新教材高中化学第二章第二节多样的分子空间结构价层电子对互斥模型课时作业新人教版选择性必修2(含答案)

新教材高中化学课时作业新人教版选择性必修2：
第二节分子的空间结构
第1课时分子结构的测定
多样的分子空间结构价层电子对互斥模型
1．下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是( )
A．红外光谱B．质谱法
C．色谱法D．核磁共振氢谱
2．如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为( )
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH2CH2COOH
C．HCOOCH2CH2CH3
D．(CH3)2CHCH2COOH
3．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是( )
A．质谱法B．晶体X射线衍射法
C．核磁共振氢谱法D．红外光谱法
4．下列分子的空间结构模型正确的是( )
A B C D
CO H O NH CH
5.下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )
A．H2OB．BeCl2
C．CH4D．PCl3
6．下列分子的中心原子的价层电子对数是3的是( )
A．H2OB．BF3
C．CH4D．NH3
7．下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是( )
A．SO2－3 B．ClO－4
C．NO－2 D．ClO－3
8．用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中正确的是( )
A．CH4与CH2Cl2均为正四面体
B．BeCl2与SO2为直线形
C．BF3与PCl3为三角锥形
D．NO－3与CO2－3为平面三角形
9．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．PCl3为平面三角形
B．SO3与CO2－3为平面三角形
C．SO2键角大于120°
D．BF3是三角锥形分子
10．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．SO2、CS2、HI都是直线形分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
11．由共价键形成的分子具有一定的空间结构。

下列分子中共价键之间的夹角最大的是( )
A．CS2B．H2O
C．NH3D．CCl4
12．下列分子中键角大小的比较正确的是( )
A．SO2>CO2B．H2O>H2S
C．CCl4>CH4D．SO2>SO3
13．反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O可用于实验室制备CO2气体。

下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.CO2和H2O均为三原子分子，二者空间结构相同
B．CaCO3中阴离子的VSEPR模型为四面体
C．键角由大到小的顺序为CO2>CO2－3 >H2O
D．根据VSEPR模型可知，CaCl2的空间结构为直线形
[答题区]
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．下列有关NH3和BF3的说法正确的是( )
A．NH3和BF3的空间结构都是三角锥形
B．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4
C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子最外层都达到8电子稳定结构
D．NH3中N原子上的孤电子对数为1，BF3中B原子上无孤电子对
2．下列各组微粒的空间结构相同的是( )
①NH3和H2O ②NH＋4和H3O＋③NH3和H3O＋④O3和SO2⑤CO2和C2H2⑥SiO4－4和SO2－4
A．全部B．除①④⑥以外
C．③④⑤⑥D．②⑤⑥
3．短周期主族元素A、B形成AB3型分子，下列有关叙述正确的是( )
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形
B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子为平面正三角形
C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3
4．CH＋3、CH3·、CH－3都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是( ) A．三种物质中所有原子均共面
B．CH－3与NH3、H3O＋互为等电子体，空间结构均为三角锥形
C．CH＋3与OH－形成离子化合物
D．两个CH3·或一个CH＋3和一个CH－3结合可得到不同化合物
5．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＋4 B．H3O＋和ClO－3
C．NO－3和CO2－3 D．PO3－4和SO2－4
6．乙醇分子中氧原子的价层电子对数为( )
A．1B．2
C．3D．4
7．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。

已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中4个氮原子共平面
C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子
8．第ⅤA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其立体结构呈三角锥形。

RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是( )
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种
C．RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl键键能不相同
9．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是( )
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面三角形
B．若AB3分子的价电子数为24，则AB3分子可能为三角锥形
C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子可能为NH3
二、非选择题
10．根据所学知识填空：
(1)三原子分子常见的空间结构有________形(如CO2)和________形(如H2O)。

(2)四原子分子常见的空间结构有________形和________形，如甲醛(HCHO)分子呈________形，键角约为________；氨分子呈________形，键角为________；需要注意的是白磷分子呈________形，键角为________。

(3)五原子分子最常见的空间结构为________形，如常见的CH4键角是________。

1．回答下列问题。

(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构。

ClO－4：____________；AlBr3(共价分子)：____________。

(2)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。

平面三角形分子：________，三角锥形分子：________，正四面体形分子：________。

2．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的空间结构。

其要点可以概括为：
Ⅰ.用AX n E m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为中心原子价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。

分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间。

Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。

Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为：
ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；
ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；
ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；
ⅳ.其他。

请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)由AX n E m的VSEPR模型填写下表：
2：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)H2O分子的空间结构为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S、O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。

请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：________。

SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。

3．根据VSEPR，确定CO2、SO2、CO2－3、H2O、NH3、CH4、NH＋4分子的空间结构。

(1)已知氯与硫均有多种含氧微粒，S有：SO2、SO2－3、SO3、SO2－4；Cl有：HClO、ClO－2、ClO－3、ClO－4，其中空间结构为V形的微粒有____________；为三角锥形的有____________；为平面正三角形的有____________；为正四面体形的有____________。

(2)已知：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，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR 模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力。

①SiH4、PH3、H2S分子中H—Si—H、H—P—H、H—S—H的键角大小顺序为：________________________________。

②SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°。

③PCl 3分子中，Cl —P —Cl 的键角________109°28′。

④俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl 2)形状为：____________________，其分子中有两种键角：124.3°、111.4°，其中Cl —C —Cl 的键角为________。

第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构
价层电子对互斥模型
必备知识基础练
1．答案：A
解析：红外光谱可测定有机物的共价键以及官能团，故A 正确；质谱可测定有机物的相对分子质量，与官能团信息无关，故B 错误；色谱法可利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果，故C 错误；核磁共振氢谱可测定H 原子种类，可测定碳骨架信息，故D 错误；故选A 。

2．答案：A 解析：由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH 3—和—CH 2—，含有C===O 双键，C —O —C 单键，因此该分子中有2个—CH 3，1个—CH 2—，书写C 4H 8O 2的结构简式，据此解答。

A 的结构简式为，分子中存在不对称—CH 3、C —O —C 和C===O ，且分子式为C 4H 8O 2，A 符合题意；
B 的结构简式为CH 3CH 2CH 2—COOH ，分子中只含有1个甲基，2个—CH 2—，不存在
C —O —C 单键，B 不符合题意；C 的结构简式为
，分
子中只含有1个甲基，2个—CH 2—，C 不符合题意；D 的结构简式为，分子中存在对称—CH 3，不存在C —O —C 单键，且含碳数为5，D 不符合题意；故选A 。

3．答案：A
解析：现代化学常用质谱法测定分子的相对分子质量，故选A 。

4．答案：D 解析：可以利用价层电子对互斥理论计算出中心原子的杂化方式和孤电子对数，进而判断分子的空间结构。

CO 2的中心原子，无孤电子对，其空间结构为直线形，A 模型错误；H 2O 的空间结构为V 形，B 模型错误；NH 3的空间结构为三角锥形，C 模型错误；CH 4的空间结构为正四面体形，D 模型正确；故选D 。

5．答案：D
解析：A.H 2O 中O 原子的孤电子对数＝1
2
×(6－2×1)＝2；B.BeCl 2中Be 原子的孤电子对
数＝12×(2－2×1)＝0；C.CH 4中C 原子的孤电子对数＝1
2
×(4－4×1)＝0；D.PCl 3中P 原子
的孤电子对数＝1
2
×(5－3×1)＝1。

带有一对孤电子对的是PCl 3。

故选D 。

6．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价层电子对数都为4，三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3，故选B 。

7．答案：B
解析：亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，离子的VSEPR 模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故A
错误；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，离子的VSEPR 模型和空间结构都为正四面体形，所以离子的空间结构模型与空间结构一致，故B 正确；亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，离子的VSEPR 模型为三角锥形，空间结构为V 形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故C 错误；氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，离子的VSEPR 模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故D 错误；故选B 。

8．答案：D
解析：CH 4分子中价层电子对个数＝4＋1
2
×(4－1×4)＝4，不含孤电子对，所以其空间
结构为正四面体形，CH 2Cl 2分子中价层电子对个数＝4＋1
2
×(4－1×4)＝4，不含孤电子对，
有H 和Cl ，所以其空间结构为四面体，A 错误；BeCl 2分子中价层电子对个数＝2＋1
2×(2－2×1)
＝2，不含孤电子对，所以其空间结构为直线形，SO 2分子中价层电子对个数＝2＋1
2
×(6－2×2)
＝3，含1个孤电子对，所以其空间结构为V 形，B 错误；BF 3分子中价层电子对个数＝3＋
1
2
×(3－3×1)＝3，不含孤电子对，所以其空间结构为平面三角形，PCl 3分子中价层电子对个
数＝3＋12
×(5－3×1)＝4，含1个孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，C 错误；NO －
3 离
子中价层电子对个数＝3＋1
2
×(5＋1－2×3)＝3，不含孤电子对，所以其空间结构为平面三
角形，CO 2－
3 离子中价层电子对个数＝3＋12
×(4＋2－2×3)＝3，不含孤电子对，所以其空间
结构为平面三角形，D 正确；故选D 。

9．答案：B
解析：PCl 3中价层电子对数＝3＋1
2
×(5－3×1)＝4，含有1个孤电子对，为三角锥形，
选项A 错误；SO 3与CO 2－
3 中心原子价电子对数均为3，无孤电子对，都是平面三角形，选项
B 正确；SO 2中中心S 原子价层电子对个数为2＋1
2
×(6－2×2)＝3，且S 原子上含有1个孤
电子对，所以SO 2为V 形分子，键角小于120°，选项C 错误；BF 3中中心B 原子价层电子对
个数为3＋1
2
×(3－3×1)＝3，无孤电子对，是平面三角形分子，键角为120°，选项D 错误；
故选B 。

10．答案：C
解析：SO 2中价层电子对数n ＝2＋1
2
×(6－2×2)＝3，有一对孤电子对，V 形，CS 2、HI
都是直线形的分子，A 项错误；BF 3中价层电子对个数n ＝3＋1
2×(3－1×3)＝3，为平面三角
形，所以BF 3键角为120°，SnBr 2中价层电子对个数n ＝2＋1
2
×(4－1×2)＝3，含有一个孤
电子对，为V 形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以
SnBr 2键角小于120°，B 项错误；COCl 2中价层电子对个数n ＝3＋1
2
×(4－2－1×2)＝3，平
面三角形的分子，BF 3中价层电子对个数n ＝3＋1
2
×(3－1×3)＝3，为平面三角形，SO 3中价
层电子对个数n ＝3＋1
2
×(6－2×3)＝3，为平面三角形，C 项正确；PCl 3、NH 3中价层电子对
个数均为n ＝3＋12×(5－1×3)＝4，为三角锥形，PCl 5中价层电子对个数均为n ＝5＋1
2
×(5
－1×5)＝5，为三角双锥形，D 项错误；故选C 。

11．答案：A
解析：CS 2与CO 2的空间结构相同，均为直线形，夹角为180°；H 2O 的空间结构为V 形，夹角为105°；NH 3的空间结构为三角锥形，夹角为107°；CCl 4的空间结构为正四面体形，夹角为109°28′，因此CS 2共价键之间的夹角最大，故A 符合题意。

12．答案：B
解析：二氧化硫是V 形，二氧化碳是直线形，则键角SO 2＜CO 2，A 错误；由于电负性O 大于S ，共用电子对离O 近，共用电子对间的排斥力大，所以键角H 2O>H 2S ，B 正确；CCl 4与CH 4均是正四面体形结构，键角相等，C 错误；二氧化硫是V 形，三氧化硫是平面三角形，由于二氧化硫分子中含有孤电子对，则键角SO 2＜SO 3，D 错误；故选B 。

13．答案：C
解析：二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V 形，二者空间结构不同，故A 错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，分子的VSEPR 模型为平面三角形，故B 错误；二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，分子的VSEPR 模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V 形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C 正确；氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR 模型预测氯化钙的空间结构，故D 错误；故选C 。

关键能力综合练
1．答案：D
解析：根据价层电子对互斥理论，价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对数；NH 3的价层电子对个数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋1＝4，分子结构为三角锥形，BF 3中B 形成3个σ键，B 原子的价层电子对个数＝3＋0＝3，无孤电子对，BF 3分子结构为平面三角形，故A 、B 错误；NH 3·BF 3中B 原子有空轨道，N 原子有孤电子对，所以NH 3提供孤电子对，BF 3提供空轨道，形成配位键，使B 、N 原子都达到8电子稳定结构，但H 原子，可以达到2电子的稳定结构，不会达到8电子的稳定结构，故C 错误；NH 3中N 原子上的孤电子对数为1，BF 3中B 形成3个σ键，无孤电子对，故D 正确；故选D 。

2．答案：C
解析：①NH 3空间结构是三角锥形、H 2O 空间结构是V 形，故①错误；②NH ＋
4 空间结构是
四面体、H 3O ＋空间结构是三角锥，故②错误；③NH 3空间结构是三角锥、H 3O ＋
空间结构是三角锥，故③正确；④O 3的结构为V 形、SO 2的结构为V 形，故④正确；⑤CO 2分子为直线形、C 2H 2
分子为直线形，故⑤正确；⑥SiO 4－4 空间结构是四面体、SO 2－
4 空间结构是四面体，故⑥正确；故选C 。

3．答案：B
解析：若A 、B 为同一周期的P 和Cl 元素，形成PCl 3时，中心原子磷是sp 3
杂化，空间结构为三角锥形，故A 错误；若AB 3分子中的价电子个数为24个，可以推出来A 为硼或铝，
B 为氟或氯，无论哪种组合，中心原子都是sp 2
杂化，无孤电子对，分子都是平面正三角形，
故B 正确；若A 、B 为同一主族元素，硫和氧形成的三氧化硫，硫是sp 2
杂化，是平面正三角形，故C 错误；若AB 3分子为三角锥形，则AB 3分子可能为NH 3，也可能是PH 3，故D 错误；故选B 。

4．答案：B
解析：由于CH ＋
3 中的碳原子价层电子对数为3，所以分子结构为平面三角形，但CH 3·和CH －
3 中的碳原子的价层电子对都是4，且含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，所有原
子不可能共面，故A 的说法错误；CH －
3 中的碳原子价层电子对数是4，由于结构中有孤电子
对，所以分子结构为三角锥形，CH －3 与NH 3、H 3O ＋
的原子数和价电子数都相等，所以它们为
等电子体。

所以它们的分子结构均为三角锥形，故B 的说法正确；CH ＋3 与OH －通过OH －
的孤电子对形成共价键，形成的是共价化合物，故C 的说法错误；两个CH 3·结合得到的是乙烷，
一个CH ＋3 和一个CH －
3 结合得到的也是乙烷，故D 的说法错误；故选B 。

5．答案：C
解析：NH ＋4 是正四面体，故A 错误；H 3O ＋和ClO －3 是三角锥形，故B 错误；NO －3 和CO 2－
3
是平面结构，故C 正确；PO 3－4 和SO 2－
4 是正四面体，故D 错误。

6．答案：D
解析：乙醇的结构简式为CH 3CH 2—O —H ，氧与氢原子、碳原子成键，即氧原子有2对σ
键电子对。

由于碳原子只拿出一个电子与氧原子成键，故氧原子的孤电子对数＝1
2
×(6－1×1
－1×1)＝2，价层电子对数为4，故选D 。

7．答案：C
解析：分子中N 、O 间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键，A 错误；N(NO 2)3的分子结构与NH 3相似，分子中四个N 原子构成三角锥形，B 错误；该分子中N —N —N 键角都是108.1°，分子结构为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对，C 正确；
因为1个N(NO 2)3分子含有10个原子，15.2g 该物质，即0.1mol 含有6.02×1023
个原子，D 错误；故选C 。

8．答案：A
解析：第ⅤA 族元素的原子R 最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl 5中R 的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故A 错误；上下两个顶点与中心R 原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键
角为90°，所以键角(Cl —R —Cl)有90°、120°、180°三种，故B 正确；RCl 5=====△
RCl 3＋Cl 2↑，RCl 3中R 有一个孤电子对，为三角锥形结构，故C 正确；键长越短，键能越大，分子中5个R —Cl 键的键长不同，所以键能不同，故D 正确；故选A 。

9．答案：D 解析：三氯化磷分子中磷元素和氯元素都是第三周期元素，分子中磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，分子空间结构为三角锥形，故A 错误；三氯化硼分子的价电子数为24，分子中硼原子的价层电子对数为3，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故B 错误；三氧化硫分子中硫元素和氧元素都是ⅥA 族元素，分子中硫原子的价层电子对数为3，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故C 错误；氨分子和三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数都为4，孤电子对数都为1，分子的空间结构都为三角锥形，所以空间结构为三角锥形的AB 3分子可能为氨分子，故D 正确；故选D 。

10．答案：(1)直线 V
(2)平面三角 三角锥 平面三角 120° 三角锥 107° 正四面体 60° (3)四面体 109°28′ 解析：中心原子价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数；σ键个数＝配原子个数，
孤电子对个数＝1
2
×(a －xb )，a 指中心原子价电子数，x 为与中心原子结合的原子数；b 为
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数；据此确定VSEPR 模型，实际空间结构要去掉孤电子对。

(1)三原子分子常见的空间结构有V 形或直线形。

CO 2分子中，中心原子孤电子对数＝4－2×2
2
＝0、价电子对数2＋0＝2，则其空间结构为直线形，H 2O 分子中，中心原子孤电子对数＝6－2×12
＝2、价层电子对数＝2＋2＝4，故空间结构为V 形。

(2)四原子分子常见的空间结构有平面三角形和三角锥形，如甲醛HCHO 分子呈平面三角形，键角约为120°；氨分子呈三角锥形，键角为107°；需要注意的是白磷分子呈正四面体形，键角为60°。

(3)五原子分子最常见的空间结构为四面体形，如常见的CH 4呈正四面体、键角是
109°28′。

学科素养升级练
1．答案：(1)正四面体形 平面三角形 (2)BF 3 NF 3 CF 4 解析：中心原子价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数；σ键个数＝配原子个数，
孤电子对个数＝1
2
×(a －xb )，a 指中心原子价电子数，x 为与中心原子结合的原子数；b 为
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数；据此确定VSEPR 模型，实际空间结构要去掉孤电子对。

(1)利用VSEPR 模型推测分子或离子的空间结构。

ClO －
4 中的中心原子价层电子对数是4，没有孤电子对，空间结构为正四面体形。

AlBr 3分子中心原子价层电子对数是3，没有孤电子对，空间结构是平面三角形。

(2)第二周期非金属元素有硼、碳、氮、氧、氟。

平面三角形分子：BF 3(中心原子价层电子对数是3，没有孤电子对)，三角锥形分子：NF 3(中心原子价层电子对数是4，有1对孤电子对)，正四面体形分子：CF 4(中心原子价层电子对数是4，没有孤电子对)。

2．答案：(1)4 直线形 180°
(2)CO 2中C 原子价层电子对数为2，由VSEPR 模型知，两对成键电子对应尽量远离，故为直线形结构
(3)V 形 水分子属于AX 2E 2，n ＋m ＝4，VSEPR 模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O —H<109°28′
(4)四面体形 >
解析：(1)当n ＋m ＝2时，VSEPR 模型为直线形，键角为180°；当n ＋m ＝4时，VSEPR 模型为四面体形，键角为109°28′；
(2)二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子属于AX 2E 0型，由VSEPR 模型知，两对成键电子对应尽量远离，所以二氧化碳的空间结构为直线形结构，故答案为：CO 2中C 原子价层电子对数为2，由VSEPR 模型知，两对成键电子对应尽量远离，故为直线形结构；
(3)水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以分子的空间结构为V 形；由于水分子中氧原子的价层电子对数为4，水分子的VSEPR 模型为四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致∠H—O —H 略小于109°28′，故答案为：水分子属于AX 2E 2，n ＋m ＝4，VSEPR 模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O —H<109°28′；
(4)当n ＋m ＝4时，VSEPR 模型为四面体形，SO 2Cl 2和SO 2F 2中硫原子均无孤电子对，所以分子结构为四面体形，F 原子的电负性大于氯原子，因为X 原子得电子能力越弱，A —X 形成的共用电子对之间的斥力越强，所以SO 2Cl 2分子中∠Cl—S —Cl ＞SO 2F 2分子中∠F—S —F 。

3．答案：0 2 直线形 直线形 1 3 平面三角形 V 形 0 3 平面三角形 平面三角形 2 4 四面体形 V 形 1 4 四面体形 三角锥形 0 4 正四面体形 正四面体形 0 4 正四面体形 正四面体形
4．答案：(1)SO 2、HClO 、ClO －2 SO 2－3 、ClO －3 SO 3 SO 2－4 、ClO －
4
(2)①H—Si —H ＞H —P —H ＞H —S —H ②＜ ③＜ ④平面三角形 111.4°
解析：(1)SO 2中心原子孤电子对数12
×(6－2×2)＝1，空间结构为V 形；SO 2－
3 中心原子
孤电子对数12×(6＋2－3×2)＝1，空间结构为三角锥形；SO 3中心原子孤电子对数1
2
×(6－
3×2)＝0，空间结构为平面正三角形；SO 2－
4 中心原子孤电子对数12
×(6＋2－4×2)＝0，空
间结构为正四面体形；HClO 中心原子孤电子对数12
×(6－2×1)＝2，空间结构为V 形；ClO －2 中心原子孤电子对数12×(7＋1－2×2)＝2，空间结构为V 形；ClO －3 中心原子孤电子对数12
×(7＋1－3×2)＝1，空间结构为三角锥形；ClO －4 中心原子孤电子对数12
×(7＋1－4×2)＝0，空间结构为正四面体形；
(2)①SiH 4中心原子孤电子对数12
×(4－4×1)＝0，空间结构为正四面体形，键角为109°28′；PH 3中心原子孤电子对数12
×(5－3×1)＝1，VSEPR 模型为四面体形，空间结构为三角锥形；H 2S 中心原子孤电子对数12
×(6－2×1)＝2，VSEPR 模型为四面体形，空间结构为V 形，由于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，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR 模型中的键角；因此SiH 4、PH 3、H 2S 分子中H —Si —H 、H —P —H 、H —S —H 的键角大小顺序为：H —Si —H ＞H —P —H ＞H —S —H ；
②SnBr 2中心原子孤电子对数12
×(4－2×1)＝1，中心原子一共3对电子，VSEPR 模型为平面三角形，但由于其中一对为孤电子对，因此Br —Sn —Br 的键角小于120°；
③PCl 3中心原子孤电子对数12
×(5－3×1)＝1，中心原子一共4对电子，VSEPR 模型为正四面体形，但由于其中一对为孤电子对，因此Cl —P —Cl 的键角小于109°28′；
④COCl 2中心原子孤电子对数12
×(4－2×1－1×2)＝0，形状为平面三角形，其中C===O 为双键，Cl —C —Cl 为单键，因此Cl —C —Cl 的键角为较小的111.4°。