高考化学湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 05 课后素养评价（五）

知识点1形形色色的分子1．波谱分析是近代发展起来的测定有机物结构的物理方法。下列说法错误的是()A．质谱图中的最高峰对应的横坐标就是有机物分子的相对分子质量B．由红外光谱可获得有机物分子中官能团的信息C．通过核磁共振氢谱可区分2－丁炔和1，3－丁二烯D．紫外和可见光谱(UV)也是常用的测定分子结构的方法A解析：一般质谱图中最右边最大的数字为该有机物的相对分子质量，不能由质谱图中的最高峰对应的横坐标判断相对分子质量，故A错误；红外光谱图常用来测定有机物分子中含有的化学键或官能团，故B正确；2－丁炔、1，3－丁二烯中不同化学环境的氢原子种类分别为1、2，则核磁共振氢谱可区分，故C正确；紫外和可见光谱(UV)也是常用的测定分子结构的方法，故D正确。2．下列粒子的空间结构为正四面体形的是()A．COeq\o\al(2-,3) B．PCl3C．CH3Cl D．SiCl4D解析：A项中COeq\o\al(2-,3)中心原子上的价层电子对数为3，孤电子对数为0，故其空间结构为平面三角；B项中PCl3中心原子上的价层电子对数为4，孤电子对数为1，故其空间结构为三角锥形；C项中CH3Cl中心原子上的价层电子对数为4，孤电子对数为0，故其空间结构为四面体形，但不是正四面体形；D项中SiCl4中心原子上的价层电子对数为4，孤电子对数为0，故其空间结构为正四面体形。知识点2分子中价层电子对数的确定方法3．下列分子中心原子的价层电子对数是3的是()A．H2O B．BF3C．CH4 D．NH3B解析：H2O中O的价层电子对数＝2＋eq\f(1,2)×(6－2×1)＝4。BF3中B的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3。CH4中C的价层电子对数＝4＋eq\f(1,2)×(4－4×1)＝4。NH3中N的价层电子对数＝3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4。4．(1)计算下列粒子中加“·”原子的孤电子对数。①H2S__________；②PCl5__________；③BF3__________；④NH3__________。(2)计算下列分子中加“·”原子的价层电子对数。①CCl4__________；②BeCl2__________；③BCl3__________；④PCl3__________。解析：(1)根据中心原子的孤电子对数＝eq\f(1,2)×(a－xb)可推出：①H2S中的S原子的孤电子对数为eq\f(1,2)×(6－2×1)＝2；②PCl5中的P原子的孤电子对数为eq\f(1,2)×(5－5×1)＝0；③BF3中的B原子的孤电子对数为eq\f(1,2)×(3－3×1)＝0；④NH3中的N原子的孤电子对数为eq\f(1,2)×(5－3×1)＝1。(2)根据价层电子对数＝中心原子的σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数，可推出：①CCl4中C原子的价层电子对数为4＋eq\f(1,2)×(4－4×1)＝4；②BeCl2中Be原子的价层电子对数为2＋eq\f(1,2)×(2－2×1)＝2；③BCl3中B原子的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3；④PCl3中P原子的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4。答案：(1)①2②0③0④1(2)①4②2③3④4知识点3价层电子对互斥模型5．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的说法不正确的是()A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构B．VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定D解析：VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子对，A正确；VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误。6．下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为角形的是()A．SO2B．SOeq\o\al(2-,4)C．H3O＋D．OF2D解析：SO2中S原子价层电子对数为2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，其空间结构为角形，A不符合题意；SOeq\o\al(2-,4)中S原子价层电子对数为4＋eq\f(6＋2－4×2,2)＝4，无孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为正四面体形，B不符合题意；H3O＋中O原子价层电子对数为3＋eq\f(6－1－3×1,2)＝4，有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为三角锥形，C不符合题意；OF2中O原子价层电子对数为2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体，其空间结构为角形，D符合题意。7．用价层电子对互斥模型(VSEPR)判断下列分子或离子的空间结构。分子或离子BeCl2XeF4SOeq\o\al(2-,4)空间结构________________________分子或离子CH2Cl2NHeq\o\al(＋,4)ClOeq\o\al(－,4)空间结构________________________解析：BeCl2中，中心原子Be的价层电子对数＝2＋eq\f(2－2×1,2)＝2，无孤电子对，分子空间结构为直线形；XeF4中，中心原子Xe的价层电子对数＝4＋eq\f(8－4×1,2)＝6，成键电子对数＝4，孤电子对数＝2，VSEPR模型为八面体，其中处于对位两个顶点被孤电子对占据，实际分子空间结构为正方形；SOeq\o\al(2-,4)中，中心原子S的价层电子对数＝4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4，无孤电子对，分子空间结构为正四面体形；CH2Cl2可以看作甲烷分子中的两个氢原子被氯原子取代后的产物，甲烷为正四面体结构，则CH2Cl2为四面体结构；NHeq\o\al(＋,4)中，中心原子N的价层电子对数＝4＋eq\f(5－1－1×4,2)＝4，无孤电子对，分子空间结构为正四面体形；ClOeq\o\al(－,4)中，中心原子Cl的价层电子对数＝4＋eq\f(7＋1－2×4,2)＝4，无孤电子对，分子空间结构为正四面体形。答案：直线形正方形正四面体形四面体形正四面体形正四面体形8．VSEPR模型中，电子对斥力大小顺序可认为：孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，当电子对之间的夹角大于90°时，斥力可忽略。PCl5是典型的三角双锥分子，两个编号为①的Cl和P在同一条直线上，三个编号为②的Cl构成平面正三角形，如图所示。SF4和BrF3价层电子对数也都是5，但它们分别有1个和2个孤电子对，则它们的孤对电子分别占据什么位置时(以下图为参照)，价层电子对间斥力最小()选项ABCDSF4①①②②BrF3①②②①②②D解析：若SF4的孤电子对在①位置，孤对电子与成键电子对夹角为90°的有3组，BrF3有2个孤电子对，若均在①上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的有6组；若SF4的孤电子对在②上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的有两组，BrF3的2个孤电子对均在②上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的为4组，此时价层电子对之间斥力最小；D符合题意。9．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是()A．SO2、CS2、HI都是直线形分子B．BF3、SnBr2键角都是120°C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子C解析：SO2的中心原子S中含有1个孤电子对，SO2不是直线形分子，是角形分子，A错误；BF3为平面三角形结构，键角为120°，SnBr2的中心原子Sn有1个孤电子对，SnBr2为角形结构，键角略小于120°，B错误；COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子，C正确；PCl3、NH3是三角锥形分子，PCl5是三角双锥形分子，D错误。10．(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为________。(2)二氧化碳(CO2)分子中，两个C=O的夹角是180°，说明CO2分子的空间结构为________。(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体形结构的是________(填字母)。a．两个键之间的夹角为109°28′b．C—H为极性共价键c．4个C—H的键能、键长都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)解析：(1)、(2)中可由键角直接判断分子的空间结构。(3)五原子分子CH4可能有平面四边形和正四面体形两种空间结构，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前者，则键角为90°，CH2Cl2有两种：HCClHCl和ClCHHCl；若为后者，则键角为109°28′，CH2Cl2只有一种。答案：(1)角形(2)直线形(3)ad11．(挑战创新题)磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。请回答下列问题：(1)酸性关系：H3PO4________(填“＞”“＜”或“＝”)H2SO4，利用元素周期律解释该酸性关系是：P和S原子的能层数相同，__________________。(2)P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。①电负性：磷________(填“＞”“＜”或“＝”)硫。②1molP4S3分子中孤电子对的数目为________。(NA表示阿伏加德罗常数的值)③∠S－P－S________(填“＞”“＜”或“＝”)109°28′。(3)在BF3分子中，F—B—F的键角为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的空间结构为________。解析：(1)硫原子的最外层电子数比磷原子多，原子半径更小，更容易获得电子，非金属性比磷强，最高价氧化物对应的水化物酸性更强，故酸性关系：H3PO4＜H2SO4。(2)①同周期元素的电负性从左往右逐渐增强，故电负性：磷＜硫；②从P4S3分子结构图中得知，每个S有2个孤电子对，每个P有1个孤电子对，则1molP4S3分子中孤电子对的数目为10NA；③从P4S3分子结构图中得知，P有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间