2024人教版高中化学选择性必修2同步
专题强化练4 粒子的空间结构
1.(经典题)(2023重庆一中期末)下列粒子的VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是( )
A.S B.PH3 C.H2S D.S
2.(2023吉林吉化一中期末)下列描述中正确的是 ( )
A.CS2分子的立体构型为V形
B.分子的空间结构与其稳定性无关
C.NH3、CO、CO2的中心原子都有孤电子对
D.SiF4和S的中心原子均采取sp3杂化
3.下列叙述正确的是( )
A.CH4的键角为109°28',NH3的键角为107°,H2O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
4.(2023辽宁部分重点中学期末联考)短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,Z的一种“超原子”()具有40个价电子,下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z的电负性和第一电离能均为Y>X>Z
B.X的空间构型为平面三角形
C.Y中心原子的杂化方式为sp2
D.简单离子半径:Y
A.第三周期元素中简单离子半径最小的是Al3+
B.Al的空间结构是正四面体形
C.CH3COOH分子中键角α>β
D.上述反应中通过官能团间的转化实现了物质类别的转化
6.(1)I3AsF6中存在。的空间结构为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(2)CS2分子中,C原子的杂化轨道类型是 。
(3)将F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子空间结构为 ,其中氧原子的杂化方式为 。
(4)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为 。
7.(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间结构为 ,C原子的杂化方式为 。
(2)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3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)AsH3分子为三角锥形,键角为91.80°,小于氨分子的键角,AsH3分子键角较小的原因是 。
(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子砷的VSEPR模型是 ,砷原子杂化方式为 。
答案与分层梯度式解析
专题强化练4 粒子的空间结构
1.A 2.D 3.A 4.D 5.C
1.A S中中心原子价层电子对数=4+×(6+2-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其VSEPR模型与空间结构一致,都是正四面体结构,A符合题意;PH3中中心原子价层电子对数=3+×(5-3×1)=4,且含有一个孤电子对,所以其VSEPR模型是四面体形,空间结构是三角锥形,B不符合题意;H2S中中心原子价层电子对数=2+×(6-2×1)=4,且含有两个孤电子对,所以其VSEPR模型是四面体形,空间结构为V形,C不符合题意;S中中心原子价层电子对数=3+×(6+2-3×2)=4,且含有一个孤电子对,所以其VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,D不符合题意。
2.D CS2中C原子孤电子对数==0,价层电子对数=2+0=2,是直线形结构,A不正确;分子的空间结构与其稳定性有关,B不正确;NH3中N原子孤电子对数==1,CO中C原子孤电子对数为1,CO2中C原子孤电子对数==0,C不正确;SiF4中中心原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,故中心原子为sp3杂化,S中中心原子孤电子对数==1,价层电子对数=3+1=4,故中心原子为sp3杂化,D正确。
3.A 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。
4.D 短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大,Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,则Y为N元素;Z的一种“超原子”()具有40个价电子,则Z原子的价电子数为=3,Z为Al元素;X元素基态原子有2个未成对电子,则X为C元素。碳、氮、铝三种元素的电负性和第一电离能的大小顺序均为N>C>Al,故A正确;碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,离子的空间构型为平面三角形,故B正确;硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3,氮原子的杂化方式为sp2,故C正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则氮离子的半径大于铝离子,故D错误。
5.C 第三周期元素中,简单阳离子有钠离子、镁离子和铝离子,均为10电子结构,核电荷数大则离子半径小,简单阴离子半径比同周期简单阳离子半径大,则简单离子半径最小的是Al3+,A正确;Al的中心原子上的孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,则空间结构是正四面体形,B正确;羧基中碳氧双键对单键的排斥力大于单键之间的排斥力,故分子中键角α小于β,C错误;题述反应使乙酸转变为乙醇,通过官能团间的转化实现了物质类别的转化,D正确。
6.答案 (1)V形 sp3 (2)sp (3)V形 sp3
(4)sp3、sp2
解析 (1)的价层电子对数为2+×(7-1-2×1)=4,中心原子上有2个孤电子对,故其空间结构为V形,中心原子的杂化轨道类型为sp3。(2)CS2分子中,C原子价层电子对数为2+×(4-2×2)=2,中心原子上没有孤电子对,故其杂化轨道类型是sp。(3)OF2分子的中心原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,中心原子上有2个孤电子对,故分子的空间结构为V形,氧原子的杂化方式为sp3。(4)CH3COOH中C原子有两种,甲基中的碳原子杂化轨道类型为sp3;羧基中的碳原子杂化轨道类型为sp2。
易错分析 分析杂化轨道类型时,首先将写成I的形式,把I原子看作中心原子来计算I的价层电子对数,然后分析其空间结构和杂化方式。
7.答案 (1)平面三角形 sp2 (2)H2S (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 sp3
解析 (1)ZnCO3中阴离子C的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2。(2)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别是4、3、3。(3)AsH3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。(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子砷的VSEPR模型是四面体形,砷原子杂化方式为sp3。
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