高二化学（人教版）试题 选择性必修二 课时跟踪检测（十） 杂化轨道理论

课时跟踪检测(十)杂化轨道理论1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A.轨道杂化前后数目相等,形状、能量不同B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道2.下列中心原子的杂化轨道类型和分子的空间结构不正确的是()A.CCl4中C原子为sp3杂化,为正四面体形B.H2S分子中S原子为sp2杂化,为直线形C.CS2中C原子为sp杂化,为直线形D.BF3中B原子为sp2杂化,为平面三角形3.下列分子中的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.CH≡CH B.CO2C.BeCl2 D.BF34.下列关于原子轨道的说法正确的是()A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型一定是正四面体B.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轨道混合形成C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂起来形成的一组新轨道D.AB3型的共价化合物中,中心原子A均采用sp3杂化轨道成键5.C原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多,C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是()A.CH4 B.CH2CH2C.CH≡CH D.苯6.下列分子或离子中键角由大到小的顺序是()①BCl3②NH3③H2O④PCl4+⑤A.⑤④①②③ B.⑤①④②③C.④①②⑤③ D.③②④①⑤7.下列一组粒子的中心原子杂化轨道类型相同,分子(或离子)的键角不相同的是()A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2Se、NF3、CH4C.BCl3、NH3、CO2 D.TeO3、BF3、H3O+8.用短线“—”表示共用电子对,用“”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为,则以下叙述错误的是()A.R为三角锥形 B.R可以是BF3C.R是极性键 D.键角小于109°28'9.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,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是()A.SO2、CS2、HCN都是直线形的分子B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.CH2O、CO32−、SOD.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子10.下列说法正确的是()A.BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28'C.NH4+的电子式为[H︰N‥HD.PCl3和NH3都是三角锥形分子,都存在未成键电子对与成键电子对之间的排斥作用11.下列关于NH4+、NH3、NH2A.三种粒子所含有的电子数相等B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同C.三种粒子的空间结构相同D.键角大小关系:NH4+>NH312.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:(1)AsCl3分子的空间结构为,其中As的杂化轨道类型为。

(2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是。

(3)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为。

(4)X射线衍射测定发现,I3AsF6中存在I3+。I3+的空间结构为(5)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化方式分别为和。

13.(1)BCl3中心原子的杂化方式为。

(2)在S的氢化物(H2S)分子中,S原子轨道的杂化类型是。

(3)H2O分子的空间结构为,中心原子的杂化轨道类型为。COCl2中心原子的杂化轨道类型为。

(4)在硅酸盐中,SiO44−四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为高阶思维训练14.分子或离子中的大π键可表示为Πyx,其中x表示参与形成大π键原子总数,y表示π电子数,已知π电子数=价电子总数-(σ电子对数+孤电子对数)×2。SO2和SO3的结构如图所示。下列有关说法正确的是A.SO2分子中心原子S采用sp2杂化,SO3分子中心原子S采用sp3杂化B.SO2的大π键可表示为Π34,SO3C.SO2和SO3不都是极性键D.SO2与O3空间结构相似,SO3与SO315.已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A的周期数等于其主族序数,B原子的价层电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素,E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。G元素最大能层符号为N,有4个单电子。(1)基态E原子的价层电子排布图为。

(2)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。

(3)BD32−中心原子为杂化,空间结构为,键角(4)BC-与C2结构相似,1molBC-中含有π键的数目为。

(5)D、E元素最简单氢化物的稳定性(填化学式)。

(6)基态G2+的电子排布式为。

课时跟踪检测(十)1.选B轨道杂化前后数目相等,轨道形状发生变化,故A正确;杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对,不能形成π键,π键是轨道之间“肩并肩”形成的,故B错误;杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理,这样能量才能最小,分子才能最稳定,故C正确;原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道,但轨道个数不变,轨道形状发生变化,故D正确。2.选BCCl4中C原子的价层电子对数为4,C原子为sp3杂化,则CCl4为正四面体形,A项正确。H2S分子中S原子含有2个σ键电子对和2个孤电子对,则S原子为sp3杂化,H2S分子为V形结构,B项错误。CS2中C原子有2个σ键电子对,不含孤电子对,则C原子为sp杂化,CS2为直线形,C项正确。BF3中B原子有3个σ键电子对,不含孤电子对,则B原子为sp2杂化,BF3为平面三角形,D项正确。3.选CCH≡CH中含有三键,有π键,故不选A;CO2的结构式为OCO,分子中含有碳氧双键,含有π键,故不选B;BeCl2分子中,Be原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,分子中不含π键,故选C;BF3中B原子含有3个共价单键,所以价层电子对数是3,中心原子以sp2杂化轨道成键,故不选D。4.选C中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型不都是正四面体,例如氨是三角锥形,A错误。甲烷分子中碳原子的2s轨道和2p轨道通过sp3杂化,形成4个杂化轨道,再和4个氢原子的1s轨道形成4个C—H单键,B错误。sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂起来形成的一组新轨道,C正确。AB3型的共价化合物,其中心原子A不都采用sp3杂化轨道成键,例如BF3中的B原子是sp2杂化,是平面三角形结构,D错误。5.选CCH4、CH2CH2、CH≡CH和苯中C原子分别为sp3、sp2、sp和sp2杂化,则杂化轨道中s轨道成分最多的物质是CH≡CH,其最有可能在碱性体系中形成阴离子。6.选B①BCl3中B的价层电子对数为3+3−1×32=3,中心B原子为sp2杂化,键角为120°;②NH3中N的价层电子对数为3+5−1×32=4,中心N原子为sp3杂化,由于NH3分子中有孤电子对存在,使键角小于109°28';③H2O中O的价层电子对数为2+6−1×22=4,中心O原子为sp3杂化,理论上正四面体结构键角为109°28',由于H2O分子中存在两个孤电子对,使得键角比NH3分子的键角还小;④PCl4+中P的价层电子对数为4+5−1−4×12=4,中心P原子为sp3杂化,键角为109°28';⑤HgCl2中Hg的价层电子对数为2+2−1×22=2,中心Hg原子为sp杂化,7.选BH2Se、NF3、CH4的中心原子含有孤电子对数分别为2、1、0,价层电子对数均为4,则中心原子均采取sp3杂化,由于所含孤电子对数不同,孤电子对之间及孤电子对与σ键电子对之间的斥力不同,H2Se、NF3、CH4的键角依次增大,其空间结构分别为V形、三角锥形和正四面体形,B项正确。8.选B在结构式中含有3个单键和1个孤电子对,价层电子对数为4,空间结构为三角锥形,故A正确;B原子最外层含有3个电子,BF3中B原子形成3个共价键,B原子没有孤电子对,所以R不是BF3,故B错误;由于存在孤电子对,斥力增强,键角小于109°28',故D正确。9.选C二氧化硫分子中S原子的价层电子对数=2+6−2×22=2+1=3,含有1个孤电子对,二氧化硫的空间结构为V形,故A错误;SnBr2中Sn原子的价层电子对数=2+4−1×22=2+1=3,含有一个孤电子对,SnBr2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,SnBr2键角小于120°,故B错误;PCl5中P原子的价层电子对数=5+5−1×52=5+0=5,不含孤电子对,PCl5为三角双锥结构,10.选DNCl3分子中各原子都满足8电子稳定结构,但BF3分子中的B原子不满足8电子稳定结构,A错误;P4为正四面体分子,但其键角为60°,B错误;NH4+为正四面体形结构,C错误;PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一对未成键电子,由于未成键电子对与成键电子对之间的排斥作用,使其呈三角锥形11.选C三种粒子含有的电子数均为10,A正确;三种粒子中氮原子的杂化方式均为sp3杂化,B正确;NH4+的空间结构为正四面体形,NH3为三角锥形,NH2−为V形,C错误;三种粒子的键角大小关系为NH4+12.解析:(1)AsCl3中As元素的价层电子对数为4,因此As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。(2)CS2的结构式为SCS,C原子形成2个双键,无孤电子对,所以为sp杂化。(3)CH3COOH的结构式为,分子中甲基上的碳原子采用sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化。(4)I3+中I原子为中心原子,则其孤电子对数为12×(7-1-2)=2,且其形成了2个σ键,中心原子采取sp3杂化,空间结构为V形。(5)CO2中C原子的价层电子对数为2,故为sp杂化,CH3OH分子中C的价层电子对数为4,故为sp3杂化。答案:(1)三角锥形sp3杂化(2)sp杂化(3)sp3杂化、sp2杂化(4)V形sp3杂化(5)sp杂化sp3杂化13.解析:(1)BCl3中B原子的价层电子对数为3+3−1×32=3,硼原子为sp2杂化。(2)在S的氢化物(H2S)分子中,S原子的价层电子对数=2+6−2×12=4且含有2个孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断S原子轨道的杂化类型为sp3。(3)水分子中O原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,杂化轨道数目为4,为sp3杂化,所以分子的空间结构为V形;COCl2中C原子成3个σ键、1个π键,没有孤电子对,C原子采取sp2杂化。(4)硅酸盐中的硅酸根(SiO44−)为正四面体结构,所以中心原子Si答案:(1)sp2杂化(2)sp3杂化(3)V形(或角形)sp3杂化sp2杂化(4)sp3杂化14.选BSO2分子中S原子的价层电子对数=2+6−2×22=3,且S原子含有一个孤电子对,SO3分子中S原子的价层电子对数=3+6−3×22=3,且S原子不含孤电子对,则二者中心原子S都采用sp2杂化,故A错误;SO2中π电子数=18-7×2=4,SO3中π电子数=24-9×2=6,所以SO2的大π键可表示为Π34,SO3的大π键可表示为Π46,故B正确;SO2、SO3中都只含极性键,前者为V形结构,后者为平面三角形结构,故C错误;SO2与O3互为等电子体,二者空间结构相似,SO32−中S原子的价层电子对数为4,且S原子含有一个孤电子对,则该离子为三角锥形结构,SO3为平面三角形结构,所以SO315.解析:则题意知A的周期数等于其主族序数,A的原子序数小于B,则A为H;B原子的价层电子排布为nsnnpn,则n=2,B为C;D是地壳中含量最多的元素,则D为O;C的原子序数介于碳、氧之间,则C为N;E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,则E为Se;F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其他能层均已充满电子,则F为Cu;G元素最大能层符号为N,有4个单电子,则G为Fe。(1)E是Se,基态E原子的价层电子排布图为。(2)B、C、D三种元素分别为C、N、O,同一周期,从左到右,第一电离呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能顺序为N>O>C。(3)BD32−即CO32−,中心原子C的价层电子对数为3+12(4+2-2×3)=3+0=3,所以杂化类型为sp2杂化