第二节  共价键与分子的空间构型
第1课时  一些典型分子的空间构型


(时间：30分钟)
考查点一　一些典型分子的空间构型
1．下列分子中键角最小的是                                           (　　)。
A．H2O          B．CO2          C．BF3          D．CH4
解析　四个选项中键角最大的为直线形的CO2分子，键角为180°，其次为
平面三角形分子BF3，键角为120°，再次为正四面体形分子CH4，键角为、
109.5°，最小的是V形分子H2O，由于其分子中存在着未成键的2对孤对电子，它对成键电子对的排斥作用较强，使键角从109.5°被压缩到104.5°。
答案　A
2．下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是                                                               (　　)。
A．CO2、H2S          B．C2H4、CH4
C．Cl2、C2H2          D．NH3、HCl
解析　此题考查键的极性和分子的极性。A中CO2结构为O===C===O，H2S为
，所以都含极性键，但H2S是极性分子；B中C2H4为

，CH4为
，都含极性键，都属于非极性分子；C中Cl2不含极性键；D中NH3、HCl为极性分子，都不符合题意。
答案　B

考查点二　杂化轨道理论
3．sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型是                               (　　)。
A．平面四边形          B．四面体形
C．四角锥形              D．平面三角形
解析　sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型应为四面体形，例如CH4、CF4
等。
答案　B
4．下列分子中的碳原子采取sp2杂化的是                               (　　)。
A．C2H2              B．C2H4
C．C3H8              D．CO2
解析　A项C2H2中的碳原子采取sp1杂化，B项C2H4中的碳原子采取sp2
杂化，C项C3H8中的碳原子采取sp3杂化，D项CO2中的碳原子采取sp1杂
化。
答案　B
5．(2011·宁夏石嘴山高二检测)如图在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是                            (　　)。
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的
   π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成
    的π键
解析　乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，
未杂化的2p轨道形成π键。
答案　A
6．下列关于CH3—CH===CH—C≡≡C—CF3分子结构的叙述中，正确的是(　　)。
①6个碳原子可能都在一条直线上　②6个碳原子不可能都在同一条直线上　
③6个碳原子可能都在同一平面上　④6个碳原子不可能都在同一平面上
A．①③          B．②③          C．①④          D．②④
解析　
键上的原子都在同一平面上，CC上的原子都在同一条直线
上，所以分子中的6个碳原子为如下关系：
6个碳原子
不可能共线，但可能在同一个平面上。
答案　B
考查点三　苯分子的结构与性质
7．苯分子不能使酸性KMnO4溶液退色的原因是                       (　　)。
A．分子中不存在π键
B．分子中存在6电子大π键，结构稳定
C．分子是平面结构
D．分子中只存在σ键
解析　苯分子中碳碳原子之间的键不是单纯的单键或双键，而是介于单、双
键之间的独特的键，即存在6个电子的大π键，结构稳定，不能使酸性高锰
酸钾溶液退色，也不能与溴水反应褪色，所以选B。
答案　B
8．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是                   (　　)。
①BF3　②CH2===CH2　③
　④CHCH　⑤NH3⑥CH4
A．①②③              B．①⑤⑥
C．②③④              D．③⑤⑥
解析　sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形杂化轨道，①BF3为平面
三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中C原子以sp2杂化，且未杂化的
2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的C原子为sp1杂化；⑤NH3中N
原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
答案　A

9．ClO－、ClO2－、ClO3－、ClO4－中，Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子
成键，则ClO－空间的构型是________________；ClO2－空间的构型是
________________；ClO3－空间的构型是________________；ClO4－空间的构
型是________________。
解析　ClO－的组成决定其空间构型为直线形。其他3种离子的中心原子的
杂化方式都为sp3，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、
CH4(NH4＋)。
答案　直线形　V形　三角锥形　正四面体
10．在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化生成4个________________，生成的4个杂化轨道中，只有________________个含有未成对电子，所以只能与________________个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道有________________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。
解析　NH3中N原子为sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道，但NH3分子空间
构型不是正四面体，而是三角锥形，是因为氮原子形成NH3时仍有一对孤
对电子。
答案　sp3杂化轨道　3　3　一对孤对电子
11．随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主要技术路线。请回答下列问题：
(1)Fe(CO)5中铁的化合价为0价，写出基态铁原子的电子排布式： _________
_______________________________________________________________ 。
(2)原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体
具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为
____________和____________(填化学式)，CO分子的结构式可表示成
________________。在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子
有____________________。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2　(2)N2　CN－　C≡≡OCH4、CH3OH
12．试回答下列问题：
(1)指出下面物质分子或离子的空间构型：PO43－____________________；
CS2____________________。
(2)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢
原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：


A：________________；B：________________。
(3)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式：
平面形分子________________，三角锥形分子________________，四面体形
分子________________。
(4)下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为________(用编号填写)
①HCN　②SiF4　③SCl2　④CO32－　⑤H3O＋
解析　(1)PO43－离子的空间构型为正四面体形；CS2分子的空间构型与CO2
一样，为直线形。(2)含有1个碳原子和3个氢原子的平面形结构的微粒应
该是CH3＋，中心碳原子采取sp2杂化。含有1个碳原子和3个氢原子三角
锥形结构的微粒应该是CH3－，中心碳原子采取sp3杂化。(3)第2周期的五
种非金属元素B、C、N、O、F构成的中性分子中，平面形分子为BF3，三
角锥形分子为NF3，四面体形分子为CF4。(4)①HCN为直线形分子(中心碳
原子采取sp1杂化)，键角180°；②SiF4为正四面体结构，键角为109.5°；③
SCl2为V形结构，键角接近90°；④CO32－为平面形结构，键角120°；
⑤H3O＋为三角锥形结构，小于109.5°，但大于90°。所以键角由大到小顺序
排列为①④②⑤③。
答案　(1)正四面体形　直线形　(2)CH3＋　CH3－　(3)BF3　NF3　CF4　
(4)①④②⑤③