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价层电子对互斥理论同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是( )
+
A. H O B. HCl C. NH4 D. PCl
2 3
2. 用价层电子对互斥理论预测HS和NH 的立体结构,下列说法正确的是( )
2 3
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
3. 下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是( )
A. CH 、CS、BF B. CO、HO、NH
4 2 3 2 2 3
C. C H、C H、C H D. CCl 、BeCl 、PH
2 4 2 2 6 6 4 2 3
4. 甲酸分子(HCOOH)中碳原子的价层电子对数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 用价层电子对互斥理论判断SO 的立体构型为( )
3
A. 正四面体形 B. V形 C. 三角锥形 D. 平面三角形
6. 下列离子的VSEPR模型与其立体构型一致的是( )
2− − − −
A. SO3 B. ClO4 C. NO2 D. ClO3
7. 下列微粒中,含有孤电子对的是( )
+
A. SiH B. HO C. CH D. NH4
4 2 4
8. 下列叙述正确的是( )
A. NH 分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
3
B. CCl 分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
4
C. HO分子中O原子处在2个H原子所组成的直线的中央
2
D. CO 是非极性分子,分子中C原子处在2个O原子所连接的直线的中央
2
二、非选择题
9. 利用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间构型:
(1)HO分子的空间构型__________。
2
(2)PCl 分子的空间构型_________。
5
2−
(3)SO4 的空间构型__________。
10. 短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,它们的最简单氢化物分子的立体
构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题:
第1页(1)Z的氢化物的结构式为____________,HZO分子的中心原子价层电子对数的计
算式为________________________________________________________________________,
该分子的立体构型为____________________。
(2)Y 的价层电子排布式为__________,Y 的最高价氧化物的 VSEPR 模型为
______________。
(3)X 与 Z 形成的最简单化合物的化学式是___________,该分子中的键角是
______________。
(4)D、E的最简单氢化物的分子立体构型分别是正四面体形与三角锥形,这是因为
________(填字母)。
a. 两种分子的中心原子的价层电子对数不同
b. D、E的非金属性不同
c. E的氢化物分子中有一对孤电子对,而D的氢化物分子中没有
第2页价层电子对互斥理论同步练习参考答案
1.【答案】A
【解析】A项,氧原子有两对未成键的价电子对;B项,HCl分子属于AB型分子,没
+
有中心原子;C项,NH4的中心原子的价电子全部参与成键;D项,磷原子有一对未成键
的价电子对。
2.【答案】B
1
2
【解析】HS中S原子的价层电子对数=2+ ×(6-2×1)=4,含有2对孤电子对,
2
1
2
所以其立体结构为V形;NH 中N原子的价层电子对数=3+ ×(5-3×1)=4,含有1
3
对孤电子对,所以其立体结构为三角锥形。
3.【答案】C
【解析】题中的CH 和CCl 为正四面体形分子,NH 和PH 为三角锥形分子,这几种
4 4 3 3
分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS 、CO 、C H 和BeCl 为直线形分子,C H 为
2 2 2 2 2 2 4
平面形分子,C H 为平面正六边形分子,这些分子都是平面形结构。
6 6
4.【答案】C
1
2
【解析】甲酸中,碳原子形成3个σ键,故价层电子对数=3+ ×(4-1×1-1×2-
1×1)=3,C项正确。
5.【答案】D
【解析】SO 的中心原子硫原子的价电子数为6,与中心原子结合的原子数为3,氧原
3
1
2
子最多能接受的电子数为2,则中心原子的孤电子对数= (6-3×2)=0,故价层电子对
数=σ键电子对数=3,SO 的立体构型与其VSEPR模型一致,为平面三角形。
3
6.【答案】B
2−
【解析】SO3 的价层电子对数为4,其中含有一对孤电子对,所以其VSEPR模型为
2− −
四面体形,而SO3 的立体构型为三角锥形,A项错误;ClO4 的价层电子对数为4,不含
−
孤电子对,所以其VSEPR模型与其立体构型一致,B项正确;NO2 的价层电子对数为3,
−
其中含有一对孤电子对,其VSEPR模型与其立体构型不一致,C项错误;ClO3 的价层电
子对数为4,其中含有一对孤电子对,其VSEPR模型与其立体构型不一致,D项错误。
7.【答案】B
+
【解析】SiH 、HO、CH 、NH4的电子式分别为 、 、 、
4 2 4
第3页,只有HO分子中的O原子上有2对孤电子对。
2
8.【答案】D
【解析】NH 分子为三角锥形分子,N原子位于锥顶,A错误;CCl 分子为正四面体
3 4
形分子,B错误;HO分子为V形结构,C错误;CO 分子为直线形,C原子位于两个O原
2 2
子连线的中央,D正确。
9.【答案】(1)V形
(2)三角双锥形
(3)正四面体形
【解析】根据中心原子的价电子对数,先找出相应的价电子对构型,再根据价层电子
对中的孤电子对数,确定分子的空间构型。HO分子的中心原子是O,它有6个价电子,
2
6−1×2
2
与O化合的2个氢原子各接受1个电子,所以氧原子的价电子对数为2+ =4,因
价电子对中有2对孤电子对,所以
HO分子的空间构型为V形。PCl 分子的中心原子P有5个价电子,氯原子各接受1
2 5
5−1×5
2
个电子,所以磷原子的价电子对数为5+ =5,因价电子对中无孤电子对,所以
6+2−2×4
2− 2−
2
PCl 为三角双锥形。SO4 的中心原子S的价电子对数为4+ =4,SO4 为正
5
四面体形。
1
2
10.【答案】(1)H—Cl 2+ ×(6-1×1-1×1) V形 (2)3s23p4 平面三角形
(3)SiCl 109°28′ (4)c
4
【解析】由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。HClO中氧原子是
1
2
中心原子,价层电子对数=2+ ×(6-1×1-1×1)=4,所以HClO分子的立体构型为V
形。SO 中硫原子的价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形。SiCl 是正四面体结构,
3 4
键角为109°28′。CH 、NH 的中心原子价层电子对数均为4,分子构型不同的根本原因是
4 3
NH 分子中有孤电子对而CH 分子中没有,分子构型与元素的非金属性强弱无关。
3 4
第4页杂化轨道理论同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 下列关于原子轨道的说法正确的是( )
A. 杂化轨道形成共价键时,只能形成σ键不能形成π键
B. 凡AB 型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
3
C. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其立体构型都是正四面体形
D. CH 分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而
4
形成的
2. 如图是乙烯分子的模型,对乙烯分子中的化学键分析正确的是( )
A. sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B. sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C. C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的
π键
D. C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的
π键
3. 在BrCH=CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是( )
A. spp B. sp2s
C. sp2p D. sp3p
2−
4. 原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子轨道的杂化。在SO4 中
S原子的杂化方式为( )
A. sp B. sp2 C. sp3 D. 无法判断
5. sp3杂化形成的AB 型分子的立体构型是( )
4
A. 平面四方形 B. 正四面体形
C. 三角锥形 D. 平面三角形
6. 在 SO 分子中,分子的立体构型为 V 形,S 原子采用 sp2杂化,那么 SO 的键角
2 2
( )
A. 等于120° B. 大于120°
C. 小于120° D. 等于180°
7. 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A. SO 与SO B. BF 与NH
3 2 3 3
第5页C. BeCl 与SCl D. H O与SO
2 2 2 2
8. 下表中各粒子对应的立体构型及杂化方式均正确的是( )
选项 粒子 立体构型 杂化方式
A SO 平面三角形 S原子采取sp杂化
3
B SO V形 S原子采取sp3杂化
2
2−
C CO3 三角锥形 C原子采取sp2杂化
D C H 直线形 C原子采取sp杂化
2 2
9. 根据价层电子对互斥理论,判断下列分子或离子的立体构型正确的是( )
编号 分子式 价层电子对互斥模型 分子或离子的立体构型
① AsCl 四面体形 三角锥形
3
② HCHO 平面三角形 三角锥形
③ NF 四面体形 平面三角形
3
+
④ NH4 正四面体形 正四面体形
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④
二、非选择题
10. 磷与氯气在一定条件下反应,可以生成PCl 、PCl 。
3 5
(1)写出磷原子的电子排布式:_______________________________。
(2)PCl 分子中磷原子采用的杂化方式是______,分子的立体构型为__________。
3
(3)磷原子在形成PCl 分子时,除最外层s、p轨道参与杂化外,其3d轨道也有1个
5
轨道参与了杂化,称为sp3d杂化。成键电子对数与孤电子对数总和为5的原子常采用sp3d
杂化。磷原子中5个杂化轨道分别与5个氯原子的3p轨道配对成键,PCl 的立体构型为三
5
角双锥形(如图所示)。下列关于PCl 分子的说法正确的有___________(填字母)。
5
A. PCl 分子中磷原子没有孤电子对
5
B. PCl 分子中没有形成π键
5
C. PCl 分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等
5
第6页D. SF 分子中S原子也采用sp3d杂化
4
(4)N、P是同一族元素,P能形成PCl 、PCl 两种氯化物,而N只能形成一种氯化
3 5
物NCl ,不能形成NCl ,原因是_______________________。
3 5
第7页杂化轨道理论同步练习参考答案
1.【答案】A
【解析】中心原子采取sp3杂化,轨道形状可能是正四面体,如果中心原子还有孤电子
对,分子的立体构型则不是正四面体;CH 分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道
4
与三个2p轨道杂化而成的;AB 型的共价化合物,A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
3
2.【答案】A
【解析】乙烯分子中存在4个C—H键和1个C=C键,C原子上孤电子对数为0,σ
键电子对数为3,则C原子采取sp2杂化,C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之
间有1个是sp2杂化轨道形成的σ键,还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。
3.【答案】C
【解析】分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,溴原子的价电子排布式为4s24p5,4p
轨道上有一个单电子,与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。
4.【答案】C
2−
【解析】在SO4 中S原子的孤电子对数为0,与其相连的原子数为4,所以根据杂化
轨道理论可推知中心原子S的杂化方式为sp3杂化,立体构型为正四面体形,类似于CH。
4
5.【答案】B
6.【答案】C
【解析】由于SO 分子的VSEPR模型为平面三角形,从理论上讲其键角应为120°,但
2
是由于SO 分子中的S原子有一对孤电子对,对其他的两个化学键存在排斥作用,因此分
2
子中的键角要小于120°。
7.【答案】A
【解析】SO 中S原子杂化轨道数为3,采取 sp2杂化方式,SO 中S原子杂化轨道数
3 2
为3,采取 sp2杂化方式,A正确;BF 中B原子杂化轨道数为3,采取 sp2杂化方式,NH
3 3
中N原子杂化轨道数为4,采取 sp3杂化方式,B错误;BeCl 中Be原子杂化轨道数为2,
2
采取 sp杂化方式,SCl 中S原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化方式,C错误;HO中O原
2 2
子杂化轨道数为4,采取sp3杂化方式,SO 中S原子采取sp2杂化方式,D项错误。
2
8.【答案】D
1
2
【解析】A项,SO 分子中硫原子的价层电子对数=3+ ×(6-3×2)=3,不含孤电
3
子对,采取sp2杂化,立体构型为平面三角形,错误;B项,SO 分子中硫原子的价层电子
2
1
2
对数=2+ ×(6-2×2)=3,含1对孤电子对,采取sp2杂化,立体构型为V形,错误;
1
2−
2
C项,CO3 中碳原子价层电子对数=3+ ×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,采取sp2
第8页杂化,立体构型为平面三角形,错误;D项,乙炔(CH≡CH)分子中每个碳原子均形成2
个σ键和2个π键,价层电子对数是2,为sp杂化,立体构型为直线形,正确。
9.【答案】D
【解析】AsCl 分子的价层电子对数为4,价层电子对互斥模型为四面体形,含有一对
3
孤电子对,分子立体构型为三角锥形,①正确;甲醛(HC=O)分子的价层电子对数为
2
3,价层电子对互斥模型为平面三角形,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,②
错误;NF 分子的价层电子对数为4,价层电子对互斥模型为四面体形,含有一对孤电子对,
3
+
分子的立体构型为三角锥形,③错误;NH4的价层电子对数为4,价层电子对互斥模型为
正四面体形,没有孤电子对,离子的立体构型为正四面体形,④正确。
10.【答案】(1)1s22s22p63s23p3 (2)sp3杂化 三角锥形
(3)ABD (4)N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d杂化,故无NCl
5
【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关,分子的空间构型可运用杂化轨道理论来
解释,同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。
第9页