高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构第1课时随堂练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构第1课时随堂练习题，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是( )
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
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．下列分子或离子的空间结构为平面三角形的是( )
A．NOeq \\al(－,3) B．H3O＋ C．SOeq \\al(2－,3) D．SiH4
4．下列物质中，化学键类型和分子空间结构皆相同的是( )
A．CO2和SO2B．CH4和SiCl4
C．BF3和PH3D．HCl和NH4Cl
5．下列分子或离子中，中心原子含有2个孤电子对的是( )
A．SO2 B．CHeq \\al(－,3) C．NHeq \\al(＋,4) D．H2S
6．下列粒子的中心原子的价层电子对数正确的是(用“·”标记的原子为中心原子)( )
A．CH4 4B．CO2 1
C．BF3 2D．SO3 2
7．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定
8．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构不是三角锥形的是( )
A．PCl3B．HCHO
C．H3O＋D．PH3
9．用价层电子对互斥模型(VSEPR模型)可以预测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．SO2是直线形分子
B．SO3是三角锥形分子
C．BF3的键角为120°
D．PCl3是平面三角形分子
10．已知CH4中C—H间的键角为109°28′，NH3中N—H间的键角为107°，H2O中O—H间的键角为105°，则下列说法中正确的是( )
A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与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与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与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和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
11．(双选)根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
12．下列说法正确的是( )
A．NO2、BF3、NCl3分子中原子的最外层电子都不满足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．NHeq \\al(＋,4)的电子式为，呈平面正方形
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
13．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．若为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：共3小题
14．(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为________。
(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C===S的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为________。
(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是________。
a．两个键之间的夹角为109°28′
b．C—H为极性共价键
c．4个C—H的键能、键长都相等
d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)
15．(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构：
ClOeq \\al(－,3)________；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。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：
________；
________。
(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________。
16．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子空间结构。其要点可以概括：
Ⅰ．用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ．分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ．分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ．孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ．双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ．X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ．其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：________________
________________________________________________________。
(3)H2O分子的空间构型为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_____________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0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。
一、选择题：共13小题
1．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是( )
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
D [H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误，D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。]
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
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．下列分子或离子的空间结构为平面三角形的是( )
A．NOeq \\al(－,3) B．H3O＋ C．SOeq \\al(2－,3) D．SiH4
A [NOeq \\al(－,3)的空间结构为平面三角形，A项符合题意；H3O＋的空间结构为三角锥形，B项不符合题意；SOeq \\al(2－,3)的空间结构为三角锥形，C项不符合题意；SiH4的空间结构为正四面体形，D项不符合题意。]
4．下列物质中，化学键类型和分子空间结构皆相同的是( )
A．CO2和SO2B．CH4和SiCl4
C．BF3和PH3D．HCl和NH4Cl
B [CO2和SO2都只含有共价键，但CO2为直线形分子，SO2为V形分子，A项不符合题意；CH4和SiCl4都只含有共价键，且分子空间结构都是正四面体形，B项符合题意；BF3和PH3都只含有共价键，但BF3的分子空间结构为平面三角形，PH3的分子空间结构为三角锥形，C项不符合题意；HCl只含共价键，NH4Cl含有离子键和共价键，D项不符合题意。]
5．下列分子或离子中，中心原子含有2个孤电子对的是( )
A．SO2 B．CHeq \\al(－,3) C．NHeq \\al(＋,4) D．H2S
D [SO2的中心原子为S原子，其孤电子对数为eq \f(1,2)×(6－2×2)＝1，A不符合题意；CHeq \\al(－,3)的中心原子为C原子，其孤电子对数为eq \f(1,2)×(4－3×1＋1)＝1，B不符合题意；NHeq \\al(＋,4)的中心原子为N原子，其孤电子对数为eq \f(1,2)×(5－4×1－1)＝0，C不符合题意；H2S的中心原子为S原子，其孤电子对数为eq \f(1,2)×(6－2×1)＝2，D符合题意。]
6．下列粒子的中心原子的价层电子对数正确的是(用“·”标记的原子为中心原子)( )
A．CH4 4B．CO2 1
C．BF3 2D．SO3 2
A [CH4的中心原子C的价层电子对数为4＋eq \f(4－4×1,2)＝4，A正确；CO2的中心原子C的价层电子对数为2＋eq \f(4－2×2,2)＝2，B错误；BF3的中心原子B的价层电子对数为3＋eq \f(3－3×1,2)＝3，C错误；SO3的中心原子S的价层电子对数为3＋eq \f(6－3×2,2)＝3，D错误。]
7．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D．分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定
D [VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子对， A正确；空间结构与价电子对相互排斥有关，所以分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构， B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间的排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力， C正确；分子的稳定性与键角没有关系， D不正确。]
8．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构不是三角锥形的是( )
A．PCl3B．HCHO
C．H3O＋D．PH3
B [价层电子对互斥模型的计算公式：价层电子对数＝σ键数＋eq \f(1,2)(a－xb)，其中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，据此分析判断。PCl3中，中心原子为P原子，其价层电子对数＝3＋eq \f(1,2)×(5－3×1)＝4，且含有一个孤电子对，所以PCl3的空间结构是三角锥形，故A不符合题意；HCHO中，中心原子为C原子，其价层电子对数＝3＋eq \f(1,2)×(4－2×1—1×2)＝3，且不含孤电子对，所以其空间结构是平面三角形，故B符合题意；H3O＋中，中心原子为O原子，其价层电子对数＝3＋eq \f(1,2)×(6－1－3×1)＝4，且含有一个孤电子对，所以其空间结构是三角锥形，故C不符合题意；PH3中，中心原子为P原子，其价层电子对数＝3＋eq \f(1,2)×(5－3×1)＝4，且含有一个孤电子对，所以其空间结构是三角锥形，故D不符合题意。]
9．用价层电子对互斥模型(VSEPR模型)可以预测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．SO2是直线形分子
B．SO3是三角锥形分子
C．BF3的键角为120°
D．PCl3是平面三角形分子
C [SO2的中心原子为S原子，其价层电子对数为2＋eq \f(1,2)×(6－2×2)＝3，含有1个孤电子对，所以SO2为V形分子，A错误；SO3的中心原子为S原子，其价层电子对数为3＋eq \f(1,2)×(6－3×2)＝3，不含孤电子对，SO3是平面三角形分子，B错误；BF3的中心原子为B原子，其价层电子对数为3＋eq \f(1,2)×(3－3×1)＝3，不含孤电子对，BF3是平面三角形分子，键角为120°，C正确；PCl3的中心原子为P原子，其价层电子对数为3＋eq \f(1,2)×(5－3×1)＝4，含有1个孤电子对，所以PCl3是三角锥形分子，D错误。]
10．已知CH4中C—H间的键角为109°28′，NH3中N—H间的键角为107°，H2O中O—H间的键角为105°，则下列说法中正确的是( )
A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与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与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与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和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
A [电子对间排斥力的大小顺序为孤电子对与孤电子对＞孤电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对，恰好可以解释上述分子的键角大小关系。]
11．(双选)根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
AD [AsCl3的中心原子为As，其价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A正确；甲醛(HCHO)的中心原子为C，其价层电子对数为3(有1个双键)，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误；NF3的中心原子为N，其价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，C错误；NHeq \\al(＋,4)的中心原子为N，其价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，D正确。]
12．下列说法正确的是( )
A．NO2、BF3、NCl3分子中原子的最外层电子都不满足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．NHeq \\al(＋,4)的电子式为，呈平面正方形
D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
D [NCl3中原子的最外层电子都满足8电子稳定结构，A项错误；P4和CH4都是正四面体形分子，但二者分子内共价键的排列方式不同，P4的键角是60°，CH4的键角是109°28′，B项错误；NHeq \\al(＋,4)呈正四面体形，C项错误；分子中，孤电子对—成键电子对的排斥力大于成键电子对—成键电子对的排斥力，而NH3中N上有1对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，D项正确。]
13．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．若为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
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。]
二、非选择题：共3小题
14．(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为________。
(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C===S的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为________。
(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是________。
a．两个键之间的夹角为109°28′
b．C—H为极性共价键
c．4个C—H的键能、键长都相等
d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)
[解析] (1)、(2)中可由键角直接判断分子的空间结构。(3)五原子分子CH4可能有平面四边形和正四面体两种空间结构，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前者，则键角为90°，CH2Cl2有两种：和；若为后者，则键角为109°28′，CH2Cl2只有一种。
[答案] (1)V形 (2)直线形 (3)ad
15．(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构：
ClOeq \\al(－,3)________；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。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：
________；
________。
(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________。
[解析] (1)ClOeq \\al(－,3)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，有一个孤电子对的呈三角锥形，所以分别是CHeq \\al(＋,3)、CHeq \\al(－,3)。(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。
[答案] (1)三角锥形 平面三角形 (2)CHeq \\al(＋,3) CHeq \\al(－,3) (3)BF3 NF3 CF4
16．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子空间结构。其要点可以概括：
Ⅰ．用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ．分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ．分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ．孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ．双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ．X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ．其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：________________
________________________________________________________。
(3)H2O分子的空间构型为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_____________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0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。
[解析] VSEPR模型的判断方法：在分子中当n＋m＝2为直线形分子；当n＋m＝3时，如果没有孤电子对时为平面三角形，如果有孤电子对时为V形；当n＋m＝4时，如果没有孤电子对时为正四面体形，如果有一对孤电子对时为三角锥形，如果有两对孤电子对时为V形。所以水分子中n＋m＝4，且有两对孤电子对，所以是V形结构，又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于109°28′。再如SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时n＋m＝4且没有孤电子对，所以它应为正四面体形，但由于原子种类不同，所以不是正四面体形。
[答案] (1)
(2)CO2属于AX2E0，n＋m＝2，故为直线形
(3)V形 水分子属于AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′
(4)四面体形 >
选项
分子式
价层电子对互斥模型
分子或离子的空间结构
A
AsCl3
四面体形
三角锥形
B
HCHO
平面三角形
三角锥形
C
NF3
四面体形
平面三角形
D
NHeq \\al(＋,4)
正四面体形
正四面体形
n＋m
2
________
VSEPR理想模型
______
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
______
109°28′
选项
分子式
价层电子对互斥模型
分子或离子的空间结构
A
AsCl3
四面体形
三角锥形
B
HCHO
平面三角形
三角锥形
C
NF3
四面体形
平面三角形
D
NHeq \\al(＋,4)
正四面体形
正四面体形
n＋m
2
________
VSEPR理想模型
______
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
______
109°28′
n＋m
2
4
VSEPR理想模型
直线形
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
180°
109°28′