内容正文:
“四翼”检测评价(六) 分子空间结构的理论分析
基础性——强调基础扎实
1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等
C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D.杂化轨道不能形成π键
解析:选B 原子轨道形成杂化轨道前后,轨道数目不变,用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近,并满足最大重叠程度。
2.下列图形表示sp2杂化轨道的电子云轮廓图的是( )
解析:选D A项,杂化轨道的空间结构为直线形,夹角为180°,共有2个杂化轨道,为sp杂化,错误;B项,未形成杂化轨道,错误;C项,杂化轨道的空间结构为正四面体形,共有4个杂化轨道,为sp3杂化,错误;D项,杂化轨道的空间结构为平面三角形,夹角为120°,共有3个杂化轨道,为sp2杂化,正确。
3. 能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为( )
解析:选D 碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道上并且自旋方向相同。
4.下列微粒的中心原子的价电子对数正确的是( )
A.CH4 4 B.CO2 1
C.BF3 2 D.SO3 2
解析:选A 根据价电子对互斥理论可知,分子中的中心原子的价电子对数=与中心原子结合的原子数+中心原子孤电子对数。CH4中中心原子的价电子对数=4+×(4-4×1)=4;CO2中中心原子的价电子对数=2+×(4-2×2)=2;BF3中中心原子的价电子对数=3+×(3-3×1)=3;SO3中中心原子的价电子对数=3+×(6-3×2)=3。
5.丙酮是重要的有机合成原料,其结构简式为,中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是( )
A.sp2、sp2 B.sp3、sp3 C.sp2、sp3 D.sp、sp3
解析:选C 两边的碳原子分别形成4个σ键,采用sp3杂化,中间的碳原子形成3个σ键,1个π键,采用sp2杂化。
6.下列关于价电子对互斥理论(VSEPR理论)的叙述中不正确的是( )
A.VSEPR理论可用来预测分子的空间结构
B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C.中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥
D.分子中键角越大,价电子对相互排斥力越大,分子越稳定
解析:选D VSEPR理论可用来预测分子的空间结构,A正确;空间结构与价电子对相互排斥有关,所以分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构,B正确;中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥,且孤电子对间的排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力,C正确;分子的稳定性与键角没有关系,D错误。
7.关于原子轨道的说法正确的是( )
A.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道
B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道杂化而形成的
C.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间结构都是正四面体
D.凡AB2型的共价化合物,其中心原子A均采用sp杂化轨道成键
解析:选A sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道杂化形成的一组能量相同、数量与原理相同的新轨道,A正确;CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的2s轨道和2p轨道杂化而形成的,B错误;由于孤电子对也会占据杂化轨道,所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子的空间结构不一定是正四面体形,如水分子为角形,氨气分子为三角锥形,C错误;AB2型的共价化合物,中心原子A也可以是sp2杂化、sp3杂化,如H2O中O为sp3杂化,SO2中S为sp2杂化,D错误。
综合性——强调融会贯通
8.某化合物的结构(键线式)及球棍模型如图所示:
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物中发生sp3杂化的碳原子有8个
B.该有机物中不含sp2杂化的碳原子
C.键线式中的Et代表的基团为—CH3
D.构成环的所有碳原子不可能在同一平面上
解析:选D 饱和碳原子均采用sp3杂化,该有机物分子中饱和碳原子有7个,故采用sp3杂化的碳原子有7个,A错误;分子中含有羰基,连有羰基的碳原子属于sp2杂化,B错误;由该有机物的球棍模型可知,键线式中的Et代表的基团为—CH2CH3,C错误;环状结构中的C原子绝大部分为四面体形,则不可能都在同一平面上,D正确。
9.[双选]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+,该离子呈正四面体形
C.CH4分子中的4个C—H键都是由氢原子的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