1、学业分层测评(七) 一些典型的空间构型(建议用时：45 分钟)学业达标1有关原子杂化的说法正确的是( )A空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以 sp3杂化B苯分子中的碳原子以 sp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p轨道也形成 键C乙烯分子的碳原子以 sp2杂化，其中，CH 之间是以 sp2杂化轨道形成的 键，CC之间除了以 sp2杂化轨道形成 键外，未参加杂化的 2p轨道也形成 键D只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同【解析】 A 项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B 项，苯分子中的碳原子发生 sp2杂化，碳原子之间以 sp2杂化轨道形成 键，每个碳原子上的
2、未杂化的 2p轨道重叠形成 键；D 项，分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以 sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。【答案】 C2s 轨道和 p轨道杂化的类型不可能有( )Asp 1杂化 Bsp 2杂化Csp 3杂化 Dsp 4杂化【解析】 np轨道有三个： npx、 npy、 npz，当 s轨道和 p轨道杂化时只有三种类型：sp 1杂化：即一个 s轨道和一个 p轨道的杂化；sp 2杂化：即一个 s轨道和两个 p轨道的杂化；sp 3杂化：即一个 s轨道和三个 p轨道的杂化。【答案】 D3下列分子的空间构型是正四面体形的是( )CH 4
3、 NH 3 CF 4 SiH 4 C 2H4 CO 2A BC D【解析】 C 原子与 Si原子的价电子层都是 ns2np2结构，参与成键时都是形成了 4个 sp3杂化轨道，故它们形成的CH 4，CF 4和SiH 4的空间构型都是正四面体形。而 NH3为三角锥形，C 2H4为平面形，CO 2为直线形。【答案】 B4下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( )ACO 2与 SO2 BCH 4与 NH3CBeCl 2与 BCl3 DC 2H4与 C2H2【解析】 A 选项中 CO2中心原子为 sp1杂化，SO 2中心原子为 sp2杂化，A 不正确；B选项中，CH 4、NH 3中心原子均为 sp
4、3杂化，B 正确；C 选项 BeCl2中心原子为 sp1杂化，BCl3中心原子为 sp2杂化，C 不正确；D 选项 C2H2中心原子为 sp1杂化，C 2H4中心原子为sp2杂化，D 不正确。【答案】 B5下列分子的空间构型为平面三角形的是( )ACO 2 BH 2OCCH 2O DNH 3【解析】 CO 2是线形结构，A 错；H 2O是 V形结构，B 错；NH 3是三角锥形结构，D 错。【答案】 C6下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是( )ACO 2 BH 2S CPCl 3 DSiCl 4【解析】 H 2S中 S原子与 H2O中 O原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结
5、构相似。【答案】 B7对 SO2与 CO2说法正确的是( )A都是直线形结构B中心原子都采取 sp1杂化C硫原子和碳原子上都没有孤对电子DSO 2为 V形结构，CO 2为直线形结构【解析】 CO 2中碳原子是 sp1杂化，是直线形结构，SO 2中硫原子是 sp2杂化，是 V形结构，有 1对孤对电子。【答案】 D8已知在 CH4中，CH 键间的键角为 109.5，NH 3中，NH 键间的键角为 107.3，H2O中 OH键间的键角为 104.5，则下列说法中正确的是( )A孤对电子与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B孤对电子与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥
6、力C孤对电子与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D题干中的数据不能说明孤对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【解析】 电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子孤对电子与成键电子对成键电子对与成键电子对。【答案】 A9如图在乙烯分子中有 5个 键、一个 键，它们分别是( )Asp 2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p轨道形成 键Bsp 2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p轨道形成 键CCH 之间是 sp2形成的 键，CC 之间是未参加杂化的 2p轨道形成的 键DCC 之间是 sp2形成的 键，CH 之间是未参加杂化的 2p轨道形成的 键【解析】 乙
7、烯分子中每个碳原子均采取 sp2杂化，其中杂化轨道形成 5个 键，未杂化的 2p轨道形成 键。【答案】 A10(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生 sp3杂化形成 4个_，形成的 4个杂化轨道中，只有_个含有未成对电子，所以只能与_个氢原子形成共价键，又因为 4个 sp3杂化轨道有一对_，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。(2)H 可与 H2O形成 H3O ，H 3O 中 O原子采用_杂化。H 3O 中 HOH键角比H2O中 HOH键角大，原因为_。【解析】 (1)在形成 NH3分子时，氮原子的 2p轨道和 2s轨道发生 sp3杂化，形成 4个杂化轨道， ，含有一对孤对电子，3 个未成
8、键的单电子，可以与 3个氢原子形成 3个 键。(2)H3O 中 O原子的价电子数为 628 个，价电子对为 4对，所以杂化方式为 sp3杂化；H 3O 中只有一对孤对电子，H 2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力 H2O大于H3O ，使得 H3O 中 HOH键角比 H2O中 HOH键角大。【答案】 (1)sp 3杂化轨道 3 3 孤对电子(2)sp3 H 3O 分子中有一对孤对电子，H 2O分子中有两对孤对电子，对形成的 HO的排斥力 H2O大于 H3O ，造成 H3O 中 HOH键角比 H2O中 HOH键角大11X、Y、Z 均为短周期元素，可形成 X2Z和 YZ2两种化合物。X、Y、Z
9、 的原子序数依次增大，X 原子的 K层的电子数目只有一个，Y 位于 X的下一周期，它的最外层电子数比 K层多 2个，而 Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少 2个。(1)它们的元素符号分别为 X_；Y_；Z_；(2)用价电子对互斥理论判断：价电子对数物质成键电子对数 孤电子对数轨道杂化形式 分子的形状X2ZYZ2【解析】 X 原子的 K层(第一层)的电子数只有一个，可知 X为氢原子；Y 位于 X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比 K层多 2个，则其原子结构示意图为，故 Y为 C元素；Z 原子核外的最外层电子数比次外层电子数少 2个，且原子序数：ZY，则 Z为 S元素。从而推知
10、 X2Z为 H2S，YZ 2为 CS2。【答案】 (1)H C S(2)价电子对数物质成键电子对数 孤电子对数轨道杂化形式 分子的形状X2Z 2 2 sp3 V形YZ2 2 0 sp1 直线形12.A、B、C、D、E、F 都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D 同周期，A、E同主族。A、C 能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为 21 和 11。B 元素原子有两个未成对电子，D 是周期表中电负性最大的元素，F 是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：【导学号：66240016】(1)比较 C、D 对应氢化物的稳定性_(填分子式)。(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的
11、是_(填分子式)，它的电子式为_。(3)C、D、E、F 的离子中，半径最小的是_(填离子符号)。(4)B的氢化物的空间构型是_。【解析】 A、C 能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为 H2O和 H2O2，且原子序数AC，则 A为氢元素，C 为氧元素；B 原子有两个未成对电子，其电子排布式为 1s22s22p2，故 B为碳元素；D 是周期表中电负性最大的元素，故 D为氟元素；F 是地壳中含量最多的金属元素，F 为铝元素。【答案】 (1)H 2OHF (2)H 2O2 (3)Al3 (4)正四面体形能力提升13关于原子杂化轨道的说法正确的是( )A凡是中心原子采取 sp3杂化轨道成键的分子其几何
12、构型都是正四面体形BCH 4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轨道混合而形成的Csp 3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 s轨道和 p轨道混合形成的一组能量相同的新轨道D凡 AB3型的共价化合物，其中心原子 A均采用 sp3杂化轨道成键【解析】 中心原子采取 sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH 4分子中的 sp3杂化轨道是 C原子的一个 2s与三个 2p轨道杂化而成的。AB 3型的共价化合物，A 原子可能采取 sp2杂化或 sp3杂化。【答案】 C14已知次氯酸分子的结构式为 HOCl，下列有关说
13、法正确的是( )AO 原子发生 sp1杂化BO 原子与 H、Cl 都形成 键C该分子为直线形分子D该分子电子式是【解析】 HClO 分子的结构式为 HOCl，O 原子应为 sp3杂化，形成 4个杂化轨道，其中有 2个是孤对电子，另 2个杂化轨道分别与 H原子和 Cl原子各形成 1个 键。因为O原子是 sp3杂化，所以分子构型为 V形，其电子式为 ，故 B项正确。【答案】 B15了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( )A烷烃分子中碳原子均采用 sp3杂化成键B炔烃分子中的碳碳叁键由 1个 键、2 个 键组成C苯分子中所有碳原
14、子均采用 sp2杂化成键，苯环中存在 6个碳原子共有的大 键D甲苯分子中所有碳原子均采用 sp2杂化成键【解析】 甲苯分子中，苯环上的碳原子都采用 sp2杂化，但甲基上的碳原子采用 sp3杂化，D 错。【答案】 D16元素 X和 Y属于同一主族。负二价的元素 X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中 X的质量分数为 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)确定 X、Y 两种元素在周期表中的位置分别为_、_。(2)在元素 X和元素 Y两种元素形成的化合物中，写出 X质量分数为 50%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以
15、_杂化，分子构型为_。(3)写出 X的质量分数为 60%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以_杂化，分子构型为_。(4)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)，分子构型为 V形的是_(写分子式)。【解析】 根据氢化物化学式 H2X，知 100%88.9%， M(X)16。可推知，M（ X）M（ X） 2X的相对原子质量为 16，则 Y为 S，其氧化物分别为 SO2、SO 3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。X 元素为 O，与氢元素形成两种化合物 H2O和 H2O2，其中 H2O的分子构型为 V形，H 2O2分子中含有非极性键“OO” 。【答案】 (1)第 2周期A 族 第 3周期A 族(2)SO2 sp 2 V 形(3)SO3 sp 2 平面三角形(4)H2O2 H 2O