高二化学（人教版）试题 选择性必修二 课时跟踪检测（十一） 杂化轨道类型和分子空间结构的判断

课时跟踪检测（十一）杂化轨道类型和分子空间结构的判断

1.（2024.陕西渭南高二阶段练习）下列分子或离子的空间结构和中心原子的杂化方式均正

确的是（）

A.AsH?平面三角形sp3杂化

B.HQ+平面三角形sp?杂化

C.H2SeV形sp?杂化

D.CO厂三角锥形sp,杂化

2.（2024・天津滨海新区高二阶段练习）鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列

关于粒子的描述正确的是（）

选项粒子空间结构解释

形S原子采取sp2杂化

ASO2V

直线形原子采取杂化

BCO2Csp2

平面形

Cso3C原子采取sp3杂化

DCIO3四面体形。原子采取sp3杂化

3.（2024.河南南阳高二阶段练习）下列有关分子中杂化类型和空间结构的分析不正确的是

（）

A.XeF2中心原广的价电子对数为5

B.SCh和SCh分子中S原子均采取sp?杂化，具有相同的VSEPR模型

C.化合物CLO的空间结沟为V形

D.I此咤（'N，）中含有与苯类似的大兀键，其N原子的孤电子对占据2P轨道

4.类推的思维方法在化学学习中应用广泛，但类推出的结论需经过实践的检验才能确定

其正确与否.下列几种类推结论错误的是（）

A.A1（OH）3能与NaOH溶液反应，则Be（OH）2也能与NaOH溶液反应

B.SO2是“V形”分子，则03是“V形”分子

3

C.NH3中N原子采用sp?杂化则P%中P也采用sp杂化

D.工业制Mg采用电解熔融MgCL的方法，则工业制AI也可采用电解熔融A1CU的方法

5.（2024•福建三明高二阶段练习）P原子在形成PCk分子时,3s、3p轨道和I个3d轨道参与

形成sp3d杂化,PCk的空间构型为三角双锥形（如图所示）。下列关于PC15分子的说法不

正确的是（）

C1

Cl

A.PCh分子中价电子对数为5

B.PCk分子中没有形成兀键

C.PCh分子中所有Cl—P—C1的键角都相等

D.PCL为非极性分子

63-氨基-1-金刚烷醛可用干合成药物维格列河（治疗2型糖尿病）,其分子结构如图所示°

下列说法不正确的是（）

OH

3-氨基-1-金刚烷醇

A.分子中O原子和N原子均为sp3杂化

B.分子中C—O—H的键角大于C—N—H的键角

C.分子中O—H的极性大于N—H的极性

D.分子式为C10H17NO

7.利用离子液体［EMIMHAICL］可电沉积还原金属Ge,其中［EMIM「的结构如图所示。

BJA1C14r的空间结构为正四面体形

C.该物质中碳原子的杂化类型为sp3

D.电解沉积金属时，金属在阴极析出

8.很多含范基(一SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与

氧化汞生成化合物II,化合物川也是一种汞解毒剂。化合物IV是一种强酸。下列说法正确

的是()

CH—SHci1—S、CIL—SH0

I2|1Hg|1

CH—SHCH—S,CH—SHCH3—S-OH

|||II

0

CH2—OHCH2—OHCH2—SO3Na

iiimiv

A.在I中S原子采取sp2杂化

B.在I［中S元素的电负性最大

C.在川中存在离子键与共价键

D.在IVq।硫氧键的犍能均相等

9.(2024•江苏扬州高二阶段练习)回答下列问题:

⑴基态Cr原子价电子排布式为:核外有种不同运动状态的电

子。

(2)CH3cH20H与H2O能以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外，还因

为。

⑶纳米Ti02是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO?催化的一个实例如图所示。化合物甲的

分子中采取sp2方式杂化的碳原子数为，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对

应的元素的电负性由大到小的顺序为O

IIIIII

O卜f一网1党籍.。卜卜CH,

OHOOHNII2

甲乙

(4)试预测N］的空间结构为o

(5)仅由第二周期元素组成的共价分子中互为等电子体的有(任写一组)。

10.(2024.四川凉山高二阶段练习)氢、碳、氮、氟元素的单质及化合物在很多领域有着广

泛的应用。回答下列问题：

(1)画出基态N原子的价电子轨道表示式，核外有种电子

运动状态。

(2)下列微粒中:

①P%②NH3③H2O2®N2⑤CO2⑥C2H6

⑦HCN,既有O键又有7T键的是(填序号);COC12中O键和K键的数R比

为，其空间结构为。

⑶PH3的电子式，键角PH3(填“大于”“小于”或“等于

同)NH3,热稳定性:PH3NH3。

(4)N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，则N2F2的结构式

为。

(5)重铭酸镂【(NHRCmCH常用作有机合成催化剂,CmO：-的结构如图。1mol(NH)CmO

中。键数目为NA。

11.1.①CCL②BcCL③CH三CH④NH3⑤NH：@BF3@HCHO⑧H?O⑨

HC⑩SiH4

(1)所有原子共平面的是o(填序号,下同)

⑵中心原子采用spz杂化方式的是。

(3)含有极性键的极性分子是o

H.掺杂了硒(Se)、确(Te)同溶物的Ag2s是一种具有良好塑性和热电性能的柔性半导体材

料，该材料能用于可穿戴式、植入式电子设备的制备。回答下列问题：

(4)比较键角大小:气态SeO3分子SeOg(填或原因

是0

(5)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为形;固体三氧

化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为，该结构

中S—O键长有两类，一类键长约140pm,另一类键长约160Pm，较短的键为

(填图中字母)。

高阶思维训练

12.由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，甲分子中所有原子共平

面,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错

误的是()

A.通常状况下,由于甲分子间形成氢键使甲呈固态

B.(YZ)2为直线形分子，其中2个Y原子均采取sp杂化

C.由于甲分子中所有原子共平面,所以甲分子中Z的杂化方式为sp2

D.电负性:Z<W,第一电离能:W>Z>Y

13.氧化钢基纳米催化剂侬03可用于CO2选择性加氢制备CHQH,其反应机理如图所示。

下列说法不正确的是()

A.该反应每生成ImolCHQH,转移6mol电子

B.CH.OH与CO2中，碳原子的杂化方式分别是sp?与Sp杂化

C该反应过程中CO2只有7T键断裂，没有O键断裂，但有新O键形成

D.催化剂1m03,参与反应生成了过渡态物质，降低了反应的活化能，加快了化学反应速率

课时跟踪检测(十一)

3

1.选CASH3中心原子的价电子对数=3《(5-3X1)=4,为sp杂化，有一个孤电子对,空间结

构为三角锥形,A错误HQ+的中心原子的价电子对数=3+9(6-1-3X1)=4,为sp'杂化.有一

个孤电子对，空间结构为三角锥形,B错误;H?Se中心原子的价电子对数=2+36-2X1)=4.为

sp，杂化.有两个孤电子对，空间结构为V形C正确;CO『中心原子的价电子对数

=36(4+2-3义2)=3,为sp?杂化.没有孤电子对，空间结构为平面三角形,D错误。

2.选A二氧化硫分子中价电子对数=。键数+孤电子对数二2号(6-2X2)=3,含有一个孤电

子对，所以硫原子采取sp?杂化，为V形结构,A正确:CO?中C原子价电子对数

=2+1(4-2X2)=2,且C原子不含孤电子对.则C原子采取sp杂化,CO?为直线形,B错误;SCh

中S原子价电子对数=3《(6-3X2)=3,为sp?杂化.SCh是平面三角形C错误;CIO1中C1原

子价电子对数=3《(7+l-3X2)=4,且C1原子含有1个孤电子对，则离子中。原子采取sp3

杂化COJ为三角锥形结构,D错误。

3.选DXCF2中心原子的价电子对数为2注衿=5,A正确:SO2和S03分子中S原子的价

电子对数均为3,均采取sp?杂化.VSEPR模型相同但实际空间结构不同.B正确:CbO分子

中中心原子O的价电子对数为22汽=4,采取sp,杂化，含有2个孤电子对，实际空间结

构为v形.C正确:杂化轨道用于容纳形成O键的电子和孤电子对，未参与杂化的电子形成

兀键』比嚏分子中N原子的孤电子对应占据spz杂化轨道.D错误。

4.选D根据对角线原则,Al、Be化学性质相似,BC(OH)2也能与NaOH溶液反应,A正确;

SO?、互为等电子体.分子结构相似.则是“V形”分子,B正确;N%分子中N原子的价电

子对数为3+手=4,孤电子对数为1,N原子采用sp?杂化;P%中P形成3个共价键孤电

子对数为1.也采用sp，杂化C正确;MgCL是离子化合物.在熔融状态下导电,能用电解熔

融的MgCk来制取金属镁,AlCh是共价化合物，在熔融状态下不导电，故不能用电解熔融

的AlCb来制取金属铝,工业制AI可采用电解熔融AI2O3,D错误。

5.选CPC15分子中价电子对数为5+二9二5.故A正确;PCk分子中是由P—C1单键构成

的，没有兀键，故B正确;根据题图知，平面上键角CI-P-C1为120。、上顶点和平面上的

C1原子形成的键角Cl—P—C1为90。,上下顶点和P原子形成的键角Cl—P—C1为180。，

故C错误;由图可知PC15分子结构对称，正负电荷中心重合.为非极性分子，故D正确,

6.选B分子中O原子和N原子的价电子对数均为4,故均为sp'杂化,A正确;N有一个

孤电子对,0有两个孤电子对Q的孤电子对多，排斥作用大，分子中C-O-H的键角小于

C—N—H的键角,B错误;电负性0>N>H,分子中0—H的极性大于N—H的极性,C正确;

由结构可知，分子式为CioHi7NO,D正确。

7.选C离子液体中含有可以自由移动的离子，可以导电,A正确;[A1C14的价电子对数为

4,则其空间结构为正四面体形,B正确;由结构图可知该阳离子中含与4个原子相连的C,

采用sp3杂化、环上与3个原子相连的C原子采用sp2杂化C错误:金属阳离子在阴极上得

到电子生成单质,D正确。

8.选CI中S原子的价电子对数=2+空|9=4,因此S原子采取sp，杂化，故A错误;II中

含有的元素为H、C、0、S、Hg,同周期主族元素从左至右元素的电负性逐渐增大同主

族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此5种元素中电负性最大的为0元素.故B错

误;in中存在C—H、C-C、C—S、S—O、S—0、S-H共价键，阴离子与Na+之间有离

子键，故C正确:IV中的中心S原子有硫氧单键,也有硫氧双键，键能不相等，故D错误。

9.解析:(1)铝元素原子序数为24.即基态铝原子核外电子排布为1s22s22P63s23P63dzs厮以

价电子排布式为3d$4si：基态铝原子核外有24个电子，结合能量最低原理和泡^不相容原

理可知每个电子运动状态均不同，所以核外有24种不同运动状态的电子。(2)乙醇分子含

有羟基，可以和水分子形成氢键。⑶苯环上的碳原子以及形成双键的碳原子均为sp2杂化,

所以有7个;化合物乙中羟基中的O原子、氨基中的N原子以及非苯环上的C原子均为

sp'杂化,非金属性越强，电负性越大，所以电负性O>N>Co(4)呜与CO?所含原子总数相同,

价电子总数相同,互为等电子体.根据CCh的空间结构可知N]应为直线形。⑸仅由第二周

期元素组成的共价分子中互为等电子体的有CO和N?、CO?和N2OO

答案:(l)3d54sl24(2)&。与CH3cH20H分子间能形成氢键(3)7O>N>C(4)直线

形(5)N2、C0(C02.N20)

10.解析：(1)基态N原子价电子排布为2s22P3,则基态N原子的价电子轨道表示式为

2s2p

回LLELL核外有7个电子，则有7种电子运动状态。(2)①PH3含P-H单键.②NH3

含N—H单键、③H2O2含H—0、0—0单键，④N?含N三N,⑤C0?含有CO,⑥C2H含有

C-C单键和C—H单键.⑦HCN含H-C单键、C三N,既有o键又有兀键说明含有双键或

C1

Z

()—C

三键则④⑤⑦符合;CO02的结构式为'ciO-C双键中。键、兀键各一个c—C1

为。键,故C0C12中。键和冗键数目比为3：1,C原子的价电子对数为3.无孤电子对其分

子空间结构为平面三角形。(3)P%是共价化合物.P、H原子间共用3对电子对，其电子式

H

为H：P：H,N电负性大于P.导致成键电子偏向N,增大了成键电子对间的斥力、键角变大,

所以键角:P%小于N%,同主族从上到下非金属性依次减弱，非金属性:N>P,则热稳定

性:PH3小于NH%(4)N2F：(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp?杂化，说明N原子的价电子

对数为3,说明N原子形成—N—N—结构.则刈6的结构式为F—N—N—F。(5)1个

(NH4)2Cr2O7中的CrB狞含有8个o键，还有2X4=8个N—H,所以1mol(NHSCnO；中o

键数目为16/VAO

H

2s2P..

答案:(1)因巴上田7(2)④⑤⑦3：1平面三角形(3)H：P：H小于小于

(4)F—N-N—F(5)16

11.解析：I.①CC14中心原子碳原子为sp,杂化,分子为正四面体形;②BeCL中心原子波原

子为sp杂化,分子为直线形;③CH三CH中碳原子为sp杂化、分子为直线形;④NH3中心原

子氮原子为sp'杂化，分子为三角锥形;⑤NH1中心原子氮原子为卬’杂化，离子为正四面体

形;⑥BF3中心原子硼原子为sp2杂化.分子为平面正三角形;⑦HCHO中碳原子为sp2杂化,

分子为平面三角形;⑧出0中心原子氧原子为sp3杂化分子为V形;⑨H2O2中氧原子为sp3

杂化，分子为半开书页形，两个0在书轴上.两个氢分别和两个0相连,但不在同一平面上;

⑩SiH4中心原子硅原子为sp'杂化.分子为正四面体形。

⑴由上述分析,所有原子共平面的是粒子构型为平面或者直线形的.故有②③⑥⑦⑧。(2)

由上述分析.中心原子采用sp?杂化方式的是⑥⑦。(3)极性键是不同原子形成的共价键，

极性分子需要分子中正负电荷重心不重合,故为④⑦⑧⑨。(4)SeO3分子中心原子Se原子

为印2杂化.分子构型为平面正三角形.故键角为120。,而SeO歹离子中心原子Se原子为sp3

杂化，分子构型为