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课时梯级训练(9) 杂化轨道理论简介
1.(2023·长春外国语学校高二质检)下列说法正确的是( )
A.NH3分子为三角锥形,氮原子采取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分子中氮原子有3个σ键电子对和1个孤电子对,则氮原子采取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分子中硫原子有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.(2023·怀化高二质检)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是( )
A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
A 解析:SOCl2中心原子(S)的价层电子对数为3+×(6-1×2-2×1)=4,则硫原子采取sp3杂化,SOCl2分子的空间结构为三角锥形。
3.(2023·苏州高二质检)从粒子结构的角度分析,下列说法错误的是( )
A.I的空间结构为V形,中心原子的杂化方式为sp3
B.ZnCO3中阴离子空间结构为平面三角形,碳原子的杂化方式为sp2
C.根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,H2S的中心原子价层电子对数与其他分子不同
D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式,两种形式中硫原子的杂化轨道类型相同
D 解析:将I中一个碘原子看成中心原子,则中心原子的价层电子对数为2+=4,含2个孤电子对,中心原子的杂化方式为sp3,则I的空间结构为V形,A正确;CO中碳原子的价层电子对数为3+=3,则碳原子的杂化方式为sp2,CO的空间结构为平面三角形,B正确;根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别为2+=4,2+=3,3+=3,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S,C正确;单分子SO3中的硫原子价层电子对数为3+=3,其杂化方式为sp2,属于平面形结构,据三聚分子的结构式可知,硫原子形成4个σ键,硫原子采取sp3杂化,D错误。
4.(2023·西安高二质检)BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在,三者结构式依次如图所示,其单体、二聚体和多聚体中铍原子的杂化轨道类型依次为( )
A.sp3、sp2、sp B.sp2、 sp、sp3
C.sp2、sp3 、sp D.sp、sp2、sp3
D 解析:Cl—Be—Cl中铍原子形成2个Be—Cl,没有孤电子对,则杂化轨道数目为2,铍原子的杂化轨道类型为sp杂化;中铍原子形成3个Be—Cl,没有孤电子对,则杂化轨道数目为3,铍原子杂化轨道类型为sp2杂化;中铍原子形成4个Be—Cl,没有孤电子对,则杂化轨道数目为4,铍原子的杂化轨道类型为sp3杂化。
5.(2023·汉中高二质检)下列分子或离子中的中心原子杂化轨道的类型和分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中碳原子的价层电子对数为2,碳原子采取sp杂化;SO2中硫原子的价层电子对数为3,硫原子采取sp2杂化,则CO2是直线形,SO2是V形,A错误;NH3中氮原子有3个σ键电子对和1个孤电子对,氮原子采取sp3杂化,BF3中硼原子有3个σ键电子对,不含孤电子对,硼原子采取sp2杂化,则NH3是三角锥形,BF3是平面三角形,B错误;CH4中的碳原子和NH中的氮原子均采取sp3杂化,空间结构都是正四面体形,C正确;HC≡CH中碳原子采取sp杂化,分子的空间结构为直线形,C2H4中碳原子采取sp2杂化,分子的空间结构为平面形,D错误。
6.(2023·唐山高二质检)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( )
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
sp2
D
SO2
直线形
sp
D 解析:SO2分子中硫原子的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3,含有2个σ键电子对和1个孤电子对,则VSEPR模型为平面三角形,略去孤电子对可知,SO2的空间结构为V形,中心硫原子采取sp2杂化。
7.(2023·广州高二质检)用分子结构知识推测下列说法正确的是( )
A.S