分子空间结构的理论分析(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)1.(2020·东营高二检测)下列分子中中心原子采取的杂化方式为sp杂化,空间构型为直线形且分子中没有形成π键的是()A.CH≡CHB.CO2C.BeCl2D.BF3【解析】选C。分子中中心原子采取的杂化方式为sp杂化,空间构型为直线形的有CH≡CH、BeCl2和CO2,但CH≡CH和CO2中有π键。2.(2020·威海高二检测)下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥【解析】选A。①BF3为平面三角形结构且B—F键夹角为120°,B原子为sp2杂化;②C2H4中C原子采取sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成π键;③苯中C原子采取sp2杂化;④乙炔中的C原子采取sp杂化;⑤NH3中N原子采取sp3杂化;⑥CH4中的C原子采取sp3杂化。3.丙酮是重要的有机合成原料,其结构简式为,中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()A.sp2、sp2B.sp3、sp3C.sp2、sp3D.sp、sp3【解析】选C。两边的碳原子分别形成4个σ键,应采用sp3杂化,中间的碳原子形成3个σ键,1个π键,应采用sp2杂化。4.(2020·烟台高二检测)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间构型和中心原子(S)采取的杂化方式的判断正确的是()A.三角锥形、sp3B.角形、sp2C.平面三角形、sp2D.三角锥形、sp2【解析】选A。氯化亚砜的中心原子S原子有1对孤电子对,3对成键电子,所以S原子采取sp3杂化,空间构型为三角锥形。5.三氯化砷为腐蚀物品,毒性分级是高毒。据价电子对互斥理论及杂化轨道理论可判断出AsCl3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为()A.直线形、sp杂化B.三角形、sp2杂化C.三角锥形、sp2杂化D.三角锥形、sp3杂化【解析】选D。AsCl3分子的中心原子含有的孤电子对数是(5-1×3)÷2=1,所以AsCl3分子是三角锥形结构,氮原子采取sp3杂化。6.(双选)对二氧化硫和二氧化碳的说法中正确的是()A.中心原子杂化方式不同,分别是sp2和sp杂化B.中心原子都采取sp杂化C.硫原子和碳原子上都没有孤电子对D.SO2为角形结构,CO2为直线形结构【解析】选A、D。根据价电子对互斥理论可知,SO2分子中S原子价电子对数为3,孤电子对对数为1,采取sp2杂化,空间构型为角形;CO2分子中C原子价电子对数为2,孤电子对对数为0,采取sp杂化,空间构型为直线形。7.化学研学活动中下列同学用价层电子对互斥理论(VSEPR)进行的预测正确的是()A.同学甲认为SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.同学乙认为BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.同学丙认为COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.同学丁认为PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子【解析】选C。SO2是角形分子,CS2、HI是直线形的分子,A错误;BF3键角为120°,是平面三角形结构,而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,还有一对孤电子对,对成键电子有排斥作用,使键角小于120°,B错误;COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子,键角是120°,C正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形结构,D错误。8.下列微粒中,中心原子价电子对的空间构型为四面体且微粒空间构型为角形的是()A.NB.PH3C.H3O+D.OF2【解析】选D。A项中,中心原子价电子对数=×(5+4-1)=4,成键电子对数也为4,故离子空间构型为四面体形。B项中,PH3的空间构型为三角锥形。C项中,中心原子价电子对数=×(6+3-1)=4,成键电子对数为3,孤电子对对数为1,离子的空间构型为三角锥形结构。D项中,中心原子价电子对数=×(6+2)=4,空间构型为四面体形,因成键电子对数为2,分子的空间构型为角形。二、非选择题(本题包括3小题,共30分)9.(10分)磷不仅在地壳中分布广泛,也存在于动植物体内,是动植物不可缺少的元素之一。请回答下列问题:(1)次磷酸H3PO2分子中只有一个羟基,只有羟基才能电离。H3PO2与足量烧碱中和的产物的化学式为______________。(2)磷的氢化物(PH3)是一种无色、剧毒、有鱼腥臭味的气体,该分子的空间构型为_________________。