人教版《高中化学》全程设计训练题库（选修2结构与性质，含答案）第二章 分子结构与性质_第二节 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型

志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第二节分子的空间结构 第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型 课后·训练提升 基础巩固 1如图是一种分子式为C4HO2的有机化合物的红外光谱图，则该有机化合物的结构简式为()。 100 不对称一CH C=0 C-OC 40003000200015001000500 波数/cm-l A.CH;COOCH2CH; B.CH3CH-CH-COOH C.CH;CH(CH3)COOH D.HCOOCH(CH3)2 客案A 解析由红外光谱图可看出题述有机化合物分子中有不对称一CH,国此该有机化合物分子中至少有 2个一CH,由图也可以看出含有C一0和C一O一C。题述有机化合物分子的结构简式为 CH;COOCH2CH或CH:CH2COOCH3。 2.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是()。 A.NHa B.CCI4 C.Pa D.CH2O 答案D 解析NH是三角锥形，CC4是正四面体形，P4是正四面体形，CHO是平面三角形。 3.下列粒子中心原子的价层电子对数正确的是（带“，”的原子为中心原子）()。 1

1 第二节 分子的空间结构 第 1 课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型 课后· 基础巩固 1.如图是一种分子式为 C4H8O2 的有机化合物的红外光谱图,则该有机化合物的结构简式为( )。 A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH2CH2COOH C.CH3CH(CH3)COOH D.HCOOCH(CH3)2 答案:A 解析:由红外光谱图可看出题述有机化合物分子中有不对称—CH3,因此该有机化合物分子中至少有 2 个—CH3,由图也可以看出含有 C O 和 C—O—C。题述有机化合物分子的结构简式为 CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3。 2.下列分子中,各原子均处于同一平面上的是( )。 A.NH3 B.CCl4 C.P4 D.CH2O 答案:D 解析:NH3 是三角锥形,CCl4 是正四面体形,P4 是正四面体形,CH2O 是平面三角形。 3.下列粒子中心原子的价层电子对数正确的是(带“·”的原子为中心原子)( )

志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org A.CH44 B.C021 C.BF32 D.S032 含案A 解析ABn型分子中中心原子上的价层电子对数：G键电子对数+孤电子对数，CH4中，F4,A项正确。 CO2中，=2，B项错误。BF3中，=3，C项错误。SO中，n=3,D项错误。 4.下列分子或离子的中心原子，带有一个孤电子对的是()。 A.H2O B.BeCl2 C.CH4 D.PCI3 答案p 解析选项中四种物质的电子式依次为H:OH、 CI,BeCI、H:C.H、Cl:P:CL,可知HO中O有2个孤电子对，BeC和CH4中Be、C均没有孤电子 对，PC中P有1个孤电子对。另外，也可根据中心原子上的孤电子对数-×(axb)进行计算，可知 HO、BeC12、CH4、PC3的中心原子上的孤电子对数依次为2、0、0、1。 5.下列说法中不正确的是()。 A.分子中的价层电子对（包括σ键电子对和孤电子对）之间存在相互排斥作用 B.分子中的价层电子对之间趋向于彼此远离 C分子在很多情况下并不是尽可能采取对称的空间结构 D.当价层电子对数分别是2、3、4时，价层电子对互斥模型分别为直线形、平面三角形、正四面体 形 含案c 解析分子在很多情况下是尽可能采用对称的空间结构，以使体系能量最低。 6.下列有关分子的空间结构的说法中正确的是()。 A.HCIO、BF3、NC1分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构 BP4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28 C.分子中键角的大小：BeC2>SnCl2>SO>NH>CCl4 D.BF2分子中，中心原子Be上的价层电子对数等于2，其VSEPR模型为直线形，o键电子对数等于2， 没有孤电子对 2

2 A.C · H4 4 B.C · O2 1 C.B · F3 2 D.S · O3 2 答案:A 解析:ABn 型分子中中心原子上的价层电子对数:n=σ 键电子对数+孤电子对数,CH4 中,n=4,A 项正确。 CO2 中,n=2,B 项错误。BF3 中,n=3,C 项错误。SO3 中,n=3,D 项错误。 4.下列分子或离子的中心原子,带有一个孤电子对的是( )。 A.H2O B.BeCl2 C.CH4 D.PCl3 答案:D 解析:选项中四种物质的电子式依次为H· ·O ·· ·· · ·H、 · ·Cl ·· ·· · ·Be· ·Cl ·· ·· · ·、H· ·C ·· ·· H H · ·H、· · Cl ·· ·· · · P ·· ·· · ·Cl· · ·· · ·Cl ·· ·· · · ,可知 H2O 中 O 有 2 个孤电子对,BeCl2 和 CH4 中 Be、C 均没有孤电子 对,PCl3 中 P 有 1 个孤电子对。另外,也可根据中心原子上的孤电子对数= 1 2 ×(a-xb)进行计算,可知 H2O、BeCl2、CH4、PCl3 的中心原子上的孤电子对数依次为 2、0、0、1。 5.下列说法中不正确的是( )。 A.分子中的价层电子对(包括 σ 键电子对和孤电子对)之间存在相互排斥作用 B.分子中的价层电子对之间趋向于彼此远离 C.分子在很多情况下并不是尽可能采取对称的空间结构 D.当价层电子对数分别是 2、3、4 时,价层电子对互斥模型分别为直线形、平面三角形、正四面体 形 答案:C 解析:分子在很多情况下是尽可能采用对称的空间结构,以使体系能量最低。 6.下列有关分子的空间结构的说法中正确的是( )。 A.HClO、BF3、NCl3 分子中所有原子的最外层电子都满足 8 电子稳定结构 B.P4 和 CH4 都是正四面体形分子且键角都为 109°28' C.分子中键角的大小:BeCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4 D.BeF2 分子中,中心原子 Be 上的价层电子对数等于 2,其 VSEPR 模型为直线形,σ 键电子对数等于 2, 没有孤电子对

志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 答案D 解析HC1O中的H和BF3中的B都未达到8电子结构，A项错误。P4和CH4都是正四面体形结构，但 是P4中P一P一P键角为60°；CH4中H一C一H键角为109°28，B项错误。BC12的空间结构为直线 形，键角为180°；SnCl2呈V形，Sn含有一个孤电子对，由于该孤电子对的存在，键角小于120°；S03的 空间结构为平面正三角形，键角为120°；NH3的空间结构为三角锥形，键角为107°；CC4的空间结构 为正四面体形，键角为109°28，故分子中键角的大小：BeCl2>SO3>SnC2>CCl4>NH,C项错误。 7.用价层电子对互斥模型预测HS和BF3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p 解析HS中的中心原子S有未用于形成共价镀的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排 斥使HS呈V形；BF3中的中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。 8.$F6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是()。 A.电负性：S>F B.SF6分子是正四面体形结构 C.SF6分子中硫原子周围无孤电子对 1s 2s 2p D.氟原子的轨道表示式为四回☐ 客案c 解析的电负性最大，A项错误。SF6分子中硫原子上有6个价层电子对，SF6不是正四面体形结构，B 项错误。D项违背泡利原理，错误。 9.请回答下列问题。 (1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子或离子的空间结构 SeO3_ ;SCl2_ NO N02 HCHO ;HCN。 (2)利用价层电子对互斥模型推断键角的大小： ①SnBr2分子中Br一Sn-Br的键角（填>*<“或=”，下同）120°； ②PC13分子中，C1-P一C1的键角109°28'。 答案)平面三角形V形直线形V形平面三角形直线形 3

3 答案:D 解析:HClO 中的 H 和 BF3 中的 B 都未达到 8 电子结构,A 项错误。P4 和 CH4 都是正四面体形结构,但 是 P4 中 P—P—P 键角为 60°;CH4 中 H—C—H 键角为 109°28',B 项错误。BeCl2 的空间结构为直线 形,键角为 180°;SnCl2 呈 V 形,Sn 含有一个孤电子对,由于该孤电子对的存在,键角小于 120°;SO3 的 空间结构为平面正三角形,键角为 120°;NH3 的空间结构为三角锥形,键角为 107°;CCl4 的空间结构 为正四面体形,键角为 109°28';故分子中键角的大小:BeCl2>SO3>SnCl2>CCl4>NH3,C 项错误。 7.用价层电子对互斥模型预测 H2S 和 BF3 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 中的中心原子 S 有未用于形成共价键的孤电子对,占据中心原子周围的空间,并参与互相排 斥使 H2S 呈 V 形;BF3 中的中心原子 B 的价电子都用于形成共价键,故 BF3是平面三角形。 8.SF6 是一种无色气体,且具有很强的稳定性,可用于灭火。下列有关说法中正确的是( )。 A.电负性:S>F B.SF6 分子是正四面体形结构 C.SF6 分子中硫原子周围无孤电子对 D.氟原子的轨道表示式为 答案:C 解析:F 的电负性最大,A 项错误。SF6 分子中硫原子上有 6 个价层电子对,SF6不是正四面体形结构,B 项错误。D 项违背泡利原理,错误。 9.请回答下列问题。 (1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子或离子的空间结构: SeO3 ;SCl2 ; NO2 + ;NO2 - ; HCHO ;HCN 。 (2)利用价层电子对互斥模型推断键角的大小: ①SnBr2 分子中 Br—Sn—Br 的键角 (填“>”“<”或“=”,下同)120°; ②PCl3 分子中,Cl—P—Cl 的键角 109°28'。 答案:(1)平面三角形 V 形 直线形 V 形 平面三角形 直线形

志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org (2)①<②< 解析1)SeO3中，SC的价层电子对数为3，孤电子对数为0，SO3为平面三角形，SCh中，S的价层电子对 数为4，孤电子对数为2，SC2为V形；N0主中，N的价层电子对数为2，孤电子对数为0，N0克为直线 形；N02中，N的价层电子对数为3，孤电子对数为1，NO2为V形：HCHO分子中1个碳氧双键计作1个 σ键电子对，2个C一H对应2个。键电子对，C原子上的价层电子对数为3，且无孤电子对，所以HCH0 分子为平面三角形；HCN分子的结构式为H一C≡N,1个C≡N可计作1个o键电子对，1个C一H对应 1个。键电子对，故C原子上的价层电子对数为2，且无孤电子对，所以HCN分子为直线形。 (2)SnBr2分子中，Sn上的价层电子对数为3，c键电子对数为2，孤电子对数为1，由于孤电子对与Sn一 Br的。键电子对间的排斥作用大于Sn一Br的。键电子对间的排斥作用，故键角<120°。 PC1分子中，P上的价层电子对数为4，含有1个孤电子对，由于孤电子对与P一CI的σ键电子对间的 排斥作用大于P一CI的c键电子对间的排斥作用，所以C1一P一C的键角小于109°28'。 10.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。 P0译 CS2 ;AIBr(共价分子) (2)为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多己知的分子空间结构的基础上，提出了一种 十分简单的理论模型一价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类 是 另一类是一。 BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是 ;BF3分子的 空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥形的原因是 答案1)正四面体形直线形平面三角形 (2)中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤电子对BNBF3分子中B原子的 3个价电子都与F原子形成共价键，而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键，还有一 个未成键的孤电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形 解析1)P0是AB4型，价层电子对数是4，为正四面体形。CS2是AB2型，价层电子对数是2，是直线 形。AIB3是AB3型，价层电子对数是3，是平面三角形。 拓展提高 1.若AB型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列 说法正确的是()。 A.若=2，则分子的空间结构为V形 B.若=3，则分子的空间结构为三角锥形 C.若n=4,则分子的空间结构为正四面体形 D.以上说法都不正确 A

4 (2)①< ②< 解析:(1)SeO3 中,Se 的价层电子对数为 3,孤电子对数为 0,SeO3 为平面三角形;SCl2中,S 的价层电子对 数为 4,孤电子对数为 2,SCl2 为 V 形;NO2 +中,N 的价层电子对数为 2,孤电子对数为 0,NO2 +为直线 形;NO2 - 中,N 的价层电子对数为 3,孤电子对数为 1,NO2 - 为 V 形;HCHO 分子中 1 个碳氧双键计作 1 个 σ 键电子对,2 个 C—H 对应 2 个 σ 键电子对,C 原子上的价层电子对数为 3,且无孤电子对,所以 HCHO 分子为平面三角形;HCN 分子的结构式为 H—C≡N,1 个 C≡N 可计作 1 个 σ 键电子对,1 个 C—H 对应 1 个 σ 键电子对,故 C 原子上的价层电子对数为 2,且无孤电子对,所以 HCN 分子为直线形。 (2)SnBr2 分子中,Sn 上的价层电子对数为 3,σ 键电子对数为 2,孤电子对数为 1,由于孤电子对与 Sn— Br 的 σ 键电子对间的排斥作用大于 Sn—Br 的 σ 键电子对间的排斥作用,故键角<120°。 PCl3 分子中,P 上的价层电子对数为 4,含有 1 个孤电子对,由于孤电子对与 P—Cl 的 σ 键电子对间的 排斥作用大于 P—Cl 的 σ 键电子对间的排斥作用,所以 Cl—P—Cl 的键角小于 109°28'。 10.(1)利用 VSEPR 模型推断分子或离子的空间结构。 PO4 3- ;CS2 ; AlBr3(共价分子) 。 (2)为了解释和预测分子的空间结构,科学家在归纳了许多已知的分子空间结构的基础上,提出了一种 十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类 是 ;另一类是 。 BF3 和 NF3 都是四个原子的分子,BF3 的中心原子是 ,NF3 的中心原子是 ;BF3 分子的 空间结构是平面三角形而 NF3 分子的空间结构是三角锥形的原因是 。 答案:(1)正四面体形 直线形 平面三角形 (2)中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤电子对 B N BF3 分子中 B 原子的 3 个价电子都与 F 原子形成共价键,而 NF3 分子中 N 原子的 3 个价电子与 F原子形成共价键,还有一 个未成键的孤电子对,占据了 N 原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形 解析:(1)PO4 3-是 AB4 型,价层电子对数是 4,为正四面体形。CS2 是 AB2 型,价层电子对数是 2,是直线 形。AlBr3 是 AB3 型,价层电子对数是 3,是平面三角形。 拓展提高 1.若 ABn 型分子的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥模型,下列 说法正确的是( )。 A.若 n=2,则分子的空间结构为 V 形 B.若 n=3,则分子的空间结构为三角锥形 C.若 n=4,则分子的空间结构为正四面体形 D.以上说法都不正确

志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 答案c 解析根据价层电子对互斥模型知，AB型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，若 =2,则分子的空间结构为直线形：若=3，则分子的空间结构为平面三角形；若=4，则分子的空间结构 为正四面体形。 2.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是() A.若A、B为同一周期元素，则AB;分子一定为平面正三角形 B.若AB:分子中的价电子个数为24，则AB3分子可能为平面正三角形 C.若A、B为同一主族元素，则AB;分子一定为三角锥形 D.若AB;分子为三角锥形，则AB;分子一定为NH 答案B 解析A项，若为PCl,则分子为三角锥形，错误；B项，BC1满足要求，其分子为平面正三角形，正确：C项， 若分子为SO,则为平面正三角形，错误；D项，分子不一定为NH,也可能为NF3等。 3.下列分子中，各分子的空间结构、中心原子上含有的孤电子对数均正确的是( 选项 分子 空间结构 中心原子上含有的孤电子对数 平面三角形 N含有一个孤电子对 CCL 正四面体形 C不含孤电子对 H2O 直线形 0含有两个孤电子对 D C03 三角锥形 C含有一个孤电子对 答案B 解析NH中心原子上的价层电子对数=3+×(5-3x1)4,N含有一个孤电子对，分子的空间结构为三角 锥形，A项错误。CC4中心原子上的价层电子对数=4+X(4-4x1)=4,C原子没有孤电子对，分子的空间 结构为正四面体形，B项正确。H0中心原子上的价层电子对数=2+(6-2×1)广4,0原子含有两个孤 电子对，分子的空间结构为V形，C项错误。C0好中心原子上的价层电子对数=3+×(4+2-3×2)=3，C原 子没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，D项错误。 4.价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型）可用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为： I.用AXEm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），(+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.分子的空间结构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： 5

5 答案:C 解析:根据价层电子对互斥模型知,ABn 型分子的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对,若 n=2,则分子的空间结构为直线形;若 n=3,则分子的空间结构为平面三角形;若 n=4,则分子的空间结构 为正四面体形。 2.短周期主族元素 A、B 可形成 AB3 分子,下列有关叙述正确的是( )。 A.若 A、B 为同一周期元素,则 AB3 分子一定为平面正三角形 B.若 AB3 分子中的价电子个数为 24,则 AB3 分子可能为平面正三角形 C.若 A、B 为同一主族元素,则 AB3 分子一定为三角锥形 D.若 AB3 分子为三角锥形,则 AB3 分子一定为 NH3 答案:B 解析:A 项,若为 PCl3,则分子为三角锥形,错误;B 项,BCl3 满足要求,其分子为平面正三角形,正确;C 项, 若分子为 SO3,则为平面正三角形,错误;D 项,分子不一定为 NH3,也可能为 NF3等。 3.下列分子中,各分子的空间结构、中心原子上含有的孤电子对数均正确的是( )。 选项 分子 空间结构 中心原子上含有的孤电子对数 A NH3 平面三角形 N 含有一个孤电子对 B CCl4 正四面体形 C不含孤电子对 C H2O 直线形 O 含有两个孤电子对 D CO3 2- 三角锥形 C含有一个孤电子对 答案:B 解析:NH3 中心原子上的价层电子对数=3+1 2 ×(5-3×1)=4,N 含有一个孤电子对,分子的空间结构为三角 锥形,A 项错误。CCl4 中心原子上的价层电子对数=4+1 2 ×(4-4×1)=4,C 原子没有孤电子对,分子的空间 结构为正四面体形,B 项正确。H2O 中心原子上的价层电子对数=2+1 2 ×(6-2×1)=4,O 原子含有两个孤 电子对,分子的空间结构为 V 形,C 项错误。CO3 2-中心原子上的价层电子对数=3+1 2 ×(4+2-3×2)=3,C 原 子没有孤电子对,分子的空间结构为平面三角形,D 项错误。 4.价层电子对互斥模型(简称 VSEPR 模型)可用于预测简单分子的空间结构。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.分子的空间结构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;