2.2 分子的空间构型（含解析）

2.2 分子的空间构型
一、单选题
1．关于CO2和SO2的说法中，正确的是
A．C和S上都没有孤电子对
B．C和S都是sp3杂化
C．都是AB2型，所以空间结构都是直线型
D．CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型
2．《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅。……而后火药成固”，其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A．S2-的离子结构示意图：
B．中子数为8的碳原子：C
C．根据价层电子对互斥理论可得S的简单氢化物的VSEPR模型为V形
D．基态N原子2p能级电子轨道表示式：
3．Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程如下。
下列说法不正确的是
A．过程①→②中C的杂化方式发生改变
B．过程②→③涉及极性键的断裂与生成
C．生成1molCO，需要2mol电子
D．从反应历程看，Ni未参与反应
4．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反应后得到NH3分子数为NA
B．124 g P4(正四面体)中P－P键数目为6NA
C．标准状况下，11.2L氟化氢中含有的σ键数目为0.5NA
D．1mol CH所含电子总数为9NA
5．在CH3COCH3分子中，羰基(-CO-)碳原子与甲基(-CH3)碳原于成键时所采取的杂化方式分别为
A．sp2杂化；sp3杂化 B．sp3杂化；sp3杂化
C．sp3杂化；sp2杂化 D．sp2杂化；sp2杂化
6．下列说法中正确的是
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
A．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
B．按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由小变大
C．晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子均采取sp3杂化
D．某主族元素的电离能I1~I7数据如表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族
7．已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列说法正确的是
A．该配合物中阴离子为平面正方形
B．该配合物的配体为NO，配位数为1
C．Fe2+的价层电子排布式为3d54s1，易被氧化为Fe3+
D．H2O的VSEPR模型为四面体型，空间结构为V形
8．下列物质的分子中，键角最小的是
A．BeCl2 B．BF3 C．H2O D．CH4
9．下列描述原子结构的化学用语正确的是
A．氯化铵的电子式：
B．基态铜原子的价层电子排布式：
C．乙烯分子的结构简式为
D．的VSEPR模型：
10．类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．Fe与CuCl2溶液反应置换出Cu，推测Na与CuCl2溶液反应也能置换出Cu
B．SiH4的沸点高于CH4，推测H2Se的沸点高于H2S
C．CO2是直线型分子，推测SO2也是直线型分子
D．NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr
11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是
A．向1 L 0.1 mol/L NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中数小于0.1NA
B．10 g 92%的乙醇溶液与足量金属钠充分反应，产生的H2分子数为0.1NA
C．0.1 mol 所含价电子总数为2NA
D．0.1 mol苯乙烯中sp2杂化的碳原子个数为0.8NA
12．下列说法正确的是
A．键和键都属于共价键，均有方向性
B．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
C．苯分子中每个碳原子的杂化轨道中的其中一个形成大键
D．等物质的量的[Cu(H2O)4]2+与［Ag(NH3)2]+中所含的σ键数之比为3：2
二、填空题
13．碳和硅及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述。在基态碳原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以___________(填化学键类型)相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献___________个原子。
(3)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，SiH4溶于液氨，该反应的化学方程式为___________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为___________，Si与O的原子数之比为___________
14．近年来光刻胶的发展趋势是应用含有多羟基的二苯甲酮类化合物，如：，其C的杂化方式为_______
15．表中的中心原子A上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，完成表中的空白：
分子的空间结构 典型例子
______ ______
______ ______
______ ______
16．写出下列分子(或离子)的空间结构。
(1)CO2：_______
(2)NH3：_______
(3)CH4：_______
(4)H2O：_______
17．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂___________个σ键，断裂___________个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
18．回答下列问题：
(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化类型分别为___________杂化和___________杂化。
(2)在BF3分子中，F—B—F的键角是___________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为___________。
(3)CS2、N2O等与CO2互为等电子体，则CS2的结构式为___________，空间构型为___________。
(4)乙炔与氢氰酸(HCN)反应可得丙烯腈(CH2=CHCN)。丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比为___________，分子中处于同一直线上的原子数目最多为___________。
(5)已知在水中存在平衡2H2OH3O++OH-，H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为___________。
19．填空。
(1)一氯乙烯C2H3Cl 分子中，C的一个_______杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl_______键，并且Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键 。
(2)一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C-Cl键长的顺序是_______，理由：(i)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强：(ii)_______。
20．比较和分子中的键角大小并给出相应解释：_______。
21．四氟乙烯(CF2=CF2)和ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______。
22．回答下列问题
(1)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石()入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。中，阴离子空间构型为_________，C原子的杂化方式为_________。
(2)根据价层电子对互斥模型，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。
(3)分子为三角锥形，键角为，小于氨分子的键角，分子键角较小的原因是___________。
(4)亚砷酸()分子中，中心原子砷的模型是_________，砷原子杂化方式为_________。
23．镓、硅、锗、硒的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料。
(1)基态锗原子的核外电子排布式为_____。其属于元素周期表中的____区元素。
(2)锗、砷、硒三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____，P与Cl能形成PCl3和PCl5两种化合物，但N与Cl只能形成NCl3一种化合物的原因为____。
(3)硅能与氢元素形成丁硅烯(Si4H8)，该分子中σ键与π键个数之比为____。
(4)GeCl3分子中Ga原子的杂化轨道类型为____，GeCl4分子的空间构型为____。
三、实验题
24．八水合磷酸亚铁[，]难溶于水和醋酸，溶于无机酸，可作为铁质强化剂。某实验室利用如图装置制备八水合磷酸亚铁，步骤如下：
ⅰ.在烧瓶中先加入维生素C稀溶液作底液；
ⅱ.通过仪器a向烧瓶中滴入足量与的混合溶液；
ⅲ.再滴入的溶液，保持为6左右，水浴加热且不断搅拌至反应充分后静置；
ⅳ.将烧瓶中混合物进行抽滤、洗涤、低温干燥，得到产品。
回答下列问题：
(1)的价电子轨道表示式为___________，的空间结构为___________。
(2)仪器a的名称是___________，配制溶液时需将蒸馏水事先煮沸、冷却，其目的是___________。
(3)用维生素C稀溶液作底液而不用铁粉的主要原因是___________。
(4)写出生成八水合磷酸亚铁的离子方程式：___________。
(5)合成时需保持为6左右的原因是___________。
(6)产率的计算：称取产品，用足量的稀硫酸溶解后，立即用溶液滴定至终点，消耗溶液。滴定过程中的离子方程式为___________，本实验所得产品的产率为___________%(保留到小数点后一位)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．C的孤电子对数为，S的孤电子对数为，故A错误；
B．C的价层电子对数为，S的价层电子对数为，则C和S分别是sp杂化，sp2杂化，故B错误；
C．C的价层电子对数为2，孤电子对数为0，S的价层电子对数为3，S的孤电子对数为1，则CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故C错误；
D．由C分析可知，CO2的空间结构是直线型，SO2的空间结构是V型，故D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．S是16号元素，故S2-的结构示意图为：，A错误；
B．C为6号元素，故中子数为8的碳原子为：C，B错误；
C．S的简单氢化物为H2S，价层电子对数为=4，所以VSEPR模型正四面体形，C错误；
D．基态N原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，根据洪特规则(电子进入能量相同的能级不同轨道时，总是优先单独占据不同的轨道且自旋方向相同)可知，2p能级电子轨道表示式为：，D正确；
综上所述答案为D。
3．D
【详解】A．结合图示C原子的σ成键个数可知，①→②中C的杂化方式从sp变为sp2，A正确；
B．②→③为发生了C-O键的断裂，和H-O键的生成，涉及极性键的断裂与生成，B正确；
C．从图示过程可以看出CO2在Ni的作用下催化生成CO和H2O，每生成1molCO转移2mol电子，C正确；
D．从反应过程来看，有C-Ni键的生成和断裂，Ni参与了反应，D错误；
答案选D。
4．B
【详解】A．氮氢合成氨的反应为可逆反应，反应物转化率小于百分之百，故0.5molN2充分反应，产生的NH3分子数小于NA，A不正确；
B．1molP4含有6molP－P键，故124gP4含有的P－P键数=NA=6NA，B正确；
C．标准状况下，HF为非气态，11.2LHF物质的量大于0.5NA，故σ键数目大于为0.5NA，C不正确；
D．1个CH中电子数=6+3-1=8，故1mol CH所含电子总数为8NA，D不正确；
故答案选：B。
5．A
【详解】在CH3COCH3(丙酮)分子中，羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，A正确；
答案选A。
6．C
【详解】A．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性F>Cl>S>P，所以HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱，故A错误；
B．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由大变小，故B错误；
C．晶体硅和石英中Si原子均形成4个σ键，采取sp3杂化，故C正确；
D．根据表格数据可知由I3到I4时电离能发生突变，说明该原子最外层应有3个电子，最可能位于第ⅢA族，故D错误；
综上所述答案为C。
7．D
【详解】A．该配合物的阴离子为，中S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，所以该离子为正四面体形，选项A错误；
B．[Fe(NO)(H2O)5]SO4中配体为NO、H2O，且它们的个数之和为Fe2+的配位数，所以该配离子中配位数为6，选项B错误；
C．Fe2+的电子排布式为[ Ar] 3d6，被氧化为Fe3+时失去的电子位于3d轨道，选项C正确；
D．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为V形，选项D正确；
答案选D。
8．C
【分析】在分子中，中心原子上孤电子对之间的排斥力＞孤电子对和成键电子之间的排斥力＞成键电子之间的排斥力，则含有孤电子对越多，分子中的键角越小。
【详解】A．BeCl2中Be为sp杂化，直线型结构，键角为180°；
B．BF3中B为sp2杂化，平面三角型结构，键角为120°；
C．H2O中O原子含有2个孤电子对，为sp3杂化，键角约为105°；
D．CH4中C为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109.5°；
故选C。
9．D
【详解】A．氯化铵为离子化合物，铵根离子与氯离子之间通过离子键结合，电子式为：，故A错误；
B．Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布式为：3d104s1，故B错误；
C．乙烯分子中官能团碳碳双键不可省略，其结构简式为：CH2=CH2，故C错误；
D．H2O的中心原子的价层电子对数为2+=4，含有2对孤电子对，VSEPR模型为，故D正确；
故选：D。
10．B
【解析】略
11．B
【详解】A．1L1 mol/LNH4Cl溶液中含有溶质的物质的量为n(NH4Cl)=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol，但是铵根会水解，数目小于0.1NA， A正确；
B．钠与乙醇反应产生氢气，水也能与水反应产生氢气，故B错误；
C．1个含有的价电子数为4+2+7×2=20，故0.1mol所含价电子总数为2NA，C正确；
D．1个苯乙烯中一共又8个碳原子，且所有的碳原子都是sp2杂化，故0.1mol苯乙烯中sp2杂化的碳原子个数为0.8NA，D正确；
故选B。
12．D
【详解】A．s轨道是球形对称，s轨道及s轨道形成的共价键没有方向性，A错误；
B．在稀有气体单质中不存在化学键，B错误；
C．苯分子中，每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成3个σ键，同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道，它们均有一个未成对电子，这些2p轨道相互平行，以“肩并肩”方式相互重叠，形成一个多电子的大键，C错误；
D． [Cu(H2O)4]2+中O原子是配体H2O中的O原子，O的价层电子对数为4，则杂化类型为sp3杂化；配位键属于键，一个水分子中有2个0-H键，则1mol[Cu(H2O)4]2+中含有键（4+2x4) =12mol，同理，1mol[Ag(NH3)2]+中所含的σ键数为（2+3x2) =8mol，故等物质的量二者所含的σ键比为12:8=3:2，D正确；
故选D。
13． 电子云 2 共价键 3 Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2 sp3 1：3
【详解】(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述, 在基态碳原子中，核外存在2对自旋相反的电子,故答案为：电子云，2；
(2) 硅单质中硅硅之间以共价键结合，硅晶胞中每个顶点上有1个Si、面心是有1个Si、在晶胞内部含有4个Si原子，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数，故答案为：共价键，3；
(3) Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该化学方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2，故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；
(4) Si原子形成四个σ键，Si原子的杂化形式为sp3杂化，根据图片知，每个三角锥结构中Si原 子是1个，O原子个数= 2+2=3，所以硅原子和氧原子个数之比= 1 : 3，故答案为：sp3，1：3。
14．sp2
【详解】苯环碳原子、羰基碳原子周围均含3个σ电子对，不含孤对电子，故其价层电子对为3对，对应杂化方式为sp2，答案为sp2。
15． 直线型 CO2 平面正三角形 BF3 正四面体 CH4
【详解】中心原子A上的价电子对数=成键电子对数+孤对电子数，当中心原子无孤对电子对时，中心原子A上的价层电子对数=成键电子对数=n，VSEPR模型与分子空间几何构型相同；当价层电子数n=2时，VSEPR模型为直线型，分子几何构型为直线型，如CO2；当价层电子对数=3时，VSEPR模型为平面正三角形，分子几何构型为平面正三角形，如BF3；当价层电子对数=4时，VSEPR模型为正四面体，分子构型为正四面体，如CH4。
16．(1)直线形
(2)三角锥形
(3)正四面体形
(4)V形
【解析】（1）
CO2分子中的中心原子C原子的价层电子对数为：2+=2，采取sp杂化，孤电子对数为0，则空间结构为直线形，故答案为：直线形；
（2）
NH3分子中的中心原子N原子的价层电子对数为：3+=4，采取sp3杂化，孤电子对数为1，则空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形；
（3）
CH4分子中的中心原子C原子的价层电子对数为：4+=4，采取sp3杂化，孤电子对数为0，则空间结构为正四面体形，故答案为：正四面体形；
（4）
H2O分子中的中心原子O原子的价层电子对数为：2+=4，采取sp3杂化，孤电子对数为2，则空间结构为V形，故答案为：V形。
17．(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【详解】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1；
（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。
（3）由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。
②H2O分子中O原子的价层电子对数=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
18．(1) sp2 sp3
(2) 120° 正四面体形
(3) S=C=S 直线形
(4) 2∶1 3
(5)H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O+中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小
【详解】（1）BCl3的中心原子价层电子对个数是3，NCl3的σ键电子对数为3，孤电子对数为1，则NCl3的中心原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断中心原子杂化类型，前者为sp2，后者为sp3。
（2）BF3分子为平面正三角形结构，所以F—B—F键角为120°；BF中B原子价层电子对个数=4+=4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该微粒立体构型为正四面体形。
（3）等电子体结构相似，CO2的结构式为O=C=O，是直线形分子，则二硫化碳结构式为S=C=S，也为直线形。
（4）共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，所以丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比=6∶3=2∶1；C-CN位于同一条直线上，H2C=CH-中所有原子共平面，共价单键可以旋转，所以该分子中最多有3个原子共直线。
（5）孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，H2O分子中O原子有两对孤电子对，H3O+中O原子只有一对孤电子对，排斥作用较小，所以H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。
19．(1) sp2 σ
(2) 一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短
【详解】（1）一氯乙烯的结构式为，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Clσ键。
（2）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强C-Cl键的键长越短 ，一氯乙烷中碳采取sp3杂化, 一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氨
乙烯>一氯乙炔，同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越短，一氯乙烯中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键() ，一氨乙炔中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成2套3中心4电子的大π键() ，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>-氯乙烯>一氯乙炔。
20．的键角大于的。中中心原子S的价层电子对数为4、孤电子对数为0，其离子的空间构型为正四面体形，分子中中心原子O的价层电子对数为4、孤电子对数为2，该分子的空间构型为V形。
【详解】中中心原子S的价层电子对数为4、孤电子对数为0，空间构型为正四面体形，键角为109°28′，H2O分子中中心原子O的价层电子对数为4、孤电子对数为2，间构型为V形，键角为105°，的键角大于H2O的键角；
故答案为：的键角大于H2O的中中心原子S的价层电子对数为4、孤电子对数为0，其离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中中心原子O的价层电子对数为4、孤电子对数为2，该分子的空间构型为V形。
21． sp2 sp3
【详解】四氟乙烯(CF2=CF2)分子中C原子形成3个σ共价键，因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp2杂化；ETFE [乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯的共聚物]中C原子都是形成4个σ共价键，因此这种物质分子中C原子杂化类型是sp3杂化。
22．(1) 平面三角形
(2)
(3)砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小
(4) 四面体形
【解析】（1）
中阴离子为，依据价层电子对互斥理论模型，C为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为，所以的空间结构为
平面三角形，C原子的杂化方式为；
故答案为平面三角形；；
（2）
根据价层电子对互斥模型，中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为；中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为；中S为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为；即、、的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是4、3、3；所以，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是；
故答案为；
（3）
分子为三角锥形，键角为，小于氨分子的键角，分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小；
故答案为砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小；
（4）
亚砷酸()分子中，中心原子为As，依据价层电子对互斥理论模型，σ键电子对数为3，孤电子对数为，所以砷的模型是四面体形，砷原子杂化方式为；
故答案为四面体形；；
23．(1) 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 p
(2) As>Se>Ge N原子半径较小，且核外只有2s和2p轨道，最多只能形成4个杂化轨道，而P有空的3d轨道可以参与杂化而形成5个杂化轨道
(3)11：1
(4) sp2 正四面体形
【解析】（1）
锗为第32号元素，基态锗原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2；其属于元素周期表中的p区元素。
（2）
同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，As的4p能级含有3个电子，为半满稳定状态，第一电离能较高，则第一电离能As>Se>Ge；P与Cl能形成PCl3和PCl5两种化合物，但N与Cl只能形成NCl3一种化合物的原因为N原子半径较小，且核外只有2s和2p轨道，最多只能形成4个杂化轨道，而P有空的3d轨道可以参与杂化而形成5个杂化轨道。
（3）
硅能与氢元素形成丁硅烯(Si4H8)，其结构与丁烯类似，该分子中含有8个Si-H，1个Si=Si，2个Si-Si，σ键与π键个数之比11：1。
（4）
GaCl3分子中Ga原子没有孤电子对，价层电子对数为3，杂化轨道类型为sp2，GeCl4分子中Ge的价层电子对数为4，没有孤电子对，空间构型为正四面体。
24．(1) 正四面体
(2) 恒压滴液漏斗 除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化
(3)避免产品中混入铁粉
(4)3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH其他合理答案也可
(5)pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀
(6) 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 88.9
【分析】制备八水合磷酸亚铁，因为亚铁离子容易被氧化，同时为防止引入新杂质，应用维生素C作底液，制备的原理是3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O =Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3OOH，据此分析；
【详解】（1）基态铁原子价电子排布式为3d64s2，则Fe2+价电子排布式为3d6，价电子轨道式为；PO中中心原子P有4个σ键，孤电子对数为=0，价层电子对数为4，因此PO的空间构型为正四面体形；故答案为PO；正四面体形；
（2）根据仪器a的特点，仪器a名称为恒压滴液漏斗；因为Fe2+容易被氧气氧化，因此配制时，需要将蒸馏水事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化；故恒压滴液漏斗；除去水中溶解的氧气，防止Fe2+被氧化；
（3）维生素C具有还原性，可以防止Fe2+被氧化，铁粉也能与Fe3+反应生成Fe2+，但铁粉为固体，使得制备的八水合磷酸亚铁中混有杂质，故答案为避免产品中混入铁粉；
（4）八水合磷酸亚铁难溶于水和醋酸，因此生成八水合磷酸亚铁的离子方程式为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH；故答案为3Fe2++2HPO+2CH3COO-+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+2CH3COOH；
（5）合成时需保持pH为6左右的原因是pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀；故答案为pH降低，不利于沉淀的生成；pH过高，会生成Fe(OH)2沉淀；
（6）八水合磷酸亚铁溶于无机酸，然后用高锰酸钾溶液滴定，利用酸性高锰酸钾溶液的氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原成Mn2+，根据化合价升降、原子守恒和电荷守恒，其反应离方程式为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；根据离子方程式可知： n(Fe2+)×1=n(KMnO4)×5，n(Fe2+)=20.00mL×10-3L/mL×0.1000mol/L×5，即32.00g中含有Fe3(PO4)2·8H2O 的质量为m[Fe3(PO4)2·8H2O]= 20.00mL×10-3L/mL×0.1000mol/L×5××502g/mol×，100mL2.00mol/L硫酸亚铁全部转化成八水合磷酸亚铁的理论质量为100mL×10-3L/mL×2.00mol/L××502g/mol，则本实验产品的产率为≈88.9%；故答案为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；88.9%。
答案第1页，共2页
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