2.3 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 课时练（含解析） 2024-2025学年人教版2019 选择性必修2

2.3　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
(30分钟　100分)
班级　　　　　　　姓名　　　　　　　成绩　　　　　
【课时目标】
基础 达标 1.了解分子结构的测定方法 2.认识共价分子结构的多样性和复杂性 3.理解价层电子对互斥理论的含义。能根据有关理论判断简单离子或分子的构型
素养 突破 通过对典型分子空间结构的学习,认识微观结构对分子空间结构的影响,了解共价分子结构的多样性和复杂性
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(7分)下列四种分子的VSEPR模型中,其中心原子的价层电子对数目为4的是 (　　)
2.(7分)乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别为和。通过下列方法或检测仪得出的信息或信号完全相同的是 (　　)
A.元素分析法 B.红外光谱仪
C.核磁共振仪 D.质谱仪
3.(7分)下列各组微粒的空间结构不相同的是 (　　)
A.NH3和H3O+ B.CS2和NO2
C.CO2和BeCl2 D.Si和S
4.(7分)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
5.(7分)硫化羰(分子式为COS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体,可视为由一个硫原子取代了CO2分子中的一个氧原子后形成的,下列有关硫化羰的说法错误的是 (　　)
A.硫化羰的结构式为OCS
B.分子中三个原子位于同一直线上
C.中心原子的价层电子对数为2
D.分子空间结构名称与VSEPR模型名称不同
6.(7分)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
B级 素养提升题
7.(7分)C中中心原子孤电子对的计算公式为中,下列对应的数值正确的是 (　　)
A.a=8、x=3、b=2 B.a=6、x=3、b=2
C.a=4、x=2、b=3 D.a=6、x=2、b=3
8.(7分)下列各组物质中,化学键类型和分子的空间结构都相同的是 (　　)
A.CO2和SO2 B.CH4和SiH4
C.BF3和AsH3 D.HCl和NH4Cl
9.(15分)由两个以上原子构成的分子中,原子与原子之间就存在一定的空间关系。根据所学知识回答下列问题:
(1)若分子中所有原子在同一直线上且分子内只有一个中心原子,该分子一般含　　　　个原子,如　　　　(填化学式)。某分子含4个原子且4个原子在一条直线上,则该分子中σ键与π键数目之比为　　　　。
(2)请依据下面给出的分子中原子与原子之间的空间关系(不同的原子用不同大小的球表示),写出相应的化学式:
　　　　　　　　　　 　　　　
(3)AB4分子中,两个相邻A—B键的夹角是109°28',说明AB4分子的空间结构为　　　　形,该分子属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。由第三周期元素的原子构成的AB4型分子为　　　　(填化学式)。
C级 情境创新题
10.(7分)某化合物分子由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱有CC键、C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是72。则该有机物的结构简式不可能是 (　　)
A.CH3CHCHCH2OH
B.CH2CHCH2CH2OH
C.CH2CHCH(OH)CH3
D.CH2CHCH2OCH3
11.(7分)膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子空间结构是三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是 (　　)
A.PH3分子中有未成键的孤电子对
B.PH3是空间对称结构
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子中的P—H键间夹角是107°
12.(15分)(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。
P:　　　　;CS2:　　　　;BBr3(共价分子):　　　。
(2)有两种活性反应中间体微粒,它们均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的VSEPR模型,写出相应的化学式:
(3)按要求写出由第二周期非金属元素组成的中性分子的化学式:平面三角形分子　　　,三角锥形分子　　　　,四面体形分子　　　　。
(4)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　　　　 。
(5)BF3和NF3都是四原子分子,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　　　　　　　　　　　　　。
参 考 答 案
1.C　解析:分子的中心原子的价层电子对数目为4时,其VSEPR模型为正四面体形,C项符合题意。
2.A　解析:二者互为同分异构体,则通过元素分析法得出的信息完全相同,A项正确;官能团不同,红外光谱信号不同,B项错误;二者含有的氢原子的种类和个数虽然相同,但峰出现的位置不同,核磁共振氢谱信号不完全相同,C项错误;二者的相对分子质量相等,质谱法测定的最大质荷比相同,但信号不完全相同,D项错误。
3.B　解析:NH3为三角锥形结构,H3O+为三角锥形结构,二者空间结构相同,A项不符合题意;CS2的空间结构为直线形,NO2的空间结构是V形,B项符合题意;CO2是直线形结构,BeCl2是直线形结构,二者空间结构相同,C项不符合题意;Si和S都是正四面体形结构,D项不符合题意。
4.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,D项正确。
5.D　解析:由题干信息可知,硫化羰的中心原子是碳,结构式为OCS,属于直线形分子,中心原子的价层电子对数是2,不含孤电子对,分子空间结构与VSEPR模型相同,D项错误。
6.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,D项符合题意。
7.B　解析:对于阴离子来说,中a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值),x表示与中心原子结合的原子数,b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,据此分析解答。C中中心原子为C原子且带两个单位的负电荷,故a=4+2=6、x=3、b=2,B项符合题意。
8.B　解析:NH4Cl中存在离子键,其余分子内均为共价键,CO2为直线形,SO2为V形,BF3为平面三角形,AsH3为三角锥形,CH4和SiH4均为正四面体形,B项符合题意。
9.(1)3;CO2(或其他合理答案);3∶2
(2)BF3、NH3、P4(或其他合理答案)
(3)正四面体;非极性;SiCl4
10.D　解析:CH2CHCH2OCH3的相对分子质量为72,含有CC键、C—H键、C—O键,无O—H键,D项符合题意。
11.A　解析:P原子的最外层有5个价电子,形成三个共价键,还有一个孤电子对,A项正确;PH3的结构与NH3相似,皆为三角锥形,电荷分布不均匀,为非对称结构,B项错误;PH3中的P是-3价,有强还原性,C项错误;PH3的空间结构为三角锥形,P—H键间夹角略小于NH3中N—H键间夹角,D项错误。
12.(1)正四面体形;直线形;平面三角形
(2)C;C
(3)BF3;NF3;CF4
(4)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
(5)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,但还有一个未成键的电子对,与成键电子对相互排斥,形成三角锥形