高中化学选择性必修2 第2章 第2节（提能训练）

第二章第二节

课后-提能训练

-----------------------------------------▼-----------------------------------------

A组-基础达标

1.下列分子的空间结构与水分子相似的是（）

A.C02B.H2S

C.PChD.SiCL

【答案】B

【解析】H2s与H2O分子的空间结构相似，均为V脑分子；而CO?为直线形分子、PCb

为三角锥形分子、SiCL为正四面体形分子。

2.下列分子中键角最大的是（）

A.H20B.C02

C.CH2OD.NH3

【答案】B

【解析】H20分子为V形，键角为105°：CO?分子为直线形，键角为180°:CHQ分

子为平面三角形，键角约为120。：N&分子为三角锥■形，键角为107。。

3.用价层电子对互斥模型推测SO3的立体构型为（）

A.正四面体形B.V形

C.三角锥形D.平面三角形

【答案】D

【解析】SO3分子的中心原子s的价层电子对数=3+；（6—3X2）=3,故VSEPR模型

为平面三角形结构：由于S原子上没有孤也子对，故SO3分子为平面三角形结构。

4.根据价层电子对互斥模型，判断H3O+的空间结沟是（）

A.三角锥形B.正四面体形

C.平面正三角形D.变形四面体

【答案】A

【解析】HQ+中O原子价层电子对数=3+/6—1-3X］）=4,0原子上含有1对孤电

子对，根据价层电子对互斥模型，其立体构型为三角锥影。

5.用价层电子对互斥模型预测H2s和NO5的空间结构，两个结论都正确的是（）

A.直线形；三角锥形B.V形；三角锥形

C.直线形；平面三角形D.V形；平面三角形

【答案】D

【解析】H2s分子的中心原子上的孤电子对数=*6—2义1）=2,因其。键电子对数为2,

故分子为V形结构；NO]的中心原子上的孤电子对数=\（5+1—3X2）=O,因其。键电子对

数为3,则NO^的空间结构为平面三角形。

6.下列常见分子中G键、兀键判断正确的是（）

A.CN与N2结构相似，CH2=CHCN分子中。键与71键数目之比为1：I

B.CO与N?结构相似，C。分子中。键与7T键数目之比为2：1

C.1molC2H2分子中含有的兀键数目为2NA

D.已知反应N2O4⑴+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2。⑴，若该反应中有4molN—H键断裂，

则形成的7T键数目为6M

【答案】C

【解析】CH2cHCN分子中含有6个。键和3个兀键，所以其数目之比为2:1,A错误；

CO与N2结构相似，CO分子中。键与几键数目之比为1：2,B错误；ImolH—CC—H中

含有2/VA兀键，C正确；若该反应中有4moiN-H键断裂，则生成1.5mol氮气，形成兀

键的数目是3NA,D错误。

7.下列与CH3cH3分子中碳原子杂化类型相同的是（）

A.CO2B.NH3

C.C2H2D.CS2

【答案】B

8.下列推断不正确的是（）

A.BF3为平面三角形分子

II

[H：N：HP

B.NH；的电子式为ii

C.CH«分子中的4个C-H犍都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p。

键

D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4

个C—HG键

【答案】C

【解析】BF3分子的空间结构为平面三角形；NH；的空间结构为正四而体形，电子式为

II

[H：N：H]+

li;CH«中碳原子的1个2s轨道与3个2P轨道杂化形成4个sp3杂化轨道，4个

sp3杂化轨道分别与氢原子的1s轨道重叠，形成4个。键。

9.⑴利用VSEPR模型推断下列分子或离子的空间结构。

pot；

cs2；

A1BF共价分子）。

（2）有两种化学反应中的活性中间体粒子，这两种粒子中均含有1个碳原子和3个氢原

To请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：

（3）按要求写出第二周期非金属元素原子构成的中性分子的分子式。平面三角形分子：

，三角锥形分子：,正四面体形分子：。

【答案】（1）正四面体形直线形平面三角形

（2）CHjCHj

（3）BF3NF3CF4

B组-能力提升

10.在白磷分子（P。中，四个P原子分别处于正四面体的四个顶点上，结合有关P原子

的成键特点，下列有关白璘分子的说法正确的是（）

A.白磷分子中的键角为109。28'B.分子中共有4对共用电子对

C.白磷分子中的键角为60°D.分子中有6对孤电子对

【答案】C

【解析】根据共价键的方向性和饱和性，每个璘原子都以3个共价键与其他3个磷原子

结合，从而形成正四面体结构，所以键角为60。，分子中共有6个共价单键（即6对共用电子

对），4对孤电子对。

11.下列分子或离子的中心原子上带有一对孤电子对的是（）

①BeCk②CH」③N%@CH2O⑤SO?⑥H2s@COf⑧NH；

A.①②③©⑥⑦B.③⑦⑧

C.④⑥⑧D.③⑤

【答案】D

【解析】根据孤电子对数=N。一.必），可以计算出各微粒中心原子上的孤电子对数分别

为0、0、1、0、1、2、0、0,故含有一对孤电子对的是③

12.已知在CH4分子中C—H健间的键角为1（）9。28',NH3分子中N—H键间的键角

为107。，H2O分子中O—H键间的键角为105。，则下列说法正确的是（）

A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力

B.孤电子对与成键日子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对•间的斥力

C.孤电子对与成键日子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力

D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电了•对间的斥力和成键电子对与成键电子对

间的斥力之间的大小关系

【答案】A

【解析】孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，孤电

子对对成键电子对的排斥导致分子中的键角变小，A正确。

13.下列描述正确的是（）

A.CS2为V形分子

B.NCb分子的空间结构为平面三角形

C.SF6中有4对完全相同的成键电子对

D.SiE»和HzO分子中的中心原子均为3P3杂化

【答案】D

【解析】CS2与CO2分子的空间结构相似，均为直线形分子，A错误：NC13分子中氮原

子上有I对孤电子对，其空间结构为三角锥形，B错误；SF6中有6对完全相同的成键业子

对，C错误；SiF』和HzO分子中的中心原子含有的价层电子对数均是4,中心原子均为sp3

杂化，D正确。

14.下列说法正确的是（）

A.NCb分子呈平面三角形，这与氮原子采取sp?杂化密切相关

B.sp3杂化轨道是由中心原子的任意1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化

轨道

C.中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形

D.AB、型分子的空间结构必为平面三角形

【答案】C

【解析】NCB分子中的氮原子上的价层包子对数=。键也子对数+孤电子对数=3+

5

—广=4,因此NC13分子中直原子是sp3杂化，A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层

上的s轨道和3个p轨道“混杂”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp'杂化轨道，B

错误；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的4个杂化轨道空间结构为正四而体形，如

果这4个sp3杂化轨道都参与成键，则分子的空间结构为正四面体形，如甲烷分子，但如果

某些杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则所形成分子的空间结构会发生变化，如MH3、

P03分子是三角锥形，HzO分子是V形，C正确，D错误。

15.原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。

请回答下列问题：

（1）碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。

已知乙烯和苯分子都是平面结构。在乙烷、乙烯、乙块和苯四种分子中，碳原子采取卬杂

化的是（写结构简式，下同），采取sp2杂化的是,采取sp3杂化的

是。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方

式的碳原子：.

（2）已知H2O、N%、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH>NH3>H2O,可能的

原因是o

（3）由于阳离子所带电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时，阴离子的电子云会发生变

化，使离子键逐渐向共价健过渡。阳离子所带电荷数越多，阴离子半径越大时，甩子云变化

越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银（AgF、AgCKAgBr

和Ag【）在水中的溶解度由大到小的顺序为o

（）

【答案】⑴CHCHCH2cH2、0CH3cH3CH=C—1—CH：（其他合理答案均可）

（2）CH4分子中的C原子没有孤电子对，N%分子中N原子上有1对孤电子对，HQ分

子中0原子上有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，故键角依次减小

（3）AgF>AgCl>AgBr>AgI

【解析】（1）乙烷分子中的碳原子采取Sp3杂化，乙师、苯分子中的碳原子均采取Sp?杂

化，乙块分子中的碳原子采取sp杂化，同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子

中应该同时含有烷基（或环烷基）、碳碳双■键（或苯环）和碳碳三键。（2）H2。、NH3、CH4分子中

的0、N、C均采取sp3杂化，而0原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，

键角最小；N原子上有1对孤电子对，对成键电子对的排斥作用使键角缩小，但比水分子的

键角要大；C原子上无孤电子对，CHi分子中的键角最式。

阶段重点突破练

一、选择题：每小题只用一个选项符合题意。

1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是（）

A.杂化轨道全部参加形成化学键

B.sp3、sp\sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°

C.四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释

D.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变

答案A

解析杂化就道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个sp3

杂化就道，但是只有3个参与形成化学键，故A错误：sp\sp?、sp杂化轨道其空间结构分

别是正四面体形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为109。28'、120。、180°,故B

正确；四面体形、三角锥杉、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释，如甲烷、氮气分子、

水分子等分子的中心原子均属于sp3杂化，故C正确：杂化前后的*九道数不变，杂化后，各

个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故D正确。

2.下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是（）

A.两种分子的VSEPR模型相同

B.NE分子中N原子形成四个不等性杂化轨道，CM分子中C原子形成4个等性杂化轨道

C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构

不同

D.N%分子可以与H+结合生成NH；,这个过程N原子的杂化类型发生改变

答案D

解析氯气分子中鼠原子杂化轨道数为1+3=4,属于sp3杂化；甲烷分子中的碳原子杂化

轨道数为0+4=4,属于杂化，类型相同，A正确；N%分子中N原子有孤电子对，所

以氮原子杂化轨道数为1+3=4,形成四个不等性杂化轨道；甲烷分子中的碳原子无孤电子

对，杂化凯道数为0+4=4,形成4个等性杂化航道，B正确；NH?中N原子形成3个o键，

有一对未成键的孤电子对，杂化轨道数为4,采取sp3杂化，孤电子对对成键电子的排斥作

用较强，N—H之间的键角小于109°28',所以氯气分子空间结构是三角锥■形；（2山分子中

C原子采取sp'杂化，杂化航道全部用于成键，碳原子隹接4个相同的原子，C—H之间的

键角相等为109。28',故CH.i为正四面体形，C正确；NG分子可以与H*结合生成NH；,

这个过程N原子的杂化类型并未发生改变，仍是sp3杂化，正确选项D。

3.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3coOH

等。下列说法正确的是（）

A.H2O2分子中的O为sp2杂化

B.CO2分子中C原子为sp杂化

C.BFa分子中的B原子sp?杂化

D.CH3coOH分子中C原子均为sp?杂化

答案B

解析比。2分子中氧原子形成2个。键，含有2对孤电子对，采取sp3杂化，故A错误；

CO2分子中C原子形成2个。键，没有孤电子对，采取sp杂化，故B正确；BF3分子中的

B原子的最外层电子数3,形成3个。键，没有孤电子对，采取sp?杂化，故C错误:CH3coOH

分子中有2个碳原子，其中甲基上的碳原子形成4个。隧，没有孤对电子，采取sp3杂化，

故D错误。

4.下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是（）

A.CO?和SO3B.CHU和SiH,

C.BF3和PH3D.HC1和NH4cl

答案B

解析C02和S03都含有共价键，但C02为直线形分子，S03为平面三角形，故A铐误；

CFU和SiFU都含有共价键，且都是正四面体形，故B正确；BF3和P比都含有共价键，BF3

为平面三角形，PHa为三角锋形，故C错误；HCI只含共价键，NH4CI含有离子键和共价

键，故D错误。

5.用价层电子对互斥理论判断SO.，的空间构型为（）

A.正四面体形B.V形

C.三角锥形D.平面三角形

答案D

解析SO3的中心原子硫原子的价电子数为6,与中心原子结合的原子数为3,氧原子最多

能接受的电子数为2,则中心原子的孤电子对数=/X（6—3X2）=0,故价层电子对数=。键

电子对数=3,S03的空间构型与其价层电子对互斥模型一致，为平面三角形。

6.下列描述中正确的是（）

A.C02分子的空间结构为V形

B.ClCh的空间结构为平面三角形

C.SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构

D.SiF4和SOT的中心原子均为sp3杂化

答案D

解析C02分子中C原子形成2个。键，孤电子对数为0,为直线形分子：CIO：中C1原子

形成3个。键，孤电子对数为0+.1>X2）=为三角锥形离子；SR中S原子最外层电

子数为6X2=12：SiF」分子中Si原子形成4个。键，孤电子对数为0,为sp，杂化，SO1中

S原子形成3个。键，孤原子对成为（6+2）；3X2）=],为sp3杂化，D正确。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

7.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是（）

A.PCL中P原子Sp3杂化，为正四面体形

B.BC13中B原子sp2杂亿，为平面三角形

C.H2s中S原子为sp杂化，为直线形

D.CS2中C原子sp杂化，为直线形

答案AC

5—3X1

解析PC13中P原子形成3个6键，孤电子对数为一L=l,则为Sp3杂化，为三角推形，

3—3X1

故A错误：B03中B原子形成3个。链，孤电子对数为2―—=°，则为sp?杂化，为平

6X

面三角形，故B正确；H2s分子中S原子形成2个o键，孤电子对数为-；I=2,则为

4—"2

sp3杂化，为V形，故C错误：CS2中C原子形成2个0键，孤电子对数为一L=0,则

为sp杂化，为直线形，故D正确。

8.下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是()

选项粒子空间结构杂化方式

ASO3平面三角形S原子采取sp杂化

原子采取杂化

BSO2V形Ssp3

Ccor三角锥形C原子采取sp2杂化

DC2H2直线形C原子采取sp杂化

答案D

9.下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是()

A.N02■中N原子sp?杂化，为V形

B.NH；中N原子sp'杂化，为正四面体形

C.NF3中N原子sp?杂化，为平面三角形

D.SO?中S原子sp2杂化，为V形

答案C

5—3X1

解析NF3分子中，N原子形成3个。键，孤电子对数为1~=L则为sp'杂化，为三

痢锥形，C错误。

三、非选择题

10.指出下列粒子的空间结构

(l)OF2；(2)BeF2；(3)PF3：(4)BrOj。

答案(1)V形

⑵直线形

⑶三角锥形

(4)三角锥形

6X

解析(1)OF2中中心原子为O,价层电子对数=2+；2=4,成键也子对数为2,孤电

子对数为2,孤电子对越多，排斥力越大，所以OF2分子的空间结构为V形。

9—1X2

(2)BeFz中中心原子为Be,价层电子对数=2+\—=2,成键电子对数为2,孤电子对

数为0,由于无孤电子对的排斥，所以BeF2为直线形。

(3)PF3中中心原子为P,价层电子对数=3+5-；X3=4,成键电子对数为3,孤电子对数为

I,由于有一对孤电子对对成键电子对的排斥，所以PR分子结构为三角锥•形。

7+।—7X3

(4)BrO?中中心原子为Br,价层电子对数=3+-------L~==4,成键电子对数为3,孤电

子对数为1,由于孤电子对对成键电子对的排斥，所以BrO：的空间结构为三角锥形。

11.(河北衡水中学高二月考)(1)在BF3分子中，F—B—F的键角是,硼原子的杂化

轨道类型为，BF3和过量NaF作用可生成NaBF《，BF1的空间构型为。

(2)腓(N2H0分子可视为NM分子中的•个氢原子被一NHM氨基)取代形成的另•种氮的氮化

物。Nh分子的空间构型是;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是。

⑶H'可与H2O形成HQ'HQ"中氧原子采用杂化。H.Q卜中H—O—H键角比H2O

中H—O-H键角大，原因为.

(4»0厂的空间构型是,其中硫原子的杂化轨道类型是o

答案(1)120。sp2正匹面体形

(2)三角锥形sp3

(3)sp3上。中氧原子有2对孤电子对，HQ+中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小

(4)正四面体形Sp3

解析(1)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120。。

(4)SOT的中心原子S的成钺电子对数为4,无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用

sp3杂化。

H

I

H(>—C—C=N

I

12.(DHOCH2CN的结构简式为H,HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类

型分别是和。

⑵下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为(填字母)。

+

A.CO2B.SiF4C.SC12D.COfE.H3O

答案(l)sp'Sp

(2)A>D>B>E>C

解析(2)A项，CO2是直线结构，键角为18()°;B项，SiF』为正四面体结构，键角为109。28';

C项，SCk中S采用sp3杂化，为V形结构：D项，COl中C采用sp?杂化，为平面三角形

结构，键角为120°：E项，H3O+中O采用sp3杂化，为三角锥形结构，C中2对孤电子对

之间的斥力较大,使得C中键角小于E.同理E中键凭小于B,因此键角由大到小顺序排

列为A>D>B>E>Co

13.按要求回答下列问题：

(I)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、S03的气态分子中，中心原子价