（人教版选修3）2.2《分子的立体构型》过关训练试题
（时间：45分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。
1.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立体结构
B.分子中价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不参与互相排斥
D.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子越稳定
2．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是( )
A．CO2和SO3
B．CH4和SiH4
C．BF3和PH3
D．HCl和NH4Cl
3．以下有关杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时一般不能形成杂化轨道
B．杂化轨道既可形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能占据杂化轨道
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化
4.三氯化氮(NCl3)常温是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于NCl3说法中正确的是( )
A.分子中N—Cl键是非极性键
B.分子中不存在孤对电子
C.它的沸点比PCl3沸点低
D.因N—Cl键键能大,所以NCl3的沸点高
5.下列叙述正确的是( )
A.NH3分子中N处于3个H所组成的三角锥形的中心
B.CCl4分子中C处于4个Cl所组成的正方形的中心
C.H2O分子中O不处于2个H所连成的直线的中点
D.CO2分子中C不处于2个O所连成的直线的中点
6．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
7．以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是( )
①CH4 ②SiCl4 ③CH3Cl ④P4 ⑤SO
A．①②④
B．①②③④⑤
C．①②
D．①②⑤
8.H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是( )
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
9．配位化合物简称配合物，它的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为( )
A．Cu2＋、NH3、2＋、4
B．Cu＋、NH3、1＋、4
C．Cu2＋、OH、2＋、2
D．Cu2＋、NH3、2＋、2
10．下列有关NH3和BF3的说法正确的是( )
A．NH3和BF3的立体构型都是三角锥形
B．NH3中N原子上有1对孤电子对，BF3中B原子上无孤电子对
C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4
11．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BF离子，则BF3和BF中的B原子的杂化轨道类型分别是( )
A．sp2、sp2
B．sp3、sp3
C．sp2、sp3
D．sp、sp2
12．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用
13．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是( )
A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的
B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道
D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同
14．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A．配体为水分子，外界为Br－
B．中心离子的配位数为6
C．中心离子Cr3＋提供孤电子对
D．中心离子的化合价为＋2
二、非选择题：本体包括4小题，共52分。
15．(8分)一种有机化合物的结构简式如下：
(1)该分子中有______个sp2杂化碳原子；_______个sp3杂化碳原子。
(2)该分子中有_______个sp2－sp3
σ键；_______个sp3－sp3
σ键。
16．(12分)(1)SCN－、NO具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的__________分子的结构相同，微粒呈______形，中心原子都采取sp杂化。
(2)CO、NO等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是____，因此它们与由ⅥA族两元素组成的______分子的结构相同，呈_________形，中心原子都采取_____杂化。
17．（18分）价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。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.分子的空间构型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；
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：
ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
n＋m
2
VSEPR理想模型
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
109°28′
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：
________________________________________________________________________；
(3)H2O分子的立体构型为
________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：________________________________________________________________________；
(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型：
分子或离子
SnCl2
CCl4
ClO
立体构型
18．(14分)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2＋基态的电子排布式可表示为____________________________________。
②NO的空间构型是__________________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理，CO分子的结构式为______________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为______________。
③1
mol
CO2中含有的σ键数目为___________________________________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_______________________________________。（人教版选修3）2.2《分子的立体构型》过关训练试题
（时间：45分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题4分，共48分。
1.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立体结构
B.分子中价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不参与互相排斥
D.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越小,分子越稳定
【答案】
C
【解析】
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。
2．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是( )
A．CO2和SO3
B．CH4和SiH4
C．BF3和PH3
D．HCl和NH4Cl
【答案】
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，SO3、BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，CH4和SiH4为正四面体形。
3．以下有关杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时一般不能形成杂化轨道
B．杂化轨道既可形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能占据杂化轨道
D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化
【答案】
B
【解析】
ⅠA族元素如果是碱金属，易失电子，不能参加杂化，如果是H，一个电子在1s能级上也不可能杂化。杂化轨道只能形成σ键或者容纳未参加成键的孤电子对，不可能形成π键，故B错。H2O分子中的氧原子采取的是sp3杂化，4个sp3杂化轨道有2个被孤电子对占用，故C正确。杂化前后原子轨道数目不变，sp4杂化需要5个原子轨道，但是同一能层中s能级和p能级一共只有4个原子轨道，所以s轨道和p轨道不可能有sp4杂化。
4.三氯化氮(NCl3)常温是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于NCl3说法中正确的是( )
A.分子中N—Cl键是非极性键
B.分子中不存在孤对电子
C.它的沸点比PCl3沸点低
D.因N—Cl键键能大,所以NCl3的沸点高
【答案】
C
【解析】
NCl3分子中中心原子N和Cl间形成三个σ极性键,N的周围仍然存在一对孤对电子;共价化合物的熔沸点是由分子间作用力决定的,而分子间作用力的大小又由相对分子质量决定,所以NCl3的熔沸点较低。
5.下列叙述正确的是( )
A.NH3分子中N处于3个H所组成的三角锥形的中心
B.CCl4分子中C处于4个Cl所组成的正方形的中心
C.H2O分子中O不处于2个H所连成的直线的中点
D.CO2分子中C不处于2个O所连成的直线的中点
【答案】
C
【解析】
NH3分子呈三角锥形,分子中的氮原子处于3个氢原子所组成的三角锥形的顶点,A项错误;CCl4分子呈正四面体形,分子中的碳原子处于4个氯原子所组成的正四面体的中心,B项错误;H2O分子呈V形,分子中的氧原子不处于2个氢原子所连成的直线的中心,而在V字的折点上,C项正确;CO2分子呈直线形,分子中的碳原子处于2个氧原子所连成的直线的中点,D项错误。
6．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
【答案】
B
【解析】
乙炔中的两个碳原子均采用sp杂化，形成直线形分子。
7．以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28′的是( )
①CH4 ②SiCl4 ③CH3Cl ④P4 ⑤SO
A．①②④
B．①②③④⑤
C．①②
D．①②⑤
【答案】
D
【解析】
在CH4和SiCl4中，中心原子价层电子对数均为4，且没有孤电子对，4个氢原子和4个氯原子在空间呈正四面体形排列，且键角为109°28′；CH3Cl可看成CH4中一个氢原子被一个氯原子替换，由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，故CH3Cl的立体构型不是正四面体形；P4是正四面体结构，但键角为60°；SO中，S原子价层电子对数为4，没有孤电子对，SO为正四面体形，键角为109°28′。
8.H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是( )
A．是直线形分子
B．是三角锥形分子
C．氧原子有1对孤电子对
D．氧原子的价层电子对数为4
【答案】
D
【解析】
H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误，D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。
9．配位化合物简称配合物，它的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为( )
A．Cu2＋、NH3、2＋、4
B．Cu＋、NH3、1＋、4
C．Cu2＋、OH、2＋、2
D．Cu2＋、NH3、2＋、2
【答案】 A
10．下列有关NH3和BF3的说法正确的是( )
A．NH3和BF3的立体构型都是三角锥形
B．NH3中N原子上有1对孤电子对，BF3中B原子上无孤电子对
C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4
【答案】
B
【解析】
A项，BF3的立体构型为平面三角形，错误；B项，NH3中N原子上的孤电子对数＝×(5－3×1)＝1，BF3中B原子上的孤电子对数＝×(3－3×1)＝0，正确；C项，NH3·BF3中氢原子形成2电子稳定结构，错误；D项，BF3中B原子的价层电子对数为3＋0＝3，错误。
11．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BF离子，则BF3和BF中的B原子的杂化轨道类型分别是( )
A．sp2、sp2
B．sp3、sp3
C．sp2、sp3
D．sp、sp2
【答案】
C
【解析】
BF3中B原子的价层电子对数为3，所以为sp2杂化，BF中B原子的价层电子对数为4，所以为sp3杂化。
12．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用
【答案】 B
【解析】 配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键。
13．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是( )
A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的
B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道
D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同
【答案】
B
【解析】
在VSEPR理论中，将分子分成了含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A项正确；VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用单质分子，B项错误；C项明显正确；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D项正确。
14．关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )
A．配体为水分子，外界为Br－
B．中心离子的配位数为6
C．中心离子Cr3＋提供孤电子对
D．中心离子的化合价为＋2
【答案】 B
【解析】 [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中内界为[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋为中心离子，配体为H2O、Br－，配位数为6，外界为Br－，Cr3＋提供的空轨道。
二、非选择题：本体包括4小题，共52分。
15．(8分)一种有机化合物的结构简式如下：
(1)该分子中有______个sp2杂化碳原子；_______个sp3杂化碳原子。
(2)该分子中有_______个sp2－sp3
σ键；_______个sp3－sp3
σ键。
【答案】
（1）2
6
（2）3
3
16．(12分)(1)SCN－、NO具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的__________分子的结构相同，微粒呈______形，中心原子都采取sp杂化。
(2)CO、NO等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是____，因此它们与由ⅥA族两元素组成的______分子的结构相同，呈_________形，中心原子都采取_____杂化。
【解析】
(1)中SCN－、NO与CO2为等电子体。由于CO2中C原子采用sp杂化，形成直线形分子，所以SCN－、NO的中心原子都采用sp杂化。(2)中CO、NO与SO3为等电子体，SO3中S采取sp2杂化形成平面三角形分子。
【答案】（1）CO2
直线
（2）24
SO3
平面三角
sp2
17．（18分）价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。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.分子的空间构型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；
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：
ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
n＋m
2
VSEPR理想模型
正四面体形
价层电子对之间的理想键角
109°28′
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：
________________________________________________________________________；
(3)H2O分子的立体构型为
________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：________________________________________________________________________；
(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型：
分子或离子
SnCl2
CCl4
ClO
立体构型
【解析】 AXnEm中n＋m＝2时，最理想的模型是直线形，键角是180°；若是正四面体，n＋m＝4；CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形。水分子属AX2E2，n＋m＝4，有两对孤电子对，应是V形。又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于109°28′。
【答案】 (1)
n＋m
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°
109°28′
(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形
(3)V形 水分子属AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′。根据Ⅲ中的i，应有∠H—O—H<109°28′
(4)
分子或离子
SnCl2
CCl4
ClO
立体构型
V形
正四面体形
正四面体形
18．(14分)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2＋基态的电子排布式可表示为____________________________________。
②NO的空间构型是__________________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理，CO分子的结构式为______________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为______________。
③1
mol
CO2中含有的σ键数目为___________________________________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_______________________________________。
【解析】
本题考查物质结构与性质，涉及电子排布式、空间构型、杂化方式、化学键的数目以及配位键的表示，意在考查对结构中的基础知识的掌握情况。(1)Mn的原子序数为25，价电子排布式为：3d54s2，失去4s上的两个电子，即得Mn2＋。NO离子中氮原子无孤对电子，结合的原子数为3，则N采用sp2杂化，所以NO的空间构型为平面三角形。(2)CO与N2互为等电子体，根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。H2O中O原子存在两对孤对电子，结合的原子数为2，杂化轨道数为4，所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键，双键中有一个σ键，一个π键，则1
mol
CO2中含有2
mol
σ键。(3)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子上有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。
【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
平面三角形
（2）C≡O
sp3
2×6.02×1023个(或2_mol)
（3）
