課時(shí)作業(yè)8價(jià)電子對(duì)互斥理論1．用VSEPR模型預(yù)料下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，其中不正確的是()A.NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))為正四面體形B.CS2為直線形C.HCN為折線形(V形)D.PCl3為三角錐形2．依據(jù)等電子原理，下列各組分子或離子的空間構(gòu)型不相像的是()A.SO2和O3B．NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和CH4C.H3O＋和NH3D.CO2和H2O3．已知CH4中C—H鍵間的鍵角為109°28′，NH3中N—H鍵間的鍵角為107.3°，H2O中O—H鍵間的鍵角為104.5°，則下列說法中正確的是()A.孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力B.孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力小于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力C.孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力等于成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力D.題干中的數(shù)據(jù)不能說明孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力和成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的斥力之間的大小關(guān)系4．下列分子或離子中，VSEPR模型與分子或離子的空間結(jié)構(gòu)不一樣的是()A．CO2B．H2OC．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D．CCl45．下列對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)ABCD中心原子所在族ⅣAⅤAⅣAⅥA分子式AB4AB3AB2AB2分子空間結(jié)構(gòu)正四面體形平面三角形直線形V形6.N(NO2)3是科學(xué)家發(fā)覺的一種新型火箭燃料?？勺鳛楦咝Щ鸺苿?dòng)劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，已知該分子中N—N—N鍵角都是108.1°，下列有關(guān)N(NO2)3的說法正確的是()A.N(NO2)3分子是平面三角形B.分子中四個(gè)氮原子共平面C.該分子中的中心氮原子還有一對(duì)孤電子對(duì)D.15.2g該物質(zhì)含有6.02×1022個(gè)原子7．用價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)預(yù)料H2S和COCl2的空間結(jié)構(gòu)，都正確的是()A.直線形；三角錐形B.V形；三角錐形C.直線形；平面三角形D.V形；平面三角形8．若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤電子對(duì)，依據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，下列說法正確的是()A.若n＝2，則分子的空間結(jié)構(gòu)為V形B.若n＝3，則分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形C.若n＝4，則分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形D.以上說法都不正確9．利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以預(yù)料很多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，也可推想鍵角的大小，下列推斷正確的是()A.CS2是V形分子B.SnBr2的鍵角大于120°C.BF3的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，是三角錐形分子D.NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的鍵角等于109°28′10．多核離子所帶電荷可以認(rèn)為是中心原子得到或失去電子導(dǎo)致，依據(jù)VSEPR模型，下列離子中全部原子都在同一平面的一組是()A.NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))和NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))B．H3O＋和ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C.NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))和CHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))D．POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))11．有下列分子或離子：①CS2，②PCl3，③H2S，④CH2O，⑤H3O＋，⑥NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，⑦BF3，⑧SO2。粒子的空間結(jié)構(gòu)為直線形的有________；粒子的空間結(jié)構(gòu)為V形的有________；粒子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形的有________；粒子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形的有________；粒子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形的有________。12．(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，其分子中氮原子、碳原子的雜化軌道類型分別是________、________。(2)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中陰離子的空間結(jié)構(gòu)是______，其中心原子的雜化軌道類型為________。(3)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的空間結(jié)構(gòu)為________；固態(tài)三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。13．氯吡苯脲是一種常用的膨大劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，它是經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)運(yùn)用的植物生長(zhǎng)調(diào)整劑。(1)氯元素基態(tài)原子核外電子的未成對(duì)電子數(shù)為________。(2)氯吡苯脲晶體中，氮原子的雜化軌道類型有________，羰基碳原子的雜化軌道類型為________。(3)已知，可用異氰酸苯酯與2-氯-4-氨基吡啶反應(yīng)生成氯吡苯脲：反應(yīng)過程中，每生成1mol氯吡苯脲，斷裂____molσ鍵，斷裂________molπ鍵。(4)膨大劑能在動(dòng)物體內(nèi)代謝，其產(chǎn)物較為困難，其中有H2O、NH3、CO2等。①請(qǐng)用共價(jià)鍵的相關(guān)學(xué)問說明H2O分子比NH3分子穩(wěn)定的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②H2O、NH3、CO2分子的空間結(jié)構(gòu)分別是________________，中心原子的雜化類型分別是________________。14．20世紀(jì)50年頭科學(xué)家提出價(jià)電子對(duì)互斥模型(簡(jiǎn)稱VSEPR模型)，用于預(yù)料簡(jiǎn)潔分子的空間結(jié)構(gòu)。其要點(diǎn)可以概括為Ⅰ.用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參加成鍵的電子對(duì)(稱為孤電子對(duì))，(n＋m)稱為價(jià)電子對(duì)數(shù)。分子中的價(jià)電子對(duì)總是相互排斥，勻稱地分布在中心原子四周的空間。Ⅱ.分子的空間結(jié)構(gòu)是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對(duì)。Ⅲ.分子中價(jià)電子對(duì)之間的斥力的主要依次為ⅰ.孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與共用電子對(duì)之間的斥力>共用電子對(duì)之間的斥力；ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ.X原子得電子實(shí)力越弱，A—X形成的共用電子對(duì)之間的斥力越強(qiáng)；ⅳ.其他。請(qǐng)細(xì)致閱讀上述材料，回答下列問題：(1)由AXnEm的VSEPR志向模型填寫下表：n＋m2①________VSEPR志向模型②________正四面體價(jià)電子對(duì)之間的志向鍵角③________109°28′(2)請(qǐng)用VSEPR模型說明CO2為直線形分子的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)H2O分子的空間結(jié)構(gòu)為____________，請(qǐng)你預(yù)料水分子中∠H—O—H的大小范圍并說明緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S=O之間以雙鍵結(jié)合，S—Cl、S—F之間以單鍵結(jié)合。請(qǐng)你預(yù)料SO2Cl2和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu)：____________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。課時(shí)作業(yè)8價(jià)電子對(duì)互斥理論1．解析：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、CS2、HCN、PCl3結(jié)構(gòu)中價(jià)電子對(duì)數(shù)分別為4對(duì)、2對(duì)、2對(duì)、4對(duì)，VSEPR模型分別為正四面體形、直線形、直線形、四面體形，其中前三者中心原子均參加成鍵，空間結(jié)構(gòu)就是VSEPR模型，PCl3分子中有1對(duì)孤電子對(duì)，所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。答案：C2．解析：D項(xiàng)中，CO2分子和H2O分子原子總數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)前者為16，后者為8，二者不屬于等電子體，則空間構(gòu)型不相像。答案：D3．解析：電子對(duì)間斥力的大小依次為孤電子對(duì)—孤電子對(duì)>孤電子對(duì)—成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)，恰好可以說明題述分子的鍵角大小關(guān)系。答案：A4．解析：A項(xiàng)，CO2分子中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4－2×2,2)＝0，CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，其VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)一樣，不符合題意；B項(xiàng)，水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，其VSEPR模型為四面體形，含有2個(gè)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)是V形，VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)不一樣，符合題意；C項(xiàng)，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(4＋2－2×3,2)＝3，不含孤電子對(duì)，所以COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的空間結(jié)構(gòu)是平面三角形，其VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)一樣，不符合題意；D項(xiàng)，CCl4分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，且不含孤電子對(duì)，所以CCl4分子為正四面體結(jié)構(gòu)，其VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)一樣，不符合題意。答案：B5．解析：當(dāng)中心原子在ⅤA族，AB3分子應(yīng)是三角錐形，當(dāng)中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面體形，AB2分子是直線形；當(dāng)中心原子在ⅥA族，AB2分子是V形。答案：B6．解析：N(NO2)3的分子結(jié)構(gòu)與NH3相像，分子中四個(gè)氮原子構(gòu)成三角錐形，該分子中N—N—N鍵角都是108.1°，中心氮原子還有一對(duì)孤電子對(duì)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。因?yàn)?個(gè)N(NO2)3分子含有10個(gè)原子，15.2g該物質(zhì)，即0.1mol，含有6.02×1023個(gè)原子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C7．解析：H2S分子中，中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)是eq\f(6－1×2,2)＝2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，因此H2S分子的空間結(jié)構(gòu)是V形；COCl2分子中，中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)是eq\f(4－2×1－1×2,2)＝0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，因此COCl2分子的空間結(jié)構(gòu)是平面三角形，D項(xiàng)正確。答案：D8．解析：若中心原子A上沒有未用于成鍵的孤電子對(duì)，則依據(jù)斥力最小的原則，當(dāng)n＝2時(shí)，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形；當(dāng)n＝3時(shí)，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，當(dāng)n＝4時(shí)，分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。答案：C9．解析：CS2的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋(4－2×2)÷2＝2，不含孤電子對(duì)，CS2為直線形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SnBr2的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋(4－2×1)÷2＝3，孤電子對(duì)數(shù)為1，SnBr2為V形，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力，所以SnBr2的鍵角小于120°，B項(xiàng)錯(cuò)誤；BF3的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋(3－3×1)÷2＝3，不含孤電子對(duì)，BF3為平面三角形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋(5－1×4－1)÷2＝4，不含孤電子對(duì)，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))為正四面體形，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的鍵角等于109°28′，D項(xiàng)正確。答案：D10．解析：NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)分別為3、4，VSEPR為平面形、正四面體形，而NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中有一對(duì)孤電子對(duì)，NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))有兩對(duì)孤電子對(duì)，兩分子都是V形，原子都在同一平面內(nèi)，A項(xiàng)正確；H3O＋中的原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，有一對(duì)孤電子對(duì)，故H3O＋為三角錐形，ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，有一對(duì)孤電子對(duì)，為三角錐形，B錯(cuò)誤；NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，沒有孤電子對(duì)，為平面三角形，CHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))中C原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，有一對(duì)孤電子對(duì)，CHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))為三角錐形，C錯(cuò)誤；POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)均為4，都沒有孤電子對(duì)，均為正四面體形，D錯(cuò)誤。答案：A11．解析：中心原子上孤電子對(duì)數(shù)及粒子的空間結(jié)構(gòu)如下表。ABn中心原子孤電子對(duì)數(shù)分子或離子分子或離子的空間結(jié)構(gòu)AB20CS2直線形AB3CH2O、BF3平面三角形AB4NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))正四面體AB21SO2V形AB3PCl3、H3O＋三角錐形AB22H2SV形答案：①③⑧④⑦②⑤⑥12．解析：(1)H2NCH2CH2NH2中N原子形成3個(gè)σ鍵，含有1對(duì)孤電子對(duì)，C原子形成4個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，二者的價(jià)層電子對(duì)數(shù)都為4，因此N原子、C原子的雜化軌道類型都為sp3。(2)LiAlH4中的陰離子是AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，其中Al原子與H原子之間的σ鍵數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(3＋1－4×1,2)＝0，因此其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋0＝4，故AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，其中心原子的雜化軌道類型為sp3。(3)SO3分子中，中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6－3×2,2)＝0，故SO3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；由題圖可知該三聚分子中每個(gè)S原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)σ鍵，故其雜化軌道類型為sp3。答案：(1)sp3sp3(2)正四面體形sp3(3)平面三角形sp313．解析：(1)氯元素基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成對(duì)電子數(shù)為1。(2)依據(jù)氯吡苯脲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，有2個(gè)氮原子均形成3個(gè)單鍵，孤電子對(duì)數(shù)為1，實(shí)行sp3雜化，剩余1個(gè)氮原子形成1個(gè)雙鍵和1個(gè)單鍵，孤電子對(duì)數(shù)為1，實(shí)行sp2雜化；羰基碳原子形成2個(gè)單鍵和1個(gè)雙鍵，實(shí)行sp2雜化。(3)由于σ鍵比π鍵穩(wěn)定，依據(jù)反應(yīng)方程式可知，斷裂的化學(xué)鍵為異氰酸苯酯分子中的N=C鍵中的π鍵和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H鍵。(4)①O、N屬于同周期元素，O的原子半徑小于N，H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能，所以H2O分子比NH3分子穩(wěn)定。②H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，孤電子對(duì)數(shù)為2，所以其空間結(jié)構(gòu)為V形，O原子實(shí)行sp3雜化；NH3分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)