课时跟踪检测(19) 运用“两大理论”判断分子(或离子)的空间结构-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(十九)　运用“两大理论”判断分子(或离子)的空间结构 (选择题请在答题栏中作答) 一、选择题 1.用价层电子对互斥模型预测H2S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 2.短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是 (　　) A.若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面正三角形 B.若AB3分子中的价电子个数为24,则AB3分子可能为平面正三角形 C.若A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形 D.若AB3分子为三角锥形,则AB3分子一定为NH3 3.下列分子或离子的空间结构均为平面三角形的是 (　　) A.S、CO2 B.C、BF3 C.H3O+、NH3 D.Cl、SO3 4.在SO2分子中,分子的空间结构为V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° 5.NH3、NF3、NCl3三种分子的中心原子相同,若周围原子电负性大,则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中,键角大小的顺序正确的是 (　　) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3 6.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是 (　　) A.NF3 B.C C.BF3 D.H3O+ 7.(2025·苏北四市联考)已知在CH4中,C—H键间的键角为109°28',NH3中,N—H键间的键角为107°18',H2O中O—H键间的键角为104°30'。下列说法正确的是 (　　) A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力 B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对间的斥力 C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对间的斥力 D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对间的斥力之间的大小关系 8.用VSEPR模型可以判断许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是 (　　) A.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3 C.CO2分子的键角是120° D.PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 9.(2025·泉州一中阶段练习)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状物质(HB==NH)3通过反应3CH4+2(HB==NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得。下列有关叙述不正确的是 (　　) A.化合物A中不存在π键 B.反应前后碳原子的杂化类型不变 C.CH4、H2O、CO2分子的空间结构分别是正四面体形、V形、直线形 D.第一电离能:N>O>C>B 10.氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子的结构为平面三角形,则其阳离子的结构和阳离子中氮的杂化方式为 (　　) A.平面三角形　sp2杂化 B.V形　 sp2杂化 C.三角锥形　sp3杂化 D.直线形　sp杂化 11.(2024·江西卷)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 (　　) A.分子的极性:SiH4>NH3 B.键的极性:H—Cl>H—H C.键角:H2O>CH4 D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH 12.(2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则 (　　) A.沸点:ZR3<YR3 B.最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W C.第一电离能:Z<X<W D.Z和W空间结构均为平面三角形 二、非选择题 13.(8分)(2025·邯郸高二期中)按要求回答下列问题。 (1)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为　 　　。  (2)化合物中阳离子的空间结构为　　　　　　　,阴离子的中心原子采取　　　　　　杂化。  (3)X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7。G分子中X原子的杂化轨道类型是　　　　　。  (4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采取　　　　　　杂化。  14.(8分)请回答下列问题。 (1)BF3中键角　　　　　　(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。  (2)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,原因为 　。  (3)乙酸分子()中键角1　　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)键角2,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  15.(6分)(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是　　　　　;N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是　　　　　。  (2)S的空间结构是　　　　　,其中硫原子的杂化轨道类型是　　　　　。  16.(12分)(1)利用价层电子对互斥模型推断分子或离子的空间结构。P:　　　　　;CS2:　　　　　;AlBr3(共价分子):　　　　　。  (2)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式。 平面三角形分子:　　　　　,三角锥形分子:　　　　,四面体形分子:　　　　　。  (3)为了解释和预测分子的空间结构,科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上,提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是　　　　　　　　　　　　　;另一类是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是　　　　　,NF3的中心原子是　　　　　;BF3分子的空间结构与NF3分子的空间结构不同的原因是 　。  17.(12分)氢、碳、氮、氧元素的单质及化合物在很多领域有着广泛的应用。回答下列问题: (1)画出基态N原子的价电子轨道表示式　　　　　　　　　　,核外有　　　　种电子运动状态。  (2)下列微粒中:①PH3　②NH3　③H2O2　④N2 ⑤CO2　⑥C2H6⑦HCN,既有σ键又有π键的是　　　　(填序号);COCl2中σ键和π键的数目比为　　　　,其空间结构为　　　　　　。  (3)PH3的电子式　　　　　　　　,键角PH3　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”,下同)NH3,热稳定性:PH3　　　　　NH3。  (4)N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化,则N2F2的结构式为　　　　　　　　　　。  18.(15分)Ⅰ.①CCl4　②BeCl2　③CH≡CH ④NH3　⑤N　 ⑥BF3　⑦HCHO　⑧H2O ⑨H2O2　⑩SiH4 (1)所有原子共平面的是　　　　　　　　。(填序号,下同)  (2)中心原子采用sp2杂化方式的是　　　　。  (3)含有极性键的极性分子是　　　　　　。  Ⅱ.掺杂了硒(Se)、碲(Te)固溶物的Ag2S是一种具有良好塑性和热电性能的柔性半导体材料,该材料能用于可穿戴式、植入式电子设备的制备。回答下列问题: (4)比较键角大小:气态SeO3分子　　　　Se(填“>”“<”或“=”),原因是 　。  (5)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为　　　　　　　　形;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　　,该结构中S—O键长有两类,一类键长约140 pm,另一类键长约160 pm,较短的键为　　　　　(填图中字母)。  课时跟踪检测(十九) 1.选D　在H2S分子中,其中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对,占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥使H2S分子呈V形;而BF3分子中,其中心原子B的价电子都用于形成共价键,故BF3是平面三角形。 2.选B　A项,若为PCl3,则分子为三角锥形,错误;B项,BCl3满足要求,其分子为平面正三角形,正确;C项,若分子为SO3,则为平面正三角形,错误;D项,分子不一定为NH3,也可能为NF3等,错误。 3.选B　A.在S中,中心S原子价电子对数为×(6+2)=4,无孤电子对,离子结构为正四面体形;在CO2中,中心C原子价电子对数为×4=2,无孤电子对,分子结构为直线形,不符合题意。B.在C中,中心C原子价电子对数为×(4+2)=3,无孤电子对,离子为平面三角形;在BF3中,中心B原子价电子对数为×(3+3)=3,无孤电子对,分子为平面三角形,符合题意。C.在H3O+中,中心O原子价电子对数为×(6+3-1)=4,且含有1对孤电子对,离子结构为三角锥形;在NH3中,中心N原子价电子对数为×(5+3)=4,且含有1对孤电子对,因此分子结构为三角锥形,C不符合题意。D.在Cl中,中心Cl原子价电子对数为×(7+1)=4,且含有1对孤电子对,因此其结构为三角锥形;在SO3中,中心S原子价电子对数为×6=3,无孤电子对,因此分子结构为平面三角形,D不符合题意。 4.选C　SO2分子的价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,从理论上看其键角应为120°,但由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对,对成键电子对的斥力较大,因此SO2分子中的键角应小于120°。 5.选C　由于电负性F>Cl>H,故键角的大小顺序为NH3>NCl3>NF3。 6.选C　NF3、C和H3O+的中心原子N、C、O均采用sp3杂化,但是只形成3个化学键,有1个杂化轨道被孤电子对占据,又由于价电子对相互排斥,所以空间结构均为三角锥形;BF3中的B采用sp2杂化,空间结构为平面正三角形。 7.选A　由中心原子上孤电子对数的计算公式可知,CH4中碳原子上无孤电子对,NH3中氮原子上的孤电子对数为1,H2O中氧原子上的孤电子对数为2。根据题意知,CH4中C—H键间的键角>NH3中N—H键间的键角>H2O中O—H键间的键角,说明孤电子对对成键电子对的排斥作用较强,即孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,A项正确。 8.选A　PCl3是三角锥形的分子,其结构类似于氨气,分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等,A正确;NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3杂化,都有1对孤电子对,NH3分子的中心原子N的电负性最大,成键电子对距离中心原子最近,键角最大,键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3,B错误;CO2是直线形分子,键角是180°,C错误;PCl3是三角锥形的分子,PCl5分子中中心原子的价电子对数=5+×(5-5×1)=5,没有孤电子对,是三角双锥形结构,D错误。 9.选B　化合物A中存在的化学键均为单键,不存在π键,A项正确;由CH4变为CO2,碳原子的杂化类型由sp3转化为sp,反应前后碳原子的杂化类型发生改变,B项错误;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但Ⅱ A族、ⅤA族部分元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,B、C、N、O这几种元素都是第2周期元素,所以第一电离能:N>O>C>B,D项正确。 10.选D　氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成,其中阴离子的结构为平面三角形,化学式应为N,则其阳离子的化学式为N,其中心N原子价电子对数为=2,所以其中的氮原子按sp方式杂化,阳离子的结构为直线形。 11.选B　SiH4为非极性分子,NH3为极性分子,故分子的极性:SiH4<NH3,A项错误;H—Cl为极性键,H—H为非极性键,故键的极性:H—Cl>H—H,B项正确;H2O、CH4中O、C均为sp3杂化,O有两个孤电子对,C无孤电子对,根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,知键角:H2O<CH4,C项错误;C的原子半径大于N,则分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,D项错误。 12.选D　Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y的原子序数比Z的大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>PH3,故A错误。W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误。同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,Ⅱ A族、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:C<O<N,故C错误。N的中心原子价层电子对数为3+=3,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为3+=3,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确。 13.解析:(1)CH3COOH分子中,—CH3和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。(3)G是NH3分子,N原子采取sp3杂化。(4)H2O和H3O+中的氧原子均采取sp3杂化。 答案:(1)sp3、sp2　(2)三角锥形　sp3　(3)sp3　(4)sp3 14.解析:(1)BF3分子的空间结构为平面三角形,键角为120°;CCl4分子的空间结构为正四面体形,键角为109°28'。(2)H3O+、H2O的中心原子的价电子对数均为4,H2O中O原子有两对孤电子对,H3O+中O原子有一对孤电子对,因为孤电子对间的斥力>孤电子对与成键电子对间的斥力>成键电子对间的斥力,导致H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。(3)由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力,故乙酸分子结构中键角1大于键角2。 答案:(1)大于 (2)H2O中氧原子有两对孤电子对,H3O+中氧原子有一对孤电子对,斥力较小 (3)大于　C==O键对C—C键的斥力大于C—O键对C—C键的斥力 15.解析:(2)S的中心S原子的成键电子对数为4,无孤电子对,为正四面体结构,中心原子采用sp3杂化。 答案:(1)三角锥形　sp3 (2)正四面体形　sp3 16.解析:(1)P是AB4型,成键电子对数是4,为正四面体形。CS2是AB2型,成键电子对数是2,是直线形。AlBr3是AB3型,成键电子对数是3,是平面三角形。(2)第2周期非金属元素构成的中性分子,呈三角锥形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面体形的是CF4。 答案:(1)正四面体形　直线形　平面三角形 (2)BF3　NF3　CF4 (3)中心原子上的价电子都用于形成共价键　中心原子上有孤电子对　B　N　BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键,而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有一对未成键的电子对,占据了N原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形 17.解析:(1)基态N原子价电子排布为2s22p3,则基态N原子的价电子轨道表示式为,核外有7个电子,则有7种电子运动状态。(2)①PH3含P—H单键,②NH3含N—H单键,③H2O2含H—O、O—O单键,④N2含N≡N,⑤CO2含有C==O,⑥C2H6含有C—C单键和C—H单键,⑦HCN含H—C单键、C≡N,既有σ键又有π键说明含有双键或三键,则④⑤⑦符合;COCl2的结构式为, O==C双键中σ键、π键各一个,C—Cl为σ键,故COCl2中σ键和π键数目比为3∶1,C原子的价电子对数为3,无孤电子对,其分子空间结构为平面三角形。(3)PH3是共价化合物,P、H原子间共用3对电子对,其电子式为H︰︰H,N电负性大于P,导致成键电子偏向N,增大了成键电子对间的斥力,键角变大,所以键角:PH3小于NH3,同主族从上到下非金属性依次减弱,非金属性:N>P,则热稳定性:PH3小于NH3。(4)N2F2 (二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化,说明N原子的价电子对数为3,说明N原子形成—N==N—结构,则N2F2的结构式为F—N==N—F。 答案:(1) 　7 (2)④⑤⑦　3∶1　平面三角形 (3)H︰︰H　小于　小于 (4)F—N==N—F 18.解析:Ⅰ.①CCl4中心原子碳原子为sp3杂化,分子为正四面体形;②BeCl2中心原子铍原子为sp杂化,分子为直线形;③CH≡CH中碳原子为sp杂化,分子为直线形;④NH3中心原子氮原子为sp3杂化,分子为三角锥形;⑤N中心原子氮原子为sp3杂化,离子为正四面体形;⑥BF3中心原子硼原子为sp2杂化,分子为平面正三角形;⑦HCHO中碳原子为sp2杂化,分子为平面三角形;⑧H2O中心原子氧原子为sp3杂化,分子为V形;⑨H2O2中氧原子为sp3杂化,分子为半开书页形,两个O在书轴上,两个氢分别和两个O相连,但不在同一平面上;⑩SiH4中心原子硅原子为sp3杂化,分子为正四面体形。 (1)由上述分析,所有原子共平面的是粒子构型为平面或者直线形的,故有②③⑥⑦⑧。(2)由上述分析,中心原子采用sp2杂化方式的是⑥⑦。(3)极性键是不同原子形成的共价键,极性分子需要分子中正负电荷重心不重合,故为④⑦⑧⑨。(4)SeO3分子中心原子Se原子为sp2杂化,分子构型为平面正三角形,故键角为120°,而Se离子中心原子Se原子为sp3杂化,分子构型为三角锥形,且由于孤电子对对成键电子的排斥,导致键角更小,键角小于109°28',故键角大小:气态SeO3分子>Se。(5)SO3中心原子硫原子为sp2杂化,分子为平面正三角形,固体三氧化硫中S原子都成四根单键与其他原子连接,杂化轨道类型为sp3杂化,根据氧原子的成键特点,a为双键,b为单键,故较短的为a。 答案:(1)②③⑥⑦⑧　(2)⑥⑦　(3)④⑦⑧⑨ (4)>　SeO3分子中心原子Se原子为sp2杂化,分子构型为平面正三角形,故键角为120°,而Se中心原子Se原子为sp3杂化,分子构型为三角锥形,且由于孤电子对对成键电子的排斥,导致键角更小,键角小于109°28' (5)平面正三角　sp3　a 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $