2019-2020学年高中化学 课时分层作业6 价层电子对互斥理论（含解析）新人教版选修3

课时分层作业(六)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列分子中，所有原子不可能共处于同一平面上的是()A．H2OB．CO2C．CH2OD．CH4[答案]D2．下列分子中键角最大的是()A．H2OB．CO2C．CH2OD．NH3[答案]B3．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是()①BeCl2②CH4③NH3④CH2O⑤SO2⑥H2S⑦CO2－3⑧NH＋4A．②③⑤⑥⑦B．③⑦⑧C．④⑥⑧D．③⑤D[根据孤电子对数＝12(a－xb)，可以计算出各微粒中心原子的孤电子对数分别为0、0、1、0、1、2、0、0，故含有一对孤电子对的是③⑤。]4．下列分子的立体结构模型正确的是()A．CO2的立体结构模型B．PH3的立体结构模型C．H2S的立体结构模型D．CH4的立体结构模型D[CO2分子的构型是直线形，A不正确；PH3与NH3的构型相同，为三角锥形，B不正确；H2S与H2O的构型相似，均为V形，C不正确；CH4的构型为正四面体形，D正确。]5．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是()A．C2H4B．CS2C．NH3D．C6H6C[CS2分子为直线形；C2H4、C6H6分子中所有原子共平面；而NH3分子为三角锥形，所有的原子不可能在同一平面上。]6．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是()A．任意两个键之间夹角为109°28′B．C—H键为极性共价键C．4个C—H键的键能、键长相同D．碳的价层电子都形成共价键A[A项，CH4分子的空间构型由化学键之间的夹角决定，只有是正四面体结构时，C位于正四面体中心，键角才为109°28′。B项，分子的空间构型与共价键的极性无关。C项，因为同为C—H键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。D项，碳原子价电子都成键无法说明分子构型。]7．根据价层电子对互斥理论，判断H3O＋的立体构型是()A．三角锥形B．正四面体C．平面正三角形D．四面体A[在H3O＋中价层电子对数＝3＋12(6－1－3×1)＝4，O原子中含有1对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，其立体构型为三角锥形。]8．下列粒子的中心原子孤电子对不相同的是()A．CO2与CS2B．H2O与SO2C．NH3与NCl3D．ClO－3与SO2－3[答案]B9．用价层电子对互斥理论预测H2S和NO－3的立体结构，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D[H2S分子的中心原子上的孤电子对数＝12(6－2×1)＝2，因其σ键电子对数为2，故分子为V形结构；NO－3分子的中心原子上的孤电子对数＝12(5＋1－3×2)＝0，因其σ键电子对数为3，则分子为平面三角形。]10．根据所学知识填空：(1)三原子分子常见的立体构型有________形(如CO2)和____________形(如H2O)。(2)四原子分子常见的立体构型有________形和________形，如甲醛(HCHO)分子呈________形，键角约为________；氨分子呈________形，键角为________；另外需要注意，特殊的白磷(P4)分子呈________形，键角为________。(3)五原子分子最常见的立体构型为________形，如常见的CH4键角是________。[答案](1)直线V(2)平面三角三角锥平面三角120°三角锥107°正四面体60°(3)(正)四面体109°28′11．(1)计算下列分子或离子中点“·”原子的价层电子对数。①C·Cl4________；②B·eCl2________；③B·Cl3________；④P·Cl3________。(2)计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。①H2S·________；②P·Cl5________；③B·F3________；④N·H3________。[解析](1)①CCl4中C原子的价层电子对数为4；②BeCl2中Be原子的价层电子对数为2；③BCl3中B原子的价层电子对数为3；④PCl3中P原子的价层电子对数为4。(2)根据ABm型分子中心原子的孤电子对数＝12(a－xb)的计算公式：①H2S中的S原子的孤电子对数：12×(6－2×1)＝2；②PCl5中的P原子的孤电子对数：12×(5－5×1)＝0；③BF3中的B原子的孤电子对数：12×(3－3×1)＝0；④NH3中的N原子的孤电子对数：12×(5－3×1)＝1。[答案](1)①4②2③3④4(2)①2②0③0④112．有下列分子或离子：①CS2，②PCl3，③H2S，④CH2O，⑤H3O＋，⑥NH＋4，⑦BF3，⑧SO2。粒子的立体构型为直线形的有________；粒子的立体构型为V形的有________；粒子的立体构型为平面三角形的有________；粒子的立体构型为三角锥形的有________；粒子的立体构型为正四面体形的有________。[答案]①③⑧④⑦②⑤⑥[能力提升练]13．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是()A．分子中有σ键也有π键B．所有原子在同一平面内C．SF5—CF3只含有共价键D．0.1molSF5—CF3分子中电子数为8molC[A项，分子中都是σ键，无π键，错误；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面，错误；D项，一个分子中有94个电子，错误。]14．已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H键间的键角为107°，H2O中O—H键间的键角为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与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系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，将成键电子对压得靠近一点，使其键角变小，A项正确。]15．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[答案]D16．按下列要求写出由第二周期非金属元素组成的中性分子的相关内容：(1)平面三角形分子：分子式________。(2)三角锥形分子：分子式________，VSEPR模型的名称为______________________。(3)正四面体形分子：结构式________。(4)与O2＋2互为等电子体的一种化合物的分子式为________，O2＋2的电子式可表示为________，1molO2＋2中含有的π键数目为________。[解析](1)在第二周期元素中，形成平面三角形分子的是BF3；(2)形成三角锥形分子的是NF3，氮原子的价层电子对数是3＋1/2×(5－3)＝4，有一对孤电子对，所以为三角锥形，VSEPR模型为四面体形；(3)形成的正四面体形分子为CF4，碳原子与4个氟原子分别形成1个共价键，所以四氟化碳的结构式是；(4)O2＋2中含有10个价电子，共14个电子，所以与O2＋2互为等电子体的化合物的分子式是CO；互为等电子体的物质的电子式是相似的，所以O2＋2的电子式是[∶O⋮⋮O∶]2＋；该结构中含有三键，即含一个σ键和2个π键，所以1molO2＋2中含有π键数目为2NA。[答案](1)BF3(2)NF3四面体形(3)(4)CO[∶O⋮⋮O∶]2＋2NA17．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.分子的立体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成键电子对之间的斥力成键电子对之间的斥力；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。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)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S===O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“”“”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。[解析](1)因为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，故当价层电子对数为2时，两者理想键角为180°，分子呈直线形。当价层电子对数为4时，理想键角为109°28′，分子呈正四面体形。(2)CO2分子中C原子的最外层电子都参与成键，没有孤电子对，故CO2属于AX2E0，故在AXnEm中，n＋m＝2，故为直线形。(3)在水分子中，O原子上含有两对孤电子对，故H2O分子的立体构型为V形；由于H2O分子属于AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据题目信息Ⅲ－ⅰ，应有∠H—O—H109°28′，实际上∠H—O—H＝105°。(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体，而S—Cl键和S—F键都是单键，且F原子的得电子能力要强于Cl原子，根据题目信息Ⅲ­ⅲ可知SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl大于SO2F2分子中∠F—S—F。[答案](1)4直线形180°(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，价层电子对之间的夹角均为109°28′。根据题目信息Ⅲ­ⅰ，应有∠H—O—H109°28′(4)四面体形