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课后提升练(九) 杂化轨道理论简介
[对应学生用书P136]
1.(2022·辽宁葫芦岛高二期末)下列说法正确的是( )
A.NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化
B.杂化轨道只适用于形成共价键
C.SCl2属于AB2型共价化合物,中心原子S采取sp杂化轨道成键
D.价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
D 解析:NH3分子中N原子有3个σ键电子对和1个孤电子对,则N原子采取sp3杂化,A错误;杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,B错误;SCl2分子中S原子有2个σ键电子对和2个孤电子对,则S采取sp3杂化,C错误;价层电子对互斥模型中,中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,不包括π键电子对数,D正确。
2.(原创题)下列有关有机物分子的叙述不正确的是( )
A.乙烯(CH2===CH2)分子中有一个sp σ键和一个pp π键
B.乙炔(HC≡CH)每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道,它们之间可形成两个π键
C.乙烷(CH3CH3)两个C原子均采取sp3杂化,每个分子中有7个σ键
D.苯()分子每个碳原子均采取sp2杂化
A 解析:乙烯分子中碳原子采取sp2杂化,两个碳原子之间是sp2-sp2σ键,两个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成pp π键,A错误;乙炔(HC≡CH)中碳原子采取sp杂化,每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道,形成两个pp π键,B正确;乙烷(CH3CH3)两个C原子均采取sp3杂化,分子中含有6 个C—H和1个C—C,故1个乙烷分子含有7个σ键,C正确;苯()分子每个碳原子都形成3个σ键,不含孤电子对,则碳原子均采取sp2杂化,D正确。
3.(2022·江苏南通高二期末)根据价层电子对互斥模型及杂化轨道理论推测,SO3分子的空间结构和中心原子的杂化类型是( )
A.平面三角形,sp2杂化
B.三角形,sp3杂化
C.正四面体形,sp2杂化
D.正方形,sp3杂化
A 解析:SO3分子中S原子形成3个σ键,含有孤电子对数=×(6-3×2)=0,说明S原子含有3个σ键电子对,不含孤电子对,则S原子价层电子对数为3,有3个σ键电子对参与排斥,S原子采取sp2杂化,故SO3是平面三角形结构。
4.(2022·湖南常德高二期末)下列分子或离子中的中心原子杂化轨道的类型和分子或离子的空间结构都相同的是( )
A.CO2与SO2
B.NH3与BF3
C.CH4与NH
D.HC≡CH与C2H4
C 解析:CO2中C原子有2个σ键电子对,不含孤电子对,C原子采取sp杂化;SO2中S原子有2个σ键电子对和1个孤电子对,S原子采取sp2杂化,则CO2是直线形,SO2是V形,A错误;NH3中N原子有3个σ键电子对和1个孤电子对,C原子采取sp3杂化;BF3中B原子有3个σ键电子对,不含孤电子对,B原子采取sp2杂化,则NH3是三角锥形,BF3是平面三角形,B错误;CH4中的C原子和NH中的N原子均采取sp3杂化,空间结构都是正四面体形,C正确;HC≡CH中C原子采取sp杂化,空间结构是直线形;C2H4中C原子采取sp2杂化,空间结构为平面形,D错误。
5.(2022·山东省实验中学高二诊断)氨气分子空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3中N原子采取sp2杂化,CH4中C原子采取sp3杂化
B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有1个未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.NH3分子中有3个σ键,CH4分子中有4个σ键
C 解析:NH3分子中N原子有3个σ键电子对和1个孤电子对,CH4分子中C原子有4个σ键电子对,不含孤电子对,则N、C原子的价层电子对数均为4,均采取sp3杂化。NH3分子中有1个未成键的孤电子对,对成键电子的排斥作用较强,而CH4分子中只有σ键电子对,使二者呈现不同的空间结构。
6.(2022·江西上饶高二期末)下列分子中,中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中不含π键的是( )
A.CO2 B.BeCl2
C.BF3 D.HCN
B 解析:CO2分子中C原子采取sp杂化,为直线形分子,含有2个σ键和2个π键,A错误;BeCl2分子中Be原子采取sp杂化,为直线形分子,不含π键,B正确;BF3分子中B原子采取sp2杂化,为平面三角形结构,C错误;HCN分子中C原子采取sp杂化,为直线形分子,含有2个σ键和2个π键,D错误。
7.(2022·山东威海高二期末)下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式不正确的是( )
分子或离子
空间结构
杂化方式
A
苯