高中化學人教版物質結構與性質第二章分子結構與性質 課時作業(yè)8

課時作業(yè)8價層電子對互斥理論eq\o(\s\up7(時間：45分鐘滿分：100分),\s\do5())一、選擇題(共48分)1．(雙選題)能說明CH4分子的5個原子不在同一平面而為正四面體結構的是()A．兩個鍵之間的夾角為109°28′B．C—H鍵為極性共價鍵C．4個C—H鍵的鍵能、鍵長相同D．二氯甲烷沒有同分異構體解析：CH4分子的空間結構由兩個鍵之間的夾角決定，只有正四面體結構中，鍵角才為109°28′。分子的空間構型與共價鍵的極性無關。同樣二氯甲烷沒有同分異構體也說明了CH4分子為正四面體結構，如果為平面結構，則二氯甲烷就存在兩種構型。C項中因為同為C—H鍵，不論分子構型如何，它們的鍵能、鍵長都相等。答案：AD2．用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體結構，其中不正確的是()A．NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形B．CS2為直線形C．HCN為V形D．PCl3為三角錐形解析：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，沒有孤電子對，所以其構型分別為正四面體形、直線形、直線形；PCl3中心P原子上有一對孤電子對，未用于形成共價鍵，其空間構型為三角錐形。答案：C3．用價層電子對互斥理論判斷SO3的分子構型為()A．正四面體形 B．V形C．三角錐形 D．平面三角形解析：本題考查用價層電子對互斥模型判斷分子的構型，SO3中S原子的價電子全部用于形成共價鍵，S原子周圍有3個氧原子，應屬于平面三角形。答案：D4．據(jù)報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3，雖然其數(shù)量有限，但它是已知氣體中吸熱最高的氣體。關于SF5—CF3的說法正確的是()A．分子中有σ鍵也有π鍵B．所有原子在同一平面內C．CF4與CH4都是正四面體結構D．molSF5—CF3分子中電子數(shù)為8mol解析：A項，分子中都是σ鍵，無π鍵，錯誤；B項，碳原子與其相連的四個原子形成四面體結構，不可能所有原子共平面；C項，正確；D項，一個分子中有94個電子，錯誤。答案：C5．由VSEPR理論推斷下列微粒呈正四面體形的是()A．SO2 B．O3C．NOeq\o\al(－,3) D．SOeq\o\al(2－,4)解析：符合題意的微粒應滿足AB4型結構，中心原子無孤電子對，其空間構型為正四面體形。答案：D6．下列分子或離子中，中心原子未用來成鍵的電子對最多的是()A．NHeq\o\al(＋,4) B．NH3C．H2O D．BCl3解析：NHeq\o\al(＋,4)中各原子的最外層電子全部參與成鍵，NH3中N原子上有一對電子對未參與成鍵，H2O中O原子上有2對電子對未參與成鍵，BCl3的中心原子為B，其最外層電子全部參與成鍵。答案：C7．下列分子的空間構型是正四面體形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③ B．①③④C．①③⑤ D．②④⑤解析：CH4、CF4、SiH4分子的空間構型都是正四面體形，而NH3是三角錐形，CO2是直線形，C2H4是平面形分子。答案：B8．下列物質中，化學鍵類型和分子空間構型皆相同的是()A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl解析：NH4Cl中存在離子鍵，其余分子內均為共價鍵，CO2為直線形，SO3、BF3為平面三角形，PH3為三角錐形，CH4和SiH4為正四面體形。答案：B9．下列離子的VSEPR模型與離子的空間立體構型一致的是()A．SOeq\o\al(2－,3) B．ClOeq\o\al(－,4)C．NOeq\o\al(－,2) D．ClOeq\o\al(－,3)解析：當中心原子無孤電子對時，VSEPR模型與立體構型一致。A中SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(6＋2－3×2)＝1；B項中ClOeq\o\al(－,4)的中心原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(7＋1－4×2)＝0；C項NOeq\o\al(－,2)的中心原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(5＋1－2×2)＝1；D項ClOeq\o\al(－,3)中心原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(1,2)(7＋1－3×2)＝1。所以只有B符合題意。答案：B10．關于SO3的說法正確的是()A．結構與NH3相似B．結構與SO2相似C．結構與BF3相似D．結構與P4相似解析：根據(jù)價層電子對互斥理論可知，在SO3中，S原子沒有孤對電子，但與S原子相連的原子個數(shù)為3，因此SO3分子結構呈平面三角形。答案：C11．氯的含氧酸根離子有ClO－、ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,4)等，關于它們的說法中不正確的是()A．ClO－中Cl顯＋1價B．ClOeq\o\al(－,2)的空間構型為直線形C．ClOeq\o\al(－,3)的空間構型為三角錐形D．ClOeq\o\al(－,4)是SOeq\o\al(2－,4)的等電子體解析：ClOeq\o\al(－,2)空間構型為V型。答案：B12．對CO2和SO2的說法正確的是()A．都是AB2型，所以都是直線形B．C原子和S原子上都沒有孤對電子C．CO2是直線形結構，SO2是V形結構D．都含有極性共價鍵和非極性共價鍵解析：C原子沒有孤對電子，S原子上有孤對電子；它們含有的化學鍵都是極性鍵。答案：C二、填空題(共52分)13．(10分)(1)寫出具有10個電子，兩個或兩個以上原子核的離子的符號：________、________、________、________。(2)寫出具有18個電子的無機化合物的化學式：______、________、________、________。(3)在(1)(2)題涉及的粒子中，空間構型為正四面體的有________，為三角錐形的有________。解析：(1)第二周期元素的氫化物具有10個電子，其分子結合一個H＋或電離出一個H＋后，形成的陰陽離子所具有的電子數(shù)不變，離子符號為：NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、NHeq\o\al(－,2)、OH－，根據(jù)等電子原理導出：NHeq\o\al(＋,4)與CH4、H3O＋與NH3、NHeq\o\al(－,2)與H2O的空間構型分別相同，依次為正四面體形、三角錐形、V形結構。(2)第三周期元素的氫化物分子具有18個電子，第二周期元素形成R2Hx型的化合物，如C2H6、H2O2等，也具有18個電子。符合條件的分子有：H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。(3)由等電子原理分析，SiH4為正四面體構型，PH3為三角錐形。答案：(1)NHeq\o\al(＋,4)H3O＋NHeq\o\al(－,2)OH－(2)SiH4PH3H2SHCl(3)NHeq\o\al(＋,4)和SiH4H3O＋和PH314．(15分)填寫下表，并列出中心原子孤電子對數(shù)的表達式：解析：ABn型分子或離子中，σ鍵電子對數(shù)＝n(配位原子數(shù))，中心原子的孤電子對數(shù)按表達式進行計算。由價層電子對數(shù)和分子(或離子)類型判斷空間構型，即價層電子數(shù)為2，AB2型分子為直線形；價層電子對數(shù)為3，AB2型分子為V形，AB3型分子為平面三角形；價層電子對數(shù)為4，AB2型分子為V形，AB3型分子為三角錐形，AB4型分子為正四面體形。答案：15.(13分)已知A、B、C、D、E代表五種元素。A元素的三價離子3d能級處于半充滿；B元素原子的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的2倍；C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體；D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子；E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素。試回答下列問題：(1)寫出A元素基態(tài)原子的電子排布式______________。(2)B、C、D三種元素的電負性由大到小的順序為________(寫元素符號)。(3)E與C以11形成的物質的電子式為____________。(4)用VSEPR理論判斷DC3分子的空間立體結構為______________。(5)元素周期表中第一電離能最大的元素是________(填元素符號)。解析：A元素的三價離子3d能級處于半充滿，即為3d5，則它的原子價電子構型為3d64s2，故為Fe元素；由“B元素原子的最外層電子數(shù)是內層電子總數(shù)的2倍”推出，B為C元素；由“C的原子軌道中有2個未成對的電子，且與B可形成兩種常見的氣體”推出，C為O元素；由“D的原子序數(shù)小于A，D與C可形成DC2和DC3兩種分子，且DC2是極性分子，DC3是非極性分子”推出，D為S元素；由“E是短周期元素中除了稀有氣體外原子半徑最大的元素”可推出，E為Na元素。(1)A元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分別對應的是C、O、S元素，它們的電負性由大到小的順序為O>S>C。(3)E與C以11形成的物質是Na2O2。(4)根據(jù)VSEPR理論eq\f(6,2)＝3，故SO3的空間立體結構為正三角形。(5)在元素周期表中第一電離能最大的元素是He。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)O>S>C(3)Na＋[eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(×))]2－Na＋(4)正三角形(5)He16．(14分)a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素構成的微粒，它們都有10個電子，其結構特點如下表所示：粒子代碼abcdefg原子核數(shù)單核單核雙核多核單核多核多核電荷數(shù)(單位電荷)01＋1－02＋1＋0試寫出：(1)a粒子的原子結構示意圖________，b粒子的電子排布式______________。(2)b與e相應元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較為____________(用化學式表示)。(3)若d極易溶于水，在水溶液中的變化方程式為____________________________________，d分子的空間構型為____________，鍵角為________；若d為正四面體分子，其電子式為________。(4)c粒子是________，f粒子是________(用化學式表示)，由c、f生成g的離子方程式為________________________________________________________。解析：本題的綜合性很強。考查了元素周期表、物質結構、