1、阶段重点突破练阶段重点突破练( (二二) ) 一、杂化轨道的分析应用 1下列有关杂化轨道的说法不正确的是( ) A杂化轨道全部参加形成化学键 Bsp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角分别为 109 28、120 、180 C四面体形、三角锥形、V 形分子的结构可以用 sp3杂化轨道解释 D杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变 答案 A 解析 杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如 NH3中 N 发生了 sp3杂化，形成了 4 个 sp3 杂化轨道，但是只有 3 个参与形成化学键，故 A 错误；sp3、sp2、sp 杂化轨道其空间结构分 别是正四面体形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为
2、109 28、120 、180 ，故 B 正 确；四面体形、三角锥形、V 形分子的结构可以用 sp3杂化轨道解释，如甲烷、氨气分子、 水分子等分子的中心原子均属于 sp3杂化，故 C 正确；杂化前后的轨道数不变，杂化后，各 个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故 D 正确。 2下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是( ) A两种分子的 VSEPR 模型相同 BNH3分子中 N 原子形成四个不等性杂化轨道，CH4分子中 C 原子形成 4 个等性杂化轨道 CNH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构 不同 DNH3分子可以与 H 结合生成 NH 4
3、，这个过程 N 原子的杂化类型发生改变 答案 D 解析 氨气分子中氮原子杂化轨道数为 134， 属于 sp3杂化；甲烷分子中的碳原子杂化轨 道数为 044，属于 sp3杂化，类型相同，A 正确；NH3分子中 N 原子有孤电子对，所以 氮原子杂化轨道数为 134， 形成四个不等性杂化轨道； 甲烷分子中的碳原子无孤电子对， 杂化轨道数为 044，形成 4 个等性杂化轨道，B 正确；NH3中 N 原子形成 3 个 键，有 一对未成键的孤电子对，杂化轨道数为 4，采取 sp3杂化，孤电子对对成键电子的排斥作用较 强，NH 之间的键角小于 109 28，所以氨气分子空间结构是三角锥形；CH4分子中 C
4、原 子采取 sp3杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接 4 个相同的原子，CH 之间的键角相 等为 109 28，故 CH4为正四面体形，C 正确；NH3分子可以与 H 结合生成 NH 4，这个过 程 N 原子的杂化类型并未发生改变，仍是 sp3杂化，正确选项 D。 3徐光宪在分子共和国一书中介绍了许多明星分子，如 H2O2、CO2、BF3、CH3COOH 等。下列说法正确的是( ) AH2O2分子中的 O 为 sp2杂化 BCO2 分子中 C 原子为 sp 杂化 CBF3分子中的 B 原子 sp3杂化 DCH3COOH 分子中 C 原子均为 sp2杂化 答案 B 解析 H2O2分子中氧原子
5、形成 2 个 键， 含有 2 对孤电子对， 采取 sp3杂化， 故 A 错误； CO2 分子中 C 原子形成 2 个 键，没有孤电子对，采取 sp 杂化，故 B 正确；BF3分子中的 B 原 子的最外层电子数 3，形成 3 个 键，没有孤电子对，采取 sp2杂化，故 C 错误；CH3COOH 分子中有 2 个碳原子，其中甲基上的碳原子形成 4 个 键，没有孤对电子，采取 sp3杂化， 故 D 错误。 二、分子(或离子)空间结构的判断 4下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是( ) ACO2和 SO3 BCH4和 SiH4 CBF3和 PH3 DHCl 和 NH4Cl 答案 B 解析 C
6、O2和 SO3 都含有共价键，但 CO2为直线形分子， SO3为平面三角形，故 A 错误； CH4和 SiH4都含有共价键，且都是正四面体形，故 B 正确；BF3和 PH3 都含有共价键，BF3 为平面三角形， PH3为三角锥形，故 C 错误；HCl 只含共价键， NH4Cl 含有离子键和共价 键，故 D 错误。 5用价层电子对互斥理论判断 SO3的空间构型为( ) A正四面体形 BV 形 C三角锥形 D平面三角形 答案 D 解析 SO3的中心原子硫原子的价电子数为 6，与中心原子结合的原子数为 3，氧原子最多能 接受的电子数为 2，则中心原子的孤电子对数1 2(632)0，故价层电子对数 键
7、电 子对数3，SO3的空间构型与其价层电子对互斥模型一致，为平面三角形。 6下列描述中正确的是( ) ACO2分子的空间结构为 V 形 BClO 3的空间结构为平面三角形 CSF6中每个原子均满足最外层 8 电子稳定结构 DSiF4和 SO2 3的中心原子均为 sp 3杂化 答案 D 解析 CO2分子中 C 原子形成 2 个 键，孤电子对数为 0，为直线形分子；ClO 3中 Cl 原子形 成 3 个 键，孤电子对数为7132 2 1，为三角锥形离子；SF6中 S 原子最外层电子 数为 6212；SiF4分子中 Si 原子形成 4 个 键，孤电子对数为 0，为 sp3杂化，SO2 3中 S 原子
8、形成 3 个 键，孤电子对数为6232 2 1，为 sp3杂化，D 正确。 三、杂化类型与空间结构 7下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是( ) APCl3中 P 原子 sp3杂化，为三角锥形 BBCl3中 B 原子 sp2杂化，为平面三角形 CH2S 中 S 原子为 sp 杂化，为直线形 DCS2中 C 原子 sp 杂化，为直线形 答案 C 解析 PCl3中 P 原子形成 3 个 键， 孤电子对数为531 2 1， 则为 sp3杂化， 为三角锥形， 故 A 正确；BCl3中 B 原子形成 3 个 键，孤电子对数为331 2 0，则为 sp2杂化，为平面 三角形，故 B 正确；H
9、2S 分子中 S 原子形成 2 个 键，孤电子对数为621 2 2，则为 sp3 杂化，为 V 形，故 C 错误；CS2中 C 原子形成 2 个 键，孤电子对数为422 2 0，则为 sp 杂化，为直线形，故 D 正确。 8下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是( ) 选项 粒子 空间结构 杂化方式 A SO3 平面三角形 S 原子采取 sp 杂化 B SO2 V 形 S 原子采取 sp3杂化 C CO2 3 三角锥形 C 原子采取 sp2杂化 D C2H2 直线形 C 原子采取 sp 杂化 答案 D 9下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是( ) ANO 2中 N 原子
10、sp 2杂化，为 V 形 BNH 4中 N 原子 sp 3杂化，为正四面体形 CNF3中 N 原子 sp2杂化，为平面三角形 DSO2中 S 原子 sp2杂化，为 V 形 答案 C 解析 NF3分子中，N 原子形成 3 个 键，孤电子对数为531 2 1，则为 sp3杂化，为三角 锥形，C 错误。 四、价层电子对互斥模型、杂化轨道理论的综合应用 10指出下列粒子的空间结构 (1)OF2_；(2)BeF2_；(3)PF3_；(4)BrO 3_。 答案 (1)V 形 (2)直线形 (3)三角锥形 (4)三角锥形 解析 (1)OF2 中中心原子为 O，价层电子对数2612 2 4 ，成键电子对数为
11、2，孤电 子对数为 2，孤电子对越多，排斥力越大，所以 OF2 分子的空间结构为 V 形。 (2)BeF2中中心原子为 Be，价层电子对数2212 2 2 ，成键电子对数为 2，孤电子对数 为 0，由于无孤电子对的排斥，所以 BeF2为直线形。 (3)PF3中中心原子为 P，价层电子对数3513 2 4，成键电子对数为 3，孤电子对数为 1，由于有一对孤电子对对成键电子对的排斥，所以 PF3分子结构为三角锥形。 (4)BrO 3中中心原子为 Br， 价层电子对数37123 2 4 ，成键电子对数为 3，孤电 子对数为 1，由于孤电子对对成键电子对的排斥，所以 BrO 3的空间结构为三角锥形。
12、11(2019 河北衡水中学高二月考)(1)在 BF3分子中，FBF 的键角是_，硼原子的 杂化轨道类型为_， BF3和过量 NaF 作用可生成 NaBF4， BF 4的空间构型为_。 (2)肼(N2H4)分子可视为 NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化 物。NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。 (3)H 可与 H 2O 形成 H3O ， H 3O 中氧原子采用_杂化。 H 3O 中 HOH 键角比 H 2O 中 HOH 键角大，原因为_。 (4)SO2 4的空间构型是_，其中硫原子的杂化轨道类型是_。 答案 (1)120 sp2 正四
13、面体形 (2)三角锥形 sp3 (3)sp3 H2O 中氧原子有 2 对孤电子对，H3O 中氧原子只有 1 对孤电子对，排斥力较小 (4)正四面体形 sp3 解析 (1)因为 BF3的空间构型为平面三角形，所以 FBF 的键角为 120 。 (4)SO2 4的中心原子 S 的成键电子对数为 4， 无孤电子对，为正四面体结构， 中心原子采用 sp 3 杂化。 12(1)HOCH2CN 的结构简式为，HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型 分别是_和_。 (2)下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为_(填字母)。 ACO2 BSiF4 CSCl2 DCO2 3 EH3O 答案 (1)sp3 sp
14、 (2)ADBEC 解析 (2)A 项， CO2是直线结构， 键角为 180 ； B 项， SiF4为正四面体结构， 键角为 109 28； C 项，SCl2中 S 采用 sp3杂化，为 V 形结构；D 项，CO2 3中 C 采用 sp 2杂化，为平面三角形 结构，键角为 120 ；E 项，H3O 中 O 采用 sp3 杂化，为三角锥形结构，C 中 2 对孤电子对之 间的斥力较大，使得 C 中键角小于 E，同理 E 中键角小于 B，因此键角由大到小顺序排列为 ADBEC。 13按要求回答下列问题： (1)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于 其
15、他分子的是_。 (2)晶体中 H2O 和 SO2 4的中心原子的杂化类型分别为_， 试判断 H2O 和 SO 2 4的键角大 小关系并说明原因：_。 (3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为 As2S3，分子结构如图，As 原子的杂化方式为 _， 雌黄和 SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和 SnCl4并放出 H2S 气体， SnCl4分子的空间结构为_。 (4)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创 伤。ZnCO3中，阴离子空间结构为_，C 原子的杂化形式为_。 (5)某绿色农药结构简式如图，回答下列问题。 分子中编号为的碳原子和与其成键的
16、另外几个原子构成的空间结构为_；CSe2首次 是由 H2Se 和 CCl4 反应制取的，试比较 CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角_(按 由大到小顺序排列)。 (6)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间结构是_，中心原子的杂 化形式为_。 (7)BF3与一定量水形成(H2O)2 BF3晶体 Q，Q 在一定条件下可转化为 R： R 中阳离子的空间结构为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。 (8)S8与热的浓 NaOH 溶液反应的产物之一为 Na2S3，S2 3的空间结构为_。 (9)H2F SbF 6 (氟酸锑)是一种超强酸，则H 2F 离子的空间结构为_。
17、(10)Na3AsO4中含有的化学键类型包括_；AsO3 4的空间结构为_。 答案 (1)H2S (2)sp3、sp3 H2O 分子键角小于 SO2 4的键角，因为 H2O 中 O 存在 2 对孤电子对，SO 2 4中的 S 不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 (3)sp3杂化 正四面体形 (4)平面三角形 sp2 (5)四面体形 CSe2 CCl4 H2Se (6)正四面体形 sp3 (7)三角锥形 sp3 (8)V 形 (9)V 形 (10)离子键、共价键 正四面体形 解析 (8)S2 3的电子式为 ， 由于中心 S 原子含有两对孤电子对， 所以该 离子的空间结构为 V 形。 (9)H2F 的中心原子为 F，它的最外层电子数为 7，它的孤电子对数为1 2(7112)2， 成键电子对数为 2， 价层电子对数为 224， VSEPR 模型为四面体， 由于有两对孤电子对， 故分子的空间结构为 V 形。
