2.2 共价键与分子的空间结构 第1课时（分层作业）化学鲁科版选择性必修2

分层作业 第2节 共价键与分子的空间结构 第1课时 分子空间结构的理论分析 1．（25-26高二下·湖南常德·期末）下列分子的空间结构为正四面体形的是 A.  B.  C.  D.  2．碳酸钠（）是一种可溶性的无机碳酸盐，具有广泛的应用价值。的VSEPR模型、空间结构分别为 A. 平面三角形、平面三角形 B. 四面体形、三角锥形 C. 四面体形、四面体形 D. 平面三角形、V形 3．已知中心原子上孤电子对数的计算方法为。则对于，a、x、b的数值分别为 A. 8   3   2 B. 6   3   2 C. 4   2   3 D. 6   2   3 4．（25-26高二下·福建厦门·月考）下表中各粒子对应的立体结构及杂化方式均正确的是 选项 粒子 立体结构 杂化方式 A SO3 平面三角形 S原子采取sp杂化 B SO2 V形 S原子采取sp3杂化 C 三角锥形 C原子采取sp2杂化 D NH3 三角锥形 N原子采取sp3杂化 A. A B. B C. C D. D 5．（25-26高二下·广东揭阳·阶段）下列粒子中，与分子的空间构型相同的是 A.  B.  C.  D.  6．（25-26高二下·山西晋中·月考）如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是 A. sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 B. sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C. C—H之间是sp2形成σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D. C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 7．（25-26高二上·吉林·期末）下列有关的说法不正确的是 A. 分子中S采取杂化方式 B. 分子空间构型为平面三角形 C. 中的键角大于中的键角 D. 工业上用浓吸收 8．（25-26高二上·黑龙江大庆·期末）下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是 A. 该过程表示的是sp3杂化 B. 图中的s轨道可能属于K层 C. 杂化前，p轨道可能比s轨道的能量低 D. 杂化后，pz轨道可用于形成π键 9．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A. SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B. BF3键角为120°，SnBr2键角大于120° C. CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D. PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 10．（25-26高二下·安徽芜湖·期末）下列分子的空间构型相同的一组是 A. 、 B. 、 C. HCN、HClO D. 、 11．碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题： （1）COCl2分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构，COCl2分子中σ键和π键的个数比为　　　　　　　　　　　　　　　，中心原子的杂化方式为　　　　　　　　　　。 （2）中S的价层电子对数为　　　　　　　　　　，H2O的VSEPR模型为　　　　　　　　　　。 （3）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为　　　　　　　　　　　　　　　；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　　　　　　　　　　。 （4）已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大π键。下列微粒中存在大π键的是__________(填字母)。 A. O3 B.  C. H2S D.  12．（25-26高二上·四川泸州·期末）已知A、B、C、D是短周期元素，E、F、M是第四周期的元素，其相关信息如下： 元素 相关信息 A 电子只有一种自旋取向，是宇宙中含量最多的元素 B 原子最外层电子数是内层电子总数的2倍 C 元素的基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，C与D属于同一周期 D 元素的基态原子价层电子排布是nsnnp2n E 第四周期元素基态原子中，未成对电子数最多 F 元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满 M 元素的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满 请回答下列问题： （1）元素B的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　，元素E基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　，元素F位于　　　　　　　　　　　区(填“s”或“p”或“d”或“ds”)。 （2）第一电离能：C　　　　　　　　　　　D(填“>”或“<”)。 （3）B与D形成的中，其中心原子杂化轨道类型是　　　　　　　　　　　，该离子的空间构型为　　　　　　　　　　　。 （4）M单质和C的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　， （5）元素F与M的第二电离能分别为，，的原因是　　　　　　　　　　　。 1．（25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔·月考）关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是 选项 A B C D 分子或离子的化学式 NF3 OF2 中心原子的杂化轨道类型 sp2 sp3 sp2 sp VSEPR模型名称 平面三角形 四面体形 平面三角形 直线形 分子或离子的空间结构名称 平面三角形 三角锥形 V形 直线形 A. A B. B C. C D. D 2．下列分子或离子中心原子的杂化方式和空间结构都相同的一组是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 3．（25-26高二下·浙江金华·阶段）磷的化合物多种多样，下列有关含磷化合物的说法中，正确的是 A. 的VSEPR模型为正四面体型 B. 中小于中 C. 为正四面体结构，键角为 D. 的水溶液具有强氧化性，可用于杀菌消毒 4．（25-26高二下·北京丰台·期中）磷酸亚铁钠(NaFePO4)主要用作钠离子电池正极材料，下列说法中不正确的是 A. 基态Na原子含有6种不同空间运动状态的电子 B. Fe在第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表ds区 C. 基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 D. 阴离子的VSEPR模型为正四面体形 5．（25-26高二下·辽宁·期中）胍()得到质子后转化为胍阳离子，为平面结构，下列有关说法错误的是 A. 胍阳离子的中心C原子采取杂化 B. 胍阳离子中存在大π键，可表示为 C. 与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3) D. 胍阳离子中所有键的键能都相同 6．（25-26高二下·甘肃张掖·期中）下列化学用语表达错误的是 A. 分子的VSEPR模型为 B. 分子的空间填充模型 C. Mn的价电子轨道表示式： D. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成： 7．（25-26高二下·天津和平·期末）完成下表中的空白： 粒子 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 空间结构 HCN 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 8．试回答下列问题： （1）指出下列分子或离子的空间构型： 　　　　　　　　　　　；CS2　　　　　　　　　　　。 （2）有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据如图所示的两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A　　　　　　　　　　　；B　　　　　　　　　　　。 （3）按要求写出由第2周期非金属主族元素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　　　　　　　　　　　。 （4）下列微粒的键角由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　(填序号)。 ①HCN　②SiF4　③SCl2　④　⑤H3O＋ 1．（2024·福建·高考真题）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 的键电子数为 B. 的(价层)孤电子对数为 C. 的杂化N原子数为 D. 完全分解，产生的分子数为 2．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示。下列说法错误的是 A. 经射线衍射可以测得全氮阴离子盐晶体结构 B. 全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同 C. 中所有的氮原子在同一平面内 D. 的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大 3．（2025·湖北·高考真题）某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A. 三者中Z的原子半径最大 B. 三者中Y的第一电离能最小 C. X的最高化合价为 D. 与键角相等 4．下列有关含氯化合物的说法中，不正确的是 A. 分子中所有O原子所处的化学环境相同 B. 的空间结构为V形 C. (高氯酸氯)中氯元素的化合价分别为+1，+7 D. 不是氧化还原反应 5．（25-26高二下·广东深圳·期末）回答下列问题： （1）分子构型为　　　　　　，其中氧原子的杂化方式为　　　　　　。 （2）①常用作转化为的催化剂。分子中S原子价层电子对数是　　　　　　对，分子的立体构型为　　　　　　；气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　；的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　；该结构中键长有两类，一类键长约，另一类键长约，较短的键为　　　　　　(填下图中字母)，该分子中含有　　　　　　个键。 ②溶解在溶液中，可得到钒酸钠()，该盐阴离子的立体构型为　　　　　　；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为　　　　　　。 （3）①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是　　　　　　。 ②分子中，C原子的杂化轨道类型是　　　　　　，写出一个与具有相同空间构型和键合形式的分子或离子　　　　　　。 6．（25-26高二上·贵州安顺·期末）磷是人体必需元素，其单质及化合物有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态磷原子核外未成对电子数为　　　　　　　。第三周期中，比基态磷原子的第一电离能大的元素有　　　　　　　种。 （2）上图所示的几种磷单质，它们互为　　　　　　　，分子呈正四面体，键角为　　　　　　　。 （3）牙齿表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是羟基磷灰石。该化合物中不存在的化学键类型为　　　　　　　(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)，电负性最大的元素为　　　　　　　(填元素符号)，的空间结构为　　　　　　　，其中P采取的杂化类型为　　　　　　　。 （4）常用作氯化剂、催化剂等。含s、p、d轨道的杂化类型有①、②、③，液态中P采取的杂化类型为　　　　　　　(填标号)。易水解，当水量不足时，部分水解成三氯氧磷()，反应的化学方程式为　　　　　　　。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第2节 共价键与分子的空间结构 第1课时 分子空间结构的理论分析 1．（25-26高二下·湖南常德·期末）下列分子的空间结构为正四面体形的是 A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】A．中S原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，该分子的空间结构为V形，A项错误； B．中C原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，该分子的空间结构为正四面体形，B项正确； C．中O原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，该分子的空间结构为V形，C项错误； D．中C原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，该分子的空间结构为直线形，D项错误； 故选B。 2．碳酸钠（）是一种可溶性的无机碳酸盐，具有广泛的应用价值。的VSEPR模型、空间结构分别为 A. 平面三角形、平面三角形 B. 四面体形、三角锥形 C. 四面体形、四面体形 D. 平面三角形、V形 【答案】A 【详解】中心C原子的价层电子对数为，故VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对，空间结构与VSEPR模型一致，也为平面三角形，A正确。 3．已知中心原子上孤电子对数的计算方法为。则对于，a、x、b的数值分别为 A. 8   3   2 B. 6   3   2 C. 4   2   3 D. 6   2   3 【答案】A 【详解】对阴离子来说，中a指中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，x指与中心原子结合的原子数，b指与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，因此对于，，，，A项正确； 答案选A。 4．（25-26高二下·福建厦门·月考）下表中各粒子对应的立体结构及杂化方式均正确的是 选项 粒子 立体结构 杂化方式 A SO3 平面三角形 S原子采取sp杂化 B SO2 V形 S原子采取sp3杂化 C 三角锥形 C原子采取sp2杂化 D NH3 三角锥形 N原子采取sp3杂化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【详解】A．中S原子价层电子对数=，采取杂化，孤电子对数为0，立体结构为平面三角形，A不符合题意； B．中S原子价层电子对数=，采取杂化，孤电子对数为1，立体结构为V形，B不符合题意； C．中C原子价层电子对数=，采取杂化，无孤电子对，立体结构为平面三角形，C不符合题意； D．中N原子价层电子对数=，采取杂化，有1对孤电子对，立体结构为三角锥形，D符合题意； 故答案选D。 5．（25-26高二下·广东揭阳·阶段）下列粒子中，与分子的空间构型相同的是 A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】中N的价层电子对数目为3+=4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形； A．中N的价层电子对数目为3+=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体形；故A不选； B．中P的价层电子对数目为3+=4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；故B选； C．中S的价层电子对数目为3+=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；故C不选； D．中B的价层电子对数目为3+=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；故D不选。 答案选B。 6．（25-26高二下·山西晋中·月考）如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是 A. sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 B. sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C. C—H之间是sp2形成σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D. C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 【答案】A 【详解】在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键，故选：A。 7．（25-26高二上·吉林·期末）下列有关的说法不正确的是 A. 分子中S采取杂化方式 B. 分子空间构型为平面三角形 C. 中的键角大于中的键角 D. 工业上用浓吸收 【答案】C 【详解】A．SO2分子中S原子价层电子对数为，采取sp2杂化方式，A正确； B．SO3分子中S原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形，B正确； C．中S原子价层电子对数为，孤电子对数为0，采取sp3杂化，键角约为109.5°；SO3中S原子采取sp2杂化，键角为120°，故中的键角小于SO3中的键角，C错误； D．工业上用98.3%浓H2SO4吸收SO3，可避免生成酸雾并提高吸收效率，D正确； 故选C。 8．（25-26高二上·黑龙江大庆·期末）下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是 A. 该过程表示的是sp3杂化 B. 图中的s轨道可能属于K层 C. 杂化前，p轨道可能比s轨道的能量低 D. 杂化后，pz轨道可用于形成π键 【答案】D 【详解】A．该过程为杂化，同一能层上的1个s轨道和2个p轨道杂化形成键角为120°的3个，还有1个轨道未参与杂化，A错误； B．K层上只有1s轨道，没有p轨道，则图中的s轨道不可能属于K层，应该在L层及以后能层，B错误； C．由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才能相互杂化，即同一能层上的ns和np轨道才能杂化，则杂化前，p轨道比s轨道的能量高，C错误； D．由图可知，该过程表示杂化，未参与杂化的轨道用于形成π键，D正确； 故答案选D。 9．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A. SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B. BF3键角为120°，SnBr2键角大于120° C. CH2O、CO、SO3都是平面三角形的粒子 D. PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 【答案】C 【分析】 【详解】A．二氧化硫分子中S原子价层电子对个数=2+=2+1=3，含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断二氧化硫空间结构为V形；二硫化碳结构式为S=C=S，CS2中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CS2为直线形；HCN结构式为，HCN中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断HCN为直线形，故A错误； B．BF3中心原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断BF3为平面三角形结构，键角为120°；SnBr2中价层电子对个数=2+=2+1=3，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SnBr2为V型结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°，故B错误； C．CH2O中碳形成3个σ键，所以是sp2杂化为平面三角形结构；中C原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断为平面三角形结构；SO3中S原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SO3为平面三角形结构，故C正确； D．PCl3中P原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl3为三角锥形结构；NH3中N原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断NH3为三角锥形结构；PCl5中P原子价层电子对个数=5+=5+0=5，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl5为三角双锥结构，故D错误； 答案为C。 10．（25-26高二下·安徽芜湖·期末）下列分子的空间构型相同的一组是 A. 、 B. 、 C. HCN、HClO D. 、 【答案】B 【详解】A．的中心B原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形；的中心N原子价层电子对数为，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，二者构型不同，A不符合题意； B．的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形；的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形，二者构型相同，B符合题意； C．HCN的中心C原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为直线形；HClO的中心O原子价层电子对数为，孤电子对数为2，空间构型为V形，二者构型不同，C不符合题意； D．的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为0，空间构型为平面三角形；的中心S原子价层电子对数为，孤电子对数为1，空间构型为V形，二者构型不同，D不符合题意； 故选B。 11．碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题： （1）COCl2分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构，COCl2分子中σ键和π键的个数比为　　　　　　　　　　　　　　　，中心原子的杂化方式为　　　　　　　　　　。 （2）中S的价层电子对数为　　　　　　　　　　，H2O的VSEPR模型为　　　　　　　　　　。 （3）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为　　　　　　　　　　　　　　　；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　　　　　　　　　　。 （4）已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大π键。下列微粒中存在大π键的是__________(填字母)。 A. O3 B.  C. H2S D.  【答案】（1）① 3:1    ②      （2）① 4    ② 四面体形     （3）① 平面三角形    ②      （4）AD      【详解】(1)分子中，中心C原子与O原子形成1个双键，与2个Cl原子分别形成1个单键。单键均为键，双键中含有1个键和1个键，因此分子中共有3个键和1个键，键和键的个数比为3:1；中心C原子形成3个键且无孤电子对，价层电子对数为3，故其杂化方式为； (2)中，中心S原子的价层电子对数 。中；中心O原子的价层电子对数 ，因此其VSEPR模型（价层电子对互斥模型）为四面体形； (3)气态中，中心S原子的价层电子对数 ，且无孤电子对，故其分子的空间结构为平面三角形；在固体三聚分子中，由结构图可知，每个S原子与4个O原子相连形成4个键，无孤电子对，价层电子对数为4，故S原子的杂化轨道类型为； (4)A．分子中中心O原子采取杂化，分子呈V形，3个O原子共平面且存在相互平行的p轨道，形成大键，符合题意； B．中S原子采取杂化，空间结构为正四面体形，原子不共面，不存在大键，不符合题意； C．中H原子只有s轨道，没有p轨道，不能形成大键，不符合题意； D．中中心N原子采取杂化，空间结构为平面三角形，4个原子共平面且存在相互平行的p轨道，形成大键，符合题意； 故选AD。 12．（25-26高二上·四川泸州·期末）已知A、B、C、D是短周期元素，E、F、M是第四周期的元素，其相关信息如下： 元素 相关信息 A 电子只有一种自旋取向，是宇宙中含量最多的元素 B 原子最外层电子数是内层电子总数的2倍 C 元素的基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，C与D属于同一周期 D 元素的基态原子价层电子排布是nsnnp2n E 第四周期元素基态原子中，未成对电子数最多 F 元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满 M 元素的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满 请回答下列问题： （1）元素B的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　，元素E基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　，元素F位于　　　　　　　　　　　区(填“s”或“p”或“d”或“ds”)。 （2）第一电离能：C　　　　　　　　　　　D(填“>”或“<”)。 （3）B与D形成的中，其中心原子杂化轨道类型是　　　　　　　　　　　，该离子的空间构型为　　　　　　　　　　　。 （4）M单质和C的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　， （5）元素F与M的第二电离能分别为，，的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）①        ② 3d54s1    ③ d     （2）>     （3）① sp2    ② 平面三角形     （4）     （5）失去1个电子后Fe+的价电子排布式为3d64s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故Fe的第二电离能小于铜的第二电离能      【分析】已知A、B、C、D是短周期元素，E、F、M是第四周期的元素； A．电子只有一种自旋取向即只有1个电子，是宇宙中含量最多的元素，则为H； B．最外层电子数是内层2倍，即内层2个，最外层4个，则为6号元素C； C．元素的基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，且C与D属于同一周期，即元素的基态原子电子排布1s22s22p3，则为N； D．元素的基态原子价层电子排布是nsnnp2n，则n=2，为1s22s22p4，为O； E．第四周期未成对电子最多为Cr，价层电子排布式为3d54s1，含6个未成对电子，则E为Cr； F：F是第四周期的元素，元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满为Fe，正三价离子的3d轨道为3d5，则F为Fe； M．M是第四周期的元素，元素的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满，则M为Cu； 【详解】(1)元素C价层电子排布是2s22p2，基态原子的价层电子轨道表示式为 ，元素Cr基态原子的价层电子排布式为3d54s1，元素铁为26号元素，位于d区。 (2)同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O； (3)中C原子的价层电子对数为，不含孤电子对，为平面三角形结构，C原子采用sp2杂化； (4)铜单质和氮的最高价氧化物对应水化物的稀溶液稀硝酸反应生成硝酸铜和NO、水，反应的离子方程式是； (5)失去1个电子后Fe+的价电子排布式为3d64s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故Fe的第二电离能小于铜的第二电离能。 1．（25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔·月考）关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是 选项 A B C D 分子或离子的化学式 NF3 OF2 中心原子的杂化轨道类型 sp2 sp3 sp2 sp VSEPR模型名称 平面三角形 四面体形 平面三角形 直线形 分子或离子的空间结构名称 平面三角形 三角锥形 V形 直线形 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【详解】A．中心原子S的价层电子对数为，含1对孤电子对，杂化类型为，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，A错误； B．中心原子N的价层电子对数为，含1对孤电子对，杂化类型为，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，B正确； C．中心原子O的价层电子对数为，含2对孤电子对，杂化类型为，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，C错误； D．中心原子I的价层电子对数为，含2对孤电子对，杂化类型为，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，D错误； 故选B。 2．下列分子或离子中心原子的杂化方式和空间结构都相同的一组是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】C 【详解】A．中O原子的价层有4个电子域，采用杂化，分子为V形；中C原子的价层有2个电子域，采用杂化，分子为直线形，二者的杂化方式和空间结构均不相同，A错误； B．中P原子的价层有4个电子域，采用杂化，分子为三角锥形；中B原子的价层有3个电子域，采用杂化，分子为平面三角形，二者的杂化方式和空间结构均不相同，B错误； C．中N原子与中S原子的价层均有4个电子域，其中均有1个孤电子对，中心原子均采用杂化，空间结构均为三角锥形，C正确； D．中C原子的价层有3个电子域，采用杂化，离子为平面三角形；中Cl原子的价层有4个电子域，其中有1个孤电子对，采用杂化，离子为三角锥形，二者的杂化方式和空间结构均不相同，D错误； 故选C。 3．（25-26高二下·浙江金华·阶段）磷的化合物多种多样，下列有关含磷化合物的说法中，正确的是 A. 的VSEPR模型为正四面体型 B. 中小于中 C. 为正四面体结构，键角为 D. 的水溶液具有强氧化性，可用于杀菌消毒 【答案】B 【详解】A．中心P原子价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体型，不是正四面体型，A错误； B．孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，中每个P含1对孤电子对，中每个P无孤电子对，故中小于中，B正确； C．为正四面体结构，键角为，不是，C错误； D．水解生成和，水溶液无强氧化性，不能用于杀菌消毒，D错误； 故选B。 4．（25-26高二下·北京丰台·期中）磷酸亚铁钠(NaFePO4)主要用作钠离子电池正极材料，下列说法中不正确的是 A. 基态Na原子含有6种不同空间运动状态的电子 B. Fe在第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表ds区 C. 基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 D. 阴离子的VSEPR模型为正四面体形 【答案】B 【详解】A．基态Na原子电子排布式为1s22s22p63s1，电子的空间运动状态对应原子轨道数目，共1(1s)+1(2s)+3(2p)+1(3s)=6种不同空间运动状态的电子，A正确； B．Fe是26号元素，价电子排布式为3d64s2，位于第四周期第Ⅷ族，元素周期表d区包含ⅢB到Ⅷ族元素，ds区仅包含ⅠB、ⅡB族，故Fe属于d区，B错误； C．基态O原子核外电子排布为1s22s22p4，占据的最高能级为2p，p能级电子云轮廓图为哑铃形，C正确； D．中心P原子的价层电子对数，无孤电子对，VSEPR模型为正四面体形，D正确； 故选B。 5．（25-26高二下·辽宁·期中）胍()得到质子后转化为胍阳离子，为平面结构，下列有关说法错误的是 A. 胍阳离子的中心C原子采取杂化 B. 胍阳离子中存在大π键，可表示为 C. 与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3) D. 胍阳离子中所有键的键能都相同 【答案】D 【详解】A．为平面结构，则中心C原子、N原子的杂化方式均为sp2，A正确； B．中C碳原子杂化方式为sp2，有1个p轨道未参与杂化，-NH2中含有1个孤电子对，大π键是指在多原子分子中，如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成的π型化学键，胍阳离子中存在大π键，B正确； C．因为平面结构，C为中心原子，可将“NH2”看成一个原子，价电子总数为4+3×5+6×1−1=24；BF3、SO3均有4个原子、24个价电子，也均为平面结构，互为等电子体，C正确； D．胍阳离子中，C-N键与N-H键的键长和键能不会相同，D错误； 故答案选D。 6．（25-26高二下·甘肃张掖·期中）下列化学用语表达错误的是 A. 分子的VSEPR模型为 B. 分子的空间填充模型 C. Mn的价电子轨道表示式： D. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成： 【答案】D 【详解】A．中心O原子，键数为2，孤电子对数，价层电子对数为4；存在2对孤对电子和2对成键电子，图示正确标注了孤对和成键电子对，符合的VSEPR模型特征，A正确； B．分子为正四面体结构，C原子半径大于H原子，图示为甲烷的空间填充（比例）模型，符合模型要求，B正确； C．Mn为25号元素，价电子排布为，根据洪特规则，的5个轨道各填充1个自旋相同的电子，轨道填充2个自旋相反的电子，图示轨道表示式符合规律，C正确； D．键是头碰头重叠（沿键轴方向重叠），键是肩并肩侧面重叠，图示为键的形成过程，不是键，D错误； 故选D。 7．（25-26高二下·天津和平·期末）完成下表中的空白： 粒子 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 空间结构 HCN 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 【答案】① 0    ② sp    ③ 直线形    ④ 0    ⑤     ⑥ 平面三角形    ⑦ 0    ⑧     ⑨ 正四面体形 【详解】中心原子为C，σ键数目为2，孤电子对数为，价层电子对数为，因此C采取杂化，分子空间结构为直线形。 中心原子为B，σ键数目为3，孤电子对数为，价层电子对数为，因此B采取杂化，分子空间结构为平面三角形。 中心原子为S，该阴离子带2个单位负电荷，σ键数目为4，孤电子对数为，价层电子对数为，因此S采取杂化，离子空间结构为正四面体形。 8．试回答下列问题： （1）指出下列分子或离子的空间构型： 　　　　　　　　　　　；CS2　　　　　　　　　　　。 （2）有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据如图所示的两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：A　　　　　　　　　　　；B　　　　　　　　　　　。 （3）按要求写出由第2周期非金属主族元素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　　　　　　　　　　　。 （4）下列微粒的键角由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　(填序号)。 ①HCN　②SiF4　③SCl2　④　⑤H3O＋ 【答案】（1）① 正四面体形    ② 直线形     （2）① CH    ② CH     （3）① BF3    ② NF3    ③ CF4     （4）①④②⑤③      【详解】(1)中P原子采取sp3杂化，空间构型为正四面体形；CS2中S原子采取sp杂化，分子的空间构型与CO2一样，直线形。故答案为：正四面体形；直线形； (2)A含有1个碳原子和3个氢原子且为平面结构的微粒应该是CH，中心碳原子采取sp2杂化；B含有1个碳原子和3个氢原子且为三角锥形结构的微粒应该是CH，中心碳原子采取sp3杂化。故答案为：CH；CH； (3)第2周期的五种非金属主族元素原子B、C、N、O、F构成的分子中，平面三角形分子为BF3，三角锥形分子为NF3，正四面体形分子为CF4.。故答案为：BF3；NF3；CF4； (4)①HCN为直线形分子(中心碳原子采取sp杂化)，键角为180°；②SiF4为正四面体形结构，键角为109.5°；③SCl2为V形结构，键角接近104.5°；④为平面三角形结构，键角为120°；⑤H3O＋为三角锥形结构，键角接近107.3°。所以键角由大到小的顺序为①④②⑤③。故答案为：①④②⑤③。 1．（2024·福建·高考真题）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 的键电子数为 B. 的(价层)孤电子对数为 C. 的杂化N原子数为 D. 完全分解，产生的分子数为 【答案】B 【详解】A．1个分子中有8个键，每个键含有2个电子，共16个电子，的键电子数为，A正确； B．分子中所有原子共面可知1个分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个分子有6对孤电子对，的(价层)孤电子对数为，B错误； C．分子中所有原子共面可知，1个分子有6个N原子采取sp2杂化，的杂化N原子数为，C正确； D．为，含有8molN，根据氮原子守恒，完全分解产生4mol ，产生的N2分子数为4NA，D正确； 故答案为：B。 2．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示。下列说法错误的是 A. 经射线衍射可以测得全氮阴离子盐晶体结构 B. 全氮阴离子盐两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同 C. 中所有的氮原子在同一平面内 D. 的键角比全氮阴离子盐的两种阳离子键角都大 【答案】D 【详解】A．X射线衍射技术用于晶体结构的测定，A正确； B．全氮阴离子盐两种阳离子为：和，中心原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化轨道类型为：sp3杂化，B正确； C．氮原子之间除了形成σ键之外，还形成大π键，所以所有的氮原子在同一平面内，C正确； D．分子内含有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致分子的键角小于和，D错误； 答案为：D。 3．（2025·湖北·高考真题）某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A. 三者中Z的原子半径最大 B. 三者中Y的第一电离能最小 C. X的最高化合价为 D. 与键角相等 【答案】B 【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为+1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。 【详解】A．X为N，Y为O，Z为F，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，A错误； B．X为N，Y为O，Z为F，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，B正确； C．X为N，N的最高正化合价为+5，C错误； D．X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误； 答案选B。 4．下列有关含氯化合物的说法中，不正确的是 A. 分子中所有O原子所处的化学环境相同 B. 的空间结构为V形 C. (高氯酸氯)中氯元素的化合价分别为+1，+7 D. 不是氧化还原反应 【答案】A 【详解】A．Cl2O7分子中，存在桥氧原子（连接两个氯原子）和端基氧原子（只连接一个氯原子），如图：，化学环境不同，A不正确； B． Cl2O中心氧原子价层电子对数是，有两对孤对电子和两个键，空间结构为V形，B正确； C． ClOClO3中，一个氯原子仅连接一个氧原子，化合价为+1；另一个氯原子连接四个氧原子，化合价为+7，如图：；或可以理解为取代了中的，化合价分别为+1、+7，C正确； D．电负性：Cl＞I，ICl中碘为+1价、氯为-1价，反应后HIO中碘为+1价、HCl中氯为-1价，无化合价变化，不是氧化还原反应，D正确； 故选A。 5．（25-26高二下·广东深圳·期末）回答下列问题： （1）分子构型为　　　　　　，其中氧原子的杂化方式为　　　　　　。 （2）①常用作转化为的催化剂。分子中S原子价层电子对数是　　　　　　对，分子的立体构型为　　　　　　；气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　；的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　；该结构中键长有两类，一类键长约，另一类键长约，较短的键为　　　　　　(填下图中字母)，该分子中含有　　　　　　个键。 ②溶解在溶液中，可得到钒酸钠()，该盐阴离子的立体构型为　　　　　　；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为　　　　　　。 （3）①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是　　　　　　。 ②分子中，C原子的杂化轨道类型是　　　　　　，写出一个与具有相同空间构型和键合形式的分子或离子　　　　　　。 【答案】（1）① 形    ②      （2）① 3    ②     ③     ④     ⑤ a    ⑥ 12    ⑦ 正四面体形    ⑧      （3）① C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构    ②     ③ （任写一个）      【详解】(1)的价层电子对数为：，含有两对孤对电子，分子构型为形，氧原子的杂化方式为。 (2)①分子中S原子价层电子对数是：，含有一对孤对电子，分子的立体构型为形。的价层电子对数是：，S原子的杂化轨道类型为。SO3的三聚体中，S原子形成4个键，为杂化；根据其结构可知，SO3的三聚体中每个S原子形成4个σ键，存在S=O键和S-O键，S=O键长较短，即a较短，该分子中含有σ键数目为3×4=12。 ②的价层电子对数为：，无孤对电子，阴离子的立体构型为正四面体形。每个四面体与前后的四面体各共用一个氧原子，即每个V原子平均分摊到2+个O原子，且V的化合价为+5价，则形成的化合物化学式为。 (3)①C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构。 ②分子中，C原子的价层电子对数为：，无孤对电子，C原子的杂化轨道类型是。与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为等电子体，应含有3个原子，常见有等。 6．（25-26高二上·贵州安顺·期末）磷是人体必需元素，其单质及化合物有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态磷原子核外未成对电子数为　　　　　　　。第三周期中，比基态磷原子的第一电离能大的元素有　　　　　　　种。 （2）上图所示的几种磷单质，它们互为　　　　　　　，分子呈正四面体，键角为　　　　　　　。 （3）牙齿表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是羟基磷灰石。该化合物中不存在的化学键类型为　　　　　　　(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)，电负性最大的元素为　　　　　　　(填元素符号)，的空间结构为　　　　　　　，其中P采取的杂化类型为　　　　　　　。 （4）常用作氯化剂、催化剂等。含s、p、d轨道的杂化类型有①、②、③，液态中P采取的杂化类型为　　　　　　　(填标号)。易水解，当水量不足时，部分水解成三氯氧磷()，反应的化学方程式为　　　　　　　。 【答案】（1）① 3    ② 2     （2）① 同素异形体    ②      （3）① 非极性键    ② O    ③ 正四面体形    ④      （4）① ②    ②       【详解】(1)磷元素的原子序数为15，基态原子核外原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第三周期中，第一电离能大于磷元素的元素为氯元素、氩元素，共有2种； (2)白磷、红磷、黑磷都是磷元素形成的不同种单质，互为同素异形体；白磷分子的空间结构为正四面体形，键角为60º； (3)由化学式可知，羟基磷灰石中含有离子键、极性键，不含有非极性键；金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，化合物中氧元素的非金属性最强，则电负性最大的元素为氧元素；磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为：4+(5-2×4+3) ×=4，孤对电子对数为：(5-2×4+3) ×=0，则磷原子的杂化方式为sp3杂化，离子的空间结构为正四面体形； (4)五氯化磷分子中磷原子形成5个σ键，没有2d轨道，所以液态中P采取外轨型杂化，磷原子的杂化方式为sp3d杂化，故选②；由图可知，五氯化磷在溶液中部分水解生成三氯氧磷和盐酸，反应的化学方程式为：。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第2节 共价键与分子的空间结构 第1课时 分子空间结构的理论分析 1．B 2．A 3．A 4．D 5．B 6．A 7．C 8．D 9．C 10．B 11．（1）① 3:1    ②      （2）① 4    ② 四面体形     （3）① 平面三角形    ②      （4）AD      12．（1）①        ② 3d54s1    ③ d     （2）>     （3）① sp2    ② 平面三角形     （4）     （5）失去1个电子后Fe+的价电子排布式为3d64s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故Fe的第二电离能小于铜的第二电离能      1．B 2．C 3．B 4．B 5．D 6．D 7．① 0    ② sp    ③ 直线形    ④ 0    ⑤     ⑥ 平面三角形    ⑦ 0    ⑧     ⑨ 正四面体形 8．（1）① 正四面体形    ② 直线形     （2）① CH    ② CH     （3）① BF3    ② NF3    ③ CF4     （4）①④②⑤③      1．B 2．D 3．B 4．A 5．（1）① 形    ②      （2）① 3    ②     ③     ④     ⑤ a    ⑥ 12    ⑦ 正四面体形    ⑧      （3）① C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构    ②     ③ （任写一个）      6．（1）① 3    ② 2     （2）① 同素异形体    ②      （3）① 非极性键    ② O    ③ 正四面体形    ④      （4）① ②    ②       1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $