學(xué)而優(yōu)，教有方PAGEPAGE1第二章微專題2分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道理論判斷分子或離子的空間構(gòu)型時(shí)，要能夠正確計(jì)算價(jià)層電子對數(shù)：一是運(yùn)用計(jì)算式推導(dǎo)出價(jià)層電子對數(shù)。二是看配位原子數(shù)；如下表：價(jià)層電子對數(shù)雜化類型配位原子數(shù)孤電子對數(shù)價(jià)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例2sp20直線形直線形BeCl23sp230三角形三角形BF321V形SnBr24sp340四面體形四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O強(qiáng)化訓(xùn)練1．下列對于NH3和CO2的說法中正確的是()A．都是直線形結(jié)構(gòu)B．中心原子都采取sp雜化C．NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)D．N原子和C原子上都沒有孤對電子2．下列各組分子的空間結(jié)構(gòu)相同的是()A．SnCl2、BeCl2 B．BF3、NH3C．CCl4、SiF4 D．CS2、OF23．下列分子或離子中，價(jià)層電子對互斥模型為正四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的是()A．NHeq\o\al(＋,4) B．PH3C．H3O＋ D．OF24．(2020·杭州調(diào)研)下列分子或離子的中心原子采用sp3雜化的是()①NF3②C2H4③C6H6④C2H2⑤NHeq\o\al(＋,4)A．①②④ B．①⑤C．②③ D．③⑤5．下列分子或離子中，VSEPR模型與粒子的空間結(jié)構(gòu)一致的是()A．SO2 B．HCHOC．NCl3 D．H3O＋6．下列說法正確的是()A．CH2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形B．H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形C．CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形D．SOeq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形7．(2020·青島檢測)下列分子中，中心原子雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是()A．BeCl2、CO2 B．H2O、SO2C．SO2、CH4 D．NF3、CH2O8．(2020·西安調(diào)研)下列說法正確的是()①CS2為V形分子②ClOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形③SF6中有6對完全相同的成鍵電子對④SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3雜化A．①②B．②③C．③④D．①④9．硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉。以硼砂為原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，請根據(jù)下列信息回答有關(guān)問題：(1)硼砂中陰離子Xm－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示，則在Xm－中，2號硼原子的雜化類型為__________；m＝__________(填數(shù)字)。(2)BN中B的化合價(jià)為__________，請解釋原因：____________________________________________________________________________________________________________________。(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的空間結(jié)構(gòu)為____________；NaBF4的電子式為________。10．如圖是甲醛分子的模型，根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題：(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是________，作出該判斷的主要理由是______________________________________________________________________。(2)下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是__________(填序號)。①單鍵②雙鍵③σ鍵④π鍵⑤σ鍵和π鍵(3)甲醛分子中C—H與C—H間的夾角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是___________________________________________________________________。11．氯吡苯脲是一種常用的膨大劑，其結(jié)構(gòu)簡式為，它是經(jīng)國家批準(zhǔn)使用的植物生長調(diào)節(jié)劑。(1)氯元素基態(tài)原子核外電子的未成對電子數(shù)為_____________________________________。(2)氯吡苯脲晶體中，氮原子的雜化軌道類型為______________________________________，羰基()碳原子的雜化軌道類型為__________。(3)查文獻(xiàn)可知，可用2-氯-4-氨基吡啶與異氰酸苯酯反應(yīng)，生成氯吡苯脲，其反應(yīng)方程式為＋，反應(yīng)過程中，每生成1mol氯吡苯脲，斷裂________個σ鍵，斷裂______個π鍵。(4)膨大劑能在動物體內(nèi)代謝，其產(chǎn)物較為復(fù)雜，其中有H2O、NH3、CO2等。①請用共價(jià)鍵知識解釋H2O分子比NH3分子穩(wěn)定的原因：____________________________________________________________________________________________________________。②H2O、NH3、CO2分子的空間結(jié)構(gòu)分別是__________________，中心原子的雜化類型分別是__________________________。答案1.答案C解析NH3和CO2分子的中心原子分別采取sp3雜化、sp雜化，但NH3分子的N原子上有1對孤電子對未參與成鍵，根據(jù)雜化軌道理論，NH3的空間構(gòu)型為三角錐形，CO2的空間構(gòu)型為直線形。2.答案C解析通過分子的價(jià)層電子對數(shù)、孤電子對數(shù)確定分子的空間結(jié)構(gòu)，其中A、D項(xiàng)中分子的具體情況如下表：σ鍵電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)空間結(jié)構(gòu)SnCl22eq\f(1,2)×(4－2×1)＝13V形BeCl22eq\f(1,2)×(2－2×1)＝02直線形CS22eq\f(1,2)×(4－2×2)＝02直線形OF22eq\f(1,2)×(6－2×1)＝24V形B項(xiàng)中BF3、NH3的空間結(jié)構(gòu)分別為平面三角形、三角錐形；C項(xiàng)中，CCl4與SiF4的空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形。3.答案D解析價(jià)層電子對互斥模型為正四面體形，且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的只有3個原子構(gòu)成的分子或離子，OF2符合。A選項(xiàng)NHeq\o\al(＋,4)是三角錐形的NH3結(jié)合了一個H＋，呈正四面體形，B項(xiàng)中PH3為三角錐形，C中H3O＋是V形的H2O結(jié)合了一個H＋，呈三角錐形。4.答案B解析①NF3分子中N原子采取sp3雜化；②C2H4分子中C原子采取sp2雜化；③C6H6分子中C原子采取sp2雜化；④C2H2分子中C原子采取sp雜化；⑤NHeq\o\al(＋,4)中N原子采取sp3雜化。5.答案B解析當(dāng)中心原子沒有孤電子對時(shí)，VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)就是一致的，SO2、NCl3、H3O＋的中心原子均有孤電子對，A、C、D項(xiàng)錯誤。6.答案C解析CH4中4個共價(jià)鍵完全相同，為正四面體形，CH2Cl2分子的4個共價(jià)鍵不完全相同，所以分子的空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形，A錯誤；H2O分子中O原子的價(jià)層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(6－1×2)＝4，為sp3雜化，含有2對孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯誤；CO2中C原子的價(jià)層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)×(4－2×2)＝2，為sp雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，C正確；SOeq\o\al(2－,3)中S原子的價(jià)層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(6＋2－3×2)＝4，為sp3雜化，含1對孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，D錯誤。7.答案A解析根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型可知，H2O中O原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(6－2×1,2)＝2，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp3雜化，故H2O為V形結(jié)構(gòu)，SO2中S原子的孤電子對數(shù)＝eq\f(6－2×2,2)＝1，σ鍵電子對數(shù)為2，采取sp2雜化，故SO2為V形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)不符合題意；同樣分析可知，BeCl2中Be原子采取sp雜化，BeCl2是直線形結(jié)構(gòu)，CO2中C原子采取sp雜化，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)符合題意；SO2中S原子采取sp2雜化，SO2是V形結(jié)構(gòu)，CH4中C原子采取sp3雜化，CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；NF3中N原子采取sp3雜化，NF3是三角錐形結(jié)構(gòu)，CH2O中C原子采取sp2雜化，CH2O是平面三角形結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)不符合題意。8.答案C解析①CS2和CO2分子的空間結(jié)構(gòu)相同，為直線形分子，錯誤；②ClOeq\o\al(－,3)中Cl的價(jià)層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(7＋1－2×3)＝4，含有1對孤電子對，則ClOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，錯誤；③SF6中含有6個S—F，每個S—F含有1對成鍵電子對，則SF6分子中有6對完全相同的成鍵電子對，正確；④SiF4中Si的價(jià)層電子對數(shù)＝4＋eq\f(1,2)×(4－1×4)＝4，SOeq\o\al(2－,3)中S的價(jià)層電子對數(shù)＝3＋eq\f(1,2)×(6＋2－2×3)＝4，則SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3雜化，正確。9.答案(1)sp22(2)＋3N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性(3)正四面體形解析(1)根據(jù)圖示可知，2號B原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，且無孤電子對，故采取sp2雜化；根據(jù)圖示可知，該陰離子的化學(xué)式為[H4B4O9]m－，其中H顯＋1價(jià)，B顯＋3價(jià)、O顯－2價(jià)，所以m＝2。(2)由于電負(fù)性：N>B，所以BN中B顯＋3價(jià)。(3)BFeq\o\al(－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形；NaBF4的電子式為。10.答案(1)sp2雜化甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形(2)②⑤(3)<碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H的排斥作用較強(qiáng)解析(1)原子的雜化軌道類型不同，分子的空間結(jié)構(gòu)也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。(2)醛類分子中都含有C=O，所以甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵。一般來說，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。(3)由于碳氧雙鍵中存在π鍵，它對C—H的排斥作用較強(qiáng)，所以甲醛分子中C—H與C—H間的夾角小于120°。11.答案(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)①H—O的鍵能大于H—N的鍵能②V形、三角錐形、直線形sp3、sp3、sp解析根據(jù)構(gòu)造原理可知，氯元素基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成對電子數(shù)為1。(2)根據(jù)氯吡苯脲的結(jié)構(gòu)簡式可知，有2個氮原子均形成3個單鍵，孤電子對數(shù)為1，屬于sp3雜化；剩余1個氮原子形成1個雙鍵和1個單鍵，孤電子對數(shù)為1，是sp2雜化；羰基碳原子形成2個單鍵和1個雙鍵，為sp2雜化。(3)由于σ鍵比π鍵更穩(wěn)定，根據(jù)反應(yīng)方程式可以看出，斷裂的化學(xué)鍵為異氰酸苯酯分子中的N=C中的π鍵和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。(4)①O、N