高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题4 分子空间结构与物质性质第一单元 分子的空间结构一课一练

微专题4 运用“两大理论”判断分子（或离子）的空间结构

1. [2023南京外国语学校高二检测]下列微粒的中心原子的价电子对数正确的是(  )

A.  B.  C.  D.

2. [2023南通一中高二检测]利用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是(  )

A. 是 形分子 B. 的键角大于

C. 是三角锥形分子 D. 的键角等于

3. [2023苏州一中高二检测]下列微粒的空间结构与分子相同的是(  )

A.  B.  C.  D.

4. [2023秦淮中学高二检测]下列有关和的说法正确的是(  )

A. 的空间结构为三角锥形， 的空间结构也为三角锥形

B. 中 原子上的孤电子对数为1， 中B原子上无孤电子对

C. 和 形成的化合物 中各原子最外层都达到8电子稳定结构

D. 和 的中心原子的价电子对数均为4

5. 根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间结构不是平面三角形的是(  )

A.  B.  C.  D.

6. 根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间结构是平面三角形的是(  )

A.  B.  C.  D.

7. [2023淮安一中高二检测]下列分子或离子中，价层电子对互斥模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致的是(  )

A.  B.  C.  D.

8. [2023扬州中学高二检测]根据价层电子对互斥模型，下列分子或者离子的中心原子的价层电子对互斥模型为四面体形，且立体结构为三角锥形的是(  )

A.  B.  C.  D.

9. [2023湖南永州市祁阳一中]我国科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，再用射频电火花喷射氮气，获得超硬新材料氮化碳薄膜，结构如图，下列有关氮化碳的说法错误的是(  )

A. 碳原子采取 杂化、氮原子采取 杂化

B. 氮化碳属于共价晶体

C. 氮化碳的化学式为

D. 氮化碳硬度超过金刚石晶体

10. 下列有关说法正确的是(  )

A. 氧原子处于基态的轨道表示式：

B. 用价层电子对互斥模型预测 的空间结构为三角锥形

C. 用电子式表示 的形成： [] []

D. 向 的 溶液中加入 粉末后，分解速率迅速加快是因为 粉末降低了反应的焓变

11. 人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是(  )

A. 和 是等电子体，键角均为

B. 和 是等电子体，均为平面三角形结构

C. 和 是等电子体，均为三角锥形结构

D. 和苯是等电子体， 分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

12. [2023淮安一中高二检测]美国科学家合成了含有的盐类，的结构呈形，如图所示（图中箭头代表单键）。下列有关该离子的说法中正确的是(  )

A. 每个 中含有35个质子和36个电子 B. 该离子中含有  键和  键

C. 该离子中含有2个  键 D. 与 互为等电子体

13. [2023南京理工大学附属中学高二检测]价层电子对互斥模型是关于分子几何结构的经验规律，该理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤电子对-孤电子对 孤电子对-成键电子对 成键电子对-成键电子对。如分子中 ，下列推断不合理的是(  )

A. 分子中

B. 键角 小于 键角

C. 已知 分子为正四面体结构， 中的 小于 中的

D. 中 小于 分子中

14. 用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构。

15. [2023盐城中学高二检测]下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：

（1） 表中属于区的元素是（填编号）。④⑤⑥⑦⑧五种元素形成的稳定离子中，离子半径最小的是（填离子符号）。

（2） 表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子的空间结构为。

（3） 某元素原子的外围电子排布式为，该元素原子的最外层电子的孤电子对数为。该原子的第一电离能（填“大于”“等于”或“小于”）原子的外围电子排布式为的原子。

（4） 某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与溶液反应的化学方程式：。

（5） 上述10种元素形成的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是（填化学式）。

（6） 下列各组微粒的空间结构相同的是（填序号）。

①和②和③和

④和⑤和⑥、和⑦和

16. [2023盐城中学高二检测]价层电子对互斥模型可用于预测简单分子的空间结构。用表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，为与中心原子相结合的原子，为中心原子最外层未参与成键的电子对（称为孤电子对），为价电子对数。

（1） 请填写下表：

（2） 请用价层电子对互斥模型解释为直线形分子的原因：。

（3） 分子的空间结构为。

17. [2023山东菏泽曹县一中]回答下列问题。

图（a）

图（b）

（1） 图（a）为的结构，其硫原子的杂化轨道类型为。

（2） 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（b）所示的三聚分子，该分子中原子的杂化轨道类型为。

（3） 分子中所有原子均满足8电子结构，分子中 键和 键的个数比为，中心原子的杂化方式为。

（4） 的分子结构如图所示，其中原子的杂化方式为。

（5） 中，原子的轨道杂化方式为。

微专题4 运用“两大理论”判断分子（或离子）的空间结构

1. A

[解析]根据价层电子对互斥模型可知，分子中的中心原子的价电子对数与中心原子结合的原子数中心原子孤电子对数。中中心原子的价电子对数；中中心原子的价电子对数；中中心原子的价电子对数；中中心原子的价电子对数。

2. D

[解析]的中心原子的价电子对数，不含孤电子对，为直线形分子，项错误；的中心原子的价电子对数，孤电子对数为1，为形分子，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，所以的键角小于 ，项错误；的中心原子的价电子对数，不含孤电子对，为平面三角形分子，项错误；的中心原子的价电子对数，不含孤电子对，为正四面体形分子，的键角等于，项正确。

3. A

[解析]氨气分子中原子的价电子对数，孤电子对数为1，故氨气分子为三角锥形结构。中氧原子的价电子对数，孤电子对数为1，所以它为三角锥形结构，项正确；中氧原子的价电子对数，孤电子对数为2，所以水分子为形结构，项错误；同理可确定是正四面体形结构，为直线形结构，、项错误。

4. B

[解析]的空间结构为平面三角形，不正确；中原子上的孤电子对数，中原子上的孤电子对数，正确；中氢原子形成2电子稳定结构，错误；中原子的价电子对数为，中原子的价电子对数为，错误。

5. D

[解析]三氧化硫分子中中心原子价电子对数 键数孤电子对数，且不含孤电子对，所以为平面三角形结构，故不选；分子中，中心原子形成3个 键、没有孤电子对，价电子对数，故杂化轨道数为3，采取杂化，空间结构为平面三角形，故不选；中 键数配原子数，孤电子对数，碳原子的价电子对数，不含孤电子对，所以原子采取杂化，空间结构为平面三角形，故不选；分子中，原子形成3个 键，价电子对数，故杂化轨道数为4，杂化方式为，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，故选。

6. C

[解析]二氧化碳分子中，中心原子价电子对数 键数孤电子对数，所以碳原子采取杂化，故空间结构为直线形，故错误；中中心原子价电子对数 键数孤电子对数，所以中氧原子采取杂化，空间结构为三角锥形，故错误；分子中，中心原子形成3个 键，价电子对数，故杂化轨道数为3，采取杂化，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，故正确；中中心原子价电子对数 键数孤电子对数，所以中磷原子采取杂化，无孤电子对，空间结构为正四面体形，故错误。

7. C

[解析]分子中每个原子和原子形成两个共用电子对，所以原子价电子对数是2，且不含孤电子对，为直线形结构，价层电子对互斥模型与分子立体结构模型一致，不符合题意；的中心原子原子上含有3个 键，中心原子上的孤电子对数，所以的空间结构是平面三角形，价层电子对互斥模型与离子立体结构模型一致，不符合题意；分子中中心原子价电子对数，价层电子对互斥模型为四面体；含有2对孤电子对，去掉孤电子对后，实际上其空间结构是形，价层电子对互斥模型与分子立体结构模型不一致，符合题意；分子中中心原子原子价电子对数 键数孤电子对数，价层电子对互斥模型为四面体，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，价层电子对互斥模型与分子立体结构模型一致，不符合题意。

8. C

[解析]价层电子对互斥模型为四面体形说明该微粒的价电子对数是4，空间结构为三角锥形说明该微粒中含有1对孤电子对。分子中原子的价电子对数为3，价层电子对互斥模型为平面三角形，故错误；分子中原子的价电子对数是4，价层电子对互斥模型为四面体，孤电子对数为2，空间结构为形，故错误；分子中原子的价电子对数是4，价层电子对互斥模型为四面体，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，故正确；中原子的价电子对数是4，价层电子对互斥模型为四面体，孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，故错误。

9. A

[解析]由结构示意图可知，晶体中有4个共价键的饱和碳原子为杂化，形成3个共价键和1对孤电子对的饱和氮原子也是杂化，故错误；由题中信息可知氮化碳薄膜为超硬新材料，氮化碳属于硬度很高的共价晶体，故正确；由氮化碳的结构示意图可知，虚线部分选取为晶体的最小结构单元，位于正方形顶点和棱边的碳原子个数为，位于正方形内的氮原子个数为4，则氮化碳的化学式为，故正确；由题中信息可知氮化碳薄膜为超硬新材料，氮化碳属于硬度很高的共价晶体，碳原子半径大于氮原子的原子半径，则碳氮键的共价键强于碳碳键，则氮化碳硬度超过金刚石晶体，故正确。

10. B

[解析]基态氧原子核外有8个电子，其电子的轨道表示式为，错误；根据价层电子对互斥模型，中原子的价电子对数，价层电子对互斥模型为四面体形，且有一对孤电子对，故的空间结构为三角锥形，正确；两个氯原子应分开写，用电子式表示的形成应为，错误；过氧化氢分解过程中二氧化锰作催化剂，催化剂能降低反应的活化能，改变反应途径，从而加快反应速率，一个反应的焓变只与反应物的始态和终态有关，和反应途径无关，即二氧化锰不能改变过氧化氢分解的焓变，错误。

11. B

[解析]和都是正四面体结构，键角均为，项不正确；和是等电子体，均为平面三角形结构，项正确；和价电子总数不相等，不是等电子体，项不正确；结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，项不正确。

12. B

[解析]每个中含有35个质子和34个电子，项错误；根据的结构式可知，该离子中含有 键和 键，项正确；1个氮氮三键中有2个 键，所以该离子中含有4个 键，项错误；根据等电子体的定义，的价电子总数为24，而的价电子总数为32，二者不互为等电子体，项错误。

13. D

[解析]分子中原子的最外层有1对孤电子对，而中原子最外层没有孤电子对，所以分子中 ，合理；因为中原子的最外层有2对孤电子对，而中原子最外层只有1对孤电子对，所以键角小于键角，合理；和的结构式分别为和，前者原子的最外层有1对孤电子对，后者原子无孤电子对，所以中的小于中的，合理；中原子的最外层孤电子对形成了配位键，所以大于分子中，不合理。

14. 直线形; 正四面体形; 四面体形; 正四面体形; 正四面体形

[解析]中，中心原子的价电子对数，分子空间结构为直线形；中，中心原子的价电子对数，离子空间结构为正四面体形；可以看作甲烷分子中的两个氢原子被氯原子取代后的产物，甲烷为正四面体结构，则也为四面体结构；中，中心原子的价电子对数，原子采取杂化，离子空间结构为正四面体形；中，中心原子的价电子对数，原子采取杂化，分子空间结构为正四面体形。

15. （1） ⑨;

由元素在周期表中位置，可知①为 、②为 、③为 、④为 、⑤为 、⑥为 、⑦为 、⑧为 、⑨为 、⑩为 。

[解析]表中⑨属于区元素；对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；离子核外电子层越多，离子半径越大，则离子半径由大到小的顺序为，可见离子半径最小的为；

（2） 平面正六边形

[解析]元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子为苯，苯分子的空间结构为平面正六边形；

（3） 1; 大于

[解析]某元素原子的外围电子排布式为，由于能级最多容纳2个电子，且能级填充电子，故，外围电子排布式为，轨道的2个电子为孤电子对，该原子的轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故原子的第一电离能大于外围电子排布式为的原子的第一电离能；

（4）

[解析]元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质，则元素②的氢氧化物与反应生成与水，反应的化学方程式为；

（5）

[解析]表中10种元素形成的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是；

（6） ③④⑤⑥

[解析]①中原子孤电子对数、价电子对数，因此空间结构为三角锥形；中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为形，二者空间结构不相同，①不符合；

②中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为正四面体形；中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为三角锥形，二者空间结构不相同；②不符合；

③为三角锥形，也是三角锥形，二者空间结构相同，③符合；

④中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为形，中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为形，二者空间结构相同，④符合；

⑤为直线形结构，中原子没有孤电子对、价电子对数，空间结构为直线形，二者空间结构相同，⑤符合；

⑥中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为正四面体形；中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为正四面体形，中原子孤电子对数、价电子对数，空间结构为正四面体形，三者空间结构相同，⑥符合；

⑦中中心原子上没有孤电子对、价电子对数，空间结构为平面三角形，中原子形成4个共价键，不是平面形结构，二者空间结构不相同，⑦不符合；

故符合要求的是③④⑤⑥。

16. （1） 4; 直线形;

[解析]当时，价层电子对互斥模型为四面体形，其键角是；当时，价层电子对互斥模型为直线形，其键角是 。

（2） 分子中，故为直线形分子

[解析]分子中，，故为直线形分子。

（3） 形

[解析]分子中，，价层电子对互斥模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的空间结构为形。

17. （1）

[解析]的原子形成2个化学键，孤电子对数为2,价电子对数是，所以其硫原子的杂化轨道类型为杂化；

（2） 平面三角形;

[解析]的价电子对数是，原子上无孤电子对，根据价层电子对互斥模型可判断出气态三氧化硫的空间结构为平面三角形；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，在该分子中原子形成4个化学键，无孤电子对，价电子对数是4，所以在该分子中原子的杂化轨道类型为杂化；

（3） ;

[解析]分子中所有原子均满足8电子结构，在分子中含有3个 键和1个 键，所以分子中的 键和 键的个数比为，在分子中的中心原子形成3个 键，故采用杂化。

（4）

[解析]的分子中原子形成3个键，含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，为杂化。

（5）

[解析]中原子孤电子对数为，价电子对数，为杂化。