課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十)雜化軌道理論1.下列有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()A.軌道雜化前后數(shù)目相等,形狀、能量不同B.雜化軌道既可能形成σ鍵,也可能形成π鍵C.雜化軌道成鍵時(shí),要滿足原子軌道最大重疊原理、最小排斥原理D.原子中能量相近的某些軌道,在成鍵時(shí)能重新組合成能量相等的新軌道2.下列中心原子的雜化軌道類型和分子的空間結(jié)構(gòu)不正確的是()A.CCl4中C原子為sp3雜化,為正四面體形B.H2S分子中S原子為sp2雜化,為直線形C.CS2中C原子為sp雜化,為直線形D.BF3中B原子為sp2雜化,為平面三角形3.下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化,分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形且分子中沒有形成π鍵的是()A.CH≡CH B.CO2C.BeCl2 D.BF34.下列關(guān)于原子軌道的說法正確的是()A.中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其幾何構(gòu)型一定是正四面體B.CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合形成C.sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的s軌道和p軌道混雜起來形成的一組新軌道D.AB3型的共價(jià)化合物中,中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵5.C原子在形成化合物時(shí),可采取多種雜化方式。雜化軌道中s軌道成分越多,C元素的電負(fù)性越強(qiáng),連接在該C原子上的H原子越容易電離。下列化合物中,最有可能在堿性體系中形成陰離子的是()A.CH4 B.CH2CH2C.CH≡CH D.苯6.下列分子或離子中鍵角由大到小的順序是()①BCl3②NH3③H2O④PCl4+⑤A.⑤④①②③ B.⑤①④②③C.④①②⑤③ D.③②④①⑤7.下列一組粒子的中心原子雜化軌道類型相同,分子(或離子)的鍵角不相同的是()A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2Se、NF3、CH4C.BCl3、NH3、CO2 D.TeO3、BF3、H3O+8.用短線“—”表示共用電子對(duì),用“”表示未成鍵孤電子對(duì)的式子叫路易斯結(jié)構(gòu)式。R分子的路易斯結(jié)構(gòu)式可以表示為,則以下敘述錯(cuò)誤的是()A.R為三角錐形 B.R可以是BF3C.R是極性鍵 D.鍵角小于109°28'9.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu),有時(shí)也能用來推測(cè)鍵角大小,下列判斷正確的是()A.SO2、CS2、HCN都是直線形的分子B.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角大于120°C.CH2O、CO32?、SOD.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子10.下列說法正確的是()A.BF3和NCl3分子中各原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109°28'C.NH4+的電子式為[H︰N‥HD.PCl3和NH3都是三角錐形分子,都存在未成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥作用11.下列關(guān)于NH4+、NH3、NH2A.三種粒子所含有的電子數(shù)相等B.三種粒子中氮原子的雜化方式相同C.三種粒子的空間結(jié)構(gòu)相同D.鍵角大小關(guān)系:NH4+>NH312.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(shí)填空:(1)AsCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為,其中As的雜化軌道類型為。

(2)CS2分子中C原子的雜化軌道類型是。

(3)CH3COOH中C原子的雜化軌道類型為。

(4)X射線衍射測(cè)定發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+。I3+的空間結(jié)構(gòu)為(5)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化方式分別為和。

13.(1)BCl3中心原子的雜化方式為。

(2)在S的氫化物(H2S)分子中,S原子軌道的雜化類型是。

(3)H2O分子的空間結(jié)構(gòu)為,中心原子的雜化軌道類型為。COCl2中心原子的雜化軌道類型為。

(4)在硅酸鹽中,SiO44?四面體(如圖a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖b為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化方式為高階思維訓(xùn)練14.分子或離子中的大π鍵可表示為Πyx,其中x表示參與形成大π鍵原子總數(shù),y表示π電子數(shù),已知π電子數(shù)=價(jià)電子總數(shù)-(σ電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù))×2。SO2和SO3的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.SO2分子中心原子S采用sp2雜化,SO3分子中心原子S采用sp3雜化B.SO2的大π鍵可表示為Π34,SO3C.SO2和SO3不都是極性鍵D.SO2與O3空間結(jié)構(gòu)相似,SO3與SO315.已知A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A的周期數(shù)等于其主族序數(shù),B原子的價(jià)層電子排布為nsnnpn,D是地殼中含量最多的元素,E是第四周期的p區(qū)元素且最外層只有2對(duì)成對(duì)電子,F元素的基態(tài)原子第四能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子。G元素最大能層符號(hào)為N,有4個(gè)單電子。(1)基態(tài)E原子的價(jià)層電子排布圖為。

(2)B、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?用元素符號(hào)表示)。

(3)BD32?中心原子為雜化,空間結(jié)構(gòu)為,鍵角(4)BC-與C2結(jié)構(gòu)相似,1molBC-中含有π鍵的數(shù)目為。

(5)D、E元素最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性(填化學(xué)式)。

(6)基態(tài)G2+的電子排布式為。

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十)1.選B軌道雜化前后數(shù)目相等,軌道形狀發(fā)生變化,故A正確;雜化軌道只能用于形成σ鍵或容納孤電子對(duì),不能形成π鍵,π鍵是軌道之間“肩并肩”形成的,故B錯(cuò)誤;雜化軌道成鍵時(shí),要滿足原子軌道最大重疊原理、最小排斥原理,這樣能量才能最小,分子才能最穩(wěn)定,故C正確;原子中能量相近的某些軌道,在成鍵時(shí)能重新組合成能量相等的新軌道,但軌道個(gè)數(shù)不變,軌道形狀發(fā)生變化,故D正確。2.選BCCl4中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,C原子為sp3雜化,則CCl4為正四面體形,A項(xiàng)正確。H2S分子中S原子含有2個(gè)σ鍵電子對(duì)和2個(gè)孤電子對(duì),則S原子為sp3雜化,H2S分子為V形結(jié)構(gòu),B項(xiàng)錯(cuò)誤。CS2中C原子有2個(gè)σ鍵電子對(duì),不含孤電子對(duì),則C原子為sp雜化,CS2為直線形,C項(xiàng)正確。BF3中B原子有3個(gè)σ鍵電子對(duì),不含孤電子對(duì),則B原子為sp2雜化,BF3為平面三角形,D項(xiàng)正確。3.選CCH≡CH中含有三鍵,有π鍵,故不選A;CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO,分子中含有碳氧雙鍵,含有π鍵,故不選B;BeCl2分子中,Be原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵,不含孤電子對(duì),所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2,中心原子以sp雜化軌道成鍵,分子中不含π鍵,故選C;BF3中B原子含有3個(gè)共價(jià)單鍵,所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3,中心原子以sp2雜化軌道成鍵,故不選D。4.選C中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其幾何構(gòu)型不都是正四面體,例如氨是三角錐形,A錯(cuò)誤。甲烷分子中碳原子的2s軌道和2p軌道通過sp3雜化,形成4個(gè)雜化軌道,再和4個(gè)氫原子的1s軌道形成4個(gè)C—H單鍵,B錯(cuò)誤。sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的s軌道和p軌道混雜起來形成的一組新軌道,C正確。AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子A不都采用sp3雜化軌道成鍵,例如BF3中的B原子是sp2雜化,是平面三角形結(jié)構(gòu),D錯(cuò)誤。5.選CCH4、CH2CH2、CH≡CH和苯中C原子分別為sp3、sp2、sp和sp2雜化,則雜化軌道中s軌道成分最多的物質(zhì)是CH≡CH,其最有可能在堿性體系中形成陰離子。6.選B①BCl3中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+3?1×32=3,中心B原子為sp2雜化,鍵角為120°;②NH3中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+5?1×32=4,中心N原子為sp3雜化,由于NH3分子中有孤電子對(duì)存在,使鍵角小于109°28';③H2O中O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+6?1×22=4,中心O原子為sp3雜化,理論上正四面體結(jié)構(gòu)鍵角為109°28',由于H2O分子中存在兩個(gè)孤電子對(duì),使得鍵角比NH3分子的鍵角還小;④PCl4+中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+5?1?4×12=4,中心P原子為sp3雜化,鍵角為109°28';⑤HgCl2中Hg的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2?1×22=2,中心Hg原子為sp雜化,7.選BH2Se、NF3、CH4的中心原子含有孤電子對(duì)數(shù)分別為2、1、0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,則中心原子均采取sp3雜化,由于所含孤電子對(duì)數(shù)不同,孤電子對(duì)之間及孤電子對(duì)與σ鍵電子對(duì)之間的斥力不同,H2Se、NF3、CH4的鍵角依次增大,其空間結(jié)構(gòu)分別為V形、三角錐形和正四面體形,B項(xiàng)正確。8.選B在結(jié)構(gòu)式中含有3個(gè)單鍵和1個(gè)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,故A正確;B原子最外層含有3個(gè)電子,BF3中B原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,B原子沒有孤電子對(duì),所以R不是BF3,故B錯(cuò)誤;由于存在孤電子對(duì),斥力增強(qiáng),鍵角小于109°28',故D正確。9.選C二氧化硫分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+6?2×22=2+1=3,含有1個(gè)孤電子對(duì),二氧化硫的空間結(jié)構(gòu)為V形,故A錯(cuò)誤;SnBr2中Sn原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+4?1×22=2+1=3,含有一個(gè)孤電子對(duì),SnBr2為V形,孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力,SnBr2鍵角小于120°,故B錯(cuò)誤;PCl5中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=5+5?1×52=5+0=5,不含孤電子對(duì),PCl5為三角雙錐結(jié)構(gòu),10.選DNCl3分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但BF3分子中的B原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;P4為正四面體分子,但其鍵角為60°,B錯(cuò)誤;NH4+為正四面體形結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤;PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一對(duì)未成鍵電子,由于未成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥作用,使其呈三角錐形11.選C三種粒子含有的電子數(shù)均為10,A正確;三種粒子中氮原子的雜化方式均為sp3雜化,B正確;NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,NH3為三角錐形,NH2?為V形,C錯(cuò)誤;三種粒子的鍵角大小關(guān)系為NH4+12.解析:(1)AsCl3中As元素的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因此As的雜化方式為sp3雜化,AsCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。(2)CS2的結(jié)構(gòu)式為SCS,C原子形成2個(gè)雙鍵,無孤電子對(duì),所以為sp雜化。(3)CH3COOH的結(jié)構(gòu)式為,分子中甲基上的碳原子采用sp3雜化,羧基中碳原子采用sp2雜化。(4)I3+中I原子為中心原子,則其孤電子對(duì)數(shù)為12×(7-1-2)=2,且其形成了2個(gè)σ鍵,中心原子采取sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形。(5)CO2中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,故為sp雜化,CH3OH分子中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故為sp3雜化。答案:(1)三角錐形sp3雜化(2)sp雜化(3)sp3雜化、sp2雜化(4)V形sp3雜化(5)sp雜化sp3雜化13.解析:(1)BCl3中B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+3?1×32=3,硼原子為sp2雜化。(2)在S的氫化物(H2S)分子中,S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+6?2×12=4且含有2個(gè)孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷S原子軌道的雜化類型為sp3。(3)水分子中O原子形成2個(gè)σ鍵,含有2個(gè)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為4,為sp3雜化,所以分子的空間結(jié)構(gòu)為V形;COCl2中C原子成3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,沒有孤電子對(duì),C原子采取sp2雜化。(4)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44?)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si答案:(1)sp2雜化(2)sp3雜化(3)V形(或角形)sp3雜化sp2雜化(4)sp3雜化14.選BSO2分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+6?2×22=3,且S原子含有一個(gè)孤電子對(duì),SO3分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+6?3×22=3,且S原子不含孤電子對(duì),則二者中心原子S都采用sp2雜化,故A錯(cuò)誤;SO2中π電子數(shù)=18-7×2=4,SO3中π電子數(shù)=24-9×2=6,所以SO2的大π鍵可表示為Π34,SO3的大π鍵可表示為Π46,故B正確;SO2、SO3中都只含極性鍵,前者為V形結(jié)構(gòu),后者為平面三角形結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤;SO2與O3互為等電子體,二者空間結(jié)構(gòu)相似,SO32?中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,且S原子含有一個(gè)孤電子對(duì),則該離子為三角錐形結(jié)構(gòu),SO3為平面三角形結(jié)構(gòu),所以SO315.解析:則題意知A的周期數(shù)等于其主族序數(shù),A的原子序數(shù)小于B,則A為H;B原子的價(jià)層電子排布為nsnnpn,則n=2,B為C;D是地殼中含量最多的元素,則D為O;C的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則C為N;E是第四周期的p區(qū)元素且最外層只有2對(duì)成對(duì)電子,則E為Se;F元素的基態(tài)原子第四能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子,則F為Cu;G元素最大能層符號(hào)為N,有4個(gè)單電子,則G為Fe。(1)E是Se,基態(tài)E原子的價(jià)層電子排布圖為。(2)B、C、D三種元素分別為C、N、O,同一周期,從左到右,第一電離呈增大趨勢(shì),第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一電離能順序?yàn)镹>O>C。(3)BD32?即CO32?,中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+12(4+2-2×3)=3+0=3,所以雜化類型為sp2雜化