人教版 (2019)第二节 分子的空间结构第1课时课时练习

分子结构的测定　多样的分子空间结构　价层电子对互斥模型

一、选择题(本题包括8小题)

1．下列常见分子的空间结构最相近的是(　　)

A．CO2和SO2　　　　　　 B．CH4和NH3

C．CH2O和BBr3       D．H2O和BeCl2

2．下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是(　　)

A．键角为180°的分子，空间结构是直线形

B．键角为120°的分子，空间结构是平面三角形

C．键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形

D．键角为90°～109°28′之间的分子，空间结构可能是V形

3．(2021·济南高二检测)徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐的二氧化氮分子、劳动面前人人平等的磷酸分子、有机族的第一代长老的甲烷分子、我在梦中被创造的苯分子、江湖剑客的甲醛分子。下列说法正确的

是(　　)

A．NO2分子的空间结构为直线形

B．PO分子为正四面体形分子

C．甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形

D．HCHO价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形

4．以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是(　　)

①CH4　②SiCl4　③CH3Cl　④P4　⑤SO

A．①②④　　　　 B．①②③④⑤

C．①②       D．①②⑤

5．(2021·海口高二检测)下列说法正确的是(　　)

A．BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构

B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′

C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构

D．PCl3和NH3都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用

6．下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是(　　)

A．SiCl4    B．SO

C．SOCl2    D．SeO2

7．以下分子或离子的立体构型不是三角锥形的是(　　)

A．NF3    B．SO

C．SO2    D．H3O＋

8．我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)Cl(用R代表)，经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子不同之处为(　　)

A.中心原子的VSEPR模型

B．中心原子的价层电子对数

C．立体结构

D．共价键类型

二、非选择题(本题包括2小题)

9．(16分)(1)计算下列分子或离子中带“·”原子的价电子对数。

(2)计算下列微粒中带“·”原子的孤电子对数。

(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。

①H2Se________；②NH________；

③BBr3________；④CHCl3________；⑤SiF4________。

10．(14分)(1)在BBr3分子中，Br—B—Br的键角是__________。

(2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，羰基硫(COS)分子的结构式为____________；光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构，则光气分子的空间构型为______________________________(用文字描述)。

(3)NO的立体构型是________。

(4)KNO3中NO的空间构型为____________，写出与NO结构相同的一种阴离子的化学式________________________。

(5)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角______120°(填“＞”“＜”或“＝”)。

能力达标

一、选择题(本题包括2小题)

11．下列分子或离子为直线形的是(　　)

A．NH　　B．NO　　C．SF2　　D．NCl3

12．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个，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

二、非选择题(本题包括1小题)

13．(2021·深圳高二检测)(1)利用VSEPR模型推测下列物质的分子或离子的空间结构：

ClO____________；AlBr3(共价分子)_________________。

(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子，依据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学式：

________；

________。

(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面形分子________________；三角锥形分子________________；四面体形分子________________。

(4)SO2Cl2和SO2F2都属AXmEn型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：______________________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(选填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。

(5)O3分子的空间构型为________。

一、选择题(本题包括8小题)

1．下列常见分子的空间结构最相近的是(　　)

A．CO2和SO2　　　　　　 B．CH4和NH3

C．CH2O和BBr3       D．H2O和BeCl2

【解析】选C。CO2和SO2的空间结构分别为直线形和V形，A错误；CH4和NH3的空间结构分别为正四面体形和三角锥形，B错误；CH2O和BBr3的空间结构均为平面三角形，其中后者为正三角形，C正确；H2O和BeCl2的空间结构分别为V形和直线形，D错误。

2．下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是(　　)

A．键角为180°的分子，空间结构是直线形

B．键角为120°的分子，空间结构是平面三角形

C．键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形

D．键角为90°～109°28′之间的分子，空间结构可能是V形

【解析】选B。键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如CO2分子是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，空间结构为V形，D正确。

3．(2021·济南高二检测)徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐的二氧化氮分子、劳动面前人人平等的磷酸分子、有机族的第一代长老的甲烷分子、我在梦中被创造的苯分子、江湖剑客的甲醛分子。下列说法正确的

是(　　)

A．NO2分子的空间结构为直线形

B．PO分子为正四面体形分子

C．甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形

D．HCHO价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形

【解析】选B。NO2分子是V形，A错误；PO分子为正四面体形分子，B正确；甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中，只有CCl4的空间结构是正四面体形，C错误；HCHO分子的价层电子对互斥模型呈平面三角形，分子的空间结构为平面三角形，D错误。

4．以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是(　　)

①CH4　②SiCl4　③CH3Cl　④P4　⑤SO

A．①②④　　　　 B．①②③④⑤

C．①②       D．①②⑤

【解析】选D。在CH4和SiCl4中，结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′；CH3Cl中氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，空间结构不是正四面体形；P4是正四面体结构，键角为60°；SO中，S原子价层电子对数为4，没有孤电子对，SO为正四面体形，键角为109°28′。

5．(2021·海口高二检测)下列说法正确的是(　　)

A．BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构

B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′

C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构

D．PCl3和NH3都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用

【解析】选D。NCl3分子中各原子都满足8电子稳定结构，但BF3分子中的B原子不满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NH为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其呈三角锥形，D正确。

6．下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是(　　)

A．SiCl4    B．SO

C．SOCl2    D．SeO2

【解析】选A。分子中无孤电子对时VSEPR模型与分子立体构型相同，A正确；SOVSEPR模型为四面体形，分子立体构型是三角锥形，B错误；SOCl2的价层电子对数＝1＋2＋×(6－2－1×2)＝4，一对孤电子对，VSEPR模型四面体形，分子立体构型是三角锥形，C错误；SeO2的VSEPR模型为三角形，分子立体构型是V形，D错误。

7．以下分子或离子的立体构型不是三角锥形的是(　　)

A．NF3    B．SO

C．SO2    D．H3O＋

【解析】选C。NF3、SO、H3O＋中的中心原子价层电子对数均为4，孤电子对数均为1，它们均为三角锥形，SO2为V形。

8．我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)Cl(用R代表)，经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子不同之处为(　　)

A.中心原子的VSEPR模型

B．中心原子的价层电子对数

C．立体结构

D．共价键类型

【解析】选C。R中两种阳离子分别是H3O＋、NH，二者的中心原子的VSEPR模型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是4，都是共价键，H3O＋、NH的空间结构分别为三角锥形、正四面体形。

二、非选择题(本题包括2小题)

9．(16分)(1)计算下列分子或离子中带“·”原子的价电子对数。

(2)计算下列微粒中带“·”原子的孤电子对数。

(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。

①H2Se________；②NH________；

③BBr3________；④CHCl3________；⑤SiF4________。

【解析】(1) 价电子对数分别为4、2、3、4。(2) 孤电子对数分别为2、0、0、1。(3)根据原子的最外层电子排布，可以判断出各分子或离子的中心原子上的孤电子对数和σ键电子对数：

H2Se、NH因中心原子上有两对孤电子对，立体构型均为V形；BBr3为平面三角形；CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同，不能形成正四面体形；SiF4为正四面体形。

答案：(1)①4　②2　③3　④4　(2)①2　②0　③0　④1　(3)①V形　②V形　③平面三角形　④四面体形　⑤正四面体形

10．(14分)(1)在BBr3分子中，Br—B—Br的键角是__________。

(2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，羰基硫(COS)分子的结构式为____________；光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构，则光气分子的空间构型为______________________________(用文字描述)。

(3)NO的立体构型是________。

(4)KNO3中NO的空间构型为____________，写出与NO结构相同的一种阴离子的化学式________________________。

(5)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角______120°(填“＞”“＜”或“＝”)。

【解析】(1)BBr3分子B的价层电子对数为3，没有孤电子对，所以构型为平面正三角形，Br—B—Br的键角是120°。(2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，故羰基硫(COS)结构式为O==C==S；光气分子的结构式为，碳原子有3个σ键，没有孤电子对，故COCl2为平面三角形。(3)NO分子中N的价层电子对数为3，有1对孤电子对，所以立体构型是V形。(4)KNO3中NO的空间构型为平面三角形，CO与NO结构相同。(5)SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数是＋2＝3，配位原子数为2，含有一对孤电子对，SnBr2空间构型为V形，键角小于120°。

答案：(1)120°　(2)O==C==S　平面三角形

(3)V形　(4)平面三角形　CO

(5)＜

能力达标

一、选择题(本题包括2小题)

11．下列分子或离子为直线形的是(　　)

A．NH　　B．NO　　C．SF2　　D．NCl3

【解析】选B。NH价层电子对数是4，孤电子对数是2，VSEPR模型是四面体形，空间构型是V形，A错误；NO价层电子对数是2，孤电子对数是0，VSEPR模型和空间构型是直线形，B正确；SF2价层电子对数是4，孤电子对数是2，VSEPR模型是四面体形，空间构型是V形，C错误；NCl3价层电子对数是4，孤电子对数是1，VSEPR模型是四面体形，空间构型是三角锥形，D错误。

12．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个，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

【解析】选B。若为PCl3，则分子为三角锥形，A错误；BCl3满足要求，其分子为平面正三角形，B正确；若分子为SO3，则为平面正三角形，C错误；分子不一定为NH3，也可能为NF3等，D错误。

二、非选择题(本题包括1小题)

13．(2021·深圳高二检测)(1)利用VSEPR模型推测下列物质的分子或离子的空间结构：

ClO____________；AlBr3(共价分子)_________________。

(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子，依据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学式：

________；

________。

(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面形分子________________；三角锥形分子________________；四面体形分子________________。

(4)SO2Cl2和SO2F2都属AXmEn型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：______________________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(选填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。

(5)O3分子的空间构型为________。

【解析】(1)ClO是AB3型离子，价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形。AlBr3是AB3型分子，价层电子对数是3，孤电子对数为0，是平面三角形。(2)AB3型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CH、CH。(3)由第二周期非金属元素构成的中性分子中，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。(4)SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时m＋n＝4且没有孤电子对，由于原子种类不同，是四面体形。根据Cl得电子能力比F弱，Cl—S形成的共用电子对的斥力强，键角大。(5)O3分子的空间构型为V形。

答案：(1)三角锥形　平面三角形　(2)CH　CH　(3)BF3　NF3　CF4　(4)四面体形　>　(5)V形