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价层电子对互斥理论1．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是()A．任意两个键之间夹角为109°28′B．C—H键为极性共价键C．4个C—H键的键能、键长相同D．碳的价层电子都形成共价键解析：A项，CH4分子的空间构型由化学键之间的夹角决定，只有是正四面体结构时，C位于正四面体中心，键角才为109°28′。B项，分子的空间构型与共价键的极性无关。C项，因为同为C—H键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。D项，碳原子价电子都成键无法说明分子构型。答案：A2．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A．正四面体形B．V形C．三角锥形D．平面三角形解析：SO3中S原子的价层电子对数为3，其全部用于形成共价键，S原子周围有3个氧原子，属于平面三角形。答案：D3．下列粒子的价电子对(点“.”的原子为中心原子)数正确的是()解析：价电子对数为：A.4＋12(4－4×1)＝4；B.2＋12×(4－2×2)＝2；C.3＋12×(3－3×1)＝3；D.3＋12(6－3×2)＝3。故A正确。答案：A4．下列分子中，价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型相同的是()①CH2O②CO2③NCl3④H2SA．①②B．②③C．③④D．①④解析：两种模型相同，说明中心原子的价电子均参与成键，无孤电子对存在。答案：A5．下列对应关系不正确的是()选项ABCD中心原子所在族ⅣAⅤAⅣAⅥA分子通式AB4AB3AB2AB2立体构型正四面体形平面三角形直线形V形解析：当中心原子在VA族，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面体形，AB2分子是直线形。当中心原子在ⅥA族，AB2是V形。答案：B6．已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H键间的键角为107°，H2O中O—H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是()A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B．孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C．孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D．题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系解析：由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，CH4中碳原子上无孤电子对，NH3中的氮原子上有1对孤电子对，H2O中的氧原子上有2对孤电子对。根据题意知CH4中C—H键间的键角为109°28′，若孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应为109°28′，故C不正确；若孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应大于109°28′，现它们的键角均小于109°28′，故B不正确；若孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，将成键电子对压得更近一点，使其键角变小，D错误，A正确。答案：A7．多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是()A．NO－2和NH－2B．H3O＋和ClO－3C．NO－3和CH－3D．PO3－4和SO2－4解析：NO－2中心原子的价层电子对数为2＋12×(5＋1－2×2)＝3，含有一个孤电子对，空间构型为V形，NH－2中心原子的价层电子对数为：2＋12×(5＋1－2×1)＝4，含两个孤电子对，空间构型为V形，所有原子共平面，A项正确；根据价层电子对互斥理论，B项H3O＋中的氧原子上有一孤电子对，故H3O＋为三角锥形；C项中CH－3中C原子上有一孤电子对，CH－3亦为三角锥形；D项中的PO3－4、SO2－4均为正四面体形。答案：A8．按下列要求写出由第2周期非金属元素组成的中性分子的相关内容：(1)平面三角形分子：分子式________。(2)三角锥形分子：分子式________，VSEPR模型的名称为__________。(3)正四面体形分子：结构式______________。(4)与O2＋2互为等电子体的一种化合物的分子式为________，O2＋2的电子式可表示为________，1molO2＋2中含有的π键数目为________。解析：(1)在第2周期元素中，形成平面三角形分子的是BF3；(2)形成三角锥形分子的是NF3，氮原子的价层电子对数是3＋1/2×(5－3)＝4，有一对孤电子对，所以为三角锥形，VSEPR模型为四面体形；(3)形成的正四面体形分子为CF4，碳原子与4个氟原子分别形成1个共价键，所以四氟化碳的结构式是(4)O2＋2中含有10个价电子，共14个电子，所以与O2＋2互为等电子体的化合物的分子式是CO；互为等电子体的物质的电子式是相似的，所以O2＋2的电子式是[··O⋮⋮O··]2＋；该结构中含有三键，即含一个σ键和2个π键，所以1molO2＋2中含有π键数目为2NA。答案：(1)BF3(2)NF3四面体形(3)(4)CO[··O⋮⋮O··]2＋2NA9．X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1。Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一。R位于ds区且原子最外层只有一个电子。W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍。回答下列问题：(1)W位于元素周期表第________周期________族，其基态原子的核外电子排布式为______________。(2)Y的气态氢化物稳定性比Z的气态氢化物的稳定性________(填“强”或“弱”)。Y的第一电离能比Z的________(填“大”或“小”)。(3)X的最常见的气体氢化物分子的VSEPR模型为________，分子间的空间构型是________。(4)原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。分别写出一种与XO－2互为等电子体的单质和化合物的化学式__________、____________。解析：X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。X的基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，s能级容纳2个电子，则n＝2，故X为氮元素；Y、Z同主族且ZY2是导致酸雨的主要物质之一，则Y为氧元素、Z为硫元素；R位于ds区且原子最外层只有一个电子，外围电子排布式为3d104s1，故R为Cu；W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍，原子序数大于S、小于Cu，只能处于第4周期，最外层电子数为2、次外层电子数为14，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故W为Fe。(1)W为铁元素，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；(2)非金属性OS，故氢化物稳定性H2O＞H2S，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，则第一电离能OS；(3)X的最常见的气态氢化物为NH3，氮原子形成3个N—H键，含有1对孤电子对，价层电子对数为4，分子的VSEPR模型为四面体形，分子的空间构型是三角锥形；(4)与NO－2互为等电子体的单质和化合物的化学式：O3、SO2。答案：(1)4Ⅷ[Ar]3d64s2(2)强大(3)四面体形三角锥形(4)O3SO210．价层电子对互斥理论(简称VSEPR理论)可用于预测简单分子的立体构型。用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。(1)请填写下表：n＋m2________VSEPR理想模型________正四面体形价层电子对之间的理想键角________109°28′(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：_______________；(3)H2O分子的立体构型为________；(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR理论)判断下列分子或离子的空间构型：分子或离子PbCl2PF3Cl2ClO－4立体构型________________________解析：(1)当n＋m＝4时，VSEPR模型为正四面体形，其键角是109°28′，当n＋m＝2时，VSEPR模型为直线形，其键角是180°。(2)CO2分子中，n＋m＝2，故为直线形。(3)H2O分子中，n＋m＝4，VSEPR模型为正四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的构型为V形。(4)PbCl2中中心原子Pb的孤电子对数是(4－1×2)÷2＝1，即Pb是sp2杂化，所以是V形结构；PF3Cl2分子中价层电子对数＝5＋0＝5，所以PF3Cl2的立体构型为三角双锥形；ClO－4中价层电子对数＝4＋12[7＋1－(4×2)]＝4，且不含孤电子对，为正四面体结构。答案：(1)n＋m24VSEPR理想模型直线形正四面体形价层电子对之间的理想键角180°109°28′(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形(3)V形(4)分子或离子PbCl2PF3Cl2ClO－4立体构型V形三角双锥形正四面体形