2017高中化学尖子班精品讲义与过关提升训练--选修三 2017高中化学尖子班辅导讲义与过关提升训练（选修3）
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第二关 分子/离子空间结构分析
关卡2-1价层电子对互斥理论
本关主要介绍价层电子对互斥理论（VSEPR）、分子的空间构型以及判断方法，同时结合价层电子对互斥比较共价键键角大小的方法。
1．填写对应情况时的构型
杂化方式&VSEPR构型&孤对电子数为&分子/离子构型&例
sp杂化&&0&&CO2、SCN－
sp2杂化&&0&&BF3、CO32-
&&1&&SO2、NO2－
sp3杂化&&0&&CCl4、NH4+
&&1&&NH3、SO32-
&&2&&H2F+、SF2
影响键角大小的因素：
①杂化方式的影响
例：CO2、BF3、CCl4
②价电子对互斥
例：NH3、H2O、CH2O
③成环的影响
例：环丙烷、白磷P4
题号&&杂化方式&孤对电子数&分子/离子构型
（1）&H3O+&&&
（2）&NH4+&&&
（3）&NO2-&&&
（4）&NO3-&&&
（5）&HCN&&&
（6）&SO2&&&
答案：(1)sp3；1；三角锥形 (2) sp3；0；四面体形 (3)sp2；1；V形 (4)sp2；0；平面三角形 (5)sp；0；直线形 (6)sp2；1；V形
题号&&杂化方式&分子/离子构型
（1）&SO32-&&
（2）&SO42-&&
（3）&CS2&&
（4）&SCN-&&
（5）&BF3&&
（6）&OF2&&
（7）&BeCl2&&
（8）&N3-&&
答案：(1) sp3；三角锥形(2)sp3；四面体形 (3)sp；直线形 (4)sp；直线形 (5)sp2；平面三角形 (6)sp3；V形 (7)sp；直线形 (8)sp；直线形
1.氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（&&& ）
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
2. 根据物质结构与性质的关系，请回答下列问题：
（1）基态铬(Cr)原子的价电子排布式是________，这样排布使整个体系能量最低，原因_______________________________________________。
（2）解释NH3分子中键角大于H2O中的键角的原因是__________________________________。
答案：(1)3d54s1；3d轨道处于半充满状态，较稳定。(2)H2O与NH3中心原子均采用sp3杂化，其中O原子上的孤对电子数为2，而N原子上的孤对电子数为1，对共价键的排斥更小，故NH3分子中键角更大。
3. 图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是&& (&&& )
A．CF4&&&& B．CH4&&&& C．NH4+&&&& D．H2O
4. 根据价电子互斥理论，可以推测SO2键角的取值范围为________________________。
答案：120&＞x＞109.5&
关卡2-2等电子理论
本关主要介绍等电子体理论和等电子体的判断方法。
&等电子体的判定方法：①同主族元素替换；②相邻元素替换，补电荷；
常见微粒&分子等电子体&阳离子等电子体&阴离子等电子体
N2&CO&NO+&C&22-、CN-
CO2&CS2、N2O&NO2+&OCN-、SCN-、N3-
BF3&COCl2、SO3&CF3+&CO32-、NO3-、
O3&SO2&&NO2-
H2O&H2S&H2F+&NH2-
CH4&SiH4&NH4+&BH4-
PCl3&NF3、SOCl2&&SO32-、ClO3-
SO42-&CCl4、SiCl4、POCl3、SO2Cl2&&S2O32-、ClO4-、PO43-
1．根据等电子体理论可推测，CO的结构式为_______________，电子式为_____________。
答案：C&O，略
2．请写出与AsO43-互为等电子体的一种分子______________。
&&答案：CCl4等
题号&&互为等电子体的分子&互为等电子体的离子
（1）&CO&&
（2）&CO2&&
（3）&SO2&&
& 案：(1) N2；CND　(2)N2O；SCND、OCND (3)O3；NO2D
1.根据等电子体理论可推测，C元素的某氧化物与N元素的某氧化物互为等电子体，则它们的结构式为_______________
根据等电子体理论，CN-与_______是等电子体，那么HCN分子中&键数目比&键数目为__________
答案：O=C=O，N=N=O；N2；2：2。
题号&&互为等电子体的分子&互为等电子体的离子
（1）&NO3-&&
（2）&CH4 &&
（3）&SO42-&&
（4）&SO32-&&
答案：(1) SO3、BF3；CO32- 等& (2)SiH4；NH4+、BH4D 等
(3)CCl4、SiCl4；ClO4D、PO43- 等 (4)PCl3；PO33-、ClO3D 等
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