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训练(七) 杂化轨道理论简介
[对应素能提升训练第13页]
1.在BrCHCHBr分子中,C和Br成键采用的轨道是 ( )
A.sp-p B.sp2-s
C.sp2-p D.sp3-p
解析 BrCHCHBr分子中C原子采用sp2杂化,每个C原子形成3个sp2杂化轨道分别与Br原子的p轨道、H原子的s轨道、另一个C原子的sp2轨道形成3个σ键。
答案 C
2.有机物CH3+CHCH—C≡CH中标有“· ”的碳原子的杂化方式依次为 ( )
A.sp、sp2、sp3 B.sp3、sp2、sp
C.sp2、sp、sp3 D.sp3、sp、sp2
解析 甲基上的C原子采取sp3杂化;碳碳双键上的C原子采取sp2杂化;碳碳三键的C原子采取sp杂化。
答案 B
3.(2022·武汉高二检测)下列四种分子中,中心原子的杂化方式与其他三种不同的是( )
A.SOCl2 B.B
C.CH2Br2 D.AlCl3
解析 SOCl2、B、CH2Br2的中心原子的价层电子对数均为4,均采取sp3杂化,而AlCl3的中心原子的价层电子对数为3,采取sp2杂化,故选D。
答案 D
4.有关杂化轨道理论的说法不正确的是 ( )
A.杂化轨道全部参加形成化学键
B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C.四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道解释
D.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
解析 形成杂化轨道后,某些杂化轨道上可填充两个电子,形成孤电子对,不参与形成化学键,如N的价电子排布式为2s22p3,1个2s轨道和3个2p轨道杂化为4个sp3杂化轨道,其中一个杂化轨道中有一对孤电子对,不参与成键。H2O分子中O形成的4个sp3杂化轨道中有2个轨道填充2对电子,形成孤电子对,而CH4中C形成的4个sp3轨道中没有孤电子对,全部成键,由于孤电子对对化学键的作用,使得NH3、H2O不再是sp3杂化轨道的夹角109°28',而是比它小,NH3是107°,H2O是105°。故选A。
答案 A
5.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是 ( )
A.甲醛分子中有4个σ键
B.甲醛分子中的碳原子为sp3杂化
C.甲醛分子中的氧原子为sp杂化
D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形平面
解析 从结构式看,甲醛分子为平面三角形,所以中心原子碳应为sp2杂化,形成三个杂化轨道,分别与氧原子和两个氢原子形成σ键,还有一个未参与杂化的p轨道与氧原子形成π键,该π键垂直于杂化轨道的平面,氧原子不是中心原子,不发生轨道杂化。
答案 D
6.下列推断正确的是 ( )
A.BF3为三角锥形分子
B.N的电子式为,离子呈平面正方形结构
C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p σ键
D.CH4分子中的碳原子以4个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 σ键
解析 BF3为平面三角形,N为正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢原子的1s轨道重叠,形成4个s-sp3 σ键。
答案 D
7.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是 ( )
①BF3 ②CH2CH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A.①②③ B.①⑤⑥
C.②③④ D.③⑤⑥
解析 ①BF3分子中价电子对数=3+=3,B原子采用sp2杂化,BF3为平面三角形分子;②CH2CH2,其中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成π键;③中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成大π键;④CH≡CH为直线形分子,其中碳原子为sp杂化;⑤NH3是三角锥形分子,中心原子氮原子为sp3杂化;⑥CH4是正四面体形分子,中心碳原子为sp3杂化。
答案 A
8.(双选)下列有关杂化轨道理论的说法中正确的是 ( )
A.NCl3分子呈三角锥形,这是氮原子采取sp2杂化的结果
B.sp3杂化轨道是由能量相近的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或三角锥形或V形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
解析 NCl3分子中氮原子上的价层电子对数=3+=4,因此NCl3分子中氮原子采取sp3杂化,A错误;sp3杂化轨道是能量相近的原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混杂”起来,形成能量相等、成分相同的4个轨道,B正确;一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的VSEPR模型为四面体形,如甲烷分子,若中心原子有孤电子对,则空间结构发生变化,如NH3、PCl3分子是三角锥形,D错误,C正确。
答案 BC
9.As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,As