20182019学年高中化学选修3练习：第二章第二节第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介

第二章第二节第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介知识点一杂化轨道理论的考查1.下列关于杂化轨道的说法错误的是()A.并不是所有的原子轨道都参与杂化 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道中一定有电子2.下列描述正确的是()A.CS2为V形极性分子B.SiF4与S的中心原子均为sp3杂化C.C2H2中键与键的数目比为11D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键3.下列分子中画横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是()A.CH4B.C2H4C.C2H2D.NH3知识点二配合物理论的考查4.以下微粒含配位键的是()N2CH4OH-NFe(CO)5Fe(SCN)3H3O+Ag(NH3)2OHA. B.C. D.全部5.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF3。(1)配位键的形成条件是 。(2)在NH3BF3中,原子提供孤电子对, 原子提供空轨道。(3)写出NH3BF3的结构式并用“”标出配位键:。6.2019福建华安一中开学考试 下列说法中正确的是()A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化B.H3O+、N、Cu(NH3)42+均含有配位键C.S、C、Si均为平面三角形D.NH3、CH4中的N、C分别为sp2、sp3杂化,因此分子空间构型不同7.下列描述中正确的是()A.Cl的空间构型为平面三角形B.SiF4和S的中心原子均为sp3杂化C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个键8.分析原子的杂化方式,并根据等电子体原理判断下列各组分子中的所有原子处于同一平面,或者在一条直线上的是()A.C2H2、HClO、C2H6B.CO2、N2O、HCCNH2C.C6H5CH3、C3H4、CH4D.C6H6、C2H4、HCN9.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是()A.甲醛分子中有4个键B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化C.甲醛分子中的O原子为sp杂化D.甲醛分子为平面三角形,有一个键垂直于三角形平面10.已知Co(NH3)63+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的Co(NH3)4(H2O)23+的同分异构体种数有几种(不考虑光学异构)()图L2-2-2A.2种 B.3种 C.4种 D.6种11.下列说法中错误的是()A.当中心原子的配位数为6时,配合物常呈八面体空间结构B.Ag(NH3)2+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键C.配位数为4的配合物均为正四面体结构D.已知Cu(NH3)22+的中心原子采用sp杂化,则它的空间构型为直线形12.三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:FeCl3+3K2C2O4 K3Fe(C2O4)3+3KCl。(1)FeCl3中铁离子基态核外电子排布式为 。(2)上述反应涉及的主族元素中,第一电离能最小的是(填元素符号)。(3)K3Fe(C2O4)3中化学键的类型有。(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为,1 mol草酸(H2C2O4)中含有键的数目为(用NA表示)。(5)与C2互为等电子体的一种分子为(填化学式)。13.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。(1)写出铜原子价电子排布式:。与铜同一周期的副族元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有(填元素符号)。(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是,相关的离子方程式为、。(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有。(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为,实验中所加乙醇的作用是。14.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。(1)Cu(NH3)42+中存在的化学键类型有(填序号)。A.配位键B.金属键C.极性共价键D.非极性共价键E.离子键(2)Cu(NH3)42+具有对称的空间构型,Cu(NH3)42+中的2个NH3被2个Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则Cu(NH3)42+的空间构型为。(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛:HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数,是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为。15.K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂,酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+。(1)Cr3+能与OH-、CN-形成配合物Cr(OH)4-、Cr(CN)63-。Cr3+的电子排布式可表示为 。不考虑空间构型,Cr(OH)4-的结构可用示意图表示为(若有配位键,用箭头表示)。CN-与N2互为等电子体,写出CN-的电子式:。(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛,直至乙酸。乙醛中碳原子的杂化方式有、。乙酸的沸点是117.9 ,甲酸甲酯的沸点是31.5 ,乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是。16.2019云南昭通模拟 配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。 (1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3:,CoCl35NH3:,CoCl34NH3(绿色和紫色):。(2)CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是。(3)上述配合物中,中心离子的配位数都是。第 8 页第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介1.D解析 参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,1s与2s、2p的能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A、B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云的重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电子,也可以是空轨道,也可以有孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项错误。2.B解析 CS2为直线形非极性分子;SiF4与S的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2中键与键的数目比为32;水加热到很高温度都难分解是因OH键的键能较大。3.C解析 CH4分子中,碳原子的杂化轨道是由1个2s轨道和3个2p轨道重新组合而成的,属于sp3杂化;C2H4分子中,碳原子采取sp2杂化;C2H2分子中,碳原子采取sp杂化;NH3分子中,氮原子采取sp3杂化。4.C解析 N2的结构式为+;H3O+的结构式为+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2OH均为配合物,中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。5.(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受电子对的空轨道(2)NB(3)6.B解析 CO2中C的价层电子对数为2,为sp杂化,SiO2中Si的价层电子对数为4,为sp3杂化,SO2中S的价层电子对数为2+(6-22)=3,为sp2杂化,A项错误;在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,所以H3O+、N、Cu(NH3)42+均含有配位键,B项正确;S中S的价层电子对数为3+(6+2-23)=4,含有一个孤电子对,属于三角锥形分子,C中C的价层电子对数为3+(4+2-23)=3,没有孤电子对,为平面三角形分子,同理Si也为平面三角形分子,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3型杂化,D项错误。7.B解析 Cl中价层电子对数为4,其中含有孤电子对数为2,所以其空间构型为V形,故A错误;SiF4中价层电子对数=4+(4-41)=4,S中价层电子对数=3+(6+2-32)=4,所以SiF4和S的中心原子均为sp3杂化,故B正确;稀有气体的原子结构是稳定结构,同周期稀有气体的第一电离能最大,同族元素自上而下第一电离能逐渐降低,故氦元素的第一电离能最大,故C错误;C2H5OH分子中共含有7个极性键,碳碳之间是非极性键,没有键,故D错误。8.D9.D10.C解析 Co(NH3)63+呈正八面体结构,如图:,若1个H2O位于的位置,则另一个H2O可位于或(等效),共两种结构;若1个H2O位于,则另一个H2O可位于或(等效),共两种结构。综上所述CO(NH3)4(H2O)23+的同分异构体共4种。11.C解析 配位数为6时,配合物的空间构型一般是八面体,这样分布可以使电荷分散,A项正确;Ag(NH3)2+和Cu(NH3)22+为直线形结构,中心原子sp杂化成键,B、D项正确;配位数为4的配合物,可能是四面体,也可能是正方形,C项错误。12.(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(2)K(3)离子键、共价键、配位键(4)sp27NA(5)N2O4解析 (1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5。(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活泼的金属元素,其第一电离能最小。(3)在K3Fe(C2O4)3 晶体中,K+与Fe(C2O4)33-之间存在离子键,Fe3+与C2之间存在配位键,C2中存在共价键。(4)草酸分子的结构式为,故C原子采用sp2杂化,分子中含有7个键和2个键。(5)C2含有6个原子和34个价电子,故与其互为等电子体的分子为N2O4。13.(1)3d104s1Cr(2)先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,形成深蓝色溶液Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2NCu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-(3)共价键、配位键(4)Cu(NH3)4SO4H2O降低溶解度,有利于晶体析出解析 (2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2N、Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-。(3)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子之间以共价键结合,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,则以配位键结合。(4)向深蓝色透明溶液加入乙醇,由于乙醇能降低溶解度,有利于晶体析出,所以Cu(NH3)4SO4 在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,故会析出深蓝色的晶体Cu(NH3)4SO4H2O。14.(1)AC(2)平面正方形(3)sp2杂化解析 Cu(NH3)42+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性键,Cu(NH3)42+是平面正方形结构。HOCH2CHCH2中的C原子,有1个采取sp3杂化,2个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的C原子,有2个采取sp3杂化,1个采取sp2杂化。15.(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3CN-(2)sp2sp3乙酸分子间存在氢键解析 (1)铬为24号元素,铬原子失去3个电子变成Cr3+,所以Cr3+核外有21个电子,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。Cr(OH)4-中的Cr3+与OH-形成配位键,可表示为。根据氮气分子的电子式写出CN-的电子式,且CN-是离子,符合离子电子式的书写规则,所以其电子式为:CN:-。(2)乙醛中甲基上的碳原子成键类型全部为共价单键,所以甲基上碳原子采用sp3杂化,醛基上