【易错考点讲义】高中化学（人教版2019）选修第二册--第04讲：分子的立体构型 易错考点讲义

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第04讲 分子的立体构型

易混易错聚焦

(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；
②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
如：中心原子采取sp3杂化的，其价层电子对模型为四面体形，其分子构型可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
(2)价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的立体构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
(3)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。
(4)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。
(5)sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
(6)“三方法”判断分子中心原子的杂化类型
①根据价层电子对数判断
价层电子对数
2
3
4
杂化类型
sp
sp2
sp3
②根据结构(简)式判断
在结构(简)式中，若C、N等原子形成单键时为sp3杂化、双键时为sp2杂化、三键时为sp杂化。
③根据等电子原理进行判断
如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。
(7)判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)CH4、CH2===CH2、CH≡CH 分子中的碳原子均采用sp3杂化。(　×　)
(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构。(　×　)
(3)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(　√　)
(4)N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键。(　√　)
(5)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。(　×　)
(6)HCHO分子中碳原子为sp2杂化，分子为平面三角形。(　√　)
(7)SO中中心原子孤电子对数为0，中心原子为sp3杂化。(　√　)
(8)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。(　√　)
(9)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。(　×　)
(10)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(　√　)
(11)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。(　√　)
易错典例分析

易错典例1

1．下列分子价层电子对互斥理论模型与分子结构模型一致的是
A．水 B．甲烷 C．氨 D．二氧化硫
【答案】B
【解析】A．水的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为V形，两者不一致，A错误；
B．甲烷的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为正四面体，两者一致，B正确；
C．氨气的价层电子对数为：，价层电子对模型为正四面体，分子构型为三角锥形，两者不一致，C错误；
D．二氧化硫的价层电子对数为：，价层电子对模型为平面三角形，分子构型为V形，两者不一致，D错误；
故选B。
易错典例2

2．下列分子中中心原子的杂化方式和分子的空间构型均正确的是
A．C2H2：sp2、直线形 B．：sp3、三角锥形
C．BF3：sp3、三角锥形 D．H2O：sp3、V形
【答案】D
【解析】A．乙炔分子的三键碳原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形，故A错误；
B．硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则硫原子的杂化方式为sp3杂化，离子的空间构型为正四面体形，故B错误；
C．三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，则硫原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，故C错误；
D．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，氧原子的杂化方式为 sp3杂化，分子的空间构型为V形，故D正确；
故选D。
举一反三1
jYFs

3．关于价层电子对互斥理论说法错误的是
A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对
B．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
C．用该理论预测H2S和BF3的空间结构为V形和平面三角形
D．该理论一定能预测出多中心原子的分子、离子或原子团的空间构型
【答案】D
【解析】A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，不包含π键中的电子对，A正确；
B．分子中键角越大，价层电子对之间的距离越小，相互排斥力越小，则分子越稳定，B正确；
C．H2S中S原子价层电子对数为：2+=4，且含有2个孤电子对，分子呈V形结构；BF3中B原子价层电子对数为：3+=3，且不含孤电子对，分子呈平面三角形结构，C正确；
D．该理论不能预测所有分子或离子的空间构型，如：许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型理论解释，D错误；
故合理选项是D。
举一反三2
jYFs

4．下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是
A．BeCl2、CO2 B．H2O、NH3 C．NH3、HCHO D．H2O、SO2
【答案】A
【解析】A．氯化铍分子中铍原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，铍原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，碳原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，则两者的杂化类型相同，空间结构也相同，故A正确；
B．水分子中氧原子的价层电子对数4、孤对电子对数为2，分子的空间结构为V形，氨分子中氮原子的价层电子对数4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，两者的空间结构比同，故B错误；
C．氨分子中氮原子的价层电子对数4，氮原子的杂化方式为sp3杂化，甲醛分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故C错误；
D．水分子中氧原子的价层电子对数4，氧原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化硫分子中硫原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故D错误；
故选A。
举一反三3
jYFs

5．下列说法正确的是
A．SO2的VSEPR模型与分子的空间结构相同
B．H2S、NF3、CH4这一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等
C．的电子式为，离子呈平面正方形结构，SF6分子是正八面体形
D．SO中心S原子的孤电子对数为0，故其结构为平面三角形
【答案】B
【解析】A．SO2中S原子的价层电子对数=2+=3，含一对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，故A错误；
B．H2S中S原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+=4，所以采取sp3杂化，分子构型为V型，NF3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+=4，所以采取sp3杂化，分子构型为四面体型，CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，分子构型为正四面体型，中心原子都是sp3杂化，孤电子对数不同，分子的键角不相同，故B正确；
C．铵根离子与甲烷分子结构相似，都是正四面体结构，故C错误；
D．中S原子孤电子对数==1，价层电子对数=1+3=4，空间构型为三角锥形；故D错误；
故选：B。
易混易错剖析

1．写出碳原子的价电子排布式，这些价电子的能量是否相同？
【细剖精析】
2s22p2，这些价电子的能量不完全相同，2s电子与2p电子的能量不同。
2．碳原子的2s电子的能量与2p电子的能量是否有很大的差别？
【细剖精析】
没有很大的差别。2s轨道与2p轨道都处于第二能层，能量有差别但差别不是很大。
3．碳原子的2s轨道电子能进入2p轨道吗？
【细剖精析】
能。2s轨道的电子激发后可以进入2p轨道。
4．NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是哪个分子？该分子的形状是什么？
【细剖精析】
PCl3　三角锥形
5．有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价。
【细剖精析】
不对，因为N原子没有2d轨道。
6．经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是什么？
【细剖精析】

7．什么是对称轴？举例说明？
【细剖精析】
以甲烷分子为例，以通过碳原子和氢原子的连线为轴旋转120°或240°时，分子完全恢复原状，我们称这条连线为对称轴。
8．什么是对称面？举例说明。
【细剖精析】
以甲烷分子为例，通过碳原子和其中两个氢原子所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。
9．NH3、CH4、H2O、CO2四种分子正、负电荷重心重合的是哪些？正、负电荷重心不重合的是哪些？
【细剖精析】
NH3、CH4、H2O、CO2四种分子正、负电荷重心重合的是CH4和CO2，正、负电荷重心不重合的是NH3、H2O。
10．有人说“手性分子和镜像分子完全相同，能重合”，对吗？二者什么关系？
【细剖精析】
手性分子，是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对映。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像左手和右手那样，称这两种分子具有手性，又叫手性分子。因此一个手性分子和它的镜像分子构成一对对映异构体。
11．构成不对称碳原子(手性碳原子)的条件？
【细剖精析】
与碳原子连接的四个原子或基团均不相同。
12．PH3分子的中心磷原子的杂化类型是什么？空间结构是什么？
【细剖精析】
根据杂化轨道的判断方法可知，PH3分子的中心磷原子的杂化类型为sp3杂化；根据价电子对互斥理论，由于磷原子有1对孤电子对，所以其空间结构是三角锥形。
13．PH3分子中的P—H键是何种共价键？该分子是极性分子还是非极性分子？
【细剖精析】
PH3分子中的P—H键是极性键，PH3是极性分子。
14．成键电子对与孤电子对之间斥力大小顺序是什么？
【细剖精析】
lp—lp≫lp—bp＞bp—bp。
15．氧原子的价电子排布式为2s22p4，两个2p轨道各有一个未成对电子，可分别与一个H原子的1s电子形成一个σ键，不须杂化。但事实是：氧原子形成了四个sp3杂化轨道，且键角是104.5°，空间结构为角形，怎么解释？
【细剖精析】
在形成水分子时，O的2s轨道和2p轨道发生了sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，呈正四面体形。其中两个sp3杂化轨道中各有一个未成对电子，另外两个sp3杂化轨道已有两对孤电子对，不再成键。氧原子与氢原子化合时，O的sp3杂化轨道与H的1s轨道重叠，形成两个σ键。由于两对孤电子对的电子云密集在O的周围，对两个成键的电子对有更大的排斥作用，使O—H键之间的键角被压缩，因此H2O分子的空间结
构为角形。
核心知识梳理

1．价电子对互斥理论
(1)理论要点
①价电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。

其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系
电子对数
成键
电子数
孤电子对数
价电子对
立体构型
分子立体构型
实例
2
2
0
直线形
直线形
CO2
3
3
0
平面三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
提醒：价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
①当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致。
②当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
2．杂化轨道理论
(1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。

(2)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：
杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物
杂化轨道数
中心原子杂化轨道类型
CO2
0＋2＝2
_sp__
CH2O
0＋3＝3
_sp2__
CH4
0＋4＝4
_sp3__
SO2
1＋2＝3
_sp2__
NH3
1＋3＝4
_sp3__
H2O
2＋2＝4
_sp3__
(3)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
分子组成
(A为中心原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子的
杂化方式
分子空间构型
示例
AB2
0
sp
_直线形__
BeCl2
1
sp2
_V形__
SO2
2
sp3
_V形__
H2O
AB3
0
sp2
_平面三角形__
BF3
1
sp3
_三角锥形__
NH3
AB4
0
sp3
_正四面体形__
CH4
3.判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。
若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据等电子原理进行判断。
如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。
(4)根据中心原子的价电子对数判断。
如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。
(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。
如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。
4．判断分子或离子立体构型“三步曲”
第一步：确定中心原子上的价层电子对数

a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b为非中心原子所能接受的电子数，x为非中心原子的原子个数。
如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。
第二步：确定价层电子对的立体构型
由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。
价层电子对数为4，为四面体形；价层电子对数为3，为平面三角形；价层电子对数为2，为直线形
第三步：分子或离子立体构型的确定
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
5．配位键和配合物
(1)配位键
①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为[HNHHH]＋，在NH中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
(2)配位化合物
①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②形成条件：
a．配位体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F－、Cl－、CN－等
b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等
③组成：

易错通关基础练

1．下列有关分子空间结构的说法正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4
D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对
【答案】D
【解析】A．HClO中H原子的最外层电子数为1＋1＝2，不满足8电子稳定结构，BF3中B元素化合价为＋3，B原子最外层电子数为3，所以3＋3＝6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为−1，F原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，F原子满足8电子结构，NCl3中P元素化合价为＋3，N原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，N原子满足8电子结构；Cl元素化合价为−1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，故A错误；
B．P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体键角都为109°28′，故B错误；
C．BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，键角为180°；SO3中S原子是sp2杂化，分子为平面正三角形构型，键角为120°；NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝，为sp3杂化，为三角锥形，键角大约为107°；CCl4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，为正四面体，键角为109°28′，分子中键角的大小：BeCl2＞SO3＞CCl4＞NH3，故C错误；
D．BeF2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，故D正确；
故答案选D。
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．NaCl的电子式 B．SO2的VSEPR模型
C．p-p σ键电子云轮廓图 D．Cl﹣的结构示意图为
【答案】D
【解析】A．NaCl是离子化合物，电子式为，故A错误；
B．SO2价电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，故B错误；
C．σ键为“头碰头”的形成成键，π键为“肩并肩”的形成成键，是p-p π键电子云轮廓图，故C错误；
D．Cl﹣核外有18个电子，结构示意图为 ，故D正确；
选D。
3．下列说法中正确的是
A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中每原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．NH的电子式为，离子呈平面正方形结构
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
【答案】D
【解析】A．BF3分子的电子式为其中B原子未满足8电子稳定结构，A错误；
B．P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；
C．有4对价层电子对数，无孤对电子对数，则其为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；
D．NH3分子电子式为，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较强，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确；
故选D。
4．下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为V形的是
A．SO2 B．SO C．H3O+ D．OF2
【答案】D
【解析】A．SO2中S原子价电子对数为，有1个孤电子对，VSEPR模型为平面结构，其空间结构为V形，故不选A；
B．SO中S原子价电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为正四面体，故不选B；    
C．H3O+中O原子价电子对数为，有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为三角锥，故不选C；
D．OF2中O原子价电子对数为，有2个孤电子对，VSEPR模型为平四面体，其空间结构为V形，故选D；
选D。
5．在VSEPR中， 电子对斥力大小顺序可认为：孤对电子-孤对电子>孤对电子-成键电子>成键电子-成键电子，当电子对之间的夹角大于90°时，斥力可忽略。当价层电子对数为5时，构型为三角双锥。PCl5是典型的三角双锥分子，两个编号为①的Cl原子和P在条直线上，三个编号为②的Cl原子构成平面正三角形。SF4和BrF3价层电子对数也都是5，但它们分别有1对和2对孤对电子，以如图为参照。则它们的孤对电子分别占据什么位置时，价层电子对间斥力最小


A
B
C
D
SF4
①
①
②
②
BrF3
①    
②    ②
①
②②

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】SF4的孤电子对若在①位置时，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有三组，而SF4的孤电子对在②位置时，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有两组，孤电子对在②时价层电子对间斥力最小；BrF3有两对孤电子对，若均在①上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的有6组，斥力太大，若一个在①上，一个在②上，则还有孤对电子与孤对电子之间夹角为90°的1组，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有3组，斥力较大，若两个孤对电子均在②上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的为4组，此时价层电子对之间斥力最小。
A．若SF4的孤电子对在①位置，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有三组，BrF3有两对孤电子对，若均在①上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的有6组，价层电子对之间斥力不是最小，不符合题意，A错误；
B．若SF4的孤电子对在①位置，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有三组，价层电子对之间斥力不是最小，不符合题意，B错误；
C．若BrF3的孤电子对在①上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的有6组，价层电子对之间斥力不是最小，不符合题意，C错误；
D．若SF4的孤对电子在②上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的有两组，BrF3两个孤对电子均在②上，则孤对电子与成键电子对夹角为90°的为4组，此时价层电子对之间斥力最小，符合题意，D正确；
故D正确。
6．下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是
A．BeCl2、CO2 B．H2O、NH3 C．NH3、HCHO D．H2O、SO2
【答案】A
【解析】A．氯化铍分子中铍原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，铍原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，碳原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，则两者的杂化类型相同，空间结构也相同，故A正确；
B．水分子中氧原子的价层电子对数4、孤对电子对数为2，分子的空间结构为V形，氨分子中氮原子的价层电子对数4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，两者的空间结构比同，故B错误；
C．氨分子中氮原子的价层电子对数4，氮原子的杂化方式为sp3杂化，甲醛分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故C错误；
D．水分子中氧原子的价层电子对数4，氧原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化硫分子中硫原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故D错误；
故选A。
7．下列分子或离子的空间结构判断不正确的是
A．NH为正四面体形 B．BeCl2为直线形
C．NF3为V形 D．CO2为直线形
【答案】C
【解析】A．铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故A正确；
B．二氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故B正确；
C．三氟化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，故C错误；
D．二氧化碳分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为直线形，故D正确；
故选C。
8．下列有关说法错误的是
A．NH3的VSEPR模型为四面体形
B．NH中N的杂化类型为sp2
C．基态N原子的轨道表示式为
D．NH中的键角比NH3中的大
【答案】B
【解析】A．NH3中N原子形成3条σ键，还含一对孤电子对，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，但由于含一对孤电子对，则NH3的空间构型为三角锥形，故A正确；
B．中N原子的价层电子对数=4+=4，N的杂化类型为sp3，故B错误；
C．基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，根据洪特规则可知轨道表示式为，故C正确；
D．NH3中N原子上有一对孤电子对，而中没有，根据成键电子对-成键电子对的斥力小于孤电子对-成键电子对的斥力，故中的键角比NH3中的大，故D正确；
故选：B。
易错通关能力练

1．鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
SO2
V形
S原子采取sp2杂化
B
CO2
直线形
C原子采取sp2杂化
C
C2H4
平面形
C原子采取sp3杂化
D

四面体形
Cl原子采取sp3杂化

A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．二氧化硫分子中硫原子的价电子对数=，采取sp2杂化，含有1对孤对电子，空间结构为V形，选项A正确；
B．CO2的C原子的价层电子对数为2+=2+0=2，C原子采用sp杂化，不含孤电子对，CO2的空间构型为直线形，选项B错误；
C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，选项C错误；
D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，选项D错误；
答案选A。
2．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是

A．各原子均为8电子稳定结构 B．S原子轨道杂化方式与中的S一样
C．六氟化硫分子中只含极性键 D．键是键，键长可能不相等
【答案】C
【解析】A．根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误；
B． SO3中S原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形；SF6中S原子孤电子对数=、价层电子对数=6+0=6，空间构型为正八面体形、不可能为sp2杂化，B错误；
C．同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的键均为极性键，不含非极性键，C正确；
D．六氟化硫分子中的键都是键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D错误；
故选C。
3．下列说法正确的是
A．中其碳原子的杂化类型有 和，其中有个键，个键
B．分子的模型是直线形
C．和互为等电子体，故性质相似
D．的空间构型为三角锥形
【答案】B
【解析】A．双键上的C原子为sp2杂化，甲基上C原子为sp3杂化；一个双键含有1个π键和1个σ键，一个单键是1个σ键，故CH2=CH-CH3中含有1个π键和8个σ键，A错误；
B．CO2分子中C的价层电子对个数==2+0=2，不含孤电子对，CO2分子的VSEPR模型是直线形，B正确；
C．等电子体是研究具有相同价电子数、相同原子数的分子和离子，而N2O是分子晶体，而SiO2是原子晶体，所以两者不能互称为等电子体，性质不同，C错误；
D．中S的价层电子对数=4+=4+0=4，为sp3杂化，无孤电子对，所以的空间构型为正四面体，D错误；
故选B。
4．氯化亚砜()是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和(S)采取何种杂化方式的说法正确的是
A．三角锥形、 B．三角形、
C．平面三角形、 D．三角锥形、
【答案】A
【分析】利用价层电子对互斥理论计算中心原子S上的孤电子对数和价层电子对数，然后判断。
【解析】氯化亚砜中中心原子S上的孤电子对数为=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为3+1=4，S原子采用sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，略去1对孤电子对，SOCl2的空间结构为三角锥形；答案选A。
5．下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A．亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故A错误；
B．高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形，所以离子的空间结构模型与空间结构一致，故B正确；
C．亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为三角锥形，空间结构为V形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故C错误；
D．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故D错误；
故选B。
6．下表中各粒子的键电子对数、孤电子对数、和空间结构全部正确的是

粒子符号
键电子对数
孤电子对数
空间结构
A

2
1
V形
B

2
2
直线形
C

3
1
平面三角形
D

4
0
正四面体

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．的键电子对数为2，孤电子对对数为个，采取sp3杂化则空间构型为V形，故A错误；
B．的键电子对数为2，孤电子对对数为，采取sp杂化则空间构型为直线形，故B错误；
C． 的键电子对数为3，孤电子对对数为，采取sp3杂化则空间构型为三角锥形，故C错误；
D．的键电子对数为4，孤电子对对数为，采取sp3杂化则空间构型为正四面体，故D正确；
故选D选项。
7．对下列分子的描述正确的是

分子式
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子的空间结构
A
SO2
sp
直线形
直线形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角锥形
C
BF3
sp2
四面体形
平面三角形
D
H2O
sp3
四面体形
V形

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．二氧化硫的价层电子对数为3，中心原子的子化方式为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，分子空间构型为V形，A错误；
B．甲醛中的C原子的价层电子对数为3，中心原子的子化方式为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，分子空间构型为平面形，B错误；
C．三氟化硼的价层电子对数为3，中心原子的子化方式为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，分子空间构型为平面三角形，C错误；
D．水的价层电子对数为4，中心原子的子化方式为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，分子空间构型为V形，D正确；
故选D。
8．下列判断正确的是
A．H2O2、CS2、SO2价层电子对互斥模型都是直线形
B．C6H6、OF2、S2Cl2中心原子都采取sp3杂化
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子
D．NCl3、NH3、CCl4价层电子对互斥模型不相同
【答案】C
【解析】价层电子对数=孤对电子数+配位原子数，价层电子对数为2时，sp杂化，价层电子对互斥模型为直线形，价层电子对数为3时，sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，价层电子对数为4时，sp3杂化，价层电子对互斥模型为四面体；有机物中C原子杂化方式可根据键数确定，键为2时为sp杂化，键为3时为sp2杂化，键为4时为sp3杂化，据此分析；
A．H2O2(以1个O为中心计算价层电子对数)、CS2、SO2价层电子对数分别为4、2、3，故只有CS2价层电子对互斥模型为直线形，A项错误；
B．C6H6每个C有3条键，故C原子采取sp2杂化，OF2价层电子对数为4，采取sp3杂化，S2Cl2（结构为Cl-S-S-Cl）以S为中心，价层电子对数为4，采取sp3杂化，B项错误；
C．CH2O、BF3、SO3均为sp2杂化，且中心原子无孤电子对，故都是平面三角形分子，C项正确；
D．NCl3、NH3、CCl4价层电子对数均为4，价层电子对互斥模型均为四面体，D项错误；
答案选C。
9．价层电子对互斥理论和杂化轨道理论都可以判断、解释分子或离子的空间构型，下列说法正确的是
A．和的键角相同 B．、的中心原子价层电子对数相同
C．、中S原子的杂化方式相同 D．、都是直线形的分子
【答案】B
【解析】A．的价层电子对数为2，呈直线形，的价层电子对数为3，呈平面三角形，所以二者的键角不同，A不正确；
B．、的中心原子价层电子对数都为=4，B正确；
C．、中S原子分别发生sp2、sp3杂化，二者的杂化方式不同，C不正确；
D．为直线形分子，为二面角结构分子，D不正确；
故选B。
10．I.有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、HCHO、PCl3、CO2
(1)粒子构型为直线型的为：______
(2)粒子的立体构型为V型的为：______
(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：______
(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：______
(5)粒子的立体构型为正四面体的为______
II.在下列分子中，①H2，②CO2，③H2O2，④HCN(填序号)。分子中只有σ键的是______ ，分子中含有π键的是 ______ ，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是______，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ______，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______，分子中既含有极性键又含有非极性键的是______。
【答案】     CO2     H2O、SO2     BF3、HCHO     PCl3     NH     ①③     ②④     ②     ①     ③④     ③
【解析】I.根据价层电子对互斥理论可知，BF3、NH、HCHO、CO2的中心原子没有孤对电子；水中氧原子有2对孤对电子，SO2中硫原子有1对孤对电子；PCl3中磷原子有1对孤对电子，所以BF3、HCHO平面三角形；H2O、SO2是V型。NH是正四面体型；PCl3是三角锥形，CO2是直线型。
(1)粒子构型为直线型的为：CO2，故答案为：CO2；
(2)粒子的立体构型为V型的为：H2O、SO2，故答案为：H2O、SO2；
(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：BF3、 HCHO，故答案为：BF3、 HCHO；
(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：PCl3，故答案为：PCl3；
(5)粒子的立体构型为正四面体的为：NH，故答案为：NH。
Ⅱ.分子中只有σ键，说明分子中只含有单键，则①③符合；②④中分别含有C=O键、C≡N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①，即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其它原子形成的共价键，③④符合；双氧水中含O-H极性键和O-O非极性键，故答案为：①③；②④；②；①；③④；③。