高中化學 專題4 分子空間結(jié)構與物質(zhì)性質(zhì) 第1單元 分子構型與物質(zhì)的性質(zhì)（第1課時）分子的空間構型學業(yè)分層測評 蘇教版

分子的空間構型(建議用時：45分鐘)學業(yè)達標1.下列有關SO2與CO2的說法正確的是()A.都是直線形結(jié)構B.中心原子都采取sp雜化C.S原子和C原子上都沒有孤電子對D.SO2為V形結(jié)構，CO2為直線形結(jié)構【解析】SO2中S原子采用的是sp2雜化，中心原子有2個鍵和1對孤電子對，是V形結(jié)構；CO2是sp雜化，中心原子只有2個鍵，是直線形結(jié)構。【答案】D2.下列說法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐型，這是因為磷原子采取sp2雜化的結(jié)果B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道C.中心原子采取sp3雜化的分子，其幾何構型可能是四面體型或三角錐型或V形D.AB3型分子的空間構型必為平面三角形【解析】PCl3分子的價電子對數(shù)4，因此PCl3分子中磷原子采取sp3雜化，選項A錯誤；sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個軌道，故選項B錯誤；一般sp3雜化所得到的空間構型為四面體型，如甲烷分子，但如果雜化軌道被中心原子上的孤電子對占據(jù)，則構型發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐型，H2O分子是V形，選項C正確；NH3、PCl3的分子構型為三角錐型，故選項D錯誤。【答案】C3.在中，中間的碳原子和兩邊的碳原子分別采用的雜化方式是()【導學號：61480043】A.sp2sp2 .B.sp3sp3C.sp2sp3 .D.spsp3【解析】CH3中C原子雜化軌道數(shù)為4，采用sp3雜化；中C原子雜化軌道數(shù)為3，采用sp2雜化?！敬鸢浮緾4.氫元素與其他元素形成的化合物稱為氫化物，下列有關氫化物的敘述不正確的是()A.D2O分子的空間構型為直線形B.NH3的結(jié)構式為C.HCl分子中含有3個孤電子對D.H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3雜化【解析】D2O為重水分子，它的空間構型為V形。HCl的電子式為在Cl原子上有3個孤電子對。H2O和H2S具有相同類型的化學鍵和分子空間構型，中心原子采用sp3雜化?！敬鸢浮緼5.下列分子或離子中，不含有孤電子對的是()A.H2O .B.H3OC.NH3 .D.NH【解析】H3O和NH3中含一對孤電子對，H2O中含兩對孤電子對，NH中不含孤電子對?！敬鸢浮緿6.B3N3H6和C6H6是等電子體，則下列說法不正確的是()A.B3N3H6能發(fā)生加成反應和取代反應B.B3N3H6具有堿性C.B3N3H6各原子在同一平面上D.B3N3H6不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色【解析】苯所有原子都在同一平面上，能發(fā)生加成反應和取代反應，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也不具有堿性，而B3N3H6具有相似的性質(zhì)，故B錯誤。 【答案】B7.下列分子或離子的空間構型為平面三角形的是()A.NOB.NH3C.H3O .D.CO2【解析】NO中N的孤電子對數(shù)(5132)/20，所以NO中無孤電子對，N原子通過三對電子與O成鍵，空間構型為平面三角形；NH3中N的孤電子對數(shù)為(53)/21，H3O中O的孤電子對數(shù)為(631)/21，在NH3和H3O中都有1對孤電子對，還有3對電子成鍵，所以NH3、H3O的空間構型都為三角錐型；在CO2中C的孤電子對數(shù)為(422)/20，沒有孤電子對，只有2對鍵電子對，故CO2分子為直線形?！敬鸢浮緼8.(2016淮安高二檢測)用價層電子對互斥理論預測H2S和BF3的立體構型，兩個結(jié)論都正確的是()A.直線形；三角錐型 .B.V形；三角錐型C.直線形；平面三角形 .D.V形；平面三角形【解析】H2S與H2O類似，中心原子S上有2對孤電子對，為了減小孤電子對的排斥作用，只能將H和孤電子對相間排列，H2S分子構型呈V形；BF3分子的中心原子B上無孤電子對，當分子構型呈平面三角形時，成鍵電子對之間的斥力最小，分子最穩(wěn)定?！敬鸢浮緿9.若ABn的中心原子A上沒有孤電子對，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的是()A.若n2，則分子的立體構型為V形B.若n3，則分子的立體構型為三角錐型C.若n4，則分子的立體構型為正四面體型D.以上說法都不正確【解析】若中心原子A上沒有用于成鍵的孤電子對，則根據(jù)斥力最小的原則，當n2時，分子結(jié)構為直線形；n3時，分子結(jié)構為平面三角形；n4時，分子結(jié)構為正四面體型。這樣排列的結(jié)果是：周圍成鍵的原子與原子之間、未成鍵的電子與未成鍵電子之間、成鍵原子與未成鍵電子之間距離最大，排斥力最小?！敬鸢浮緾10.指出下列分子中帶*號的原子采用的雜化方式：(1)HO2_(3)*CO2_(4)CHCH2OH_(5)CHCHCH2_(6)CH3CH2*CCH_【解析】(1)H2O2中每個氧原子上有2對孤電子對，每個氧原子結(jié)合2個原子，故雜化軌道數(shù)224，采用sp3雜化。(2)在中，碳原子無孤電子對，碳原子結(jié)合3個原子，故雜化軌道數(shù)033，采用sp2雜化。(3)在CO2中，碳原子無孤電子對，碳原子結(jié)合2個原子，故雜化軌道數(shù)022，采用sp雜化。(4)CH3CH2OH中CH2OH的C形成4個鍵，采用sp3雜化。(5)CH3CHCH2中CH的C形成3個鍵，采用sp2雜化。(6)CH3CH2CCH中C的C形成2個鍵，采用sp雜化?！敬鸢浮?1)sp3(2)sp2(3)sp(4)sp3(5)sp2(6)sp11.根據(jù)理論預測下列分子或離子的空間構型。CO2COPOSO雜化類型空間構型鍵角【解析】CO2：中心碳原子的價電子對數(shù)為2，采用sp雜化，直線形構型。CO：中心碳原子的價電子對數(shù)為3，采用sp2雜化，無孤電子對，平面三角形構型。PO：中心P原子的價電子對數(shù)為4，采用sp3雜化，呈正四面體構型。SO：中心S原子的價電子對數(shù)為4，采用sp3雜化，呈正四面體構型?！敬鸢浮緾O2COPOSO雜化方式spsp2sp3sp3空間構型直線形平面三角形正四面體型正四面體型鍵角180120109.5109.512.(2016南京高二質(zhì)檢)(1)CNS、NO具有相同的通式：AX2，它們的價電子總數(shù)都是16，因此它們的結(jié)構與由第二周期兩元素組成的_分子的結(jié)構相同，微粒呈_形，NO的中心原子的價電子數(shù)為_。(2)CO、NO等微粒具有相同的通式：_，它們的價電子總數(shù)都是_，因此它們與由A族兩元素組成的_分子的結(jié)構相同，呈_形，CO中心原子的價層電子對數(shù)為_?！窘馕觥炕榈入娮芋w應該滿足的條件：在微粒的組成上，微粒所含原子數(shù)目相同；在微粒的構成上，微粒所含價電子數(shù)目相同；在微粒的結(jié)構上，微粒中原子的空間排列方式相同。(1)中CNS、NO的原子個數(shù)都為3，N、S的價電子數(shù)與O原子相同，均為6，N與C原子的價電子數(shù)相同，均為4，兩者的價電子總數(shù)與CO2相同，都是16，所以CNS、NO與CO2為等電子體。(2)中CO、NO的原子個數(shù)都為4，C2、N的價電子數(shù)與S原子相同，均為6，所以CO、NO與SO3為等電子體?！敬鸢浮?1)CO2直線4(2)AX324SO3平面三角3能力提升13.下列關于等電子體的說法中，正確的是()A.N2與CO不屬于等電子體，故它們的熔、沸點、溶解度相差較大B.PO與SO不屬于等電子體，故結(jié)構不相似C.NO與O3屬于等電子體，故NO為O2的同素異形體D.苯與硼氮苯(如圖)屬于等電子體，故硼氮苯中含有大鍵，且形成大鍵的電子都由N原子提供【解析】選項A、B中的CO和N2、PO與SO均屬于等電子體。選項C中NO與O3屬于等電子體，但NO與O2不是同素異形體?！敬鸢浮緿14.(1)氣態(tài)SeO3分子的立體構型為_，SO離子的立體構型為_。(2)SO的立體構型為_。(3)BF的立體構型為_。(4)H可與H2O形成H3O，H3O中O原子采用_雜化。H3O中HOH鍵角比H2O中HOH鍵角大，原因為_?！窘馕觥?1)SeO3分子中鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，故其為平面三角形；SO離子鍵數(shù)為3，孤電子對數(shù)(6232)1，故其為三角錐型。(2)SO離子中鍵數(shù)為4，孤電子對數(shù)(6242)0，故其為正四面體。(3)BF離子中有4個 鍵，孤電子對數(shù)(3141)0，故其為正四面體。(4)H2O、H3O中的O原子均采取sp3雜化，孤電子對對成鍵電子對具有排斥作用，而孤電子對數(shù)多的H2O中排斥力大，鍵角小。【答案】(1)平面三角形三角錐型(2)正四面體(3)正四面體(4)sp3H2O中O原子上有2對孤電子對，H3O中O原子上只有1對孤電子對，排斥力較小15.CrO3、NaBH4常用于醛、酮與醇的相互轉(zhuǎn)化，由硼酸H3BO3或B(OH)3可以合成NaBH4。(1)寫出Cr元素原子在基態(tài)時的核外電子排布式：_。(2)硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能電離出H，而是它加合了一個OH，這種電離方式可表示為：B(OH)3H2OH_(用結(jié)構式表示，如有配位鍵，請用“”表示)；在其電離產(chǎn)生的陰離子中B原子的雜化方式為_。(3)與BH互為等電子體的一種陽離子是_，BH離子的空間構型為 _。(4)硼酸是一種片層狀結(jié)構白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如下圖)。下列有關說法正確的是_。H3BO3的層狀結(jié)構A.硼酸晶體屬于原子晶體B.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關C.分子中硼原子最外層為8e穩(wěn)定結(jié)構D.含1 mol H3BO3的晶體中有3 mol氫鍵【解析】(1)Cr為24號元素，注意3d軌道應為半充滿的特殊性。(2)硼酸結(jié)合水電離出的OH，使溶液呈酸性；由于與3個OH結(jié)合后，B周圍只有6個成鍵電子，所以再加合一個OH后，O與B之間形成配位鍵，B相當于形成四個共價鍵，且沒有孤電子對，故B應為sp3雜化。(3)等電子體必須符合原子數(shù)目及最外層電子數(shù)相等的條件；NH類似于BH，也為sp3雜化，為正四面體型結(jié)構。(4)硼酸中存在氫鍵，故為分子晶體，A項錯；穩(wěn)定性與鍵能有關，氫鍵只影響熔沸點、溶解性等，B項錯；B原子最外層只有6個電子，C項錯；每個硼酸分子占有的氫鍵為61/23個，D項正確。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1(2) sp3(3)NH正四面體(4)D