第二章 分子结构与性质 第二节 分子结构2.2.1分子的空间结构与价层电子对互斥理论一、单选题1．三氟化氮(NF3)是无色无味的气体，它可由氨气和氟气反应得到，反应的化学方程式为4NH3+3F2=NF3+3NH4F则下列有关NF3的叙述不正确的是A．NF3中N呈+3价 B．NF3是共价化合物C．NF3的氧化性比F2强 D．NF3分子呈三角锥形【答案】C【详解】A．NF3中F显-1价，根据化合价代数和为0，所以N呈+3价，故A正确；B．NF3中只有共价键形成的化合物，故B正确；C．反应中，F元素的化合价降低，F2作氧化剂，N元素的化合价升高，NH3作还原剂，NF3作氧化产物，利用氧化剂的氧化性大于氧化产物来判断，F2的氧化性比强NF3，故C错误；D．NF3分子中氮是sp3杂化，周围有一对孤对电子对，所以NF3分子呈三角锥形，故D正确；故选C2．下列判断正确的是（ ）A．BF3是三角锥形分子B．铵根离子呈平面形结构C．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-pσ键D．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的4个sp3杂化轨道重叠形成的σ键【答案】D【详解】A．BF3分子中B原子的价层电子对数为，发生sp2杂化，分子呈平面正三角形结构，A不正确；B．铵根离子的中心N原子价层电子对数为=4，不含孤电子对，分子呈正四面体结构，B不正确；C．甲烷分子中碳原子的1个s轨道与3个p轨道发生sp3杂化，形成杂化sp3轨道，与氢原子的1s轨道重叠形成σ键，C不正确； D．甲烷分子呈正四面体结构，4个C-H键是完全相同的4个σ键，每个σ键都由氢原子的1s轨道与碳原子的sp3杂化轨道重叠形成，D正确；故选D。
3．N、O、Si、S 是重要的非金属元素下列说法正确的是( )A．N、O、S、Si 的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质C．NH3、SiH4、H2S 分子中 N、Si、S 三种原子的价层电子对数相同D．N、Si、S 的单质均能和氧气直接反应，生成的产物分别是 NO2、SiO2 和 SO2【答案】C【详解】A．根据同一周期从左往右原子半径依次减小，非金属性依次增强，同一主族从上往下原子半径依次增大，非金属性依次减弱，故原子半径N>O、O＜S＜Si ，非金属性O > N， S>Si，A错误；B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，氮的氧化物和硫的氧化物是形成酸雨的主要物质，B错误；C．价层电子对数等于键+孤电子对数，NH3、SiH4、H2S 分子中的孤电子对数分别为：，，，故 NH3、SiH4、H2S 分子中N、Si、S 三种原子的价层电子对数分别为3+1=4、4+0=4、2+2=4，故相同，C正确；D．N2与O2直接反应只能生成NO，而不是NO2，D错误；故答案为：C4．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是（ ）A．BeCl2为V形 B．SO2为直线形C．PCl3为正四面体形 D．CO为平面三角形【答案】D【详解】A．BeCl2分子中Be的价层电子对个数=2+(2-21)=2，采用sp杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为直线型结构，故A错误；B．SO2分子中S的价层电子对个数=2+（6-22）=3，采用sp2杂化，且含有1个孤电子对，所以其空间构型为V形结构，故B错误；C．PCl3分子中P的价层电子对个数=3+(5-31)=4，采用sp3杂化，且含1个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形结构，故C错误；D．CO中C的价层电子对个数=3+(4−32+2) =3，采用sp2杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形结构，故D正确。
答案选D5．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示若Z原子的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，下列说法中错误的是（ ）A．X的最常见气态氢化物的水溶液显碱性B．Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应容易C．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强D．XW3的空间构型为三角锥形【答案】B【分析】若Z原子的2p能级上的电子数与最外层电子数相等，则Z的最外层电子数为6，Z为硫(S)；由图中元素的相对位置，可确定W为氯(Cl)，Y为氧(O)，X为氮(N)，据此分析解答详解】A．X(N)的最常见气态氢化物（NH3）的水溶液为氨水，显碱性，A选项正确；B．非金属性S Z（S），从而得出最高价氧化物对应水化物的酸性W(Cl)比Z(S)强，C选项正确；D．XW3（NCl3）氮是第五主族的元素，最外层有5个电子，和氯形成3个键之外，还保留着一对电子（孤对电子），N为sp3杂化，有一对孤电子，所以NCl3的空间构型为三角锥形，D选项正确。
答案选B6．下列有关化学用语表示正确的是A．基态Cu的价电子排布式：3d94s2 B．HCN的结构式：H－C≡NC．水分子的球棍模型： D．CaCl2的电子式【答案】B【详解】A. Cu的核外电子数为29，原子有4个电子层，价层电子数为11，所以Cu的基态原子价电子排布式为3d104s1，故A错误；B. HCN的结构式为：H－C≡N，故B正确；C. 水分子中，键角为108.5，球棍模型不是直线型，故C错误；D. CaCl2的电子式为，故D错误；故选B7．下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ ）A．H2O B．H3O+ C．NH3 D．NH【答案】D【详解】A．H2O中，氧原子最外层有4对电子对，其中两个与氢原子形成共用电子对，还有两个孤电子对，故A错误；B．H3O+中， 氧原子最外层有4对电子对，其中三个与氢原子形成共用电子对，还有一个孤电子对，故B错误；C．NH3中氮原子最外层有5个电子，与三个氢原子形成三对共用电子对，还有一个孤电子对，故C错误；D．NH中氮原子最外层有5个电子，与三个氢原子形成三对共用电子对，与一个氢离子形成一个配位键，故没有孤电子对，故D正确；故选D8．下列分子的空间构型为平面三角形的是（ ）A．PCl3 B．BCl3 C．NH3 D．H2O【答案】B【详解】A．PCl3中中心原子P原子的价层电子对数为：3+(5-31)=4，即价层电子对数为4，有1对孤对电子，故PCl3的空间构型为三角锥形，A不合题意；B．BCl3中中心原子B原子的价层电子对数为：3+(3-31)=0，即价层电子对数为3，没有孤对电子，故BCl3的空间构型为平面三角形，B符合题意；C．NH3中中心原子N原子的价层电子对数为：3+(5-31)=4，即价层电子对数为4，有1对孤对电子，故NCl3的空间构型为三角锥形，C不合题意； D．H2O中中心原子O原子的价层电子对数为：2+(6-21)=4，即价层电子对数为4，有2对孤对电子，故H2O的空间构型为V形结构，D不合题意；故答案为：B。
9．用价电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是（ ）A．COCl2（光气）是平面三角形分子 B．BeCl2是V形分子C．CS2键角等于120 D．键角小于【答案】A【分析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型，分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，据此分析解答详解】A．COCl2中价层电子对个数=2+1+（4-21-12）=3，无孤电子对，为平面三角形结构，故A正确；B．BeCl2中价层电子对个数=2+（2-21）=2，为直线形结构，故B错误；C．CS2中价层电子对个数=2+（4-22）=2，为直线型结构，键角等于180,故C错误；D．中价层电子对个数=4+（3+1-14）=4，无孤电子对，为正四面体结构，所以键角等于，故D错误；故答案选A10．用化学用语表示2H2S+3O22SO2+2H2O中的相关微粒，其中正确的是A．H2S的结构式：H-S-HB．H2O的分子空间构型：直线形C．氧原子基态核外电子排布式为：1s22s22p6D．硫原子结构示意图：【答案】A【详解】A．H2S分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对，S原子成2个S-H键，电子式为，H2S的结构式为：H-S-H，故A正确；B．H2O中O原子是sp3杂化，且有孤对电子数为2，则H2O的分子空间构型为V形，故B错误；C．氧原子的核电荷数为8，则基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，故C错误；D．硫原子核外存在16个电子，核内有16个质子，其原子结构示意图为，故D错误；故答案为A。
11．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 原子的最外层电子数之比为 4:3，Z 原子比 X 原子的核外电子数多 4下列说法正确的是A．W、Y、Z 的电负性大小顺序一定是 Z>Y>WB．W、X、Y、Z 的原子半径大小顺序可能是 W>X>Y>ZC．Y、Z 形成的分子空间构型可能是正四面体D．WY2 分子中键与π键的数目之比是 2:1【答案】C【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，由于最外层电子数不超过8，故W的最外层电子数为4，处于第ⅣA族，X的最外层电子数为3，处于第ⅢA族，原子序数X大于W，故W为C元素，X为Al元素，Z原子比X原子的核外电子数多4，故Z的核外电子数为17，则Z为Cl元素，Y的原子序数大于铝元素，小于氯元素，故Y为Si或P或S元素，据此解答详解】A.同主族自上而下电负性逐渐减弱，Y若为Si元素，则电负性C＞Si，A错误；B.同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径Al＞Y＞Cl＞C，B错误；C.若Y、Z形成的分子为SiCl4，中心原子Si形成4个键，无孤电子对，为sp3杂化，正四面体构型，C正确；D.WY2分子为CS2，分子结构式为S=C=S，每个双键中含有1个 键、1个π键，故δ键与π键的数目之比1：1，D错误。
答案选C点睛】本题难点在于Y元素的不确定，Y可能为Al到Cl之间的任意一个元素，在解题时要充分考虑Al到Cl之间的元素及其化合物的性质12．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是（ ）A．若n＝2，则分子的空间构型为V形B．若n＝3，则分子的空间构型为三角锥形C．若n＝4，则分子的空间构型为正四面体形D．以上说法都不正确【答案】C【详解】根据价层电子对互斥理论知，若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，则：A、若n=2，则分子的立体构型为直线形，故A错误；B、若n=3，则分子的立体构型为平面三角形，故B错误；C、若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，故C正确；D、由以上分析可知，D错误；答案选C13．下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体型且分子或离子的立体构型为V形的是A．SO2 B．H3O+ C．BeCl2 D．OF2【答案】D【分析】价层电子对几何构型为四面体说明该微粒的价层电子对是4,价层电子对=σ键电子对+中心原子上。