2013-2014学年高中化学第2章第2节分子的立体结构第1课时课时作业新人教版选修3

12013-2014学年高中化学第2章第2节分子的立体结构第1课时课时作业新人教版选修31．下列分子或离子中心原子的价电子数对应关系不正确的是()A．SO2—6B．NH＋4—5C．CO2－3—6D．BF3—3【答案】B2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是()A．C2H2B．CS2C．NH3D．C6H6【解析】C2H2、CS2为直线形，C6H6为正六边形，NH3为三角锥形，只有C选项的所有原子不可能共处在同一平面上。【答案】C3．下列微粒中，含有孤电子对的是()A．SiH4B．CH4C．H2OD．NH＋4【解析】依据中心原子孤电子对数的计算公式：SiH4中Si的孤电子对数＝12(4－4×1)＝0，CH4中C的孤电子对数＝12(4－4×1)＝0，H2O中O的孤电子对数＝12(6－2×1)＝2，NH＋4中N的孤电子对数＝12(5－1－4×1)＝0，故选C。【答案】C4．根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是()A．PCl3B．H3O＋C．HCHOD．PH3【解析】PCl3分子中P原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，其价层电子对的空间构型为四面体形，分子的空间构型为三角锥形；同理，H3O＋和PH3分子的成键电子对数和孤电子对数分别为3和1，分子的空间构型为三角锥形；HCHO分子的中心原子的价电子都用来形成共价键，中心原子周围的原子数为3，空间构型为平面三角形。2【答案】C5．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A．正四面体形B．V形C．三角锥形D．平面三角形【解析】SO3中，中心原子S的孤电子对数＝12(6－3×2)＝0，没有孤电子对，只有3对σ键电子对，故其分子构型为平面三角形。【答案】D6．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形【解析】H2S与H2O类似，中心原子S上有2对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将H和孤电子对相间排列，H2S分子构型呈V形；BF3分子的中心原子B上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。【答案】D7．若ABn的中心原子A上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体构型为V形B．若n＝3，则分子的立体构型为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体构型为正四面体形D．以上说法都不正确【解析】若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形；n＝3时，分子结构为平面三角形；n＝4时，分子结构为正四面体形，这样排列的结果是：周围成键的原子与原子之间、未成键的电子与未成键电子之间、成键原子与未成键电子之间距离最大，排斥力最小。【答案】C8．(2013·永州高二检测)用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型，其中不正确的是()A．NH＋4为正四面体形B．CS2为直线形C．HCN为折线形(V形)D．PCl3为三角锥形【解析】NH＋4、CS2、HCN、PCl3结构中价层电子对数分别为4对、2对、2对、4对，VSEPR模型分别为正四面体形、直线形、直线形、四面体形，其中前三者中心原子上无孤电3子对，立体构型就是VSEPR模型，PCl3分子中有1对孤电子对，所以立体构型为三角锥形。【答案】C9．下列说法中，正确的是()A．由分子构成的物质中一定含有共价键B．形成共价键的元素不一定是非金属元素C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D．CO2和SO2都是直线形分子【解析】由分子构成的物质中不一定有共价键，如He，AlCl3中Al与Cl间以共价键结合，但Al为金属元素，P4为正四面体结构，键角为60°，CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SO2分子的中心原子有孤电子对，为V形结构。【答案】B10．(2013·牡丹江高二质检)下列物质中，分子的立体构型与水分子相似的是()A．CO2B．H2SC．PCl3D．SiCl4【解析】H2O分子中有孤电子对，分子构型为V形，A项CO2为直线形，B项H2S为V形，C项PCl3为三角锥形，D项SiCl4为正四面体形。【答案】B11．下列分子中，键角最大的是()A．H2SB．H2OC．CCl4D．NH3【解析】题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4，CCl4中不存在孤电子对，键角为109°28′；NH3存在一对孤电子对，H2S和H2O存在两对孤电子对，由于孤电子对的排斥作用，导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28′。【答案】C12．(2013·洛阳高二检测)下列说法中正确的是()A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中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＋4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4【解析】NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足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＋4为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对与成键电子对的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D正确。【答案】D13．判断下列离子的空间构型。(1)CO2－3____________________________________________；(2)SO2－3____________________________________________；(3)SO2－4____________________________________________。【解析】本题可由VSEPR理论进行推断。(1)中心原子C的价层电子对数为3＋12(4＋2－2×3)＝3，无孤电子对，故CO2－3为平面三角形。(2)中心原子S的价层电子对数为3＋12(6＋2－2×3)＝4，其中一对为孤电子对，故SO2－3为三角锥构型。(3)中心原子S的价层电子对数为4＋12(6＋2－2×4)＝4，无孤电子对，故SO2－4为正四面体构型。【答案】(1)平面三角形(2)三角锥形(3)正四面体14．若ABn的中心原子上有一个孤电子对未能成键，当n＝2时，其分子结构为________；当n＝3时，其分子结构为________。【解析】若中心原子上有未成键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，其与成键电子对之间存在斥力，AB2型分子为V形(如SO2)。AB3型分子为三角锥形(如NH3)。【答案】V形三角锥形15．(1)CNS－、NO＋2具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的________分子的结构相同，微粒呈________形，NO＋2的中心原子的价电子数为________。(2)CO2－3、NO－3等微粒具有相同的通式：________，它们的价电子总数都是________，因此它们与由ⅥA族两元素组成的________分子的结构相同，呈________形，CO2－3中心原子的价层电子对数为________。5【解析】互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS－、NO＋2的原子个数都为3，N－、S的价电子数与O原子相同，均为6，N＋与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS－、NO＋2与CO2为等电子体。(2)中CO2－3、NO－3的原子个数都为4，C2－、N－的价电子数与S原子相同，均为6，所以CO2－3、NO－3与SO3为等电子体。【答案】(1)CO2直线4(2)AX324SO3平面三角316．价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。其要点可以概括为：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.分子的空间构型是指分子中的原子在空间的排布，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：n＋m2VSEPR理想模型正四面体形价层电子对之间的理想键角109°28′(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：_____________________________________________；(3)H2O分子的立体构型为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_________________________________________；(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型：分子或离子SnCl2CCl4ClO－4立体构型【解析】AXnEm中n＋m＝2时，最理想的模型是直线形，键角是180°；若是正四面体，n＋m＝4；CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形。水分子属AX2E2，n＋m＝4，有两对孤电子对，应是V形。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′。6【答案】(1)n＋m24VSEPR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′(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形(3)V形水分子属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—H109°28′(4)分子或离子SnCl2CCl4ClO－4立体构型V形正四面体形正四面体形