20182019學年高中化學 課時跟蹤檢測六價層電子對互斥理論含解析新人教版選修3

課時跟蹤檢測（六）價層電子對互斥理論1．下列分子中，所有原子均處于同一平面上的是()A．CH2O B．P4C．CF4 D．NCl3解析：選AP4為空心正四面體形，CF4為正四面體形，NCl3為三角錐形，只有A項的所有原子在同一平面上。2．下列分子或離子中，不含有孤電子對的是()A．H2OB．H3O＋C．NH3D．NH解析：選DH2O有2對孤電子對，H3O＋和NH3有1對孤電子對，NH沒有孤電子對。3．下列分子的空間構型是正四面體形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③ B．①③④C．②④⑤ D．①③⑤解析：選BC與Si價層電子都是ns2np2結構，在CH4、CF4、SiH4分子中，C、Si原子參與成鍵時都是形成了四個共價單鍵，故它們的空間構型都是正四面體形。而NH3、CO2、C2H4分子的空間構型分別是三角錐形、直線形、平面形。4．用VSEPR模型預測下列分子構型與H2O相似，都為V形的是()①OF2②BeCl2③SO2④CO2A．①②B．②③C．①③D．②④解析：選COF2中價層電子對數(shù)為2＋(6－2×1)＝4，其VSEPR模型為四面體形，因含2對孤電子對，故分子構型為V形；SO2價層電子對數(shù)為2＋(6－2×2)＝3，其VSEPR為平面三角形，含有一對孤電子對，分子構型為V形；BeCl2、CO2中，中心原子價電子全部成鍵，是直線形。5．用價層電子對互斥理論判斷NO的立體構型()A．正四面體 B．V形C．三角錐形 D．平面三角形解析：選DNO中，中心原子N上的價層電子對數(shù)為×(5＋1)＝3，VSEPR模型為平面三角形，又因為其孤電子對數(shù)為0，即價層電子對全部用于形成σ鍵，故NO為平面三角形。6．下列分子中，價層電子對互斥模型與分子的立體結構模型相同的是()①CH2O②CO2③NCl3④H2SA．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選A兩種模型相同，說明中心原子的價電子均參與成鍵，無孤電子對存在。7．用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體構型，其中不正確的是()A．NH為正四面體形 B．CS2為直線形C．HCN為折線形(V形) D．PCl3為三角錐形解析：選CNH、CS2、HCN、PCl3結構中價層電子對數(shù)分別為4對、2對、2對、4對，VSEPR模型分別為正四面體形、直線形、直線形、四面體形，其中前三者中心原子均參與成鍵，立體構型就是VSEPR模型，PCl3分子中有1對孤電子對，所以立體構型為三角錐形。8．在以下的分子或離子中，其空間結構不是三角錐形的是()A．NF3 B．CHC．BCl3 D．H3O＋解析：選C根據(jù)價電子對互斥理論，B原子與Cl原子形成三對價電子對，故應是平面三角形結構；其他中心原子均有4對共用價電子對，故應是四面體結構，又由于均含有1對未成鍵電子對，故均為三角錐形結構。9．用價層電子對互斥理論推測下列分子(或離子)的空間構型：(1)H2S(2)NH(3)CHCl3(4)SiF4解析：根據(jù)原子的最外層電子的排布，可以判斷出本題分子的中心原子含有的孤對電子對數(shù)和結合的原子數(shù)為：化學式 H2S NH CHCl3 SiF4中心原子含有孤對電子對數(shù) 2 2 0 0中心原子結合的原子數(shù) 2 2 4 4根據(jù)上述的數(shù)據(jù)不難判斷出各種分子的空間構型。答案：(1)H2S為V形(2)NH為V形(3)CHCl3為四面體形(4)SiF4為正四面體形10．有下列分子或離子：①CS2，②PCl3，③H2S，④CH2O，⑤H3O＋，⑥NH，⑦BF3，⑧SO2。粒子的立體構型為直線形的有________；粒子的立體構型為V形的有______；粒子的立體構型為平面三角形的有______；粒子的立體構型為三角錐形的有______；粒子的立體構型為正四面體形的有________。解析：中心原子上孤電子對數(shù)及粒子的立體構型如下表。ABn 中心原子孤電子對數(shù) 分子或離子 分子或離子的立體構型AB2 0 CS2 直線形AB3 CH2O、BF3 平面三角形AB4 NH 正四面體AB2 1 SO2 V形AB3 PCl3、H3O＋ 三角錐形AB2 2 H2S V形答案：①③⑧④⑦②⑤⑥1．用價層電子對互斥模型預測下列微粒的立體結構是直線形的是()A．PCl3 B．SO3C．CF4 D．CS2解析：選DPCl3有孤對電子，是三角錐形，SO3無孤對電子，是平面三角形，CS2無孤對電子，是直線形，CF4無孤對電子，是正四面體形。2．多核離子所帶電荷可以認為是中心原子得到或失去電子導致，根據(jù)VSEPR模型，下列離子中所有原子都在同一平面的一組是()A．NO和NH B．H3O＋和ClOC．NO和CH D．PO和SO解析：選ANO、NH中N原子的價層電子對數(shù)分別為3、4，VSEPR為平面形、正四面體形，而NO中有一對孤電子對，NH有兩對孤電子對，兩分子都是V形，原子都在同一平面內(nèi)，A項正確；H3O＋中的原子價層電子對數(shù)為4，有一對孤電子對，故H3O＋為三角錐形，ClO價層電子對數(shù)為4，有一對孤電子對，為三角錐形，B錯誤；NO中N原子的價層電子對數(shù)為3，沒有孤電子對，為平面三角形，CH中C原子的價層電子對數(shù)為4，有一對孤電子對，CH為三角錐形，C錯誤；PO、SO中心原子價層電子對數(shù)均為4，都沒有孤電子對，均為正四面體形，D錯誤。3．下列分子和離子中，中心原子價層電子對的幾何構型為四面體且分子或離子的立體構型為三角錐形的是()①NH②PH3③H3O＋④SOA．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選B所給分子中中心原子價層電子對數(shù)，①4＋(5－1－4×1)＝4；②3＋(5－3×1)＝4；③3＋(6－1－3×1)＝4；④4＋(6＋2－4×2)＝4，所以價層電子對的幾何構型均為四面體，若分子或離子構型為三角錐形，則中心原子需結合三個原子，即存在一個孤電子對，②、③項符合。4．以下分子或離子的結構為正四面體且鍵與鍵夾角為109°28′的是()①CH4②SiCl4③CH3Cl④P4⑤SOA．①②④ B．①②③④⑤C．①② D．①②⑤解析：選D在CH4和SiCl4中，中心原子價層電子對數(shù)均為4，且沒有孤電子對，4個氫原子在空間呈正四面體形排列，且鍵角為109°28′；CH3Cl可看成CH4中一個氫原子被一個氯原子替換，由于氫原子與氯原子間的排斥作用力不同且氫原子與氯原子半徑不同，故CH3Cl的立體構型不是正四面體；P4是正四面體結構，但鍵角為60°；SO中，S原子價層電子對數(shù)為4，沒有孤電子對，SO為正四面體形，鍵角為109°28′。5．下列對應關系不正確的是()選項 A B C D中心原子所在族 ⅣA ⅤA ⅣA ⅥA分子通式 AB4 AB3 AB2 AB2立體構型 正四面體形 平面三角形 直線形 V形解析：選B當中心原子在ⅤA族，AB3分子應是三角錐形；當中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面體形，AB2分子是直線形；當中心原子在ⅥA族，AB2是V形。6．用價層電子對互斥理論預測H2S和BF3的立體結構，兩個結論都正確的是()A．直線形；三角錐形 B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形解析：選D在H2S分子中，其中心原子S價層電子對數(shù)為4，其VSEPR模型為正四面體形，S與H成鍵后，還有兩對孤電子對，因此H2S為V形結構；在BF3分子中，其中心原子B價層電子對為3，其VSEPR模型為平面三角形，B上無孤電子對，因此BF3為平面三角形。7．若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，下列說法正確的是()A．若n＝2，則分子的立體結構為V形B．若n＝3，則分子的立體結構為三角錐形C．若n＝4，則分子的立體結構為正四面體形D．以上說法都不正確解析：選C若中心原子A上沒有未用于成鍵的孤電子對，則根據(jù)斥力最小的原則，當n＝2時，分子的立體結構為直線形；當n＝3時，分子的立體結構為平面三角形，當n＝4時，分子的立體結構為正四面體形。8．(1)利用VSEPR推斷分子或離子的立體構型。ClO：__________________；CS2：________________；AlBr3(共價分子)：__________________。(2)有兩種活性反應中間體粒子，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的化學式：____________________________(3)按要求寫出第二周期非金屬元素的原子構成的中性分子的化學式。平面形分子________，三角錐形分子________，四面體形分子________。解析：ClO是AB4型，成鍵電子對是4，為四面體形。CS2是AB2型，成鍵電子對是2，是直線形。AlBr3是AB3型，成鍵電子對是3，是平面三角形。AB3型，中心原子無孤電子對的呈平面三角形，有一對孤電子對的呈三角錐形，所以分別是CH、CH。第二周期非金屬元素構成的中性分子的化學式，呈三角錐形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面體形的是CF4。答案：(1)四面體形直線形平面三角形(2)CHCH(3)BF3NF3CF49．20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型)，用于預測簡單分子的立體結構。其要點可以概括為：Ⅰ.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n＋m)稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間。Ⅱ.分子的立體構型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對。Ⅲ.分子中價層電子對之間的斥力的主要順序為：ⅰ.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ.X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；ⅳ.其他。請仔細閱讀上述材料，回答下列問題：(1)由AXnEm的VSEPR理想模型填寫下表：n＋m 2 ①________VSEPR理想模型 ②________ 正四面體價層電子對之間 的理想鍵角 ③________ 109.5°(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因：________________________________________________________________________。(3)H2O分子的立體構型為_____________________________________________，請你預測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因________________________________________________________________________。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S===O之間以雙鍵結合，S—Cl、S—F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的立體構型：____________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。解析：(2)CO2中C的價層電子對數(shù)2＋(4－2×2)＝2，由VSEPR模型知，兩對電子對應盡量遠離，故為直線形結構，即CO2分子為直線形分子。(3)H2O分子中中心O原子的價層電子對數(shù)為2＋(6－2×1)＝4，價層電子對共有4對，分占不同的位置。它們同樣要盡量遠離，故它的構型為四面體形(含兩個未成鍵電子對)，故H2O為V形結構。(4)中心原子S原子的價層電子對數(shù)為4＋(6－2×2－2×1)＝4,4對價層電子對，它們應盡量遠離，故為四面體結構，由于周圍原子的半徑不同，故它們的構型為變形的