新教材2024-2025学年高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质分层作业8杂化轨道理论鲁科版选择性必修2

第2章分层作业8杂化轨道理论A级必备学问基础练1.下列关于杂化轨道的说法错误的是()A.全部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,有利于坚固成键D.轨道杂化形成的杂化轨道中不肯定有1个电子2.下列关于杂化轨道的叙述正确的是()A.杂化轨道都用于形成共价键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由氮原子的三个p轨道与氢原子的s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中1个碳原子的三个sp2杂化轨道与三个氢原子的s轨道重叠形成三个C—Hσ键3.甲烷中的碳原子采纳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≡*CCH34.中心原子实行sp杂化的分子是()A.NH3 B.BeCl2C.PCl3 D.H2O5.用鲍林的杂化轨道理论说明甲烷分子的正四面体结构,下列说法不正确的是()A.碳原子的四个杂化轨道的能量一样B.碳原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C.碳原子的四个价电子分别占据四个sp3杂化轨道D.碳原子有一个sp3杂化轨道由孤电子对占据6.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是()A.sp杂化轨道的夹角最大B.sp2杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等7.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来说明的是()①BF3②CH2═CH2③Cl2C═CCl2④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③ B.①⑤⑥C.②③④ D.③⑤⑥8.[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法错误的是()A.Cu元素位于周期表d区B.基态O原子核外电子占据的最低能级的电子云轮廓图为球形C.NH3分子中的键角小于SO4D.基态S原子的未成对电子数为29.下列分子的空间结构是正四面体形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤SO42-A.①②③ B.①③④C.②⑤⑥ D.①③⑤10.ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中,中心原子氯原子都是以sp3杂化轨道方式与氧原子成键,则ClO-的空间结构是;ClO2-的空间结构是;ClB级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。11.下列分子或离子的中心原子为sp3杂化,且杂化轨道容纳1对孤电子对的是()A.CH4、NH3、H2OB.CO2、BBr3、SOC.C2H4、SO2、BeCl2D.NH3、PCl3、H3O+12.下列推断正确的是()A.BF3为三角锥形分子B.NH4+的电子式为C.CH4分子中的四个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-pσ键D.CH4分子中的碳原子以四个sp3杂化轨道分别与四个氢原子的1s轨道重叠,形成四个C—Hσ键13.[2024河北秦皇岛一中高二期末]三甲基镓[(CH3)3Ga]是应用最广泛的一种金属有机化合物,可通过如下反应制备:GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列说法错误的是()A.Al原子的核外电子有13种空间运动状态B.(CH3)3Ga中Ga原子的杂化方式为sp2C.AlCl3常以二聚体(Al2Cl6)形式存在,二聚体中各原子均满意8电子结构D.Al的第一电离能比同周期相邻元素小14.下列有关苯分子中的化学键描述正确的是()A.每个碳原子的一个sp2杂化轨道参与形成大π键B.每个碳原子的未参与杂化的2p轨道形成大π键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其他两个碳原子形成两个σ键,与一个H原子1s电子配对形成一个σ键D.碳原子未参与杂化的2p轨道与其他碳原子的2p轨道形成σ键15.有关甲醛分子的说法正确的是()①碳原子实行sp杂化②甲醛分子为三角锥形结构③碳原子实行sp2杂化④甲醛分子为三角形结构A.①② B.②③C.③④ D.①④16.下列分子中中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是()A.C2H2 B.CO2C.BeCl2 D.BF317.已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl,下列有关说法正确的是()A.氧原子发生sp杂化B.氧原子与H、Cl都形成σ键C.该分子为直线形分子D.该分子电子式是18.推断下列中心原子的杂化轨道类型(标“·”的原子为中心原子)。微粒杂化轨道数杂化轨道类型①H3O+②CH2═CH2③CCl4④NCl3⑤PH3C级学科素养拔高练19.“三鹿奶粉事务”曾在社会上引起人们对食品质量的恐慌,三鹿奶粉中掺杂了被称为“蛋白精”的工业原料三聚氰胺。已知三聚氰胺的结构简式如图所示。三聚氰胺是氰胺(H2N—C≡N)的三聚体,请回答下列问题:(1)写出基态碳原子的电子排布式:。

(2)—C≡N中的氮原子、三聚氰胺环状结构中的氮原子和氨基中的氮原子,这三种氮原子的杂化轨道类型分别是、、。

(3)一个三聚氰胺分子中有个σ键。

(4)三聚氰胺与三聚氰酸()分子相互之间通过氢键结合,在肾脏内易形成结石。三聚氰酸分子中碳原子实行杂化。该分子的结构简式中,形成双键的两个原子之间的共价键是(填字母)。

A.两个σ键B.两个π键C.一个σ键,一个π键答案：1.A解析参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,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项错误,B项正确;轨道杂化有利于增大电子云重叠程度,有利于形成坚固的化学键,故C项正确;并不是全部的杂化轨道中都会有1个电子,也可以有1对孤电子对(如NH3的形成),故D项正确。2.B解析杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对,故B正确,A错误;NH3中氮原子的sp3杂化轨道是由氮原子的一个s轨道和三个p轨道杂化而成的,C不正确;在乙烯分子中,一个碳原子的三个sp2杂化轨道中的两个sp2杂化轨道与两个氢原子的s轨道重叠形成两个C—Hσ键,剩下的一个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成一个C—Cσ键,D不正确。3.A解析CH4中碳原子为饱和碳原子,采纳sp3杂化。A项,亚甲基碳原子为饱和碳原子,采纳sp3杂化;B、C项,C═C键中的不饱和碳原子采纳sp2杂化;D项,C≡C键中的不饱和碳原子采纳sp杂化。A项符合题意。4.B解析NH3分子中氮原子采纳sp3杂化;PCl3可类比NH3,磷原子采纳sp3杂化;H2O分子中氧原子采纳sp3杂化。5.D解析甲烷分子中碳原子实行sp3杂化,四个等同的杂化轨道分别与四个氢原子的s轨道重叠,形成正四面体形的分子。6.A解析sp杂化轨道的夹角为180°,故最大。7.A解析乙炔为直线形结构,碳原子采纳sp杂化;NH3为三角锥形结构,氮原子采纳sp3杂化;CH4为四面体形结构,碳原子采纳sp3杂化。8.A解析Cu的价电子排布式为3d104s1,位于周期表的ds区,故A错误;基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4,占据的最低能级为1s,电子云轮廓图为球形,故B正确;NH3中的N为sp3杂化,N上有1对孤电子对,使得NH3分子中的键角小于109°28',而SO42-中的S也是sp3杂化,但S上没有孤电子对,所以SO42-中的键角为109°28',所以NH3分子中的键角小于SO42-中的键角,故C正确;基态S原子的电子排布式为1s22s29.B解析CH4、CF4、SiH4中C与Si的价电子排布式为ns2np2,在参与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道,故它们的空间结构都是正四面体形。NH4+、SO42-中心原子的价电子对数分别为4+12×(5-1-4)=4、4+12×(6+2-2×4)=4,所以中心原子都是sp3杂化,NH4+、S10.答案直线形角形三角锥形正四面体形解析ClO-的组成确定其空间结构为直线形。其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp3杂化,那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CH4(或NH411.D解析CH4、NH3、H2O中的中心原子价电子对数都是4,都采纳sp3杂化,CH4、NH3、H2O的中心原子上的孤电子对数分别是0、1、2,A不符合题意;CO2、BBr3、SO32-中的中心原子价电子对数分别是2、3、4,且CO2、BBr3、SO32-中孤电子对数分别是0、0、1,B不符合题意;C2H4、SO2、BeCl2中的中心原子价电子对数分别是3、3、2,且C2H4、SO2、BeCl2中孤电子对数分别是0、1、0,C不符合题意;NH3、PCl3、H12.D解析BF3为三角形,NH4+为正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道杂化形成四个sp3杂化轨道,然后与氢的1s轨道重叠,形成四个C—H13.A解析Al原子的核外有13个电子,占据7个轨道,有7种空间运动状态,A错误;(CH3)3Ga中Ga原子的价电子对数是3,杂化方式为sp2,B正确;AlCl3常以二聚体(Al2Cl6)形式存在,二聚体中各原子均满意8电子结构,C正确;同周期从左向右第一电离能有增大的趋势,ⅡA族的最外层s能级处于全充溢状态,第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能,所以Al的第一电离能比同周期相邻元素小,D正确。14.BC解析杂化轨道只能形成σ键,而不能形成π键。每个碳原子的两个sp2杂化轨道上的电子分别与相邻的两个碳原子的sp2杂化轨道上的电子配对形成σ键;每个碳原子的另一个sp2杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1s电子配对形成σ键;未参与杂化的2p轨道形成大π键。15.C解析甲醛分子(CH2O)中的碳原子实行的是sp2杂化,三个杂化轨道呈三角形,其中两个sp2杂化轨道分别与一个氢原子的s轨道形成C—Hσ键,另一个sp2杂化轨道与氧原子的p轨道形成一个σ键,碳原子中未用于杂化的一个p轨道与氧原子的p轨道形成一个π键。16.C解析C2H2的结构简式为CH≡CH,分子中含有三键,所以有π键,碳原子采纳sp杂化,分子的空间结构为直线形,不符合题意,故不选A;CO2的结构式为O═C═O,分子中含有π键,碳原子采纳sp杂化,分子的空间结构都为直线形,不符合题意,故不选B;BeCl2分子中,铍原子形成两个共价单键,不含孤电子对,中心原子以sp杂化轨道成键,分子的空间结构为直线形,分子中不含π键,故选C;BF3为平面结构,中心原子硼原子为sp2杂化,故不选D。17.B解析HClO分子的结构式为H—O—Cl,氧原子应为sp3杂化,形成四个杂化轨道,其中有2对孤电子对分布在两个杂化轨道上,另两个杂化轨道分别与氢原子和氯原子各形成一个σ键。因为氧原子是sp3杂化,所以分子结构为角形,其电子式为,故B项正确。18.答案①4sp3②3sp2③4sp3④4sp3⑤4sp3解析杂化轨道数为2时杂化方式为sp,杂化轨道数为3时杂化方式为sp2,杂化轨道数为4时杂化