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专题突破(十五) 分子或离子的空间构型的判断
分子或离子的空间构型的判断是高考命题的重要角度，主要涉及价层电子对互斥理论
及应用(中心原子的价层电子对数、键角的比较、空间构型的判断等)、杂化轨道理论(中心原
子杂化方式的判断、空间构型的判断)等，考查考生进行新颖的推测和设想并周密论证的能力，
考查考生综合运用知识和能力应对复杂问题的水平，要求建立观点、结论和证据之间的逻辑
关系，建立认知模型，并能运用于解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
1．根据VSEPR理论判断
(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键，例如，CO、CH 等分子中的碳原子，它们的
2 4
空间构型可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下表：
AB 型分子 分子(或离子)的空间构型 实例
n
n＝2 直线形 CS、BeCl 等
2 2
n＝3 平面三角形 BF、CHO等
3 2
n＝4 正四面体形 CCl 、SiH 等
4 4
(2)中心原子上有孤对电子的分子，例如HO、NH 等，中心原子上的孤对电子也要占据
2 3
中心原子周围的空间，并参与相互排斥。先分析分子的中心原子的σ键电子对数和孤电子对
数，确定VSEPR模型，再去除孤电子对，得出分子的实际空间构型。
2．根据杂化轨道类型判断
由于杂化轨道类型不同，杂化轨道的夹角也不同，其成键时键角也不相同，故杂化轨道
的类型与分子的空间构型有关，具体如下表：
杂化类型 用于杂化的原子轨道数 杂化轨道间的夹角 空间构型
sp杂化 2 180° 直线形
sp2杂化 3 120° 平面三角形
sp3杂化 4 109°28′ 四面体形
3.根据共价键的键角判断
分子的空间构型与共价键的键角的关系如下表：
分子类型 键角 分子的空间构型 实例
180° 直线形 CO、BeCl 等
2 2
AB 型
2
＜180° V形 HO、HS等
2 2
120° 平面三角形 BF、BCl 等
3 3
AB 型
3
＜120° 三角锥形 NH 、HO＋等
3 3
AB 型 109°28′ 正四面体形 CH、CCl 等
4 4 44.根据等电子体原理判断
通常情况下，等电子体的空间构型相同，例如，SO 与O 均为V形结构，CH 与NH均为
2 3 4
正四面体形结构。
(2019·海南卷，19Ⅱ题节选)锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题：
(1)Mn位于元素周期表中第四周期________族，基态Mn原子核外未成对电子有____个。
(2)MnCl 可与NH 反应生成[Mn(NH)]Cl ，新生成的化学键为______键。NH 分子的空
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间构型为_____________________________________________________________，
其中N原子的杂化轨道类型为________。
解析 (1)基态Mn原子核外有25个电子，其电子排布式为[Ar]3d54s2，原子核外未成对
电子有5个，则Mn元素处于周期表的第四周期第ⅦB族。
(2)NH 分子中N原子形成3个σ键，且含有1对孤电子对，则N原子的杂化轨道类型为
3
sp3杂化，NH 的空间构型为三角锥形。
3
答案 (1)ⅦB 5 (2)配位 三角锥形 sp3
(2018·海南卷，19Ⅱ节选)黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS 是其中铜的主要存在
2
形式。回答下列问题：
(1)在较低温度下CuFeS 与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。
2
①X分子的立体构型是________，中心原子杂化类型为________，属于________(填
“极性”或“非极性”)分子。
②X的沸点比水低的主要原因是________________________。
(2)CuFeS 与氧气反应生成SO ，SO 中心原子的价层电子对数为______，共价键的类型
2 2 2
有________。
解析 (1)①HS分子中，价层电子对为4对，VSEPR模型为四面体形，价层电子对之间
2的夹角均为109°28′，但S原子有2对孤电子对，故HS分子的立体构型为V形，中心原子杂
2
化类型为sp3杂化，属于极性分子；②HS的沸点比水低的主要原因是水分子间形成氢键，
2
HS只存在范德华力。
2
(2)二氧化硫为共价化合物，硫原子和两个氧原子间分别形成一个σ键，同时氧原子和硫
原子间形成一个4电子离域π键，SO 中心原子的价层电子对数为3对，共价键的类型有：σ
2
键和π键。
答案 (1)①V形 sp3 极性 ②水分子间存在氢键 (2)3 σ键和π键
1．(2021·天津耀华中学检测)下列分子中，中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构
型为直线形且分子中不含π键的是( )
A．CO B．BeCl
2 2
C．BF D．HCN
3
B [A项CO 分子中C原子采取sp杂化，为直线形分子，含有2个σ键和2个π键；B项
2
BeCl 分子中Be原子采取sp杂化，为直线形分子，不含π键；C项BF 分子中B原子采取sp2
2 3
杂化，为平面三角形结构；D项HCN分子中C原子采取sp杂化，为直线形分子，含有2个σ
键和2个π键。]
2．(2021·安徽亳州期中)已知原子总数相同、价电子数相同的离子或分子的空间结构相
似，例如SO 、NO都是平面三角形。下列分子或离子中与SO具有相似结构的是( )
3
A．PCl B．CCl
5 4
C．NF D．N
3
B [原子总数相同、价电子数相同的离子或分子互为等电子体，具有相似的空间结构。
SO离子中含有5个原子，其价电子数为32。CCl 分子中含有5个原子，价电子总数为4＋
4
4×7＝32，显然与SO互为等电子体，二者的空间结构相似。]
3．(2021·山东日照实验中学检测)CH、—CH、CH都是重要的有机反应中间体，下列有关
3
它们的说法正确的是( )
A．碳原子均采取sp2杂化
B．CH与NH 、HO＋立体构型均为三角锥形
3 3
C．CH中碳原子采取sp3杂化，所有原子均共面
D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键
B [CH中C原子采取sp2杂化，—CH 中原子采取sp3杂化，CH中C原子采取sp3杂化，
3A错误；三者均为三角锥形结构，B正确；CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，微粒立体
构型为平面三角形，C错误；CHOH中不含离子键，D错误。]
3
4．(2021·天津塘沽一中检测)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等，具
有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中，____________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最
多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。
(3)H S和HSe的参数对比见下表。
2 2
化学式 键长/nm 键角 沸点/℃
HS 1.34 92.3° －60.75
2
HSe 1.47 91.0° －41.50
2
①HSe的晶体类型为________，含有的共价键类型为______________。
2
②HS的键角大于HSe的原因可能为______________________________。
2 2
解析 (3)①HS和HSe的熔、沸点均较低，为分子晶体，不同种元素原子形成的为极性
2 2
键。②S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大，故HS键角大。
2
答案 (1)氮 (2)2 (3)①分子晶体 极性键 ②S的电负性强于Se，形成的共用电子
对斥力大，键角大
