周末練4兩大理論及應(yīng)用[分值：100分][1~13題，每小題6分]一、雜化軌道理論1.VSEPR模型和雜化軌道理論常用于預(yù)測和解釋分子的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.雜化軌道只用于形成共價(jià)鍵B.凡是中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結(jié)構(gòu)都是正四面體形C.O3與SO2中中心原子均為sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)也相同D.凡是分子中形成π鍵的原子，均采用sp2雜化答案C解析分子中形成π鍵的原子，可能采用sp2雜化，也可能采用sp雜化，如HC≡CH分子中的C原子采用sp雜化，故D錯(cuò)誤。2.(2024·北京東直門中學(xué)月考)下列有機(jī)物分子中的碳原子既有sp3雜化又有sp雜化的是()A.CH3CH=CH2 B.CH3—C≡CHC.CH3CH2OH D.CH≡CH答案B解析A項(xiàng)，CH3CH=CH2中碳原子為sp2雜化和sp3雜化；B項(xiàng)，CH3—C≡CH中碳原子為sp3雜化和sp雜化；C項(xiàng)，CH3CH2OH中碳原子為sp3雜化；D項(xiàng)，CH≡CH中碳原子為sp雜化。3.(2024·河北張家口檢測)下列粒子的中心原子采取sp雜化的是()A.SeO2 B.NF3C.H3O+ D.CO2答案D解析SeO2、NF3、H3O+、CO2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)分別為3、4、4、2，則中心原子分別采取sp2、sp3、sp3、sp雜化，故選D。4.(2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)下列分子的中心原子采用sp2雜化的是()①CH4②CH2=CH2③④HC≡CH⑤BBr3A.①②③ B.①②④C.③④⑤ D.②③⑤答案D解析分析所給分子中心原子的價(jià)層電子對數(shù)，確定雜化軌道類型：分子CH4CH2=CH2HC≡CHBBr3中心原子的價(jià)層電子對數(shù)0+40+30+30+20+3雜化軌道類型sp3sp2sp2spsp2二、分子、離子空間結(jié)構(gòu)判斷5.(2024·云南師大附中月考)下列分子的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)不一致的是()A.CCl4 B.SO2 C.CS2 D.BF3答案B解析A項(xiàng)，CCl4中碳原子價(jià)層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為正四面體結(jié)構(gòu)，不含孤電子對，其空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)，VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)一致；B項(xiàng)，SO2中硫原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形結(jié)構(gòu)，含有1個(gè)孤電子對，其空間結(jié)構(gòu)為V形，VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)不一致；C項(xiàng)，CS2中碳原子的價(jià)層電子對數(shù)為2，VSEPR模型為直線形，不含孤電子對，其空間結(jié)構(gòu)為直線形，VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)一致；D項(xiàng)，BF3中硼原子的價(jià)層電子對數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，不含孤電子對，其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)一致。6.★★(2024·連云港高二月考)用價(jià)層電子對互斥模型可以預(yù)測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是()A.H2O、CS2都是直線形的分子B.BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角大于120°C.CH2O、BF3都是平面三角形的分子D.PCl3、PCl5都是三角錐形的分子答案C解析CS2的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為2，沒有孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，H2O中O原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+12×(6-2×1)=4，而且含有2個(gè)孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯(cuò)誤；BF3中B的價(jià)層電子對數(shù)為3+12×(3-3×1)=3，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，SnBr2中Sn的價(jià)層電子對數(shù)為2+12×(4-2×1)=3，含有一個(gè)孤電子對，為V形結(jié)構(gòu)，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，所以SnBr2的鍵角小于120°，故B錯(cuò)誤；CH2O中碳原子形成3個(gè)σ鍵，為平面三角形結(jié)構(gòu)；BF3為平面三角形結(jié)構(gòu)，故C正確；PCl3中P的價(jià)層電子對數(shù)為3+12×(5-3×1)=4，含有一個(gè)孤電子對，所以PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)；PCl5中價(jià)層電子對數(shù)為5+12×(5-5×17.(2024·山東青島二中檢測)下列敘述正確的是()A.丙酮()分子中C原子的雜化類型均是sp2B.SOCl2空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，中心原子S為sp2雜化C.H2O的鍵角小于NH3是因?yàn)楣码娮訉χg的斥力更大D.CH4失去一個(gè)H+形成CH3答案C解析丙酮()分子中C原子有sp2、sp3兩種雜化類型，A錯(cuò)誤；SOCl2()中S原子形成2個(gè)S—Cl，1個(gè)S=O，價(jià)層電子對數(shù)為3+6-2-1×22=4，S原子采取sp3雜化，分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B錯(cuò)誤；H2O中氧原子有2個(gè)孤電子對，NH3中氮原子有1個(gè)孤電子對，因孤電子對之間的斥力較大，H2O的鍵角小于NH3，C正確；CH4為四面體結(jié)構(gòu)，CH3-8.(2024·北京順義統(tǒng)考)甲醛(HCHO)催化加氫可得甲醇(CH3OH)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3OH。下列說法正確的是()A.HCHO、CH3OH分子均為平面結(jié)構(gòu)B.HCHO分子中兩個(gè)C—H夾角為109°28'C.CH3OH分子中C原子采取sp2雜化，O原子采取sp雜化D.CH3OH分子中的O—C—H鍵角小于HCHO分子中的O=C—H鍵角答案D解析CH3OH中C原子采取sp3雜化，分子不是平面結(jié)構(gòu)，A、C錯(cuò)誤；HCHO分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，分子中兩個(gè)C—H夾角理論上是120°，由于羰基氧的孤電子對的排斥，實(shí)際鍵角應(yīng)該略小于120°，但大于109°28'，CH3OH分子中的O—C—H鍵角小于HCHO分子中的O=C—H鍵角，B錯(cuò)誤、D正確。9.(2024·遼寧丹東期末)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)該有機(jī)物的說法正確的是()A.鍵能：C—C>C—OB.σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為9∶1C.化合物中部分呈V形D.N的雜化方式和與其相連的C的雜化方式相同答案D解析鍵長：C—C>C—O，則鍵能：C—O>C—C，A錯(cuò)誤；1mol該有機(jī)物分子中含17molσ鍵，2molπ鍵，σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為17∶2，B錯(cuò)誤；部分不呈V形，C錯(cuò)誤；該有機(jī)物分子中N原子形成3個(gè)σ鍵，有一個(gè)孤電子對，為sp3雜化，與其相連的C形成4個(gè)單鍵，為sp3雜化，D正確。10.下列有關(guān)NO2、NO3-、NO2-A.NO3-與NO2-B.NO3C.NO2與堿性溶液反應(yīng)可以生成NO3-和D.NO3-和N答案B解析NO3-中N原子價(jià)層電子對數(shù)為3+5+1-3×22=3，該離子為平面三角形結(jié)構(gòu)，NO2-中N原子價(jià)層電子對數(shù)為2+5+1-2×22=3，所以兩種離子中N原子都采取sp2雜化，故A正確，B錯(cuò)誤；NO2、NO3-、NO2-中N元素化合價(jià)依次是+4、+511.醫(yī)學(xué)上在對抗癌物質(zhì)的研究中發(fā)現(xiàn)具有抗癌作用，而沒有抗癌作用。下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩者為同一物質(zhì)，都是以Pt原子為中心的四面體結(jié)構(gòu)B.兩者為同一物質(zhì)，都是以Pt原子為中心的平面結(jié)構(gòu)C.兩者互為同分異構(gòu)體，都是以Pt原子為中心的四面體結(jié)構(gòu)D.兩者互為同分異構(gòu)體，都是以Pt原子為中心的平面結(jié)構(gòu)答案D解析具有抗癌作用，而沒有抗癌作用，很明顯是兩種物質(zhì)，則為平面結(jié)構(gòu)且分子式相同，屬于同分異構(gòu)體，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。12.★★下列有關(guān)分子空間結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.P4和CCl4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28'C.分子中鍵角的大?。築eCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4D.BeF2分子中，中心原子Be的價(jià)層電子對數(shù)等于2，其空間結(jié)構(gòu)為直線形，成鍵電子對數(shù)等于2，沒有孤電子對答案D解析HClO分子中的H原子為2電子結(jié)構(gòu)，BF3分子中的B原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；P4分子中的鍵角為60°，CCl4分子中的鍵角為109°28'，B錯(cuò)誤；BeCl2為直線形分子，鍵角為180°，SnCl2中Sn原子有1個(gè)孤電子對，鍵角<120°，SO3分子為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，NH3為三角錐形，鍵角為107°，CCl4中C形成4個(gè)σ鍵，無孤電子對，為正四面體形結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28'，C錯(cuò)誤；BeF2分子中，鈹原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵，不含孤電子對，所以價(jià)層電子對數(shù)是2，為直線形結(jié)構(gòu)，D正確。13.★★(2024·遼寧七校高二聯(lián)考)As2O3(砒霜)是兩性氧化物，其二聚分子結(jié)構(gòu)如圖所示。As2O3溶于鹽酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4還原生成AsH3。下列說法正確的是()A.As2O3分子中As原子的價(jià)層電子對數(shù)是3B.LiAlH4為共價(jià)化合物C.AlH4D.AsCl3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形答案C解析由圖可知，1個(gè)As原子形成3個(gè)As—O，且含有1個(gè)孤電子對，則As原子的價(jià)層電子對數(shù)為3+1=4，A錯(cuò)誤；LiAlH4是由Li+和AlH4-構(gòu)成的離子化合物，B錯(cuò)誤；AsCl3分子中As原子的價(jià)層電子對數(shù)為4，有一個(gè)孤電子對，故AsCl3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，三、大題綜合練14.(10分)(2025·通化河口五中期末)乙炔(C2H2)、丙烯腈(CH2=CHCN)、乙烯酮(CH2=C=O)是有機(jī)合成工業(yè)的重要原料。工業(yè)上曾用CaC2和H2O反應(yīng)制取乙炔，用乙炔和氫氰酸(HCN)在氯化亞銅等催化作用下生產(chǎn)丙烯腈，乙炔與O2在一定條件下反應(yīng)生成乙烯酮。回答下列問題：(1)寫出基態(tài)鈣原子的核外電子排布式：；Cu元素在元素周期表中的位置為。

(2)乙炔分子的空間結(jié)構(gòu)為，H2O分子的VSEPR模型是。

(3)丙烯腈分子中碳原子雜化軌道類型是。

答案(1)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)第四周期第ⅠB族(2)直線形四面體形(3)sp2、sp15.(12分)我國科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇，為碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了科技支持?；卮鹣铝袉栴}：(1)1molCO2分子中含有NA個(gè)π鍵，其中碳原子的雜化軌道類型是，CO2分子的價(jià)層電子對互斥(VSEPR)模型是。

(2)太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅，SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如圖：①SiCl4分子中Si采取的雜化軌道類型為。

②在SiCl3(OH)中的四種元素，電負(fù)性最大的元素是(填元素符號，下同)，原子半徑最大的是。

(3)新型超高能材料是國家核心軍事力量制高點(diǎn)的重要標(biāo)志，高性能炸藥BNCP的結(jié)構(gòu)如圖：①配體是平面結(jié)構(gòu)，圖中標(biāo)記“*”的N原子與O原子之間σ鍵是由N原子的雜化軌道與O原子的軌道重疊形成的。

②NH3分子中∠H—N—H(填“>”“<”或“=”)高性能炸藥BNCP中∠H—N—H，其原因?yàn)?/p>

。

(4)我國科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO·Cu2O·SeO2固溶體。元素硒(Se)的原子序數(shù)是34，Se在元素周期表中的位置是；SeO2的空間結(jié)構(gòu)為。

答案(1)2sp直線形(2)①sp3②OSi(3)①sp22p②<NH3分子中N原子提供孤電子對與中心離子形成配位鍵后，孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變成成鍵電子對間的排斥作用，排斥作用減弱(4)第四周期第ⅥA族