内容正文:
课时分层作业(六)
杂化轨道理论简介
(建议用时:40分钟)
1.如图是乙烯分子的模型,对乙烯分子中的化学键分析正确的是( )
A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C.C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
D.C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键
A 解析:乙烯分子中存在4个C—H和1个C===C,C原子上孤电子对数为0,σ键电子对数为3,则C原子采取sp2杂化,C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之间有1个是sp2杂化轨道形成的σ键,还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。
2.下列分子的空间结构,可以用sp杂化方式解释的是( )
A.SO2
B.BeCl2
C.PCl3
D.CCl4
B 解析:SO2是sp2杂化,BeCl2是sp杂化,PCl3和CCl4是sp3杂化。
3.(双选)下列说法正确的是( )
A.PCl3分子是三角锥形,这是磷原子采取sp3杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道
C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形、三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
AC 解析:PCl3分子中磷原子上的价电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+=4,因此PCl3分子中磷原子是sp3杂化,故A正确;sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来,形成能量相等的4个轨道,故B错误;一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间结构为四面体形,如甲烷分子,但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据,则空间结构发生变化,如NH3、PCl3分子是三角锥形,H2O分子是V形,故C正确,D错误。
4.N2O5为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子的空间结构为平面三角形,则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式分别为( )
A.直线形 sp杂化
B.V形 sp2杂化
C.三角锥形 sp3杂化
D.正四面体形 sp2杂化
A 解析:氮的最高价氧化物为N2O5,N元素的化合价为+5,阴离子空间结构为平面三角形,则N原子连接3个O原子形成阴离子,且N原子无孤电子对,故阴离子为NO中N原子形成了2个σ键,孤电子对数为0,所以杂化类型为sp杂化,阳离子的空间结构为直线形,故A项正确。,NO、阳离子为NO
5.下列说法正确的是( )
A.H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键
B.NH
的电子式为,该离子呈平面正方形
C.CH4分子中的4个C—H都是由氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道重叠形成的
D.CH4分子中碳原子的sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个C—H键
D 解析:H2SO4分子中H、O原子没有发生轨道杂化,A错误;NH呈正四面体形,B错误;CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道进行杂化形成4个sp3杂化轨道,然后碳原子的sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道重叠形成C—H σ键,C错误,D正确。
6.(双选)化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示:。下列说法正确的是( )
A.碳、氮原子的杂化类型相同
B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化
C.1 mol A分子中所含σ键的数目为10NA
D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子不在同一平面内
BD 解析:A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子有一个孤电子对而碳原子没有,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A项错误,B项正确;A分子中有一个碳氧双键,故有12对共用电子对、11个σ键,C项错误;氮原子为sp3杂化,相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D项正确。
7.计算下列各粒子中心原子的杂化轨道数,判断中心原子的杂化轨道类型,写出VSEPR模型名称。
(1)S22、sp、直线形。
(2)4、sp3、正四面体形。
H
(3)H2 4、sp3、四面体形。
(4)Cl34、sp3、四面体形。
(5)Cl35、sp2、平面三角形。
8.(双选)氯化亚砜的分子式是SOCl2,常用作有机物合成或置换的氯化剂。下列说法正确的是( )
A.分子中既含有σ键,又含有π键
B.S原子是中心原子,为sp3杂化
C.分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
D.分子空间结构为平面等腰三角形
AB 解析:SOCl2的结构式为,双键中含有π键,A项正确;SOCl2的电子式是,中心S形成3个σ键,还有1个孤电子对,故是sp3杂化,B项正确;S最外层是10电子结构,C项错误;S有1个孤电子对,分子空间结构为三角锥形,D项错误。
9.(1)CH3COOH中C