高中人教版化学选修3第二章 分子结构与性质 课时作业8附答案.docx
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高中人教版化学选修3第二章分子结构与性质课时作业8附答案
课时作业8 价层电子对互斥理论
一、选择题(共48分)
1.(双选题)能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
A.两个键之间的夹角为109°28′
B.C—H键为极性共价键
C.4个C—H键的键能、键长相同
D.二氯甲烷没有同分异构体
解析:
CH4分子的空间结构由两个键之间的夹角决定,只有正四面体结构中,键角才为109°28′。
分子的空间构型与共价键的极性无关。
同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH4分子为正四面体结构,如果为平面结构,则二氯甲烷就存在两种构型。
C项中因为同为C—H键,不论分子构型如何,它们的键能、键长都相等。
答案:
AD
2.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中不正确的是( )
A.NH
为正四面体形
B.CS2为直线形
C.HCN为V形
D.PCl3为三角锥形
解析:
NH
、CS2、HCN中心原子上的价电子都用于形成共价键,没有孤电子对,所以其构型分别为正四面体形、直线形、直线形;PCl3中心P原子上有一对孤电子对,未用于形成共价键,其空间构型为三角锥形。
答案:
C
3.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( )
A.正四面体形 B.V形
C.三角锥形D.平面三角形
解析:
本题考查用价层电子对互斥模型判断分子的构型,SO3中S原子的价电子全部用于形成共价键,S原子周围有3个氧原子,应属于平面三角形。
答案:
D
4.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。
关于SF5—CF3的说法正确的是( )
A.分子中有σ键也有π键
B.所有原子在同一平面内
C.CF4与CH4都是正四面体结构
D.0.1molSF5—CF3分子中电子数为8mol
解析:
A项,分子中都是σ键,无π键,错误;B项,碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构,不可能所有原子共平面;C项,正确;D项,一个分子中有94个电子,错误。
答案:
C
5.由VSEPR理论推断下列微粒呈正四面体形的是( )
A.SO2B.O3
C.NO
D.SO
解析:
符合题意的微粒应满足AB4型结构,中心原子无孤电子对,其空间构型为正四面体形。
答案:
D
6.下列分子或离子中,中心原子未用来成键的电子对最多的是( )
A.NH
B.NH3
C.H2OD.BCl3
解析:
NH
中各原子的最外层电子全部参与成键,NH3中N原子上有一对电子对未参与成键,H2O中O原子上有2对电子对未参与成键,BCl3的中心原子为B,其最外层电子全部参与成键。
答案:
C
7.下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2
A.①②③B.①③④
C.①③⑤D.②④⑤
解析:
CH4、CF4、SiH4分子的空间构型都是正四面体形,而NH3是三角锥形,CO2是直线形,C2H4是平面形分子。
答案:
B
8.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SO3B.CH4和SiH4
C.BF3和PH3D.HCl和NH4Cl
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。
答案:
B
9.下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是( )
A.SO
B.ClO
C.NO
D.ClO
解析:
当中心原子无孤电子对时,VSEPR模型与立体构型一致。
A中SO
的中心原子的孤电子对数=
(6+2-3×2)=1;B项中ClO
的中心原子的孤电子对数=
(7+1-4×2)=0;C项NO
的中心原子的孤电子对数=
(5+1-2×2)=1;D项ClO
中心原子的孤电子对数=
(7+1-3×2)=1。
所以只有B符合题意。
答案:
B
10.关于SO3的说法正确的是( )
A.结构与NH3相似
B.结构与SO2相似
C.结构与BF3相似
D.结构与P4相似
解析:
根据价层电子对互斥理论可知,在SO3中,S原子没有孤对电子,但与S原子相连的原子个数为3,因此SO3分子结构呈平面三角形。
答案:
C
11.氯的含氧酸根离子有ClO-、ClO
、ClO
、ClO
等,关于它们的说法中不正确的是( )
A.ClO-中Cl显+1价
B.ClO
的空间构型为直线形
C.ClO
的空间构型为三角锥形
D.ClO
是SO
的等电子体
解析:
ClO
空间构型为V型。
答案:
B
12.对CO2和SO2的说法正确的是( )
A.都是AB2型,所以都是直线形
B.C原子和S原子上都没有孤对电子
C.CO2是直线形结构,SO2是V形结构
D.都含有极性共价键和非极性共价键
解析:
C原子没有孤对电子,S原子上有孤对电子;它们含有的化学键都是极性键。
答案:
C
二、填空题(共52分)
13.(10分)
(1)写出具有10个电子,两个或两个以上原子核的离子的符号:
________、________、________、________。
(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式:
______、________、________、________。
(3)在
(1)
(2)题涉及的粒子中,空间构型为正四面体的有________,为三角锥形的有________。
解析:
(1)第二周期元素的氢化物具有10个电子,其分子结合一个H+或电离出一个H+后,形成的阴阳离子所具有的电子数不变,离子符号为:
NH
、H3O+、NH
、OH-,根据等电子原理导出:
NH
与CH4、H3O+与NH3、NH
与H2O的空间构型分别相同,依次为正四面体形、三角锥形、V形结构。
(2)第三周期元素的氢化物分子具有18个电子,第二周期元素形成R2Hx型的化合物,如C2H6、H2O2等,也具有18个电子。
符合条件的分子有:
H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl。
(3)由等电子原理分析,SiH4为正四面体构型,PH3为三角锥形。
答案:
(1)NH
H3O+ NH
OH-
(2)SiH4 PH3 H2S HCl
(3)NH
和SiH4 H3O+和PH3
14.(15分)填写下表,并列出中心原子孤电子对数的表达式:
解析:
ABn型分子或离子中,σ键电子对数=n(配位原子数),中心原子的孤电子对数按表达式进行计算。
由价层电子对数和分子(或离子)类型判断空间构型,即价层电子数为2,AB2型分子为直线形;价层电子对数为3,AB2型分子为V形,AB3型分子为平面三角形;价层电子对数为4,AB2型分子为V形,AB3型分子为三角锥形,AB4型分子为正四面体形。
答案:
15.(13分)已知A、B、C、D、E代表五种元素。
A元素的三价离子3d能级处于半充满;B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍;C的原子轨道中有2个未成对的电子,且与B可形成两种常见的气体;D的原子序数小于A,D与C可形成DC2和DC3两种分子,且DC2是极性分子,DC3是非极性分子;E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。
试回答下列问题:
(1)写出A元素基态原子的电子排布式______________。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为________(写元素符号)。
(3)E与C以11形成的物质的电子式为____________。
(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为______________。
(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是________(填元素符号)。
解析:
A元素的三价离子3d能级处于半充满,即为3d5,则它的原子价电子构型为3d64s2,故为Fe元素;由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出,B为C元素;由“C的原子轨道中有2个未成对的电子,且与B可形成两种常见的气体”推出,C为O元素;由“D的原子序数小于A,D与C可形成DC2和DC3两种分子,且DC2是极性分子,DC3是非极性分子”推出,D为S元素;由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”可推出,E为Na元素。
(1)A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(2)B、C、D分别对应的是C、O、S元素,它们的电负性由大到小的顺序为O>S>C。
(3)E与C以11形成的物质是Na2O2。
(4)根据VSEPR理论
=3,故SO3的空间立体结构为正三角形。
(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(2)O>S>C
(3)Na+[
:
]2-Na+
(4)正三角形 (5)He
16.(14分)a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒,它们都有10个电子,其结构特点如下表所示:
粒子代码
a
b
c
d
e
f
g
原子核数
单核
单核
双核
多核
单核
多核
多核
电荷数(单位电荷)
0
1+
1-
0
2+
1+
0
试写出:
(1)a粒子的原子结构示意图________,b粒子的电子排布式______________。
(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为____________(用化学式表示)。
(3)若d极易溶于水,在水溶液中的变化方程式为____________________________________,d分子的空间构型为____________,键角为________;若d为正四面体分子,其电子式为________。
(4)c粒子是________,f粒子是________(用化学式表示),由c、f生成g的离子方程式为________________________________________________________。
解析:
本题的综合性很强。
考查了元素周期表、物质结构、元素周期律、电离方程式、电子式、分子空间结构等多方面知识。
由于由短周期元素构成的微粒,都有10个电子,属于等电子体,又由给出的原子核数目、核电荷数判断出各微粒组成。
a:
Ne,b:
Na+,c:
OH-,d:
NH3或CH4,e:
Mg2+,f:
H3O+,g:
H2O。
答案:
(1)
1s22s22p6
(2)NaOH>Mg(OH)2
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH
+OH- 三角锥形 107°
(4)OH- H3O+ OH-+H3O+===2H2O
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