2.2.1 分子的空间构型、价层电子对互斥模型——高二化学人教版（2019）选修二课时优化训练（含解析）

2.2.1 分子的空间构型、价层电子对互斥模型——高二化学人教版（2019）选修二课时优化训练
1.下列叙述正确的是(　　)
A.CH4中C—H间的键角为109°28',NH3中N—H间的键角为107°,H2O中O—H间的键角为105°,说明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.S的空间结构是正四边形
C.BF3分子中各原子均达到8e-稳定结构
D.C的空间结构是三角锥形
2.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐——二氧化氮分子、劳动面前人人平等——磷酸分子、有机族的第一代长老——甲烷分子、我在梦中被创造——苯分子、江湖剑客——甲醛分子。下列说法正确的是(　　)
A.NO2分子的空间结构为直线形
B.P分子为正四面体形分子
C.甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形
D.HCHO价层电子对互斥模型是平面三角形,空间结构是三角锥形
3.8.在白磷分子(P4)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,下列有关白磷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个孤电子对
4.如图是一种分子式为的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为( )
A. B.
C. D.
5.下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是( )
A. VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
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
6.用价层电子对互斥模型（VSEPR模型）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.是直线形分子
B.是三角锥形分子
C.的键角为120°
D.是平面三角形分子
7.利用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是( )
A.是V形分子 B.的键角大于120°
C.是三角锥形分子 D.的键角等于
8.下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是( )
A.键角为180°的分子，空间结构是直线形
B.键角为120°的分子，空间结构是平面三角形
C.键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形
D.键角为90°~109°28＇之间的分子，空间结构可能是V形
9.下图是有机物A的质谱图，则A的相对分子质量是( )
A.29 B.43 C.57 D.72
10.根据VSEPR模型预测，下列分子中键角是120°的是( )
A. B. C. D.
11.已知在中，C—H键间的键角为，中，N—H键间的键角为107°，中O—H键间的键角为105°。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间的斥力
B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对间的斥力
C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于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子对间的斥力与成键电子对间的斥力之间的大小关系
12.（双选）短周期主族元素A、B可形成分子，下列有关叙述正确的是( )
A.若A、B为同一周期元素，则分子一定为平面三角形
B.若分子中的价电子数为24，则分子可能为平面三角形
C.若A、B为同一主族元素，则分子一定为三角锥形
D.若分子为三角锥形，则分子可能为
13.下列对应关系不正确的是( )
选项 A B C D
中心原子所在族 ⅣA ⅤA ⅣA ⅥA
分子式
分子空间结构 正四面体形 平面三角形 直线形 V形
A.A B.B C.C D.D
14.（双选）根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
选项 分子式 价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构
A 四面体形 三角锥形
B 平面三角形 三角锥形
C 四面体形 平面三角形
D 正四面体形 正四面体形
A.A
B.B
C.C
D.D
15.反应可用于实验室制备气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.和均为三原子分子，二者空间结构相同
B.中阴离子的VSEPR模型为四面体
C.键角由大到小的顺序为
D.根据VSEPR模型可知，的空间结构为直线形
16.价层电子对互斥模型可用于预测简单分子的空间结构。用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），为价层电子对数。
（1）请填写下表：
2 ____________
VSEPR理想模型 ____________ 正四面体形
价层电子对之间的理想键角 ____________
（2）请用VSEPR模型解释为直线形分子的原因：____________。
（3）分子的空间结构为____________。
（4）用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构：
分子或离子
空间结构 ____________ ____________ ____________
答案以及解析
1.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,A正确;S的空间结构是正四面体形,B错误;B原子不满足8e-稳定结构,C错误;C的空间结构是平面三角形,D错误。
2.答案：B
解析：NO2分子是V形,A错误;P分子为正四面体形分子,B正确;甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中,只有CCl4的空间结构是正四面体形,C错误;HCHO分子的价层电子对互斥模型是平面三角形,分子的空间结构也是平面三角形,D错误。
3.答案：C
解析：根据共价键的方向性和饱和性,每个磷原子都以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个孤电子对。
4.答案：A
解析：本题所给选项中有机物的结构简式分别为。首先排除D项，因D项的分子式为，与题干不符；再由题图可知有不对称—，还有C—O—C，则排除B、C项；而A项存在不对称—、CO与C—O—C，所以该有机物可能是。
5.答案：D
解析： VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，A正确；分子的空间结构与其价层电子对相互排斥有关，所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构，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，且孤电子对间的排斥力大于孤电子对和成键电子对间的排斥力，C正确；键角越大，价层电子对相互排斥力越小，D错误。
6.答案：C
解析：的中心原子为S原子，其价层电子对数为，含有1个孤电子对，所以为V形分子，A错误；的中心原子为S原子，其价层电子对数为，不含孤电子对，故是平面三角形分子，B错误；的中心原子为B原子，其价层电子对数为，不含孤电子对，故是平面三角形分子，键角为120°，C正确；的中心原子为P原子，其价层电子对数为，含有1个孤电子对，所以是三角锥形分子，D错误。
7.答案：D
解析：的中心原子的价层电子对数=2+（4-2×2）÷2=2，不含孤电子对，为直线形，A项错误；的中心原子的价层电子对数=2+（4-2×1）÷2=3，孤电子对数为1，为V形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以的键角小于120°，B项错误；的中心原子的价层电子对数=3+（3-3×1）÷2=3，不含孤电子对，为平面三角形，C项错误；的中心原子的价层电子对数=4+（5-1×4-1）÷2=4，不含孤电子对，为正四面体形，的键角等于，D项正确。
8.答案：B
解析：键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，空间结构为V形，D正确。
9.答案：D
解析：由有机物A的质谱图可以看出，质荷比最大为72，故A的相对分子质量为72。
10.答案：C
解析：根据VSEPR模型，分子为直线形，键角为180°；分子为正四面体形，键角为109°28＇；分子为平面三角形，键角为120°；分子为三角锥形，键角为107°。
11.答案：A
解析：由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，中碳原子上无孤电子对，中氮原子上的孤电子对数为1，中氧原子上的孤电子对数为2。根据题意知，中C—H键间的键角>中N—H键间的键角>中O—H键间的键角，说明孤电子对对成键电子对的排斥作用较强，即孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，A项正确。
12.答案：BD
解析：A项，若为，则分子空间结构为三角锥形，错误；B项，符合要求，其分子空间结构为平面三角形，正确；C项，若为，则分子空间结构为平面三角形，错误；D项，可能为，也可能为等，正确。
13.答案：B
解析：当中心原子在ⅤA族，分子应是三角锥形；当中心原子在ⅣA族，分子是正四面体形，分子是直线形；当中心原子在ⅥA族，分子是V形。
14.答案：AD
解析：分子中中心原子As的价层电子对数为，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A正确；甲醛（HCHO）分子中中心原子C的价层电子对数为，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误；分子中中心原子N的价层电子对数为，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，C错误；中中心原子N的价层电子对数为，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，D正确。
15.答案：C
解析：根据VSEPR模型，分子的空间构型为直线形，分子的空间构型为V形，A项错误；的VSEPR模型为平面三角形，B项错误；分子中∠OCO为180°，中∠OCO为120°，分子中∠HOH约为105°，C项正确；为离子化合物，不能用VSEPR模型预测其构型，D项错误。
16.答案：（1）
2 4
VSEPR理想模型 直线形 正四面体形
价层电子对之间的理想键角 180°
（2）分子中=2，故为直线形
（3）V形
（4）
分子或离子
空间结构 V形 三角双锥形 正四面体形
解析： （1）当时，VSEPR模型为正四面体形，其键角是；当时， VSEPR模型为直线形，其键角是180°。
（2）分子中，=2，故为直线形。
（3）分子中，，VSEPR模型为正四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的空间结构为V形。
（4）中中心原子Pb的孤电子对数是（4-1×2）÷2=1，价层电子对数是2+1=3，所以的空间结构是V形；分子中P的价层电子对数是5+0=5，所以的空间结构是三角双锥形；中Cl的价层电子对数是，且不含孤电子对，所以的空间结构是正四面体形。