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1、B练一综合提优第二章分子结构与性质第二节分子的立体结构(建议时间:30分钟)1.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结构，有时也能用来推测键角大小，下 列判断错误的选项是A. SO2、CS2、HI都是直线形的分子BF3键角为120。B. BF3、SO3都是平面三角形的分子PCh、NH3都是三角锥形的分子【答案】A【详解】A. SCh中心S原子孤电子对数二;x(6-2x2)=l,价层电子对数为3,所以SC2为V形结构，A错误；B.BF3中心B原子孤电子对数二;x(3-3xl)=0,价层电子对数为3,为平面三角形结构，所以BF3键角为120。， B正确；BF3、SO3中心
2、原子孤电子对数都是。，价层电子对数为3,所以这两种分子都是平面三角形结构，C正确；PCb、NH3中心原子孤电子对数都是二;x(5-3xl)=l,价层电子对数为4,所以PCI3、NH3均为三角锥形结构，D正确；故答案选A。2.杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。以下关于sp3、sp sp杂化轨道的夹角的比拟正确的选项是()A. sp杂化轨道的夹角最大B. sp?杂化轨道的夹角最大c. sp3杂化轨道的夹角最大D. sp sp2、sp杂化轨道的夹角相等【答案】A【详解】sp sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109。28，120。、180。，故A项正确。氯与硫均有多种含氧微粒，s有：S0
3、2、so；、S03、SO：；。有：HC10、CIO2. CIO3、C104,其 中立体构型为V形的微粒有；为三角锥形的有;为平面正三角形的有; 为正四面体形的有 O：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，而且孤电子对越多，对 成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分 子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：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。SiH4、PH3、H2s分子中H-Si-H、H-P-H、H-S-H的键角大小顺序为： 。SnB12分子中BrSnBr的键角 120；PCb分子中，C
4、lPC1的键角 109.5%俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCI2)形状为：，其分子中有两种键角：124.3。、111.4。，其中ClCC1的键角为 o【答案】 SO2、HC1O、C1O2 SO；、C1O3 SO3 SO；-、CIO4(2) H-Si-HH-P-HH-S-H H-P-HH-S-H；SnB口中心原子孤电子对数;x(4-2xl)=l,中心原子一共3对电子，VSEPR模型为平面三角形，但由于其 中一对为孤对电子，因此BrSnBr的键角小于120；PC13中心原子孤电子对数1x(5-3xl)=l,中心原子一共4对电子，VSEPR模型为正四面体形，但由于其 中一对为孤对电子，因此ClPC1
5、的键角小于109.5；COC12中心原子孤电子对数;x(4-2xl-lx2)=0,形状为平面三角形，其中00为双键，ClCC1为单键， 因此ClCCI的键角为较小的111.4；故答案为：H-Si-HH-P-HH-S-H； ； CH,故填N、C、H；bte分子中环上碳原子形成3个。键，亚甲基中碳原子形成4个。键，杂化轨道数目分别为3、4,碳原子 分别采取Sp2、Sp3杂化，故填sp?、Sp3;单键为。键，双键中含有1个。键，bte的分子含有21个。键，Imolbte分子中含。键的数目为21mo1, 故填21。3.关于CCh和S02的说法中，正确的选项是C和S上都没有孤电子对A. C和S都是sp2
6、杂化C.都是AB2型，所以空间结构都是直线形D. CCh的空间结构是直线形，SO2的空间结构是V形【答案】D【详解】C02中C的孤电子对数为土乎=0, S02中S的孤电子对数为=9宇=1,故A错误；A. C的价层电子对数为2+宇=2, S的价层电子对数为2+殳F=3,那么C和S分别是sp杂化，sp2杂 化，故B错误；C的价层电子对数为2,孤电子对数为0, S的价层电子对数为3, S的孤电子对数为1,那么CO2的空间 结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故c错误；D.由C分析可知，CO2的空间结构是直线型，SCh的空间结构是V型，故D正确； 应选Do4.以下关于杂化轨道的表达中不正确的选项是(
7、)A. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成B.杂化轨道用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对c. SB和C2H6分子中的中心原子S和C都是通过sp3杂化轨道成键D.苯分子中所有碳原子均采取sp?杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大兀键【答案】A【详解】A. CH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子的1个2s轨道和3个2P轨道混杂形成，故A错误；B.杂化轨道用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；12C. SE分子中中心S原子的价层电子对数为2 + x(6-2xl) = 4,所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂12化；C2H6分子中中
8、心C原子的价层电子对数为4 + x(4 4xl) = 4,所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故c正确;D.苯分子中的6个碳原子全部以sp2方式杂化，每个碳原子形成3个sp2杂化轨道，其中1个与氢原子形成。键，另外2个与相邻碳原子形成。键，每个碳原子剩余1个未杂化的2P轨道，6个碳原子未杂化的2P 轨道共同形成1个大兀键，故D正确；应选Ao5 .下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的选项是()选项粒子空间结构解释A氨基负离子(NHJ直线形N原子采取sp杂化B二氧化硫(SO?)V形S原子米取sp,杂化C碳酸根离子(CO：)三角锥形C原了米取sp、杂化D乙焕(C2H2)直线形C原子采取sp杂
9、化且C原子的价电子均参与成键【答案】D【详解】A. NH：中N原子的价层电子对数= 2 + ,x(5 + l-2xl) = 4,含孤电子对数为2,杂化轨道数为4,采取 sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；B. SO?中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数= 2 + gx(6-2x2) = 3,含孤电子对数为1,杂化 轨道数为3,采取sp2杂化，空间结构为V形，B项错误；c. CO； 一中C原子的价层电子对数= 3 +x(4 + 2 3x2) = 3,不含孤电子对，杂化轨道数为3,采取sp?杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D. C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，空
10、间结构为直线形，D项正确；答案选D。6 .以下说法中，正确的选项是A.杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对B.但凡中心原子采取sp，杂化的分子，其空间结构都是正四面体形C.但凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp?杂化轨道成键SCI?属于AB?型共价化合物，中心原子S采取sp杂化轨道成键【答案】A【详解】A.杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故A正确；B.中心原子采取sp?杂化的分子，其空间结构不一定是正四面体形，如果四个杂化轨道的成键情况不一样， 就不是正四面体，例如CH3CL故B错误；AB3型的共价化合物，其中心原子A不一定采用sp?杂化轨道成键
11、，其中心原子还可能采用spz杂化轨道 成键，例如BF3,故C错误；C. SCIZ中心原子S采取sp?杂化轨道成键，存在两对孤对电子，分子空间构型为V形，故D错误。应选Ao.Zd+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么ZnCkP-的立体构型为A.正四面体形B.平面正方形C.可能为正四面体也可能为平面正方形D.正六面体形【答案】A【详解】Zd+的4s轨道和4P轨道可以形成sp3型杂化轨道，VSEPR模型为正四面体，无孤电子对，ZnCk广的立体 构型为正四面体形，应选A。7 .以下说法中正确的选项是A. N03分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个
12、S轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形D. AB3型的分子空间结构必为平面三角形【答案】C【详解】NCb分子中心氮原子上的价层电子对数=。键电子对数+孤电子对数=3+三|迎=4,因此NCb分子中氮 原子以sp3杂化，选项A错误；A. sp3杂化轨道是原子最外电子层上的S轨道和3个p轨道“混杂”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨 道，选项B错误；B. 一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间结构为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中 心原子上的孤电子对占据，那么空间结构发生变化，如NH3、PC13分子是
13、三角锥形，选项C正确；AB3型的分子如NH3、PCb分子是三角锥形，选项D错误； 应选：Co9.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，以下有关表达正确的选项是A.假设A、B为同一周期元素，那么AB3分子一定为平面正三角形B.假设AB3分子中的价电子个数为24个，那么AB3分子可能为平面正三角形C.假设为A、B为同一主族元素，那么AB3分子一定为三角锥形D.假设AB3分子为三角形锥形，那么AB3分子一定为NH3【答案】B【详解】A.假设为PCb,含有3个。键和一对孤电子对，P采取sp3杂化，那么分子为三角锥形，故A错误；B. BCb满足要求，根据价层电子对互斥理论可知BCh价层电子对为3, B采
14、取sp2杂化，其分子为平面正 三角形，故B正确；C.假设分子为S03,根据价层电子对互斥理论可知BC13价层电子对为3, S采取sp2杂化，那么为平面正三角 形，故C错误；D.分子不一定为NH3,也可能为NF3等，故D错误；故答案为B。10 .甲烷分子(CH。失去一个H+,形成甲基阴离子(CH3),在这个过程中，以下描述不合理的是A.碳原子的杂化类型发生了改变B.粒子的形状发生了改变C.粒子的稳定性发生了改变D.粒子中的键角发生了改变【答案】A【详解】CH4为正四面体结构，而C%为三角锥形结构，形状、键角、稳定性均发生改变，但杂化类型不变，仍是sp3杂化，故答案选A。11 .向硫酸铜溶液中逐渐
15、滴加氨水，开始形成蓝色沉淀，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶 液。以下对此现象说法正确的选项是A.反响后溶液中不存在任何沉淀，所以反响前后CF+的浓度不变。B.在Cu(NH3)4产离子中，Cu2+是配位原子，NH3是配体。C.在Cu(NH3)42+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。D.沉淀溶解后，将会生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)42+。【答案】D【详解】发生的离子反响是 Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)21 + 2NH4+, Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH-, A、根据上述发生反响，反响后溶液中没有C/+,故A错误；B、QP+是中心原子，
16、NH3是配体，故B错误；C、C/+提供空轨道，NH4+提供孤电子对，故C错误；D、根据反响，生成深蓝色的配合离子是Cu(NH3)42+, 故D正确。12 .关于Cr(H2O)4CLQ的说法正确的选项是()A.中心原子的化合价为+3价B.配体为水分子，外界为C1-C.配位数是6D.在其水溶液中加入AgNC)3溶液，不产生白色沉淀【答案】AC【详解】cMHzOZCU。中阴离子是Ch。元素的化合价是一1价，所以铭元素的化合价是+3价，A正确；B.配合物中由配位键结合的几乎不电离的稳定局部为配合物的内界，通过离子键与内界结合的局部为配合物的外界，那么Cr(H2O)4C12Cl中配体是H?。、Ch外界为
17、C，B错误；C. Cr(H2O)4C12Cl中配体是H2O、C1-,该配离子中含有4个H2。和2个C1一,所以配位数是6,故C 正确；Cr(H2O)4C121Cl在水溶液中能电离出Ch那么加入AgNC)3溶液会产生白色沉淀，故D错误；选AC。13.以下说法中错误的选项是()A.形成配位键后，离子的颜色、溶解性和某些化学性质会发生改变B.配位数为4的配合单元一定呈正四面体结构，配位数为6的配合单元一定呈正八面体结构C.配位化合物Ni(C0)4结构如图，Imol分子中所含的配位键个数有8NaD.Pt(NH3)6卢和PtCkF一中,其中心离子的化合价都是+2【答案】B【详解】A.形成配位键后，离子的
18、颜色、溶解性和某些化学性质会发生改变，A正确；B.配位数为4的配合单元可能呈平面四边形也可能是正四面体，故B错误；C.每个CO分子与Ni之间形成一个配位键，这种配位键个数为4,每个CO分子中还有一个配位键，所以 一个该分子含有8个配位键，Imol分子中所含的配位键个数有8M,故C正确；D. Pt(NH3)6/中N%整体为。价，所以Pt为+2价，PtCL产中C1-为-1价，所以Pt为+2价，故D正确； 故答案为B。【点睛】此题C选项为易错点，要注意CO分子中也有一个配位键。14.臭氧能吸收有害的紫外线，保护人类赖以生存的空间。03分子的结构如下图，呈V形，两个00 键的夹角为116.5。三个原子
19、以一个氧原子为中心，与另外两个氧原子分别构成非极性共价键；中间氧原子 提供2个电子，旁边两个氧原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键(虚线内部)三个氧原子均等地 享有这4个电子。请回答：题中非极性共价键是键，特殊的化学键是键(2)臭氧与氧气的关系是分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤电子对，那么。3分子有 对孤电子对。【答案】。 大兀(2)同素异形体(3)5【解析】同种原子之间形成的共价键是非极性键，即。键，特殊共价键是由中间氧原子提供的2个电子，和旁边 两个氧原子各提供的一个电子，形成的一个三原子四电子的大兀键；(2)02与。3由同种元素组成，是不同单质，互为同素异形体；
20、03分子两端的原子各有2对孤电子对，中间的原子有1对孤电子对，共有5对孤电子对。15.填空。蓝矶(CuS045氏0)的结构如下图：S0：的空间结构是,其中S原子的杂化轨道类型是；基态0原子的价轨道表示式为 O气态SO3分子的空间结构为;将纯液态S03冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是。o oOS【答案】(1) 正四面体形 Sp3杂化2s2p(2)平面三角形sp3杂化【解析】(1)SO；一中S有4个。键，孤电子对数是6 + 2；2X4=0,因此价层电子对数为明空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4,即杂化类型为sp3
21、杂化；基态。原子的价电子排布式为2s22P4,故价轨道表示式是叵口口 I2s2p(2)SO3中价层电子对数为3,没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态S03中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是Sp3杂化。n a ry.氯叱苯胭是一种常用的膨大剂，其结构简式为入N入入它是经国家批准使用的植物生长调 节剂。氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为 O氯叱苯胭晶体中，氮原子的杂化轨道类型有，城基碳原子的杂化轨道类型为，可用异氧酸苯酯与2-氯-4-氨基n比咤反响生成氯此苯版:N=C=O,反响过程中，每生成Imol氯毗苯版,断裂 molo键，断裂 mol兀键。膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为
22、复杂，其中有H2。、NH3. CO2等。请用共价键的相关知识解释H2。分子比NH3分子稳定的原因：OH2。、NH3, CO2分子的空间结构分别是，中心原子的杂化类型分别是【答案】1 sp?、sp3 sp2 11H-O键的键能大于H-N键的键能V形、三角锥形直线形 sp3、sp3、sp【详解】氯元素基态原子核外电子排布式是Is22s22P63s23P5,所以未成对电子数为1.根据氯叱苯胭的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1,取sp?杂化，剩余1个 氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1,采取sp2杂化；跋基碳原子形成2个单键和1个双键，采取印2杂化。由于b键比乃键稳定
23、，根据反响方程式可知，断裂的化学键为异氟酸苯酯分子中的N = C键中的万键和 2-氯4氨基毗咤分子中的N H键。0、N属于同周期元素，。的原子半径小于N, H O键的键能大于H N键的键能，所以H?。分子比NH3分子稳定。H,O分子中0原子的价层电子对数=2 +二匚=4,孤电子对数为2,所以其空间结构为V形，0原 一 -2S 3x1子采取sp?杂化；N&分子中N原子的价层电子对数= 3 + = 4,孤电子对数为1，所以其空间结构4 2x2为三角锥形，N原子采取sp?杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数=2 + - = 2,不含孤电子对，所以其空间结构为直线形，C原子采取sp杂化。16 .完成以下问题。