训练(七) 杂化轨道理论简介-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（七） 杂化轨道理论简介 基础练了现固应用 C.CH,分子中的4个C一H键都是氢原子的 1s轨道与碳原子的2p轨道形成的spσ键 l.在BrCH一CHBr分子中，C和Br成键采用 D.CH分子中的碳原子以4个sp3杂化轨 的轨道是 道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形 A.sp-p B.sp°-s 成4个C-Hσ键 C.sp'-p D.sp"-p 2.有机物CH+CH一CH一C=CH中标有 能力练八 索养提升 “,”的碳原子的杂化方式依次为 ( )7.下列分子的空间结构可用$p杂化轨道来 解释的是 A.sp、sp、sp B.sp3、sp'、sp C.sp、sp,sp D.sp,sp、sp ①BF3②CH2=CH2 ③ 3.(河北开滦一中高二月考)下列分子中，中心 ④CH=CH ⑤NH. ⑥CH 原子杂化类型相同，分子空间结构也相同的 A.①②③ B.①⑤⑥ 是 C.②③④ D.③⑤⑥ A.BeCl2、CO B.HO、NH 8.(四川江油中学高二月考)多位化学家用简 C.NH、HCHO D.H2O、SO 单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米 4.(江苏苏州高三期中)下列说法正确的是 小人”分子。有关该分子的结构说法不正确 的是 ( A.SO2的水溶液不能导电 B.SO2中的键角比SO3中的键角大 C.SO的空间结构为平面三角形 D.SO)中S原子轨道杂化类型为sp H 5.甲醛分子的结构式为 ),下列描述 H 正确的是 A.该分子中的C原子采取的杂化方式有 A.甲醛分子中有4个。键 sp、sp、sp B.甲醛分子中的碳原子为sp杂化 B.该分子中的O原子采取sp杂化 C.甲醛分子中的氧原子为sp杂化 C.该分子“头”部的所有原子不可能在同一 D.甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂 平面内 直于三角形平面 D.该分子“手”“脚”部位的碳原子不参与 6.下列推断正确的是 杂化 A.BF,为三角锥形分子 9.(重庆八中高二月考)下列描述中错误的是 () H A.BF,和BF,的中心原子杂化方式不同 B.NH的电子式为 H N H ,离子 B.CO和CIO具有相同的空间结构 H C.BBr和SF。的中心原子均未达到8电子 呈平面正方形结构 稳定状态 13 》高中化学·选择性必修2（人教版 分子相互结合，在肾脏内易形成结石。三 D.三氧化硫的三聚分子 o中S原 聚氰酸分子中碳原子采取 杂化， 子的杂化轨道类型为sp3杂化 该分子的结构简式中，形成双键的两个原 10.碳、氨元素及其化合物与生产、生活密切相 子之间的共价键是 (填字母)。 关，回答下列问题。 A.两个o键 (1)某有机物的结构简式为 B.两个π键 CH-CHCH.OH 该有机物分子中采取sp C.一个g键、一个π键 NH 12.(深圳高二检测)氯吡苯脲是一种常用的膨 杂化的原子对应元素的电负性由大到小的 大剂，其结构简式为 顺序为 (2)乙二胺(H,NCH CH,NH)分子中氮 ,它是经国家批 原子杂化类型为 (3)NH,CI中阳离子的中心原子的价层电 子对数为 该物质中不含有 H H (填序号)。 准使用的植物生长调节剂。 A.离子键 B.极性共价键 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电 C.非极性共价键 D.g键 子数为 0 E.π键 (2)氧吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类 (4)NCL的空间结构为 ,其中心 型有 ,羰基碳原子的杂化轨 原子的杂化轨道类型为 道类型为 11.三聚氰胺由于含氮量高，常被不法商人用 (3)已知，可用异氰酸苯酯与2氯-4-氨基 作食品添加剂，以提升检测中的蛋白质含 吡啶反应生成氯吡苯脲： 量指标。但人体长期摄人三聚氰胺，会对 生殖、泌尿系统造成损害。三聚氰胺是氰 N-C0+ 胺(HN一C=N)的三聚体，已知三聚氰胺 的结构简式如图所示。请回答下列问题： NH: ,反应过程中， (1)写出基态碳原子的电子排布式 每生成1mol氯吡苯脲，断裂 (2)氰胺中一C=N中的氨原子、三聚氰胺 molo键，断裂 molπ键 环状结构中的氮原子和氨基中的氮原子， (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为 这三种氮原子的杂化轨道类型分别是 复杂，其中有HO、NH、CO2等。 ①请用共价键的相关知识解释H,O分子 (3)一个三聚氰胺分子中有 个 比NH分子稳定的原因： g键。 OH ②HO、NH、CO2分子的空间构型分别是 (4)三聚氰胺与三聚氰酸( ,中心原子的杂 化类型分别是 HO 14氯原子半径不同，故CH,C的主体构型不是正四面体； CH、CH。(3)由第二周期非金属元素构成的中性 P,是正四面体结构，但键角为60°：S0中S原子价层 分子中，呈三角锥形的是NF,呈平面三角形的是 电子对数为4，没有弧电子对，SO为正四面体形，键 BF,呈四面体形的是CF,。(4)SO,C1,和SO,F,中的 角为109°28： 硫原子是中心原子，此时m十n=4且没有孤电子对， 6.A弧电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对 由于原子种类不同，是四面体形。根据C】得电子能力 与成健电子对间的斥力，A正喷：SO的立体结构是正 比F弱，C1一S形成的共用电子对的斥力强，键角大。 四面体形，B错误：B原子不满是8e稳定结构，C错误： (5)O,分子的空间构型为V形。 CH的立体结构是平面三角形，D错误。 答案(1)三角锥形平面三角形(2)CHCH 7.D红外光语可以测定分子中化学键及官能团，A正 (3)BFNF,CF,(4)四面体形>（⑤）V形 确：空间结构与价电子对相互排斥有关，所以分子中价 训练（七）杂化轨道理论简介 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互 1.CBCH-CHBr分子中C原子采用sp杂化，每个C 相排斥，且孤电子对间的排斥力>孤电子对和成健电子 原子形成3个sp杂化轨道分别与Br原子的P轨道、 对间的排斥力，C正确：分子的稳定性与键角没有关系， H原子的s轨道、另一个C原子的sp轨道形成3个 D错误 g键 8.CN和O两种原子属于不同的非金属元素，它们之间 2.B甲基上的C原子采取sp杂化：碳碳双健上的C原 形成的共价健应该是极性键，A错误；因为该分子中 子采取sp杂化；碳碳三健的C原子采取sp杂化。 N一N一N键角都是108.1°，所以该分子不可能是平面 3.A氯化敏分子中铵原子的价层电子对数为2、孤电子 形结构，而是三角雏形，B、D都是错误的：由该分子的化 对数为0，皱原子的杂化方式为$印杂化，分子的空间结 学式N,O可知，氦元素的化合价是十3价，处于中间价 构为直线形，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为 态，化合价既可以升高又可以降低，所以该物质既有氧 2、弧电子对数为0，碳原子的杂化方式为即杂化，分子 化性又有还原性，因此C正确。 的空间结构为直线形，则两者的杂化类型相同，空间结 9.ACH,COOCH,CH,的分子式为C,HO2,分子中存 构也相同，故A正确：水分子中氧原子的价层电子对数 在不对称一CH,、C一O一C和C一O,A项特合题意； 为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V形，氨分子 CHCH,CH,COOH、HCOOCH,CH,CH1的分子式都 中氯原子的价层电子对数为4、孤电子对数为1，分子的 为CHO,分子中都只含有1个一CH,且 空间结构为三角维形，两者的空间结构不同，故B错误： CH,CH,CH,COOH分子中不存在C一O一C,B、C项不 甲盛分子中碳原子的杂化方式为$即杂化，结合B项分 符合题意：(CH)2CHCH,COOH的分子式为CHO, 析知，NH,,HCHO中心原子的杂化方式不同，故C错 D项不符合题意。 误：二氧化硫分子中硫原子的杂化方式为sp杂化，结 10.解析NH,、HCN和BF,的o健电子对数(n)、中心原 合B项分析知，HO、SO2中心原子的杂化方式不同，故 子上的孤电子对数(m)、中心原子上的价层电子对数 D错误。 (n十m)分别为3、2、3,1、0、0,4、2、3，VSEPR模型分别 4.DSO的水溶液为亚硫酸溶液，溶液中含有亚硫酸电 为四面体形、直线形、平面正三角形，NH,有1个孤电 离出的H、HSO等，能够导电，A不正确：SO,中S原 子对，分子的空间结构为三角锥形，HCN和BF,分子 子的价层电子对数为3，S原子采取p杂化，含1个孤 的空间结构与其VSEPR模型相同。 电子对，分子呈V形，SO,中S原子的价层电子对数为 答案(1)NH,HCN BF 3,采取Sp杂化，不含孤电子对，分子呈平面三角形， (2)三角锥形直线形平面正三角形 SO,中成键电子对与成健电子对间的排斥作用小于 11.解析(1)BB,分子B的价层电子对数为3，没有孤电 SO2中孤电子对与成键电予对间的排斥作用，所以SO 子对，所以构型为平面正三角形，Br一B一Br的键角是 中的键角比SO,中的键角小，B不正确：SO中S原子 120°。(2)羰基硫(COS)与CO2的结构相似，故拨基硫 的价层电子对数为4，孤电子对数为1，采用即杂化，则 (COS)的钻构式为O一C一S:光气分子的结构式为 其空间结构为三角锥形，C不正确：SO中S原子的价 0 层电子对数为4十号×(6十2-2X4)=4,所以S原子 CCC1,碳原子有3个。键，没有孤电子对，故 轨道杂化类型为s即'，D正确。 COCL为平面三角形。(3)NO:分子中N的价层电子 5.D从结构式看，甲醛分子为平面三角形，所以中心原 对数为3，有1对弧电子对，所以立体构型是V形。 子碳应为p杂化，形成三个杂化机道，分别与氧原子 (4)KNO,中NO,的空间构型为平面三角形，CO与 和两个氢原子形成。键，还有一个来参与杂化的p轨道 NO结构相同。(5)SnBr1分子中，Sn原子的价层电 与氧原子形成开键，该π键垂直于杂化轨道的平面，氧 子对数是4一？X1+2=3,G健电子对数为2，含有一对 原子不是中心原子，不发生轨道杂化， 2 6.DBF,为平面三角形，NH为正四面体形，CH分子 孤电子对，SnBr,空间构型为V形，键角小于120°。 中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp°杂化轨道， 答案(1)120°(2)0-C-S平面三角形 然后与氢原子的1s轨道重叠，形成4个sspσ键。 (3)V形(4)平面三角形CO,(5)< 12.解析(1)C1O是AB型离子，价层电子对数是4，孤 7.A①BF,分子中价电子对数=3+3-3X1=3,B原子 2 电子对数是1，为三角维形。ABr,是AB,型分子，价 采用sp杂化，BF,为平面三角形分子：②CH:一CH, 层电子对数是3，弧电子对数为0，是平面三角形。(2) 其中碳原子以sp杂化，未杂化的2p轨道形成π键： AB型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面 三角形，有一对孤电子对的呈三角维形，所以分别是 ③]中碳原子以sp泰化，未杂化的2印轨道形成大 22 π健：④CH=CH为直线形分子，其中碳原子为sp杂 1,采取sp杂化：羰基碳原子形成2个单健和1个双 化：⑤NH,是三角锥形分子，中心原子氯原子为sp泰 键，采取sp杂化。(3)由于可键比π键稳定，根据化学 化：⑤CH,是正四面体形分子，中心碳原子为sp杂化 方程式可知，断裂的化学键为异靠酸苯酯分子中的N 8.D题给分子中三健C原子果取即杂化，苯环上的C 一C键中的π键和2氯-4-氯基吡定分子中的N一H 原子采取sp杂化，其他碳原子采取sp杂化，A正确： 键。(4)①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于 该分子中的0原子有2个0键电子对，有2个弧电子 N,H一O键的健能大于H一N键的键能，所以H,O分 对，故其采取$p杂化，B正确，该分子“头”部的C原子 子比NH,分子稳定：②HO分子中O原子的价层电 均为s即杂化，C原子与周围的H原子等构成四面体， 子对数是4，弧电子对数为2，所以其空间构型为V形 所有原子不可能在同一平面上，C正确；该分子“手” O原子采取sp杂化：NH,分子中N原子的价层电子 “脚”部位的碳原子都是饱和碳原子，均采取sp杂化，D 对数是4，孤电子对数为1，所以其空间构型为三角锥 错误。 形，N原子采取sp杂化：CO,分子中C原子的价层电 9.BBF和BF,的中心原子杂化方式不同，前者形成 子对数是2，不含孤电子对，所以其空间构型为直线 3个健，没有孤电子对，是p杂化，后者形成4个。键， 形，C原子采取sp杂化。 没有孤电子对，是sp杂化，故A正确：CO和ClO 答案(1)1(2)sp,spsp(3)11(4)①H—0键 具有不同的空间结构，前者中心原子C形成3个。健， 的键能大于H一N键的键能②V形、三角锥形、直线 漫有弧电子对，是平而三角形结构，后者中心原子C1形 形sp、$p、p 成3个0键，有1个弧电子对，是三角维形结构，故B错 训练（八）分子结构与物质的性质 误，BBr1和SF。的中心原子均未达到8电子稳定状态， 前者形成3个。健，没有孤电子对，是6电予结构，后者 1.B通常能形成氢键的分子中含有N一H键，H一O键 形成6个。键，没有弧电子对，是12电子结构，故C正 或H一F键。NH,CH,CHOH有氢能但只存在于分 子间。B项有机物中的O一H熊与另一分子中一CHO 确：三氧化硫的三聚分子 中S原子均形 中的O原子可在分子间形成氢键，同一分子的O一H y 健与邻位一CHO中的O原子可在分子内形成氢健。 成4个。健，没有孤电子对，杂化轨道类型为s即杂化， 2.D手性异构体只是在物理性质上有很大不同，其化学 故D正确。 键和分子极性都是相同的。 10.解析(1)苯环上的碳原子为sp杂化，其他碳原子均 3.A碘的升华，只是状态发生了变化，破杯的是范德华 形成4个共价单键，为s即杂化：氨原子形成3个共价 力，没有破坏化学健；KC1溶于水，会破坏离子健；乙醇 单健，孤电子对数为1，故为s即杂化：羟基中氧原子形 由液态变为气态，破坏的是范德华力和氨健：NH,C受 成2个共价单键，孤电子对数为2，故为$p杂化。一 热分解，破坏的是化学键（包括共价键和离子健）。 般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增 4.D同周期主族元素从左到右第一电离能总体呈增大 大，则C,N,O的电负性依次增大。 趋势，但第VA族元素的第一电斋能比同周期相邻主族 (2)乙二胶分子中每个氯原子形成3个单健，孤电子对 元素的大，故第一电离能：N>O,A项错误： 数为1，价层电子对数为3十1=4，故为sp杂化。 0 (3)NH中中心原子N的价层电子对数为4十 中与一NH:相连的碳原子为手性碳 5-1二4X1=4:NH与CT形成离子健，NH中氮 H.C OH 2 NH2 原子与氢原子形成极性共价键，共价单城是。键，不存 原子（标*所示），B项错误：该分子中碳氧双健中的碳 在非极性共价健和π键。， 原子采取sD杂化，其他碳原子均为饱和碳原子，均采 (4)NCl,分子中中心原子N的价层电子对数为3十 取sp杂化，C项错误；一般情况下，两种成键元素间的 5一3X1=4,弦电子对数为1，故为5即杂化，分子的室 电负性差值越大，它们形成的共价健的极性越强，则键 2 的极性强弱：N一H<O一H<F一H,D项正确。 间结构为三角锥形。 5,B酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。骏基 答案(1)O>N>C(2)sp杂化(3)4CE 所连基团的极性越强，羧基中羟基的极性越大，越容易 (4)三角锥形sp杂化 电离出H,酸性越强，酸性：CH,CI-COOH< 11.解析(1)基态碳原子的电子排布式为1s2s22p2。 CHCl2一COOH,A错误；CCL-COOH<CFC2 (2)一C=N中的氯原子、三聚氰胺分子中环上的氯原 COOH,B正确：烃基是推电子基团，垤基越长推电子效 子、一NH2中的氨原子分别形成1、2、3个0键且均有 应越大，使羧基中的羟基的极性越小，酸性越弱， 一对孤电子对，所以分别米取$p、sp、sp杂化。(3)除 CHCF,COOH<CHF.一COOH,C错误；C,H 每个双键中有一个π键外，其余均为G键，共15个。 COOH<CH,一COOH,D错误. (4)由于该分子中碳原子形成双键，则应采取5p杂 6.B在相同条件下，氧气与水分子之间的作用力比N 化。形成双键的两个原子之间有一个。健、一个r键。 与水分子之间的作用力大，因此N,在水中的溶解度小 答案(1)1s2s2p2(2)p8psp3(3)15 于O2,与分子间作用力有关，故A不符合题意，HF (4)sp C HCI、HBr、HI的热稳定性与分子中的氢卤健的强弱有 12.解析(1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电 关，而与分子间作用力无关，故B符合题意：F、C1、 子排布式是1s22s22p3s23p°，所以未成对电子数为1。 B:、I结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大 (2)根据氯吡某藤的结构简式可知：有2个氨原子均形 而增大，因此F、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高与分子 成3个单健，孤电子对数为1，采取sp杂化，刺余的 间作用力有关，故C不符合题意：烷烃分子之间作用力 1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为 随相对分子质量的增大而增大，因此乙烷、丙烷、丁烷的 23