PAGE第26講分子的空間結構層次1基礎性1.(2023·湖北卷)價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是()A.CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形B.SO32-和C.CF4和SF4均為非極性分子D.XeF2與XeO2的鍵角相等2.(2024·廣東佛山南海區調研)關于BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等分子,下列說法正確的是()A.所有分子都只存在σ鍵,不存在π鍵B.SOCl2分子中S原子的價層電子對數為3C.NH3與BF3的VSEPR模型和分子的空間結構均不同D.H2S、O3分子的空間結構均為直線形3.(2023·廣東茂名模擬)用氨水吸收硫酸工廠尾氣中的SO2,發生的反應為2NH3·H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O。下列說法正確的是()A.SO2分子的空間結構呈V形B.NH3的電子式為H·C.H2O是非極性分子D.SO32-中的S原子的雜化軌道類型為4.(2023·廣東佛山二模)硫化鈉法制備Na2S2O3涉及的化學反應為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。下列說法正確的是()A.Na2S的電子式為Na·B.SO2的空間結構為平面三角形C.Na2S2O3可用作還原劑D.該反應可以說明非金屬性:S>C5.(2023·廣東茂名檢測)下表中各粒子對應的空間結構及雜化軌道類型均正確的是()選項粒子空間結構中心原子的雜化軌道類型AHCN直線形C原子:spBSO2V形S原子:sp3CH3O+平面三角形O原子:sp3DHCHO三角錐形C原子:sp26.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)常用作鋰離子電池的正極材料,可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。下列說法中正確的是()A.FeCl3分子中存在σ鍵和π鍵B.NH4H2PO4中NH4C.NH4H2PO4中P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成π鍵D.苯胺()中C和N原子均采取sp2雜化層次2應用性7.(2023·廣東深圳檢測)下表中各粒子對應的空間結構及解釋均正確的是()選項粒子空間結構解釋A氨基負離子(NH2直線形N原子采取sp雜化B二氧化硫(SO2)V形S原子采取sp3雜化C碳酸根離子(CO3三角錐形C原子采取sp3雜化D乙炔(C2H2)直線形C原子采取sp雜化且C原子的價電子均參與成鍵8.(2023·廣東梅州二模)堿式碳酸氧釩銨晶體[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]是制備多種含釩產品的原料。有關說法不正確的是()A.NH4B.基態V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1C.CO32-中C的軌道雜化類型為D.H2O是非極性分子9.科學家研發出兩種含氯低溫消毒劑,解決了低溫消毒難題,具體反應如圖所示。下列說法中正確的是()A.尿素分子中C、N原子均采取sp3雜化B.氯化銨的陽離子的VSEPR模型為正四面體形C.三聚氰酸中的N原子為sp2雜化D.二氯異氰尿酸鈉中元素的電負性:Cl>O>N10.Ni單原子催化劑具有良好的電催化性能,催化轉化CO2的歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A.CO2在催化條件下轉化的產物是CO和H2OB.過程②→③涉及化學鍵的斷裂與生成C.反應過程中,碳原子的雜化方式未發生改變D.CO2和H2O中心原子的價層電子對數不同,雜化方式不同11.中科院成功實現了電催化CO2生成C2H5OH和CO,合成過程如圖所示。下列說法正確的是()A.1個C2H5OH分子含有9個σ鍵,不存在π鍵B.CO2能溶于水,其分子的空間結構為角形C.CO2和C2H5OH分子中碳原子的價層電子對數相同D.c-NC端發生的電極反應可能為2CO2+12e-+12H+C2H5OH+3H2O12.(2024·湖北武漢部分重點中學聯考)X、Y、Z、W均為短周期元素,它們在元素周期表中的相對位置如圖所示。若Y原子為所在周期中未成對電子數最多的原子,下列說法中正確的是()A.第一電離能:Y>W>ZB.XW2分子中σ鍵與π鍵的數目之比為2∶1C.Y的簡單氫化物分子的空間結構為平面三角形D.最高價氧化物對應水化物的酸性:Y>Z13.(2024·江蘇南通調研)元素周期表中ⅥA族元素及其化合物應用廣泛。816O、817O、818O是氧元素的3種核素,可以形成多種重要的化合物。亞硫酰氯(SOCl2)為黃色液體,其結構式為(),遇水發生水解。工業上可電解H2SO4與(NH4)2SO4的混合溶液制備過二硫酸銨[(NH4)2S2O8],過二硫酸銨與H2O2中都含有過氧鍵(—O—O—)。硝化法制硫酸的主要反應為NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=+41.8kJ·mol-1A.

8B.亞硫酰氯空間結構為平面三角形C.SO2、SO3的中心原子軌道雜化類型均為sp2D.SO2晶體中存在S和O2之間的強烈作用層次3創新性14.快離子導體是一類具有優良離子導電能力的固體電解質,研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快離子導體。(1)Cu-e-Cu+的過程中,失去的電子是基態Cu原子軌道上的電子。(2)N、O、F的第一電離能從小到大的順序為(用元素符號表示);NH3、PH3的鍵角:>。(3)CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有機反應中間體。C—CH3、CH3-中碳原子的雜化方式分別為、(4)分子中碳原子的雜化方式為,所有碳原子(填“能”或“不能”)處于同一平面內。第26講分子的空間結構1.A解析CH4和H2O的價層電子對數均為4,VSEPR模型均為四面體結構,A正確;SO32-中S的價層電子對數為4,有1個孤電子對,為三角錐形,CO32-的價層電子對數是3,為平面三角形,B錯誤;CF4為正四面體結構,為非極性分子,SF4中S的價層電子對數為5,故分子結構不對稱,為極性分子,C錯誤;XeF2和XeO22.C解析根據原子的成鍵規律推測,SOCl2的結構式為,硫原子和氧原子間有π鍵,S原子的價層電子對數為4,A、B錯誤。NH3中氮原子的價層電子對數為4,含有1個孤電子對,其VSEPR模型為四面體形,分子的空間結構為三角錐形;BF3中B原子的價層電子對數為3,不含孤電子對,其VSEPR模型和分子空間結構均為平面三角形,C正確。H2S分子中心S原子價層電子對數為4,含有2個孤電子對,則H2S分子空間結構為角形;O3分子中O原子價層電子對數為2+6-2×22=3,有1個孤電子對,則O33.A解析SO2中S原子的價層電子對數=2+6-2×22=3,含一對孤電子對,VSEPR模型為平面三角形,空間結構為V形,A正確;NH3的電子式為H··N··H····H,B錯誤;H2O中O原子雜化軌道數=σ鍵數+孤電子對數=2+6-22=4,所以采取sp3雜化,空間結構為V形,為極性分子,C錯誤;SO32-中S原子孤電子對數=4.C解析Na2S是離子化合物,其電子式為Na+[··S······]2-Na+,A錯誤;SO2中心原子價層電子對數為2+12(6-2×2)=2+1=3,空間結構為V形,B錯誤;Na2S2O3中S化合價為+2價,能升高,因此可用作還原劑,C正確;該反應中碳化合價未變,硫化鈉中硫化合價升高,二氧化硫中硫化合價降低,5.A解析HCN中心原子為C,有2個σ鍵,無孤電子對,故為sp雜化,空間結構為直線形,A正確;SO2中心原子為S,有2個σ鍵,1對孤電子對,故為sp2雜化,空間結構為V形,B錯誤;H3O+中心原子為O,有3個σ鍵,1對孤電子對,故為sp3雜化,空間結構為三角錐形,C錯誤;HCHO中心原子為C,有3個σ鍵,無孤電子對,故為sp2雜化,空間結構為平面三角形,D錯誤。6.B解析FeCl3分子中只存在Fe—Cl,屬于σ鍵,不存在π鍵,A錯誤;NH4+的中心N原子價層電子對數為4,采取sp3雜化,則NH4+的空間結構為正四面體形,B正確;NH4H2PO4中P原子的價層電子對數為4,采取sp3雜化,雜化軌道只能形成σ鍵或容納孤電子對,不能形成π鍵,故P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成σ鍵,C錯誤;苯胺()中C和N原子的價層電子對數分別為3、4,則C原子采取sp2雜化,N原子采取sp3雜化7.D解析氨基負離子中氮原子的價層電子對數為4、孤電子對數為2,所以氮原子的雜化方式為sp3雜化,離子的空間結構為V形,A錯誤;二氧化硫分子中硫原子的價層電子對數為3、孤電子對數為1,所以硫原子的雜化方式為sp2雜化,粒子的空間結構為V形,B錯誤;碳酸根離子中碳原子的價層電子對數為3、孤電子對數為0,所以碳原子的雜化方式為sp2雜化,離子的空間結構為平面三角形,C錯誤;乙炔分子中含有碳碳三鍵,碳原子的雜化方式為sp雜化,粒子的空間結構為直線形,且中心原子C無孤電子對,D正確。8.D解析N原子價層電子對數為4+5-1-1×42=4,采用sp3雜化,NH4+的空間結構為正四面體形,A正確;23號釩元素基態V4+的核外電子排布式為[Ar]3d1,B正確;CO32-中C原子價層電子對數為3+4+2-2×32=3,C軌道雜化類型為sp2雜化,C正確;H2O中O原子價層電子對數為2+6-9.B解析尿素中N原子采取sp3雜化,C原子采取sp2雜化,A錯誤;NH4+中心原子N原子為sp3雜化,則VSEPR模型為正四面體形,B正確;三聚氰酸中的N原子均形成單鍵,采取sp3雜化,C錯誤;元素的電負性:O>Cl>N,10.C解析由轉化過程可知,Ni是催化劑,CO2在催化條件下轉化生成H2O和CO,A正確;過程②中CO2的CO斷裂,生成H2O時形成O—H,B正確;CO2中C采取sp雜化,在②中C形成三條鍵,則C采取sp2雜化,因此反應過程中,碳的雜化方式發生改變,C錯誤;CO2和H2O中心原子的價層電子對數分別為2、4,前者采取sp雜化,后者采取sp3雜化,D正確。11.D解析由乙醇的結構簡式可知,1個C2H5OH分子含有8個σ鍵,不存在π鍵,A錯誤;CO2分子中碳原子的價層電子對數為2,孤電子對數為0,則分子的空間結構為直線形,B錯誤;CO2和C2H5OH分子中碳原子的價層電子對數分別為2、4,C錯誤;由圖可知,酸性條件下二氧化碳在c-NC端得到電子發生還原反應生成乙醇,電極反應式為2CO2+12e-+12H+C2H5OH+3H2O,D正確。12.D解析X、Y、Z、W均為短周期元素,由相對位置關系推知,X和Y在第二周期,Z和W在第三周期;Y原子為所在周期中未成對電子數最多的原子,即其核外電子排布式為1s22s22p3,即Y為N元素,則X為C元素,Z為P元素,W為S元素。元素的第一電離能:N>P>S,即Y>Z>W,A錯誤;XW2是CS2,其結構簡式為SCS,故分子中有2個σ鍵和2個π鍵,其數目之比為1∶1,B錯誤;Y的簡單氫化物分子為NH3,NH3的空間結構為三角錐形,C錯誤;元素的非金屬性:N>P,則酸性:HNO3>H3PO4,D正確。13.C解析

816O的中子數為16-8=8,817O的中子數為17-8=9,818O的中子數為18-8=10,A錯誤;亞硫酰氯分子中S為sp3雜化,該分子空間結構為三角錐形,B錯誤;SO2和SO3分子中中心原子軌道雜化類型均為sp2,C正確14.答案(1)4s(2)O<N<FNH3PH3(3)平面正三角形sp3sp3(4)sp3不能解析(1)Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,銅失去1個電子,失