分層作業(yè)9雜化軌道理論簡介A級必備知識基礎(chǔ)練題組1.雜化軌道概念的理解1.雜化軌道是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。有關(guān)雜化軌道理論的說法不正確的是()A.雜化前后的軌道數(shù)不變,但軌道的形狀發(fā)生了改變B.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28'、120°、180°C.四面體形、三角錐形的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋D.雜化軌道全部參與形成化學鍵2.以下關(guān)于雜化軌道的說法錯誤的是()A.第ⅠA族元素成鍵時不可能有雜化軌道B.雜化軌道既可能形成σ鍵,也可能形成π鍵C.孤電子對占據(jù)的原子軌道有可能參加雜化D.s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)3.SO2催化氧化生成SO3,下列對上述過程的描述不合理的是()A.硫原子的雜化類型發(fā)生了改變B.微粒的形狀發(fā)生了改變C.微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變題組2.雜化軌道類型的判斷4.在SO2分子中,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,S原子采用sp2雜化,那么SO2的鍵角()A.等于120° B.大于120°C.小于120° D.等于180°5.下列分子的空間結(jié)構(gòu)可用sp2雜化軌道來解釋的是()①CO32-②CH2CH2③苯④CH≡CH⑤NH3⑥A.①②③ B.①⑤⑥C.②③④ D.③⑤⑥6.下列四種分子或離子中,中心原子的雜化方式與其他三種不同的是()A.SOCl2 B.BFC.CH2Br2 D.BCl3題組3.雜化軌道與分子的空間結(jié)構(gòu)7.(1)指出下列粒子中中心原子的雜化軌道類型。①CO2。

②SiF4。

③NF3。

④NO2-⑤N2H4。

(2)ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中,Cl原子都是以sp3雜化軌道方式與O原子成鍵,則ClO-的空間結(jié)構(gòu)是;ClO2-的空間結(jié)構(gòu)是;ClO38.根據(jù)雜化軌道理論可以判斷分子的空間結(jié)構(gòu),試根據(jù)相關(guān)知識填空:(1)一種有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式如下:①該分子中有個sp2雜化碳原子,個sp3雜化碳原子;

②該分子中有個sp2-sp3σ鍵,個sp3-sp3σ鍵。

(2)SCN-與NO2+的結(jié)構(gòu)相同,微粒呈形,中心原子都采取(3)CO32-、NO3-等微粒具有相同的原子個數(shù),它們的價電子總數(shù)都是B級關(guān)鍵能力提升練9.氮的最高價氧化物為無色晶體,它由兩種離子構(gòu)成,已知其陰離子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,則其陽離子的空間結(jié)構(gòu)和陽離子中氮的雜化方式為()A.平面三角形sp2雜化B.V形sp2雜化C.三角錐形sp3雜化D.直線形sp雜化10.下列關(guān)于原子軌道的說法不正確的是()A.雜化軌道形成共價鍵時,只能形成σ鍵不能形成π鍵B.AB3型的共價化合物,其中心原子A可采用sp2或sp3雜化軌道成鍵C.中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其空間結(jié)構(gòu)可能不是正四面體形D.CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的11.目前我國研制的稀土催化劑轉(zhuǎn)化汽車尾氣過程示意圖如圖所示,汽車尾氣的主要成分有CO、NO等。下列有關(guān)說法正確的是()A.C3H8和H2O的中心原子雜化軌道類型均為sp3雜化B.H2O中的H—O—H鍵角小于H2S中的H—S—H鍵角C.CO2和SO2的空間結(jié)構(gòu)均為直線形D.反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂和形成12.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q形成的化合物結(jié)構(gòu)如圖所示。其中Z、W相鄰且與Q同周期,Y、Q同主族,X、Z同主族且Z的原子半徑更小。下列說法正確的是()A.X、Y、Z、W四種元素可形成離子化合物B.電負性:Z>W>X>Q>YC.Q的單質(zhì)可保存在煤油中D.X與Z形成的兩種化合物中,X原子雜化方式不同13.三甲基鎵[(CH3)3Ga]是應(yīng)用最廣泛的一種金屬有機化合物,可通過如下反應(yīng)制備:GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列說法錯誤的是()A.Al原子的核外電子有13種空間運動狀態(tài)B.(CH3)3Ga中Ga原子的雜化方式為sp2C.AlCl3常以二聚體(Al2Cl6)形式存在,二聚體中各原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)D.Al的第一電離能比同周期相鄰元素小14.在29種生命必需的元素中,按體內(nèi)含量的高低可分為常量元素(如:氧、碳、氫、氮、磷等)和微量元素(如:釩、錳、鈷等),回答下列問題:(1)胞嘧啶()是核酸(DNA和RNA)中的主要堿基組成成分之一。該分子中所有元素的電負性由小到大的順序為(填元素符號)。基態(tài)N原子核外電子的運動狀態(tài)有種,1mol中含有的σ鍵的物質(zhì)的量為mol。(2)PH3與NH3分子結(jié)構(gòu)相似,鍵角PH3(填“>”“<”或“=”)NH3,其原因為

。

(3)基態(tài)Co原子的核外電子排布式為,基態(tài)Mn2+的價層電子排布式為,VO43-C級學科素養(yǎng)拔高練15.按要求回答下列問題:(1)晶體X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+。I3(2)從結(jié)構(gòu)角度分析,NH4+和H3O+兩種陽離子的相同之處為(填字母,下同),不同之處為A.中心原子的雜化軌道類型B.中心原子的價層電子對數(shù)C.空間結(jié)構(gòu)D.共價鍵類型(3)S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是

。(4)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用雜化。

答案：1.D解析雜化前后的軌道數(shù)不變,各雜化軌道盡可能分散、對稱分布,導致軌道的形狀發(fā)生了改變,故A正確;sp3、sp2、sp雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)分別是正四面體形、平面三角形、直線形,所以其夾角分別為109°28'、120°、180°,故B正確;四面體形(4條共價鍵,無孤電子對)、三角錐形(3條共價鍵,1個孤電子對)、V形分子(2條共價鍵,2個孤電子對)的結(jié)構(gòu)均可用sp3雜化軌道解釋,故C正確;雜化軌道可以部分參與形成化學鍵,如NH3分子中形成了4個sp3雜化軌道,但是只有3個參與形成化學鍵,故D錯誤。2.B解析第ⅠA族元素易失電子,如H,一個電子在1s能級上不可能雜化。雜化軌道只能形成σ鍵,不可能形成π鍵。p能級只有3個軌道,不可能有sp4雜化。3.A解析SO2和SO3分子中S原子的價層電子對數(shù)分別為2+6-2×22=3、3+6-3×22=3,所以硫原子的雜化類型均為sp2,沒有發(fā)生改變,A符合題意。SO2中S原子價層電子對數(shù)為3,含有一個孤電子對,所以空間結(jié)構(gòu)為V形;SO3中S原子價層電子對數(shù)為3,不含孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,微粒的形狀發(fā)生了改變,B不符合題意。SO2和SO3為不同種類的分子,S元素的化合價不同,化學性質(zhì)發(fā)生改變,C不符合題意。孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對對成鍵電子對的排斥作用,所以4.C解析由于SO2分子的VSEPR模型為平面三角形,從理論上講其鍵角應(yīng)為120°,但是由于SO2分子中的S原子有一個孤電子對,對其他的兩個化學鍵存在排斥作用,因此分子中的鍵角要小于120°。5.A解析①②③中的中心原子采取sp2雜化,④中的中心原子采取sp雜化,⑤⑥中的中心原子采取sp3雜化。6.D解析SOCl2、BF4-、CH2Br2中中心原子的價層電子對數(shù)均為4,均采取sp3雜化,而BCl3中中心原子的價層電子對數(shù)為3,采取sp2雜化,故選7.答案(1)①sp②sp3③sp3④sp2⑤sp3(2)直線形V形三角錐形正四面體形8.答案(1)①26②33(2)直線sp(3)24平面三角sp2解析(1)有機物中飽和碳原子采取sp3雜化,雙鍵上的碳原子采取sp2雜化,三鍵上的碳原子是采取sp雜化。①該分子中有2個sp2雜化碳原子,6個sp3雜化碳原子;②該分子中有3個sp2-sp3σ鍵,3個sp3-sp3σ鍵。(2)SCN-與NO2+的中心原子采取sp雜化,形成直線形分子。(3)CO32-、NO3-與SO3為等電子體,SO3中9.D解析氮的最高價氧化物為N2O5,由兩種離子構(gòu)成,其中陰離子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,離子符號應(yīng)為NO3-,則其陽離子的離子符號為NO2+,其中心N原子價層電子對數(shù)為2+12×(5-1-2×2)=2,10.D解析中心原子采取sp3雜化,軌道形狀可能是正四面體形,如果中心原子還有孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)則不是正四面體形;CH4分子中的sp3雜化軌道是C原子的一個2s軌道與三個2p軌道雜化而成的;AB3型的共價化合物,A原子可能采取sp2雜化或sp3雜化。11.A解析C3H8中碳原子均為飽和碳原子,碳原子雜化方式為sp3雜化,H2O中含有2個σ鍵,有2個孤電子對,為sp3雜化,A正確;O的電負性大于S,O原子與H原子之間的兩對成鍵電子比S原子與H原子之間的兩對成鍵電子更靠近中心原子,因此O原子與H原子之間的兩對成鍵電子距離近,排斥力大,鍵角大,B錯誤;SO2中心S原子的價層電子對數(shù)=2+12×(6-2×2)=3,因此SO2為V形結(jié)構(gòu),CO2中心C原子的價層電子對數(shù)=2+12×(4-2×2)=2,因此CO2是直線形結(jié)構(gòu),C錯誤;反應(yīng)過程中有非極性鍵OO的斷裂和N≡N的形成,D12.A解析從化合物結(jié)構(gòu)圖可知,Z和X最外層都有6個電子,且Z和X同主族,Z的半徑更小,所以Z為O元素,X為S元素;Q帶1個單位正電荷,所以Q為堿金屬元素,Q和Y同主族,所以Y為H元素;Q和Z同周期,所以Q為Li元素;Z和W相鄰,W為N元素或F元素,形成的化合物的陰離子帶1個單位負電荷,則是W得到1個電子,所以W為N元素。所以X、Y、Z、W四種元素可形成NH4HSO4、(NH4)2SO4、NH4HSO3等離子化合物,故A正確。Li對電子的吸引能力弱于H,Li的電負性小于H,故B錯誤。Li的密度比煤油小,不能保存在煤油中,故C錯誤。X與Z形成的兩種化合物分別為SO2和SO3,在SO2中,S原子的價層電子對數(shù)=2+12×(6-2×2)=3,S原子采取sp2雜化;在SO3中,S原子的價層電子對數(shù)=3+12×(6-3×2)=3,S原子也采取sp2雜化,所以S原子雜化方式相同,故13.A解析Al原子的核外電子有13個電子,占據(jù)7個軌道,有7種空間運動狀態(tài),A錯誤;(CH3)3Ga中Ga原子的價層電子對數(shù)是3,雜化方式為sp2,B正確;AlCl3常以二