化学人教版选修3课时作业2-2-1价层电子对互斥理论

课时作业7价层电子对互斥理论时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列有关描述正确的是(C)A．NOeq\o\al(－,3)为V形微粒B．ClOeq\o\al(－,3)的立体构型为平面三角形C．NOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立体构型均为平面三角形D．ClOeq\o\al(－,3)的VSEPR模型、立体构型相同解析：NOeq\o\al(－,3)中N原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(5－2×3＋1)＝3，没有孤电子对，故A项错误，C项正确；ClOeq\o\al(－,3)中氯原子的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(7－3×2＋1)＝4，有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形而立体构型为三角锥形，B、D项错误。2．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是(C)A．NHeq\o\al(＋,4)为正四面体形 B．CS2为直线形C．HCN为V形 D．PCl3为三角锥形解析：NHeq\o\al(＋,4)、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键，没有孤电子对，所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形；PCl3中心P原子上有一对孤电子对，未用于形成共价键，其空间构型为三角锥形。3．下列分子中键角最大的是(B)A．H2O B．CO2C．BF3 D．CH4解析：四个选项中键角最大的为直线形的CO2分子，键角为180°，其次为平面三角形分子BF3，键角为120°，再次为正四面体形分子CH4，键角为109°28′，最小的是V形分子H2O，由于水分子中存在2对孤电子对，其对成键电子对的排斥作用较强，键角被压缩到104.5°。4．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(C)A．分子中有σ键也有π键B．所有原子在同一平面内C．CF4与CH4都是正四面体结构D．0.1molSF5—CF3分子中电子数为8mol解析：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；C项，正确；D项，一个分子中有94个电子，错误。5．下列说法中正确的是(C)A．BF3分子中各原子都满足8电子稳定结构B．PH3和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C．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D．NHeq\o\al(＋,4)的电子式为，离子是平面正方形结构解析：BF3分子中，B位于第ⅢA族，则3＋3＝6，所以不满足8电子稳定结构，故A项错误；PH3和NH3的结构相似，为三角锥形，故B项错误；C项正确；NHeq\o\al(＋,4)和甲烷分子结构相似，都是正四面体结构，故D项错误。6．下列分子或离子中，中心原子未用来成键的电子对最多的是(C)A．NHeq\o\al(＋,4) B．NH3C．H2O D．BCl3解析：NHeq\o\al(＋,4)中各原子的最外层电子全部参与成键，NH3中N原子上有一对电子对未参与成键，H2O中O原子上有2对电子对未参与成键，BCl3的中心原子为B，其最外层电子全部参与成键。7．下列分子的空间构型是正四面体形的是(B)①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A．①②③ B．①③④C．①③⑤ D．②④⑤解析：CH4、CF4、SiH4分子的空间构型都是正四面体形，而NH3是三角锥形，CO2是直线形，C2H4是平面形分子。8．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是(B)A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl解析：NH4Cl中存在离子键，其余分子内均为共价键，CO2为直线形，SO3、BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，CH4和SiH4为正四面体形。9．下列有关NH3和BF3的说法正确的是(B)A．NH3和BF3的立体构型都是三角锥形B．NH3中N原子上有1对孤电子对，BF3中B原子上无孤电子对C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构D．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4解析：A项，BF3的立体构型为平面三角形，错误；B项，NH3中N原子上的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(5－3×1)＝1，BF3中B原子上的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(3－3×1)＝0，正确；C项，NH3·BF3中氢原子形成2电子稳定结构，错误；D项，BF3中B原子的价层电子对数为3＋0＝3，错误。10．下列对应关系不正确的是(B)解析：当中心原子在ⅤA族，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面体形，AB2分子是直线形。当中心原子在ⅥA族，AB2分子是V形。11．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型，其中正确的是(D)A．H2O与BeCl2为V形B．CS2与SO2为直线形C．BF3与PCl3为三角锥形D．SO3与COeq\o\al(2－,3)为平面三角形解析：H2O为V形，而BeCl2为直线形，A项错误；CS2为直线形，而SO2为V形，B项错误；BF3为平面三角形，PCl3为三角锥形，C项错误；SO3与COeq\o\al(2－,3)为平面三角形，D项正确。12．对CO2和SO2的说法正确的是(C)A．都是AB2型，所以都是直线形B．C原子和S原子上都没有孤对电子C．CO2是直线形结构，SO2是V形结构D．都含有极性共价键和非极性共价键解析：C原子没有孤对电子，S原子上有孤对电子；它们含有的化学键都是极性键。二、填空题(共52分)13．(25分)20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥理论(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子立体构型。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：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。请仔细阅读上述内容，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。(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：CO2属于AX2E0型分子，n＋m＝2，故为直线形。(3)H2O分子的立体构型为V形，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：水分子属于AX2E2型分子，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的键角均为109°28′。根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′。(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分子的空间构型：四面体形，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl>(填“<”“>”或“＝”)SO2F2解析：VSEPR模型的判断方法：在分子中，当n＋m＝2且不存在孤电子对时为直线形分子；当n＋m＝3时，如果没有孤电子对时为平面三角形，如果有孤电子对时为V形；当n＋m＝4时，如果没有孤电子对时为正四面体形，如果有两对孤电子对时为V形。水分子中n＋m＝4，且有两对孤电子对，所以是V形结构，又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以其键角小于109°28′。SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时n＋m14．(13分)已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。试回答下列问题：(1)写出A元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为O>S>C(写元素符号)。(3)E与C以11形成的物质的电子式为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)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为正三角形。(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是He(填元素符号)。解析：A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为Fe元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为C元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为O元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为S元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”可推出，E为Na元素。(1)A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分别对应的是C、O、S元素，它们的电负性由大到小的顺序为O>S>C。(3)E与C以11形成的物质是Na2O2。(4)根据VSEPR理论eq\f(6,2)＝3，故SO3的空间立体结构为正三角形。(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。15．(14分)短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题：(1)Z的氢化物的结构式为H—Cl，HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为2＋eq\f(1,2)×(6－1×1－1×1)，该分子的立体构型为V形。(2)Y的价层电子排布式为3s23p4，Y的最高价氧化物的VSEPR模型为平面三角形。(3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是SiCl4，该分子中的键角是109°28′。(4)D、E的最简单氢化物的分子空间构型分别是正四面体形与三角锥形，这是因为c(填序号)。a．两种分子的中心原子的价层电子对数不同b．D、E的非金属性不同c．E