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第二章　分子結構與性質
微專題3　分子(或離子)空間結構與雜化軌道理論
判斷分子(或離子)的空間結構時，要能夠正確計算價層電子對數：一是運用計算式推導出價層電子對數；二是看σ鍵電子對數。如下表：
一、分子(或離子)空間結構的判斷
價層電
子對數 雜化
類型 σ鍵電
子對數 孤電子
對數 VSEPR
模型名稱 分子空間
結構 實例
2 sp 2 0 直線形 直線形 BeCl2
3 sp2 3 0 平面三
角形 平面三
角形 BF3
2 1 V形 SnBr2
價層電
子對數 雜化
類型 σ鍵電
子對數 孤電子
對數 VSEPR
模型名稱 分子空間
結構 實例
4 sp3 4 0 四面
體形 正四面
體形 CH4
3 1 三角錐形 NH3
2 2 V形 H2O
答案：D
2．下列說法正確的是(　 　)
A．CH2Cl2分子的空間結構為正四面體形
B．H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2，分子的立體構型為V形
C．CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的立體構型為直線形
答案：C
解析：二氯甲烷分子中碳氫鍵的鍵長與碳氯鍵的鍵長不相等，所以分子的空間結構不是正四面體形，故A錯誤；水分子中氧原子的價層電子對數為4，孤對電子對數為2，則分子中氧原子的雜化軌道類型為sp3，分子的立體構型為V形，故B錯誤；二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數為2，孤對電子對數為0，則分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的立體構型為直線形，故C正確；亞硫酸根離子中硫原子的價層電子對數為4，孤對電子對數為1，則離子的空間結構為三角錐形，故D錯誤。故選C。
3．硼砂是含結晶水的四硼酸鈉，請根據模型回答有關問題：
(1)硼砂中陰離子Xm－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示，則在Xm－中的2號硼原子的價層電子對數為_____；m＝______(填數字)。
(2)硼可以與氮形成BN，其中B的化合價為____________，請解釋原因：____________________。
(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF的空間結構為___________
____________；NaBF4的電子式為___________________________。
含有共價鍵的物質中相鄰兩鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角是決定物質分子空間結構的主要因素之一。在高中階段學習中，影響鍵角大小的因素主要有三：一是中心原子的雜化軌道類型；二是中心原子的孤電子對數；三是中心原子的電負性大小。
1．中心原子雜化軌道類型不同的粒子，鍵角大小為sp雜化>sp2雜化>sp3雜化，如鍵角：CH≡CH>CH2＝CH2>CH4。
2．中心原子雜化方式相同的粒子，由于斥力：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間，孤電子對數越多，對成鍵電子對的斥力越大，鍵角越小。如鍵角：CH4>NH3>H2O。
二、鍵角的判斷與比較
3．中心原子雜化方式相同且孤電子對數目也相同，利用中心原子的電負性大小比較鍵角大小。如H2O、H2S中，中心原子均為sp3雜化，分子空間結構均為V形，由于電負性：O>S，吸引電子的能力：O>S，且鍵長：O—HH2S(92.3°)。
答案：C
2．CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，下列有關該材料所涉及元素及其同族元素相關化合物的論述正確的是(　 　)
A．電負性N>P>As，鍵角由大到小的順序為NH3>PH3>AsH3
B．Cd為48號元素，其基態原子的電子排布式為[Ar]3d104s2
C．Sn位于第五周期第VA族，其價層電子排布式為4d105s25p2
D．SiH4中Si的化合價為＋4，CH4中C的化合價為－4，因此SiH4的還原性小于CH4的
答案：A
解析：NH3、PH3、AsH3結構相似，電負性N>P>As，鍵合電子離中心原子的距離逐漸變遠，鍵合電子間的排斥力逐漸變小，則鍵角依次減小，即是NH3>PH3>AsH3，故A正確；元素的原子序數＝核外電子數，Cd為48號元素，則其核外有48個電子，根據構造原理可知電子排布式為[Kr]4d105s2，故B錯誤；Sn位于第五周期第ⅣA族，位于p區，則其核外有5個能層，價電子數等于最外層電子數，為4個，其價層電子排布式為5s25p2，故C錯誤；SiH4中H元素顯－1價，而CH4中H元素顯＋1價，SiH4的還原性大于CH4的，故D錯誤。故選A。
3．X、Y、Z、M為原子序數依次增大的四種短周期主族元素，X和Z的基態原子L層上均有2個未成對電子；Z與M同主族；W位于第四周期，其基態原子失去3個電子后3d軌道半充滿。下列說法正確的是(　 　)
A．X的最簡單氫化物的沸點高于同主族其他元素的最簡單氫化物的沸點
B．Y的基態原子核外電子有5種空間運動狀態
答案：B
答案：D
6．(1)NF3的鍵角____________NH3的鍵角(填“>”“<”或“＝”)，理由是_______________________________________________。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為_____________(填化學式，下同)，還原性由強到弱的順序為____________________，鍵角由大到小的順序為____________________。
(3)H2S鍵角比H2Se大的原因：____________________________。
(4)兩種三角錐形氣態氫化物PH3和NH3的鍵角分別為93°6′和107°，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：____________________。
答案：(1)<　F的電負性比H大，NF3中N原子周圍電子云的密度減小，成鍵電子對之間的排斥力較小，因而鍵角較小　(2)NH3、AsH3、PH3　AsH3、PH3、NH3　NH3、PH3、AsH3　(3)電負性S>Se，共用電子對離S近，共用電子對間的排斥力大　(4)電負性N>P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間的距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大
解析：(1)因為F的電負性比H大，NF3中N原子周圍電子云的密度減小，成鍵電子對之間的排斥力較小，所以鍵角較小，故答案為＜。
(2)組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大，熔沸點越高；但NH3分子間可形成氫鍵，使熔沸點升高；所以三種物質的熔沸點由高到低的順序為NH3、AsH3、PH3；同主族非金屬元素由上向下非金屬性依次減弱，其相應離子的還原性依次增強，還原性由強到弱的順序為AsH3、PH3、NH3；同主族非金屬元素由上向下電負性依次減小，成鍵電子對之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種氫化物的鍵角由大到小的順序為NH3、PH3、AsH3。
(3)因電負性S>Se，共用電子對離S近，共用電子對間的排斥力大，故H2S鍵角比H2Se大。
(4)由于N的電負性強于P，對成鍵電子對的吸引能力更強，成鍵電子對離中心原子更近，成鍵電子對之間距離更小，排斥力更大致使鍵角更大，因而PH3的鍵角小于NH3，故答案為電負性：N>P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間的距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大。第二章　階段重點突破練(二)
1．下列圖形屬于sp雜化軌道的是( D )
答案：D
解析：根據鍵角大小可知，采用的雜化方式為sp3雜化，A不符合題意；根據鍵角大小可知，采用的雜化方式為sp2雜化，B不符合題意；上述表示的是未參與雜化的p軌道，C不符合題意；根據鍵角大小可知，采用的雜化方式為sp雜化，D符合題意。故選D。
2．下列分子所含原子中，既有sp3雜化，又有sp2雜化的是( A )
答案：A
解析：乙醛中甲基中的C原子采用sp3雜化，醛基中的C原子采用sp2雜化，故A符合題意；丙烯腈中碳碳雙鍵中的碳原子采用sp2雜化，碳碳三鍵中的碳原子采用sp雜化，故B不符合題意；甲醛分子中的C原子采用sp2雜化，故C不符合題意；丙炔中甲基中的C原子采用sp3，碳碳三鍵中的碳原子采用sp雜化，故D不符合題意。故選A。
3．下列分子的中心原子的價層電子對數是3的是( B )
A．H2O B．BF3
C．CH4 D．NH3
答案：B
解析：水分子中氧原子、甲烷分子中碳原子和氨分子中氮原子的價層電子對數都為4，三氟化硼分子中硼原子的價層電子對數為3，故選B。
4．下列描述中正確的是( D )
A．CS2分子的立體構型為V形
B．ClO的立體構型為平面三角形
C．NH3、CO、CO2的中心原子都有孤電子對
D．SiF4和SO的中心原子均采取sp3雜化
答案：D
解析：CS2中C原子孤電子對數＝＝0、價電子對數＝2＋0＝2，是直線形結構，A不正確；ClO中中心原子價層電子對數為3＋＝4，孤對電子對數是1，所以是三角錐形結構，B不正確；NH3中N原子孤電子對數＝＝1、CO中C原子孤電子對數＝＝1、CO2中C原子孤電子對數＝＝0，C不正確；SiF4的中心原子孤電子對數＝＝0、價層電子對數＝4＋0＝4，故中心原子為sp3雜化；SO內中心原子孤電子對數＝＝1、價層電子對數＝3＋1＝4，故中心原子為sp3雜化，D正確。故選D。
5．在N2F2分子中的所有原子均符合8電子穩定結構，對該分子的有關說法正確的是( B )
A．兩個σ鍵，兩個π鍵
B．三個σ鍵，一個π鍵
C．分子中的四個原子在一條直線上
D．分子中的N原子采取sp3雜化
答案：B
解析：在N2F2分子中，所有原子均符合8電子穩定結構，N原子形成三個共用電子對，F原子形成一個共用電子對，則N2F2分子的結構為，雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵，單鍵中含有一個σ鍵，因此1個N2F2分子中含有三個σ鍵，一個π鍵，根據雙鍵的結構特點可知，四個原子處于同一平面，N原子的價層電子對數＝2＋＝3，因此N原子采取sp2雜化，綜上所述，說法正確的是B項，故選B。
6．下列分子或離子的立體構型和中心原子的雜化方式均正確的是( C )
A．AsH3　平面三角形　sp3雜化
B．H3O＋　平面三角形　sp2雜化
C．H2Se　V形　sp3雜化
D．CO　三角錐形　sp3雜化
答案：C
解析：AsH3中心原子的價層電子對數＝3＋×(5－3×1)＝4，As的雜化方式為sp3，含有一對孤電子對，分子的立體構型為三角錐形，選項A錯誤；H3O＋的中心原子的價層電子對數＝3＋×(6－1－3×1)＝4，O的雜化方式為sp3，含有一對孤電子對，分子的立體構型為三角錐形，選項B錯誤；H2Se中心原子的價層電子對數＝2＋×(6－2×1)＝4，Se的雜化方式為sp3，含有兩對孤電子對，分子的立體構型為V形，選項C正確；CO中心原子的價層電子對數＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，C的雜化方式為sp2，沒有孤電子對，分子的立體構型為平面三角形，選項D錯誤。故選C。
7．如圖所示，在乙烯分子中有5個σ鍵、1個π鍵，下列表述正確的是( A )
A．C原子的sp2雜化軌道與H原子的1s軌道形成的σ鍵
B．C原子的sp2雜化軌道與H原子的1s軌道形成的π鍵
C．C原子的2p軌道與C原子的2p軌道形成的σ鍵
D．C原子的sp2雜化軌道與C原子的sp2雜化軌道形成的π鍵
答案：A
解析：C—H鍵是C原子的sp2雜化軌道與H原子的1s軌道形成的σ鍵，故A正確；C===C鍵中一個C原子的2p未雜化軌道與另一個C原子的2p未雜化軌道形成π鍵，故B錯誤；C===C鍵中C原子的sp2雜化軌道與C原子的sp2雜化軌道形成σ鍵，故C錯誤；C原子的sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵，故D錯誤。故選A。
8．1,3-唑()是淡黃色液體，常作為熒光增白劑。下列說法錯誤的是( B )
A．第一電離能：N＞O＞C
B．基態氧原子核外電子有8種空間運動狀態
C．1 mol分子中含有8 mol σ鍵
D．分子中C、N原子的雜化方式均為sp2
答案：B
解析：C、N、O為相鄰的同周期元素，由于N的2p軌道半充滿，所以其第一電離能比O大，從而得出第一電離能：N＞O＞C，A正確；基態氧原子核外電子排布式為1s22s22p4，有1s、2s、三個2p軌道，共有5種空間運動狀態，B錯誤；1,3-唑分子中，含有3個C—H σ鍵、2個C—N σ鍵、1個C—C σ鍵、2個C—O σ鍵，則1 mol分子中含有8 mol σ鍵，C正確；1,3-唑分子中，C、N原子的價層電子對數都為3，所以均發生sp2雜化，D正確。故選B。
9．X、Y、Z、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序數依次增大：X原子核外有6種不同運動狀態的電子；Y最外層電子數比次外層電子數多3個；Z基態原子的2p能級成對電子數與未成對電子數相等；Q電子總數是最外層電子的3倍；R是用量最大使用最廣泛的金屬。下列說法正確的是( C )
A．R2＋的價電子排布式為3d54s1
B．第一電離能Z>Y>X
C．XZ2的分子空間構型為直線形
D．最簡單氫化物分子鍵角：Y答案：C
解析：X原子核外有6種不同運動狀態的電子，則X是6號元素，X為C，Y最外層電子數比次外層電子數多3個，則Y為N，Z基態原子的2p能級成對電子數與未成對電子數相等，則為2s22p4，則Z為O，Q電子總數是最外層電子的3倍，則Q為P，R是用量最大使用最廣泛的金屬，則R是Fe。Fe2＋的價電子排布式為3d6，A錯誤；N的價層電子排布式為2s22p3，是半滿的穩定結構，其第一電離能大于O的第一電離能，B錯誤；CO2中心原子C的價層電子對數為2，是sp雜化，其分子空間構型為直線形，C正確；最簡單氫化物NH3和PH3中N的電負性較大，且N—H較短，相鄰兩個N—H間的斥力較大，鍵角較大，D錯誤。故選C。
10．關于CH3OH，N2H4和(CH3)2NNH2的結構，下列說法錯誤的是( D )
A．1 mol CH3OH中含5 mol σ鍵
B．N2H4分子中所有原子不可能處于同一平面
C．三者孤電子對數相同
D．三者中C、O、N雜化方式不相同
答案：D
解析：CH3OH的結構式為,1 mol CH3OH中含5 mol σ鍵，A正確；任何條件下這六個原子都不可能共面，N2H4中兩個N都是sp3雜化，周圍的空間構型都是三角錐，整個分子就是兩個三角錐連起來的，N2H4分子中所有原子不可能處于同一平面，B正確；CH3OH中羥基氧上有兩對孤電子對，N2H4有兩對孤電子對，2個N上分別有1對，(CH3)2NNH2中有兩對孤電子對，2個N上分別有1對，C正確；三者中C、O、N雜化方式相同均為sp3雜化，D錯誤。故選D。
11．下表中關于各微粒的描述完全正確的一項是( C )
選項 A B C D
分子或離子的化學式　 H2F＋ PCl3 NO BH
中心原子的雜化軌道類型 sp sp3 sp2 sp3
VSEPR模型名稱 直線形 四面體形 平面三角形 正四面體形
分子或離子的空間結構 直線形 正四面體形 V形 三角錐形
答案：C
解析：H2F＋離子中氟原子的價層電子對數為4，則離子的VSEPR模型為四面體形，故A錯誤；三氯化磷分子中磷原子的價層電子對數為4，孤電子對數為1，則分子的VSEPR模型為四面體形、分子的空間構型為三角錐形，故B錯誤；亞硝酸根離子中氮原子的價層電子對數為3，孤電子對數為1，則原子的雜化方式為sp2雜化，離子的VSEPR模型為平面三角形、分子的空間構型為V形，故C正確；四氫合硼離子中硼原子的價層電子對數為4，孤電子對數為0，則離子的空間構型為正四面體形，故D錯誤。故選C。
12．COCl2(光氣)、SOCl2(亞硫酰氯)、CCl4均為8e－穩定結構的氯化試劑，可與TiO2反應制備TiCl4，下列說法錯誤的是( C )
A．CCl4和TiCl4分子的空間構型相同
B．上述三個制備反應均為非氧化還原反應
C．COCl2、SOCl2中C原子和S原子的雜化方式相同
D．與基態Ti原子同周期且未成對電子數相同的元素有3種
答案：C
解析：四氯化碳和四氯化鈦分子中中心原子的配位數都為4，中心原子的雜化方式都為sp3雜化，分子的空間構型均為正四面體形，故A正確；光氣與二氧化鈦共熱反應生成四氯化鈦和二氧化碳、亞硫酰氯與二氧化鈦共熱反應生成四氯化鈦和二氧化硫、四氯化碳與二氧化鈦共熱反應生成四氯化鈦和二氧化碳，三個反應中都沒有元素發生化合價變化，都為非氧化還原反應，故B正確；光氣中碳原子的價層電子對數為3，原子的雜化方式為sp2雜化，亞硫酰氯中硫原子的價層電子對數為4，原子的雜化方式為sp3雜化，則碳原子和硫原子的雜化方式不同，故C錯誤；鈦元素的原子序數為22，基態原子的價電子排布式為3d24s2，原子中有2個未成對電子，第四周期中未成對電子數為2的原子還有鎳、鍺、硒，共有3種，故D正確。故選C。
13．sp2雜化軌道——BF3分子的形成過程如下，據圖回答問題。
　
(1)sp2雜化軌道是由 　　　　　　　　　軌道和 　　　　　軌道雜化而得。sp2雜化軌道間的夾角為 　　　　　，呈 　　　　　形(如BF3)。
(2)sp2雜化后，未參與雜化的一個np軌道可以用于形成 　　　　　，如乙烯分子中 　　　　　的形成。
答案：(1)一個ns　(2)兩個np　120°　平面三角　(2)π鍵　碳碳雙鍵
14．回答下列問題：
(1)BCl3和NCl3中心原子的雜化類型分別為 　　　　　雜化和 　　　　　雜化。
(2)在BF3分子中，F—B—F的鍵角是 　　　　　，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF的立體構型為 　　　　　。
(3)CS2、N2O等與CO2互為等電子體，則CS2的結構式為 　　　　　，空間構型為 　　　　　。
(4)乙炔與氫氰酸(HCN)反應可得丙烯腈(CH2===CHCN)。丙烯腈分子中σ鍵和π鍵的個數之比為 　　　　　，分子中處于同一直線上的原子數目最多為 　　　　　。
答案：(1)sp2　sp3　(2)120°　正四面體形
(3)S===C===S　直線形　(4)2∶1　3
解析：(1)BCl3的中心原子價層電子對個數是3，NCl3的σ鍵電子對數為3，孤電子對數為1，則NCl3的中心原子價層電子對個數是4，根據價層電子對互斥理論判斷中心原子雜化類型，前者為sp2，后者為sp3。
(2)BF3分子為平面正三角形結構，所以F—B—F鍵角為120°；BF中B原子價層電子對個數＝4＋＝4，且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷該微粒立體構型為正四面體形。
(3)等電子體結構相似，CO2的結構式為O===C===O，是直線形分子，則二硫化碳結構式為S===C===S，也為直線形。
(4)共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中含有一個σ鍵、一個π鍵，所以丙烯腈分子中σ鍵和π鍵的個數之比＝6∶3＝2∶1；C－C≡N位于同一條直線上，H2C===CH—中所有原子共平面，共價單鍵可以旋轉，所以該分子中最多有3個原子共直線。
15．價電子對互斥(簡稱VSEPR)理論可用于預測簡單分子的空間結構。請回答下列問題：
(1)利用價電子對互斥理論推斷下列分子或離子的空間結構：
①SeO3 　　　　?。?br/>②SCl2 　　　　　；
③NO 　　　　??；
④NO 　　　　?。?br/>⑤HCHO 　　　　??；
⑥HCN 　　　　　。
(2)利用價電子對互斥理論推斷鍵角的大?。?br/>①甲醛分子中H—C—H的鍵角 　　　　　(填“＞”“＜”或“＝”，下同)120°；
②SnBr2分子中Br—Sn—Br的鍵角 　　　　120°；
③PCl3分子中Cl—P—Cl的鍵角 　　　　　109°28′。
(3)有兩種活性反應中間體微粒，它們的微粒中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據圖所示的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的化學式：
A： 　　　　　；B： 　　　　　。
(4)按要求寫出第二周期非金屬元素組成的中性分子的化學式：平面形分子 　　　　　，三角錐形分子 　　　　　，四面體形分子 　　　　　。
答案：(1)①平面三角形?、赩形?、壑本€形
④V形?、萜矫嫒切巍、拗本€形
(2)①＜　②＜?、郏肌?3)CH　CH　(4)BF3　NF3　CF4
解析：(1)SeO3中，Se的價電子對數為3＋×(6－2×3)＝3，孤電子對數為0，SeO3為平面三角形；SCl2中，S的價電子對數為2＋×(6－1×2)＝4，孤電子對數為2，SCl2為V形；NO中，N的價電子對數為2＋×(5－1－2×2)＝2，孤電子對數為0，NO為直線形；NO中，N的價電子對數為2＋×(5＋1－2×2)＝3，孤電子對數為1，NO為V形；HCHO分子中有1個碳氧雙鍵，看作1對成鍵電子，2個C—H單鍵為2對成鍵電子，C原子的價電子對數為3，且無孤電子對，所以HCHO分子的空間結構為平面三角形；HCN分子的結構式為H－C≡N，含有1個C≡N鍵，看作1對成鍵電子，1個C—H單鍵為1對成鍵電子，故C原子的價電子對數為2，且無孤電子對，所以HCN分子的空間結構為直線形。
(2)①甲醛為平面形分子，由于C===O鍵與C—H鍵之間的排斥作用大于2個C—H鍵之間的排斥作用，所以甲醛分子中H—C—H的鍵角小于120°。
②SnBr2分子中，Sn原子的價電子對數是2＋×(4－1×2)＝3，成鍵電子對數為2，孤電子對數為1，故SnBr2分子的空間結構為V形，Br—Sn—Br的鍵角＜120°。
③PCl3分子中，P的價電子對數為3＋×(5－1×3)＝4，含有1對孤電子對，由于孤電子對與P—Cl鍵的排斥作用大于P—Cl鍵間的排斥作用，所以Cl—P—Cl的鍵角小于109°28′。
(3)AB3型微粒，中心原子上無孤電子對的呈平面三角形，有1對孤電子對的呈三角錐形，所以化學式分別是CH、CH。
(4)第二周期的五種非金屬元素B、C、N、O、F組成的中性分子中，平面形分子為BF3，三角錐形分子為NF3，四面體形分子為CF4。
16．按要求回答下列問題。
(1)根據價層電子對互斥模型，H2S、SO2、SO3的氣態分子中，中心原子價層電子對數不同于其他分子的是___________。
(2)H2O和SO的中心原子的雜化軌道類型分別為___________，試判斷H2O和SO的鍵角大小關系并說明原因：____________________________________
________________________________。
(3)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3，分子結構如圖，As原子的雜化方式為___________，雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雄黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體，SnCl4分子的空間結構為___________。
(4)《中華本草》等中醫典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創傷。ZnCO3中，陰離子空間結構為___________，C原子的雜化方式為___________。
(5)某綠色農藥結構簡式如圖，回答下列問題：
分子中編號為①的碳原子和與其成鍵的另外幾個原子構成的空間結構為___________；CSe2首次是由H2Se和CCl4反應制取的，試比較CSe2、H2Se、CCl4三種分子的鍵角___________________(按由大到小順序排列)。
(6)S8與熱的濃NaOH溶液反應的產物之一為Na2S3，S的空間結構為___________。
(7)[H2F]＋[SbF6]－(氟酸銻)是一種超強酸，則[H2F]＋的空間結構為___________。
(8)Na3AsO4中含有的化學鍵類型包括___________________；AsO的空間結構為___________________________________________。
答案：(1)H2S　(2)sp3、sp3　H2O分子鍵角小于SO的鍵角，因為H2O中的O存在2對孤電子對、SO中的S不存在孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對之間的斥力　(3)sp3　正四面體形　(4)平面三角形　sp2　(5)四面體形　CSe2>CCl4>H2Se　(6)V形　(7)V形　(8)離子鍵、共價鍵　正四面體形
解析：(6)S的電子式為[]2－，由于中心S原子含有兩個孤電子對，所以該離子的空間結構為V形。
(7)[H2F]＋的中心原子為F，它的孤電子對數為×(7－1－1×2)＝2，成鍵電子對數為2，價層電子對數為2＋2＝4，VSEPR模型為四面體形，由于有兩個孤電子對，故分子的空間結構為V形。
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第二章　分子結構與性質
研究與實踐　制作分子的空間結構模型
研|究|目|的
實物模型可以建立對分子的空間結構的直觀認識，通過借助實物搭建分子的空間結構模型的活動，使抽象性極強的分子結構直觀化。
研|究|任|務
用橡皮泥或黏土和牙簽等材料制作下列分子的空間結構模型。
分子 鍵長/pm 鍵角
H2 74 —
Cl2 198 —
H2O 96 105°
CO2 116 180°
NH3 101 107°
CH4 109 109°28′
結|果|與|討|論
1.什么是鍵長、鍵角？能說H2、Cl2的鍵角為180°嗎？
提示：鍵長是構成化學鍵的兩個原子的核間距；在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱為鍵角。不能說H2、Cl2的鍵角為180°，因為它們是雙原子分子，只有一個共價鍵。
2．鍵長、鍵能的大小和分子的穩定性有什么關系？
提示：鍵長越短，鍵能越大，分子越穩定。
3．中心原子同是sp3雜化的分子，鍵角和孤電子對的多少有什么關系？
提示：孤電子對數越多，排斥作用越強，鍵角越小。
4．將形狀、大小相同的4個氣球用橡皮筋扎在一起，這4個氣球是一個什么樣的狀態？
提示：呈四面體狀態。
A．第一電離能：N>F>H
B．NF3中鍵角大于NH3中鍵角
C．鍵能：N—H>O—H
D．NF3的空間結構呈三角錐形
答案：D
解析：第一電離能：F>N>H，A錯誤；由于電負性F>H，共用電子對偏向F，導致成鍵電子對之間的斥力減小，NF3鍵角小于NH3中鍵角，B錯誤；N—H鍵鍵長大于O—H鍵，鍵能：N—H2．第ⅤA族元素的R原子與A原子結合形成RA3氣態分子，其空間結構呈三角錐形。RCl5在氣態和液態時，分子結構如圖所示，下列關于RCl5分子的說法不正確的是(　 　)
A．每個原子都達到8電子穩定結構
B．鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三種
C．RCl5受熱后會分解生成分子空間結構呈三角
錐形的RCl3
D．分子中5個R—Cl的鍵能不都相同
答案：A
3．實驗測得四種結構相似的單質分子的鍵能、鍵長的數據如下：
A—A B—B C—C D—D
鍵長/(10－10m) a 0.74 c 1.98
鍵能/(kJ·mol－1) 193 b 151 d
已知D2分子的穩定性大于A2，則a>___________；d>___________；比較a、c的大小___________；比較b、d的大小___________。
答案：1.98　193　ad
解析：結構相似的單質分子中，鍵長越短，鍵能越大，分子越穩定。

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