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课时分层作业(13) 分子的空间结构模型——杂化轨道理论
1.下列关于杂化轨道的说法错误的是( )
A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键
D.杂化轨道可用于形成σ键
A [同一原子中参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大。如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道能量集中,形成牢固的化学键,故C项正确;杂化轨道可用于形成σ键,故D项正确。]
2.氯化硼(BCl3)熔点为-107 ℃,沸点为12.5 ℃,其分子中键与键之间的夹角为120°,有关叙述不正确的是( )
A.硼原子采用sp2杂化
B.BCl3中的B—Cl键键长<BF3中的B—F键键长
C.氯化硼分子呈正三角形
D.氯化硼分子只含极性键
B [氯化硼中的硼无孤电子对,为sp2杂化,A正确;键能越大,键长越短,BF3中有大π键,有双键的特征,故B—F键比B—Cl键键长短,B错误;氯化硼中的硼为sp2杂化,分子中键与键之间的夹角为120°,是平面正三角形结构,C正确;氯化硼分子只含B—Cl极性键,D正确。]
3.磷化氢俗称膦,常温下是一种无色、有大蒜气味的有毒气体,可由白磷与过量热的氢氧化钾的浓溶液反应得到:P4+3KOH+3H2OPH3↑+3KH2PO2。下列说法正确的是( )
A.PH3中各原子最外层都达到了8电子稳定结构
B.白磷与膦互为同素异形体
C.PH3中P为sp2杂化
D.白磷分子的空间结构呈正四面体形
D [ PH3中H原子最外层没有达到8电子稳定结构,A项错误;白磷是单质,膦是氢化物,不是单质,不互为同素异形体,B项错误;PH3中P原子的价电子对数是=4,为sp3杂化,C项错误;白磷分子的空间结构是正四面体形,D项正确。]
4.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型均不正确的是( )
A.CCl4中C原子sp3杂化,为正四面体形
B.BF3中B原子sp2杂化,为平面三角形
C.CS2中C原子sp杂化,为直线形
D.H2S分子中,S为sp杂化,为直线形
D [A项,杂化轨道数=价层电子对数,CCl4的价层电子对数为4,杂化类型为sp3,为正四面体,正确;B项,BF3中B的价层电子对数为3,杂化类型为sp2,几何构型为平面三角形,故说法正确;C项,CS2的价层电子对数为2,杂化类型为sp,几何构型为直线形,正确;D项,H2S中S的价层电子对数为4,杂化类型为sp3,含有孤电子对,几何构型是V形,错误。]
5.一种抗病毒药物的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.该分子不含非极性键
B.该分子中C—F键的极性大于C—N键的极性
C.该分子中所有C原子都为sp3杂化
D.该分子中σ键与π键数目之比为11∶4
B [该分子含C—C非极性键,A错误;由元素周期律可知,F的非金属性强于N的,故该分子中C—F键的极性大于C—N键的极性,B正确;由该有机物的结构简式可知,该分子中所有的碳原子周围都只形成了3个σ键,且无孤电子对,故该分子中所有C原子都为sp2杂化,C错误;已知单键都是σ键,双键为1个σ键,1个π键,由该有机物的结构简式可知,该分子中含有15个σ键,4个π键,故σ键与π键数目之比为15∶4,D错误。]
6.光气(COCl2)又称碳酰氯,下列关于光气的叙述中正确的是( )
A.COCl2中含有2个σ键和1个π键
B.COCl2中C原子杂化轨道类型为sp2
C.COCl2为含极性键和非极性键的极性分子
D.COCl2分子的空间结构为三角锥形
B [单键全是σ键,双键有一个σ键,一个π键,所以COCl2中含有3个σ键和1个π键,A错误;中心C原子孤电子对数==0,σ键电子对数=3,价电子对数=3+0=3,所以COCl2中C原子杂化轨道类型为sp2,B正确;C===O,C—Cl均是不同原子之间形成的,为极性键,C错误;COCl2中C原子以sp2杂化,且中心C原子孤电子对数==0,所以COCl2为平面三角形分子,D错误。]
7.s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( )
A.sp杂化 B.sp2杂化
C.sp3杂化 D.sp4杂化
D [np能级有三个轨道:npx、npy、npz,当s轨道和p轨道杂化时只有三种类型:①sp杂化,即一个ns轨道和一个np轨道的杂化;②sp2杂化,即一个ns轨道和两个np轨道的杂化;③sp3杂化,即一个ns轨道和三个np轨道的杂化。]
8.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式有错误的是( )
选项
分子或离子
空间结构
杂化方式
A
苯
平面正六边形
sp2
B
SO
正四面体形
sp3
C
CO
平面三角形