化，B正确；乙 硼烷中B原子是s即3杂化，硼外层3个电子，分别占据1个p3杂化 轨道，用掉3个，第4个空的sp杂化轨道与旁边B原子上的H原子 成键，这样乙硼烷分子中有两个B一H一B键，三个原子核，两个电 子，则乙硼烷的化学键为三中心两电子，甲中化学键①为“二中心二 电子键”，记作“2c一2e”,则乙硼烷的桥键②记作3c一2e,C错误；H 原子的核外电子排布式为1s',1s轨道为球形，成键无方向性，可能 形成桥键，D正确。 8.(1)283d84s2(2)sp2sp3N>0>C15WA(3)5N4(或 3.01×1024) 解析：(1)镍是28号元素，基态Ni原子价电子为3d、4s能级上的电 子，其价电子排布式为34s2。(2)该分子中甲基上C原子价电子 对数是4，连接甲基的碳原子价电子对数是3，C原子杂化类型：前者 为$即3、后者为sp2;同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而 呈增大趋势，但ⅡA族、VA族第一电离能大于其同周期相邻元素， 所以第一电离能：N>0>C;共价单键为一个σ键，共价双键中含有一 个o键和一个π键，1个丁二酮肟分子中含有15个o键，则1mol 该物质中含有15molσ键，数目为15NA。(3)由均摊法可知，该晶 胞中La原子个数=8× g=1Ni原子个数=4 2+1+4 2=5,则 该晶胞中La、Ni原子个数之比为1：5，含1 mol La的合金含有 5 mol Ni,数目为5Na或3.01×1024。 压轴挑战 9.(1)C6H202N1o(2)190(3)它分解时能产生大量很稳定的 气体N2 解析：(1)根据有机物分子结构简式的书写规则，不雄确定，每个环 上除3个氨原子外还有3个碳原子，由此可以确定其分子式。 (2)根据氮原子的成键特征和结构可以确定，采取即2杂化方式的 氮原子有9个，采取s即杂化方式的氮原子有1个，无氮原子采取即 杂化方式。 第2课时价层电子对互斥模型等电子原理 白题 基础过关 题号1 2457 8 答案BBDADB 1,B解析：V形分子键角为10430'，故A项错误：平面正三角形键角 为120°，故B项正确；三角锥形键角为107°18'，故C项错误；正四面 体形键角为109°28'或60°，故D项错误。 2.B解析：$02分子中S原子有6个电子，其中4个电子与0原子成 键，还剩余一对孤电子对，三对电子之间都有排斥力，因此$02分子 的空间结构是V形，A正确；NH3分子中，N提供5个电子，3个H共 提供3个电子，所以共3对成键电子对，有1对孤电子对，所以NH 分子的空间结构是三角锥形，B错误：CS2分子和C0,分子空间结构 相同，为直线形，C正确：甲烷的中心原子是碳原子，碳原子上的价电 子都形成了共价键，属于AB,型的结构，当n=4时，该分子是正四面 体结构，所以甲烷是正四面体形结构，D正确。 3.(1)直线V(2)平面三角 三角锥平面三角120°三角锥 10718′正四面体60°(3)四面体109°28' 4.D解析：根据价层电子对互斥模型可知，CO4中的价电子对数为 7+1 2 =4,没有孤电子对，故其空间结构为正四面体形，键角为 10928。C05中的价电子对数为生=4，有一对孤电子对，故其空 间结构为三角锥形，由于孤电子对对成键电子对具有排斥作用，所 以其键角小于10928。C0,中的价电子对数为741=4，有两对孤 2 黑白题24 电子对，空间结构为V形，孤电子对数目增多，对成键电子对的排斥 力变大，所以其键角也小于109°28'。HC10中中心原子的价电子对 数为41 2 4,有两对孤电子对，空间结构为V形，孤电子对数目增 多，对成键电子对的排斥力变大，所以其键角也小于109°28'，故 选D。 5.A解析：硫原子有6个价电子，硫化氢(2个杂化轨道成σ键，2个 杂化轨道容纳孤电子对)、亚硫酸根离子(3个杂化轨道成σ键，1个 杂化轨道容纳孤电子对)、Sg(2个杂化轨道成σ键，2个杂化轨道容 纳孤电子对)中的S价电子对数都是4，都是s即3杂化，价层电子对互 斥模型是四面体形；而S02中心原子S价电子对数为3，是s即杂化 价层电子对互斥模型是平面三角形，与其他三种不同。 6.(1)sp3正四面体形(2)sp3 三角锥形(3)即3正四面体形 (4)p2平面三角形(5)sp3三角锥形(6)sp2V形 解析：(1)CC,:Ge的价电子对数=+4 4+0=4,Ge采用p3杂化. 因为中心原子上没有孤电子对，故分子空间结构为正四面体形。 (2)AsC,:As的价电子对数=5牛3=4，As采用p'杂化，因为中心原 子上有1对孤电子对，故分子空间结构为三角锥形。(3)Sc0?:Se 的价电子对数=6+2。 2=4,Se采用p3杂化，因为中心原子上没有孤电 子对，故离子空间结构为正四面体形。(4)BCL3:B采用s即2杂化，三 个杂化轨道分别与三个C1形成σ键，没有孤电子对，分子空间结构 为平面三角形。(5)PH3:P采用s即3杂化，其中一个杂化轨道上有 一对电子不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个H形成σ键， 由于一对孤电子对的存在，三个H不可能平均占据P周围的空间， 而是被孤电子对排斥到一侧，形成三角锥形结构。(6)NO,:N采 用即2杂化，其中两个杂化轨道分别与两个0形成σ键，另一个杂 化轨道有一对孤电子对，未杂化的p轨道与两个0上的p轨道形成 π键，离子空间结构为V形。 7.D解析：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数目相同，价电子 总数相同，即互为等电子体。CH4和H30*原子数不同，A错误；NO 和S02原子数、价电子总数均不同，B错误：03和C02价电子总数 不同，C错误：N2和C子原子数相同，价电子总数相同，D正确。 8.B解析：CH4和NH4互为等电子体，二者均呈正四面体形，键角均 是109°28'，A项错误；N03和C0中的原子总数都为4，价电子总 数都为24，二者互为等电子体，空间结构相似，B项正确；H,0+和 PCL3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C项错误；苯和 B3N3H。互为等电子体，二者空间结构相似，苯分子结构存在“肩并 肩”重叠的轨道，则B,N3H。分子中也存在“肩并肩”重叠的轨道， D项错误 黑题应用提优 题号123456 答案B DC C BC 1.B解析：如题图所示，每个B原子与其他3个B原子相连，形成3 个B一B,所以每个B原子共用电子对有3对，故B正确。 2.D解析：CH的价电子对数为3（无孤电子对），为平面三角形；CH 的价电子对数为4(3对成键电子对+1对孤电子对)，含孤电子对，呈 三角锥形，A错误；CH时的价电子对数为3，CH的价电子对数为4， B错误：CH砖中碳的最外层电子数为6，CH中碳的最外层电子数为 8,C错误；CH与CH3结合生成乙烷(CH3CH3),D正确。 3.C解析：As、S原子的价电子对数都是4，杂化方式均为s即3，A正 确；AsH3与NH3的原子数都是4，价电子数都是8，互为等电子体， B正确；与As同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素 有V、Co,C错误；As2F2分子中各原子均满足8电子结构，则结构式为 F一As=As一F,单键为g键，1个双键中有1个0键和1个T键，所 以分子中σ键和T键的个数比为3：1，D正确。 4.C解析：由图知，该物质是由离子构成的离子化合物，存在离子键，且 阴阳离子中存在碳碳、碳氢、碘碘共价键，A正确；已知虚线和圆点表 示仅有1个共用电子的σ键，该正离子结构中碳一碳单电子键少了一 个电子，所以带正电荷，B正确：该碳一碳单电子σ键键能弱于普通 正本参考答案 碳一碳单键，则碳一碳单电子σ键键长应比普通碳一碳单键键长要 长，C错误；依据价层电子对互斥模型，负离子[I-I-]ˉ的中心碘原子 孤电子对数为7+12X1=3,D正确。 5.B解析：根据题干物质结构信息，CF,分子的中心原子氯，分别与三 个氟原子形成共价键，还含有两对孤电子对，共有5对价电子对，A正 确；根据价层电子对互斥理论，CF,中心原子氯有4个成键电子对，2 对孤电子对，价电子对数为6，离子空间结构为平面四边形，B错误； CF3具有极强氧化性，将铁氧化为+3价，反应生成FeCl3和FeF3,Fe 的化合价升高3价，C1降低4价，根据电子守恒，氧化剂与还原剂物质 的量之比为3：4，C正确：结合题千信息，CIF3发生自耦电离：2CF3 CF4+CF吃，Cl、F键断裂，r(Cl)<r(Br),则Cl一F键能大于Br一F 键能，故Br一F更易发生断裂，故BF3比CIF,更易发生自耦电离， D正确。 6.C解析：在s0C,中，5原子的价电子对数为2x=4,有一对孤电子 对，其VSEPR模型为四面体形，A错误；在S0Cl2中，0原子电负性 大，S一0键电子云更偏向0原子，对S一C键电子云排斥作用大，使得 ∠O一S一C1大于∠C1一S一Cl,B错误；水解前S原子价电子对数为 4,杂化方式为s即3；水解后S原子价电子对数为4，存在两对孤电子 对，所以杂化方式还是即3，杂化方式设有改变，C正确；碳酰氯水解 生成二氧化碳和盐酸，而亚硫酰氯水解生成亚硫酸和盐酸，均是氧 原子进攻中心原子，水解机理相同，D错误。 7.(1)①平面三角形②直线形③V形④平面三角形⑤直线形 (2)①<②<③< 8.(1)平面三角形四面体形(2)C0?(或N03、Si0号) (3)三角锥形<S原子半径小于P原子半径，故S一C1要比 P一CI短(4)三角锥形NH3(或PH3) 解析：(1)Se03的中心原子Se原子的价电子对数是3，且不存在孤 电子对，所以其空间结构为平面三角形；S0}的中心原子Se原子 的价电子对数是+2=4，所以其价层电子对互斥模型为四面体形。 2 (2)等电子体的原子总数相同、价电子总数相同，故与S0,互为等 电子体的阴离子为c0号、N03或Si0?。(3)SCI中中心原子S原 子的价电子对数=。键个数+孤电子对数=6-+3=4，且合1对孤电 子对，所以其空间结构为三角锥形；键长与形成键的原子半径有 关，S原子半径小于P原子半径，故S一C1键长比P一CI键长小。 (4)CH中中心原子C原子的价电子对数=4++3=4，且含1对孤 电子对，故其空间结构为三角锥形；等电子体的原子总数相等、价电 子总数相等，因此与CH?互为等电子体的分子可以为NH,或PH3。 压轴挑战 9.(1)平面三角形sp2(2)平面（正）三角形(3)ABDC 解析：(1)ZC0,中阴离子C0时中价电子对数为2-3，碳照子的 杂化方式为s2,配位原子数为3，价层电子对互斥模型和实际构型 一致，都是平面三角形。(2)0；中价电子对数为-3，配位原子 数为3，价层电子对互斥模型和实际构型一致，都是平面三角形。 (3)根据图可知，阳离子是NH和H,0*,NHt中心原子N的价电子 对数为5-1+1x4=4,杂化类型为p,空间结构为正四面体形；H,0 2 中心原子0的价电子对数为6-1+3=4，杂化类型为sp,价层电子对 互斥模型为正四面体形，因为配位原子数为3，则实际空间结构为三 角锥形，因此相同之处为A、B、D项，不同之处为C项。 方法技巧 解答本题要明确如下三点：(1)计算中心原子的价电子对数，判断中 心原子的杂化方式；(2)根据价层电子对互斥模型和配位原子数判 断微粒的实际构型；(3)常见的AB4型微粒一般都采用sp3杂化，空 间结构都是正四面体形。 黑白题25