新教材2024版高中化学课时作业7杂化轨道理论新人教版选择性必修2

课时作业7杂化轨道理论一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．甲烷中的碳原子接受sp3杂化，下列用*标注的碳原子的杂化类型和甲烷中的碳原子的杂化类型一样的是()A.CH3*CH2CH3B.*CH2=CHCH3C.CH2=*CHCH2CH3D.HC≡*CCH32．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，则BF3和BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))中B原子的杂化轨道类型分别是()A.sp2、sp2B．sp3、sp3C.sp2、sp3D．sp、sp23．下列物质，中心原子的“杂化方式”及“分子空间结构”与CH2O(甲醛)相同的是()A．PCl3B．NH3C.CH2Br2D．AlBr34．下列分子所含碳原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是()A.乙醛B.丙烯腈C.甲醛D.丙炔5．白磷是一种能自燃的单质，其分子的球棍模型如图所示：，下列叙述错误的是()A.每个磷原子形成3个σ键，磷原子为sp2杂化B.每个磷原子的价层电子对数为4，磷原子均为sp3杂化C.1mol白磷中共含6mol非极性键D.白磷分子的空间结构为正四面体形6．化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图所示：，下列说法正确的是()A.碳、氮原子的杂化类型相同B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化C.1molA分子中所含σ键为10molD.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内7．下列关于原子轨道的说法正确的是()A.杂化轨道形成共价键时，只能形成σ键不能形成π键B.凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均接受sp3杂化轨道成键C.凡是中心原子实行sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体形D.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的8．下列关于NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三种微粒的说法不正确的是()A.三种微粒所含有的电子数相等B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同C.三种微粒的空间结构相同D.键角大小关系：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))>NH3>NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))9．下列四种分子中，中心原子的杂化方式与其它三种不同的是()A.SOCl2 B．H2OC.CH4 D．AlCl310．下表中各粒子、粒子对应的空间结构及说明均正确的是()选项粒子空间结构说明A氨基负离子(NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2)))直线形N原子接受sp杂化B二氧化硫(SO2)V形(或角形)S原子接受sp3杂化，与H2O中的O原子杂化形式相同C乙炔(C2H2)直线形C原子接受sp杂化且C原子的价电子均参加成键D碳酸根离子(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))三角锥形C原子接受sp3杂化二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)11．下列关于苯乙炔的说法错误的是()A.1个该分子有8个σ键，5个π键B．该分子中碳原子有sp和sp2杂化C.该分子存在非极性键D．该分子中有8个碳原子在同一平面上12．毒奶粉主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺(结构如图)。下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是()A.一个三聚氰胺分子中共含有15个σ键B.全部氮原子均实行sp3杂化C.全部原子不行能在同一平面D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键13．已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10，组成b物质的元素为第三周期元素。下列推断正确的是()A.四种分子中的化学键均是极性键B.a、c分子中中心原子均接受sp3杂化C.四种分子中既有σ键，又有π键D.b、d分子中共价键的键能：b>d14．氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子构型为平面三角形，则其阳离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为()A.平面三角形sp2杂化B.V形sp2杂化C.三角锥形sp3杂化D.直线形sp杂化三、非选择题15．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数约为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)在X和Y两种元素形成的化合物中：①X的质量分数为50%的化合物的化学式为____________；该分子的中心原子发生____________杂化，分子空间结构为________________。②X的质量分数为60%的化合物的化学式为______________；该分子的中心原子发生______________杂化，分子空间结构为________。(2)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，两种酸的阴离子分别为________和________，其空间结构分别为________和________。(3)在由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子结构为V形的是________(写分子式)。16．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准运用的植物生长调整剂。(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为____________。(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有________，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。(3)已知，可用异氰酸苯酯与2­氯­4­氨基吡啶反应生成氯吡苯脲：，反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂________molσ键，断裂________molπ键。(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为困难，其中有H2O、NH3、CO2等。①请用共价键的相关学问说明H2O分子比NH3分子稳定的缘由：________________________。②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______________，中心原子的杂化类型分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业71．解析：CH4中碳原子为饱和碳原子，接受sp3杂化。A项，亚甲基碳原子为饱和碳原子，接受sp3杂化；B、C项，C=C中的不饱和碳原子接受sp2杂化；D项，C≡C中的不饱和碳原子接受sp杂化。A项符合题意。答案：A2．答案：C3．答案：D4．解析：乙醛中甲基的碳原子实行sp3杂化，醛基中的碳原子实行sp2杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均实行sp2杂化，另一个碳原子实行sp杂化；甲醛中碳原子实行sp2杂化；丙炔中甲基的碳原子实行sp3杂化，碳碳三键中两个碳原子均实行sp杂化。答案：A5．解析：由白磷分子的球棍模型图可知，每个磷原子均形成了3个σ键，且每个磷原子还有一对孤电子对，故价层电子对数为4，磷原子为sp3杂化，A项错误，B项正确；由图可知C、D项正确。答案：A6．解析：A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键，氮原子有一对孤电子对而碳原子没有，故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化，A项错误，B项正确；A分子中有一个碳氧双键，故有12对共用电子对、11个σ键，C项错误；由于氮原子为sp3杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不行能共平面，D项错误。答案：B7．解析：中心原子实行sp3杂化，轨道形态是正四面体，但假如中心原子还有孤电子对，分子的空间结构则不是正四面体；CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的；AB3型的共价化合物，A原子可能实行sp2杂化或sp3杂化。答案：A8．解析：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))含有的电子数均为10，A项正确；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化，B项正确；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))空间结构为正四面体形，NH3为三角锥形，NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))为V形，C项错误；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三种微粒的键角大小关系为NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))>NH3>NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，D项正确。答案：C9．解析：SOCl2、H2O、CH4中中心原子的价层电子对数均为4，均实行sp3杂化，而AlCl3中中心原子的价层电子对数为3，属于sp2杂化，故选D。答案：D10．解析：氨基负离子中N原子价层电子对数＝2＋eq\f(5＋1－2×1,2)＝4，且含有两个孤电子对，依据价层电子对互斥模型知，该离子为V形(或角形)结构，N原子接受sp3杂化，故A错误。S原子价层电子对数＝2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，且含有一个孤电子对，依据价层电子对互斥模型知，该分子为V形(或角形)，S原子接受sp2杂化，水分子中O原子接受sp3杂化，故B错误。C2H2中每个碳原子价层电子对数是2且不含孤电子对，该分子为直线形，C原子接受sp杂化，且C原子的价电子均参加成键，该分子中含有3个σ键、2个π键，故C正确。碳酸根离子中C原子价层电子对数＝3＋eq\f(4＋2－3×2,2)＝3，且不含孤电子对，该离子为平面三角形，C原子接受sp2杂化，故D错误。答案：C11．解析：分子中含14个σ键，同时苯环中的6个碳原子还会各自供应1个电子形成1个大π键，C≡C有2个π键，共含3个π键，故A错误。苯环是一个平面，碳原子都是sp2杂化，C≡C键是直线形，碳原子都是sp杂化，因此该分子中有8个碳原子在同一平面上，故B、D正确。同种原子间形成的共价键为非极性键，C≡C键为非极性键，故C正确。答案：A12．解析：分子中含6个N－H，6个C－N，3个C=N，双键中有1个σ键，共15个σ键，故A正确；C=N中，C原子为sp2杂化，N原子也为sp2杂化，－NH2中N原子(连接的都是单键)为sp3杂化，杂化类型不同，B错误；由于—NH2中N为sp3杂化，所以不行能在同一平面，C正确；同种元素原子之间才能形成非极性键，该分子结构中没有相同的原子连接，则该分子内只有极性键，故D错误。答案：AC13．解析：b是氯与氯形成的非极性共价键，故A项错误；甲烷中碳与氢形成4个碳氢σ键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢σ键和一个碳氯σ键，中心原子均为sp3杂化，故B项正确；四种分子中只存在σ键而没有π键，故C项错误；氯的原子半径大于氢原子半径，所以氯气分子中的氯氯键的键能小于氯化氢分子中的氢氯键共价键的键能，故D项错误。答案：B14．解析：氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子为平面正三角形，化学式应为NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，则其阳离子的化学式为：NOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))，其中心N原子价电子对数为2＋eq\f(1,2)(5－1－2×2)＝2，所以其中的氮原子按sp方式杂化，阳离子为直线型，故合理选项是D。答案：D15．解析：依据氢化物化学式H2X，知eq\f(M（X）,M（X）＋2)×100%≈88.9%。可推知X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S，则其氧化物分别为SO2、SO3，形成的酸分别为H2SO3和H2SO4，对应的酸根阴离子分别为SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。对于各种微粒的空间结构如SO2、SO3、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，可依据步骤依次推断如下：SO2SO3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))价层电子对数3344σ键数2334孤电子对数1010杂化轨道数3344空间结构V形平面三角形三角锥形正四面体氧元素与氢元素形成的化合物可能为H2O或H2O2，其中H2O分子为V形，H2O2分子中存在非极性键“—O—O—”。答案：(1)①SO2sp2V形②SO3sp2平面三角形(2)H2SO3H2SO4SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))SO