高考化学湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 06 课后素养评价（六）

知识点1杂化轨道理论1．下列关于杂化轨道的叙述正确的是()A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π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的sp3杂化轨道是由N的3个p轨道与H的s轨道杂化而成的D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键B解析：杂化轨道可用于形成σ键，或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能用来形成π键，A错误，B正确；NH3中N的sp3杂化轨道是由N的1个2s轨道和3个2p轨道杂化而成的，C错误；在乙烯分子中，1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—Hσ键，剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—Cσ键，D错误。2．BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在，三者结构简式依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为()A．sp3、sp2、sp B．sp2、sp、sp3C．sp2、sp3、sp D．sp、sp2、sp3D解析：Cl—Be—Cl中Be形成2个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为2，杂化轨道类型为sp杂化；中每个Be形成3个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，杂化轨道类型为sp2杂化；中每个Be形成4个Be—Cl，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3杂化。知识点2利用杂化轨道理论判断分子的空间结构3．X射线衍射测定发现，I3ASF6中存在Ieq\o\al(＋,3)。该Ieq\o\al(＋,3)的空间结构为()A．直线形 B．角形C．四面体形 D．三角锥形B解析：Ieq\o\al(＋,3)中以1个碘原子为中心原子，则中心原子价层电子对数为2＋eq\f(7－1－1×2,2)＝4，中心原子采取sp3杂化，且含有2个孤电子对，所以Ieq\o\al(＋,3)是角形结构。4．N2O5为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的空间结构为平面三角形，则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式分别为()A．直线形sp杂化B．角形sp2杂化C．三角锥形sp3杂化D．正四面体形sp2杂化A解析：N的最高价氧化物为N2O5，N的化合价为＋5价，阴离子空间结构为平面三角形，则N连接3个O形成阴离子，且N无孤电子对，故阴离子为NOeq\o\al(－,3)，阳离子为NOeq\o\al(＋,2)，NOeq\o\al(＋,2)中N形成了2个σ键，孤电子对数为0，所以杂化类型为sp杂化，阳离子的空间结构为直线形，故A正确。知识点3杂化轨道理论与VSEPR模型5．氨分子呈三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为()A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化B．NH3分子中N形成3个杂化轨道，CH4分子中C形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D．氮元素的电负性大于碳元素的电负性C解析：NH3和CH4的中心原子N和C均采取sp3杂化，N的3个sp3杂化轨道与H形成σ键，还有1个杂化轨道被孤电子对占据，所以NH3为三角锥形；C的4个sp3杂化轨道均与H形成σ键，无孤电子对，所以CH4是正四面体形。6．计算下列各粒子中心原子的杂化轨道数，判断中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。(1)CS2________、________、________。(2)NHeq\o\al(＋,4)________、________、________。(3)H2O________、________、________。(4)PCl3________、________、________。(5)BCl3________、________、________。答案：(1)2sp直线形(2)4sp3正四面体形(3)4sp3四面体形(4)4sp3四面体形(5)3sp2平面三角形7．下列说法正确的是()A．某化合物M的结构式如图所示，则碳、氮原子的杂化方式相同B．上述化合物M中，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C．SOCl2分子中，S是中心原子，采取sp3杂化D．S8分子中S采取的轨道杂化方式为spC解析：化合物M中碳、氮原子各形成了3个σ键，氮原子有一个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错误；氮原子为sp3杂化，故该氮原子和与其成键的另外3个原子形成的是三角锥形结构，不能共平面，B错误；SOCl2的结构式为中心原子形成3个σ键，还有1个孤电子对，故S采取sp3杂化，C正确；S8是环形分子，每个S与2个其他S相连，S有2个孤电子对，2个σ键，所以S采取sp3杂化，D错误。8．CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法，正确的是()A．碳原子均采取sp2杂化B．CHeq\o\al(－,3)与NH3、H3O＋的空间结构均为三角锥形C．CHeq\o\al(＋,3)中碳原子采取sp2杂化，所有原子不会同时共面D．CHeq\o\al(＋,3)与OH－形成的化合物中含有离子键B解析：CHeq\o\al(＋,3)、—CH3、CHeq\o\al(－,3)中碳原子和氢原子均以单键形式成键，CHeq\o\al(＋,3)中碳原子采取sp2杂化，—CH3、CHeq\o\al(－,3)中碳原子均采取sp3杂化，A错误；CHeq\o\al(－,3)、NH3、H3O＋的空间结构均为三角锥形，B正确；CHeq\o\al(＋,3)中碳原子的价层电子对数是3，为sp2杂化，无孤电子对，其空间结构是平面三角形，所有原子均共面，C错误；CHeq\o\al(＋,3)与OH－形成的化合物中只有共价键，D错误。9．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。(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为____________，羰基碳原子的杂化轨道类型为____________。(3)查文献可知，可用2－氯－4－氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲：，反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂______个σ键，断裂________个π键。(NA表示阿伏加德罗常数的值)(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：_________________________________________________________。②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是_______________________________，H2O、NH3、CO2中心原子的杂化类型分别是___________________________________________________________________________________。解析：(1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据化学方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C中的π键和2－氯－4－氨基吡啶分子中的N—Hσ键。(4)①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O的键能大于H—N的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O的价层电子对数＝2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，孤电子对数为2，所以H2O为角形结构，O采取sp3杂化；NH3分子中N的价层电子对数＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，孤电子对数为1，所以NH3为三角锥形结构，N采取sp3杂化；CO2分子中C的价层电子对数＝2＋eq\f(4－2×2,2)＝2，不含孤电子对，所以CO2是直线形结构，C采取sp杂化。答案：(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O的键能大于H—N的键能②角形、三角锥形、直线形sp3、sp3、sp10．(挑战创新题)请回答下列问题：和NH4H2PO4中的N原子杂化方式分别为________。(2)物质甲中碳原子的杂化方式为______________。(3)近年来光刻胶的发展趋势是应用含有多羟基的二苯甲酮类化合物，如：其中C的杂化方式为________。(4)成语“信口雌黄”中雌黄的分子式为As2S3，分子结构如图所示，砷原子的杂化方式为________。解析：(1)苯胺和磷酸二氢铵中氮原子的价层电子对数都为4，氮原子的杂化方式都为sp3杂化。(2)物质甲中甲基上的碳原子形成4