课堂小练(七) 杂化轨道理论简介(教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修2（人教版，单选）

课堂小练(七)　杂化轨道理论简介 　 一、选择题 1.如图是乙烯分子的模型,对乙烯分子中的化学键分析正确的是 (　　) A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C.C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键 D.C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、H之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键 解析　乙烯分子中存在4个C—H键和1个CC键,C原子上孤电子对数为0,σ键电子对数为3,则C原子采取sp2杂化,C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键,C、C之间有1个是sp2杂化轨道形成的σ键,还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。 答案　A 2.下列图形属于sp杂化轨道的是 (　　) 解析　sp杂化轨道的夹角是180°,C项属于未杂化的p轨道。 答案　D 3.在BrCHCHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是 (　　) A.sp⁃p B.sp2⁃s C.sp2⁃p D.sp3⁃p 解析　分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,溴原子的价层电子排布式为4s24p5,4p轨道上有一个单电子,与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。 答案　C 4.已知某XY2分子属于V形分子,下列说法正确的是 (　　) A.X原子一定是sp2杂化 B.X原子一定为sp3杂化 C.X原子上一定存在孤电子对 D.VSEPR模型一定是平面三角形 解析　若X原子无孤电子对,则它一定是直线形分子,若X有1个孤电子对或2个孤电子对,则XY2一定为V形分子,此种情况下X的原子轨道可能为sp2杂化,也可能是sp3杂化,A、B两项错误,C项正确;若X有2个孤电子对,则该分子的VSEPR模型为四面体形,D项错误。 答案　C 5.下列叙述正确的是 (　　) A.CH4中C—H间的键角为109°28',NH3中N—H间的键角为107°,H2O中O—H间的键角为105°,说明孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力 B.SO2的VSEPR模型: C.NF3和BF3的中心原子杂化方式不同,前者是sp2后者是sp3 D.C的空间结构是三角锥形 解析　键角变小,说明孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,A项正确;SO2中S原子的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3,中心原子为sp2杂化,SO2的VSEPR模型为平面三角形,即为,由于孤电子对数为1,分子的空间结构为V形,B项错误;NF3中N原子价层电子对数=3+×(5-3×1)=4,BF3分子中B原子价层电子对数=3+×(3-3×1)=3,中心原子杂化类型前者为sp3、后者为sp2,C项错误;C的价层电子对数为3,无孤电子对,因此其空间结构是平面三角形,D项错误。 答案　A 6.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 (　　) A.SO3与SO2 B.BF3与NH3 C.BeCl2与SCl2 D.H2O与SO2 解析　SO3中S原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,SO2中S原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,A项正确;BF3中B原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,NH3中N原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,B项错误;BeCl2中Be原子杂化轨道数为2,采取sp杂化,SCl2中S原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,C项错误;H2O中O原子杂化轨道数为4,采取sp3杂化,SO2中S原子杂化轨道数为3,采取sp2杂化,D项错误。 答案　A 7.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是 (　　) A.有一个σ键、一个π键 B.是直线形分子 C.中心原子Sn是sp2杂化 D.键角等于120° 解析　氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误;由于中心原子Sn形成了两个σ键、还有一个孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,B、D两项错误,C项正确。 答案　C 8.下列推断正确的是 (　　) A.BF3为三角锥形分子 B.N的电子式为HH+,离子呈平面正方形结构 C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s⁃p σ键 D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个 C—H σ键 解析　BF3为平面三角形,A项错误;N为正四面体形,B项错误;CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢的1s轨道重叠,形成4个sp3⁃s σ键,C项错误,D项正确。 答案　D 9.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列结果错误的是 (　　) 选项 分子或离子 价层电子对 互斥模型 分子或离子的 空间结构名称 A CO2 直线形 直线形 B HCHO 平面三角形 平面三角形 C C 四面体 三角锥形 D H3O+ 四面体 三角锥形 解析　CO2中心原子价层电子对数为2,价层电子对互斥模型为直线形,不存在孤电子对,CO2的空间结构为直线形,A项正确;HCHO分子中心原子杂化方式为sp2,价层电子对互斥模型为平面三角形,不存在孤电子对,HCHO的空间结构为平面三角形,B项正确;C分子中心原子杂化方式为sp2,价层电子对互斥模型为平面三角形,不存在孤电子对,C的空间结构为平面三角形,C项错误;H3O+分子中心原子杂化方式为sp3,价层电子对互斥模型为四面体形,存在一个孤电子对,H3O+的空间结构为三角锥形,D项正确。 答案　C 10.C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是 (　　) A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化 B.C与NH3、H3O+互为等电子体,中心原子均为sp3杂化,空间结构均为正四面体形 C.C中的碳原子采取sp2杂化,所有原子共平面 D.C与OH-形成的化合物中含有离子键 解析　C、—CH3、C中原子个数相等但价电子总数不等,不互为等电子体,A项错误;C与NH3、H3O+中原子个数相等、价电子总数相等,互为等电子体,C中碳原子价层电子对数是4且孤电子对数为1、NH3中氮原子价层电子对数是4且孤电子对数为1、H3O+中氧原子价层电子对数是4且孤电子对数为1,三者中心原子都为sp3杂化,空间结构都为三角锥形,B项错误;C中碳原子价层电子对数是3且不含孤电子对,所以碳原子采取sp2杂化,为平面三角形,所有原子共平面,C项正确;C与OH-形成的化合物为CH3OH,只含共价键不含离子键,D项错误。 答案　C 11.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示:,下列说法正确的是 (　　) A.碳、氮原子的杂化类型相同 B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化 C.1 mol A分子中所含σ键的数目为10NA D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 解析　A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子有一个孤电子对而碳原子没有,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A项错误、B项正确;A分子中有一个碳氧双键,故有12个共用电子对、11个σ键,C项错误;氮原子为sp3杂化,连接3个原子,相应的四个原子形成的是三角锥形结构,四个原子不可能共平面,D项错误。 答案　B 12.如图是我国科学家通过X射线衍射获得的青蒿素的分子结构,根据其结构下列说法正确的是 (　　) A.其分子式为C15H20O5 B.分子中存在过氧键(—O—O—) C.分子中所有碳原子的杂化方式都一样 D.分子中所有氧原子的杂化方式都一样 解析　由青蒿素的分子结构可知,其分子式为C15H22O5,分子中存在过氧键(—O—O—),A项错误、B项正确;青蒿素分子中存在碳氧双键和饱和碳原子,碳氧双键上的碳原子采取sp2杂化,饱和碳原子采取sp3杂化,C项错误;青蒿素分子中存在过氧键和碳氧双键,其氧原子的杂化方式不一样,D项错误。 答案　B 二、非选择题 13.(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子的空间结构为　　　　,其中氧原子的杂化方式为　　　　。  (2)X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。X的空间结构是　　　　;R2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是　　　　。  (3)S的空间结构为　　　　(用文字描述)。  (4)N的空间结构是　　　　(用文字描述)。  (5)在BF3分子中:F—B—F的键角是　　　　,B原子的杂化轨道类型为　　　　,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,B的空间结构为　　　　。  解析　(1)OF2分子中,O原子的价层电子对数为2+×(6-2)=4,故空间结构为V形,氧原子的杂化方式为sp3。(2)X、Y、Z、R依次为N、O、Mg、Cu元素。N中氮原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为×(5+1-2×2)=1,所以价层电子对数为2+1=3,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形。[Cu(H2O)4]2+中的氧原子提供孤电子对。(3)S中的S原子的孤电子对数为0,其空间结构为正四面体形。(4)N中的N原子的孤电子对数为0,其空间结构为平面三角形。(5)BF3分子中B原子的杂化方式为sp2,与NaF作用生成NaBF4,B中B原子的价层电子对数为4,无孤对电子,空间结构为正四面体形。 答案　(1)V形　sp3　(2)V形　氧原子　(3)正四面体形　(4)平面三角形　(5)120°　sp2　正四面体形 14.已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5,氮与氢也可以形成两种化合物——NH3和NH5。 ②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道,PCl5分子呈三角双锥形()。 (1)NH3、PCl3和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8个的是　　　　(填分子式),该分子的空间结构是　　　　。  (2)下列关于PCl5分子的说法正确的有　　　　(填选项字母)。  A.PCl5分子中磷原子没有孤电子对 B.PCl5分子中没有形成 π键 C.PCl5分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等 (3)N、P是同一族元素,P能形成PCl3、PCl5两种氯化物,而N只能形成一种氯化物NCl3,而不能形成NCl5,原因是 　。 (4)有同学认为,NH5与PCl5类似,N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价: 　　　　　　　　　　　　。  (5)经测定,NH5中存在离子键,N原子最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH5中H元素的化合价为　　　　价和　　　　价;该化合物中N原子的杂化方式为　　　　杂化。  答案　(1)PCl3　三角锥形　(2)AB　(3)N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d杂化,故无NCl5　(4)不正确,因为N原子没有2d轨道　(5)+1　-1　sp3 学科网（北京）股份有限公司 $$