内容正文:
分子的空间结构
第二讲
(基础落实课)
|内|容|与|目|标|
1.掌握利用价层电子对理论预测分子或离子的空间结构。
2.会根据杂化轨道理论解释分子或离子的空间结构。
3.会比较键角大小和中心原子的杂化类型。
一、
二、
逐点清(一) 价层电子对
互斥模型
三、
目 录
逐点清(二) 杂化轨道理论
课时跟踪检测
逐点清(一) 价层电子对互斥模型
[再认再现•旧知新学]
1.理论要点
(1)价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。
(2)VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
2.中心原子价层电子对数的计算
用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
其中:a为中心原子的价电子数(对于主族元素等于原子的最外层电子数,阳离子要减去电荷数,阴离子要加上电荷数);x为与中心原子结合的原子数;b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢原子为1,其他原子=8-该原子的价电子数,如卤族元素为1,氧族元素为2等)。如SO2中σ键电子对数为 ,孤电子对数为
(写出计算式,下同),S中σ键电子对数为 ,孤电子对数为 。
2
(6-2×2)=1
4
(6+2-4×2)=0
微点精研
计算价层电子对
的常用方法
3.价层电子对数与VSEPR模型的关系
价层电子对数 VSEPR模型名称
2 形
3 形
4 形
5 三角双锥形
6 正八面体形
直线
平面三角
四面体
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)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( )
(2)PH3分子的空间结构为三角锥形,H—P—H键角小于109°28'( )
(3)某分子的中心原子价层电子对数为3,则分子的空间结构一定为平面三角形( )
(4)分子的空间结构与其VSEPR模型的结构相同,则该分子中心原子不含孤电子对( )
微点澄清训练
√
√
×
√
2.写出下列分子或离子的中心原子的价层电子对数和空间结构。
(1)COCl2: 、 。
(2)CH2Cl2: 、 。
(3)PCl5: 、 。
(4)S: 、 。
(5)N: 、 。
3
平面三角形
4
四面体形
5
三角双锥形
4
三角锥形
3
平面三角形
[边练边学•实践提能]
√
1.少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是 ( )
A.Na2O2的电子式为Na+[︰︰]2-Na+
B.H2O的空间构型为直线形
C.H2O2中O元素的化合价为-1
D.NaOH仅含离子键
解析:过氧化钠是离子化合物,电子式是Na+,A错误;H2O中氧原子的成键电子对是2,孤电子对是2,则价层电子对为4,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为V形,B错误;H2O2中H显+1价,根据正负化合价为0,可计算出O的化合价为-1,C正确;NaOH中O和H之间是共价键,D错误。
√
2.(2023·湖北卷)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 ( )
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.S和C的空间构型均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
解析:CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4,故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形,A正确;S的中心原子S的价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,故S的空间构型为三角锥形,B错误;CF4的结构与甲烷相似,正、负电荷中心重合,为非极性分子,SF4中S的价层电子对数为4+=5,含有1个孤电子对,SF4的结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子,C错误;XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同,F、O的电负性不同,故成键电子对间的排斥力不同,键角不相等,D错误。
√
3.磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.键能:P—O>P==O
B.元素的电负性:P>O>H
C.P的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:H3P3O9
解析:双键键能大于单键键能,故键能P—O<P==O,A错误;根据元素电负性的规律,同一周期从左到右,依次增强,同主族从上到下,电负性依次减弱,电负性顺序为O>P,B错误;的价层电子对数为4+=4,无孤电子对,故空间构型为正四面体形,C错误;六元环状三磷酸的结构式为 ,故分子式为H3P3O9,D正确。
逐点清(二) 杂化轨道理论
[再认再现•旧知新学]
1.理论要点
(1)当原子成键时,原子中能量相近的价电子轨道发生混杂,混杂时保持轨道总数
,得到与原轨道数目相同、方向不同的一组新的杂化轨道。
(2)杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构也不同。
不变
2.三种类型
直线
平面三角
正四面体
3.中心原子杂化类型和分子的空间结构的相互判断
分子组成 孤电子对数 杂化方式 空间结构 示例
AB2 0 sp 直线形 BeCl2
1 sp2 V形 SO2
2 sp3 形 H2O
AB3 0 sp2 形 BF3
1 sp3 形 NH3
AB4 0 sp3 形 CH4
平面三角
三角锥
正四面体
V
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)杂化轨道只用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对( )
(2)只要分子的空间结构为V形,中心原子均采取sp2杂化( )
(3)NH3→N过程中,N原子的杂化方式由sp2变为sp3( )
(4)CH3CH==CH2(丙烯)分子中碳原子采取sp2、sp3两种杂化方式( )
微点澄清训练
√
×
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2.BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下,请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型:
(1)Cl—Be—Cl: 。
(2) : 。
(3) : 。
sp杂化
sp2杂化
sp3杂化
[边练边学•实践提能]
√
一、杂化类型的判定
1.下列粒子的中心原子为sp2杂化的是( )
A.NCl3 B.BF3 C.H3O+ D.H2O
解析:BF3中心原子的孤电子对数为0,采用sp2杂化。
2.(2025·江苏南通等六市调研)硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。常见的含硫矿物有硫黄矿、黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)等。下列说法正确的是 ( )
A.富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价是因为硫的电负性小于氧
B.斜方硫、单斜硫是硫的两种同位素
C.SO3和H2O中心原子的杂化轨道类型相同
D.CaSO4·2H2O中既有离子键又有非极性共价键
解析:富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价是因为硫的电负性小于氧,A正确;斜方硫、单斜硫是硫的两种同素异形体,不是同位素,B错误;SO3中心原子的孤电子对数为0,成键电子对数为3,是sp2杂化,H2O中心原子的孤电子对数为=2,成键电子对数为2,是sp3杂化,C错误;CaSO4·2H2O的硫酸根和水中含有极性共价键,钙离子和硫酸根之间为离子键,CaSO4·2H2O中既有离子键又有极性共价键,D错误。
√
二、键角大小的比较
3.比较下列分子或离子中的键角大小。
(1)比较键角大小(填“>”“<”或“=”)。
①BF3 NCl3,H2O CS2。
②H2O NH3 CH4,SO3 S。
③H2O H2S,BF3 BCl3。
④NF3 NCl3,PCl3 PBr3。
(2)在 分子中,键角∠HCO (填“>”“<”或“=”)∠HCH。
理由是 。
>
<
<
<
>
>
=
<
<
>
含π键,π键电子斥力较大,键角较大
4.下列说法正确的是 ( )
A.Cl中O—Cl—O夹角大于Cl中O—Cl—O夹角
B.ClO2是由极性键构成的非极性分子
C.碘原子(53I)基态核外电子排布式为5s25p5
D.前四周期的ⅦA族元素单质的晶体类型相同
解析:Cl、Cl的中心原子Cl均采取sp3杂化,但Cl中Cl原子有1个孤电子对,孤电子对数越多,键角越小,所以Cl中O—Cl—O夹角小于Cl中O—Cl—O夹角,A错误;ClO2的中心原子Cl的孤电子对数==1.5,含有孤电子对,正、负电荷中心不重合,为极性分子,B错误;基态碘原子核外电子排布式为[Kr]4d105s25p5,
5s25p5为基态碘原子的价电子排布式,C错误;前四周期的ⅦA族元素单质(F2、Cl2、Br2)的晶体类型相同,均为分子晶体,D正确。
√
|思维建模|键角比较的三种思维模板
(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。
(2)杂化类型相同
①孤电子对数越多,键角越小,如H2O<NH3。
②孤电子对数相同,中心原子电负性越大,键角越大,如H2O>H2S。
③孤电子对数相同,中心原子相同,配位原子电负性越大,键角越小,如NF3<NCl3。
(3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大。
随堂训练——融会贯通本课主干知识
阅读下列材料,完成1~3题。
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2(结构式:F—N==N—F)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和H)制取F2。
1.下列有关说法正确的是( )
A.XeF2的空间结构为V形 B.ClF与ClF3互为同素异形体
C.键角:NF3>NH3 D.N2F2存在顺反异构现象
解析:XeF2中心原子Xe的价层电子对数=2+=5,含有3个孤电子对,XeF2为非极性分子,故空间结构为直线形,A错误;ClF与ClF3是两种不同的化合物,不是单质,不互为同素异形体,B错误;NF3和NH3分子中N原子的价层电子对数都为4,且均含有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,NF3分子中共用电子对之间的排斥作用小于NH3分子中共用电子对之间的排斥作用,故键角:NF3<NH3,C错误;由N2F2的结构可知,N2F2中含有大π键,故存在顺反异构现象,D正确。
√
2.下列化学反应表示不正确的是 ( )
A.F2与水反应:2F2+2H2O===4HF+O2
B.ClF与NaOH溶液反应:ClF+2OH-===Cl-+FO-+H2O
C.萤石与浓硫酸共热制取HF:CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑
D.制F2时H在阴极放电:2H+2e-===H2↑+4F-
解析:F2与水反应生成HF和O2,其化学方程式为2F2+2H2O===4HF+O2,A正确;
ClF中F为-1价,则ClF与NaOH溶液的反应为ClF+2OH-===ClO-+F-+H2O,B错误;萤石与浓硫酸共热反应生成HF和硫酸钙,其化学方程式为CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑,C正确;工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和H)制取F2,阴极得到电子,发生还原反应,因此制F2时H在阴极放电:2H+2e-===H2↑+4F-,D正确。
√
3.下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥Cl2
B.ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C.冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D.HF分子之间形成氢键,HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
解析:浓硫酸可用于干燥Cl2,是因为其具有吸水性,A错误;ClF3具有强氧化性,可氧化燃料,可用作火箭助燃剂,B正确;冰晶石可用作电解铝工业的助熔剂是因为其可以降低氧化铝的熔点,与其微溶于水的性质无关,C错误;HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高,是因为H—F键键能大于H—Cl键键能,与HF分子之间形成氢键的性质无关,D错误。
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课时跟踪检测
(说明:标 的为难度题,建议教师重点讲评)
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一、选择题
1.下列分子的VSEPR模型与分子的空间结构相同的是( )
A.H2S B.BF3 C.NCl3 D.SO2
解析:A项中VSEPR模型为正四面体,空间结构为V形;B项VSEPR模型与空间结构相同,为平面三角形;C项VSEPR模型为正四面体,空间结构为三角锥形;D项VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形。
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2.(2025·江苏海门中学第一次调研)一种单质硫(S8)的结构为 ,可以溶于四氯乙烯,通过再结晶可获得斜方硫,斜方硫可转化为单斜硫。下列说法正确的是( )
A.S8为共价晶体
B.斜方硫、单斜硫互为同位素
C.SO2、S8中硫原子轨道杂化类型均为sp2
D.S8溶于四氯乙烯是因为两者均为非极性分子,相似相溶
解析:S8为分子晶体,A错误。同位素是质子数相同,中子数不同的同种元素的不同原子,斜方硫、单斜硫是单质,互为同素异形体,B错误。SO2中硫原子形成2个σ键,含有1个孤电子对,价层电子对数为3,轨道杂化类型为sp2;S8中每个硫原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,价层电子对数为4,轨道杂化类型为sp3,C错误。S8、四氯乙烯均为非极性分子,根据相似相溶原理,D正确。
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3.下列分子或离子中,中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子或离子的空间结构为V形的是 ( )
A.N B.PH3 C.H3O+ D.OF2
解析:N的价层电子对的空间结构呈平面三角形,A错误;PH3的空间结构呈三角锥形,B错误;H3O+的空间结构呈三角锥形,C错误;OF2中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子的空间结构为V形,D正确。
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4.下列关于BeF2和SF2的说法错误的是 ( )
A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,成键电子对数也等于2
B.BeF2分子的孤电子对数为0
C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间结构为四面体形,成键电子对数等于2,没有孤电子对
D.在气相中,BeF2是直线形而SF2是V形
解析:SF2分子中,中心原子S的孤电子对数为=2,成键电子对数为2,故价层电子对数为4,分子的空间结构为V形。
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5.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是 ( )
A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
B.杂化轨道全部参与形成化学键
C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
D.四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道理论解释
解析:杂化前后的轨道数不变,杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,导致轨道的形状发生了改变,故A正确;杂化轨道可以部分参与形成化学键,例如NH3中N发生了sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个参与形成了化学键,故B错误;sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°,故C正确;四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp3杂化轨道理论解释,如甲烷、氨气分子,故D正确。
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6.下列关于N、NH3、N三种粒子的说法不正确的是( )
A.三种粒子所含有的电子数相等
B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同
C.三种粒子的空间结构相同
D.键角大小关系:N>NH3>N
解析:N、NH3、N所含的电子数均为10,A正确。N、NH3、N中氮原子均采用sp3杂化,B正确。N的空间结构为正四面体形,NH3的空间结构为三角锥形,N的空间结构为V形,C错误,D正确。
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7.(2025·江苏如皋中学期初考试)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O可用于实验室制取N2。下列说法正确的是( )
A.N中N原子的轨道杂化方式为sp2
B.NH4Cl是共价化合物
C.H2O的VSEPR模型为V形
D.N2是电解质
解析:N中心N原子价层电子对数为2+(5+1-2×2)=3,杂化方式为sp2,A正确;NH4Cl中含有氯离子和铵根离子,属于离子化合物,B错误;H2O中心原子价层电子对数为2+(6-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形,C错误;电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物,N2是单质,不属于电解质,D错误。
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8.(2023·江苏卷)下列说法正确的是 ( )
A.HHH都属于氢元素
B.和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
解析:HHH都属于氢元素,三者互为同位素,A正确;和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3,B错误;H2O2分子中的化学键既存在O—H极性共价键,也存在O—O非极性共价键,C错误;CaH2晶体中存在Ca2+与H-之间的离子键,为强烈相互作用,D错误。
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9.(2025·连云港高三调研)下列说法正确的是 ( )
A.SnCl4是由极性键形成的非极性分子
B.P4是正四面体形分子,其中P—P—P夹角为109°28'
C.ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D.基态砷原子(33As)核外电子排布式为3d104s24p3
解析:A项,Sn与C同一主族,所以SnCl4结构类似于CCl4的结构,是正面体形,由极性键形成的非极性分子,正确;B项,P4是正四面体形分子,每个顶点均为P原子,P4
的结构为 ,P—P—P的夹角为60°,错误;C项,N2和As均为分子晶体,Sb为金属晶体,错误;D项,基态砷原子(33As)核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,错误。
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10.(2025·江苏扬州期末)下列说法正确的是 ( )
A.B中存在配位键
B.S的空间结构为平面正方形
C.N中的键角比 NH3中的小
D.HClO中心原子的轨道杂化类型为sp2
解析:B原子最外层有3个电子,有一个空轨道,与3个氢原子形成共价键,H-提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键,A正确;S中硫原子的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,S的空间结构为正四面体形,B错误;N和NH3中氮原子均为sp3杂化,但NH3中存在一个孤电子对,N中不存在孤电子对,则NH3的键角比N小,C错误;HClO中氧原子价层电子对数为2+=4,杂化类型为sp3,D错误。
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11.下列说法正确的是 ( )
A.SO2的水溶液不能导电 B.SO2的键角比SO3的键角大
C.S的空间结构为平面三角形 D.S中S原子轨道杂化类型为sp3
解析:A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3电离出H+和HS,故可以导电,错误;B项, SO2中S的孤电子对数为=1,价层电子对数为1+2=3,则S为sp2杂化,图示为 ,SO3中S的孤电子对数为=0个,价层电子对数为0+3=3,则S为sp2杂化,图示为 ,孤电子对与成键电子之间的排斥力大于成键电子之间的排斥力,所以SO2的键角要小于SO3的键角,错误;C项,S中S的孤电子对数为=1,价层电子对数为1+3=4,则S为sp3杂化,空间构型为三角锥形,错误;D项,S中S的孤电子对数为=0,价层电子对数为0+4=4,则S为sp3杂化,正确。
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12.(2025·江苏南通等七市调研)下列说法正确的是 ( )
A.Co位于元素周期表的ds区
B.N和N中N原子均采取sp2杂化
C.1 mol [Co(NO2)6]3-中含有12 mol σ键
D.灼烧时火焰呈现紫色的物质一定是钾盐
解析:Co的价电子排布式为3d74s2,属于Ⅷ族,位于元素周期表的d区,A错误;N中氮原子的价层电子对数为2+=3,N中氮原子的价层电子对数为3+=3,二者均为sp2杂化,B正确;N中存在两个N—O键,属于σ键,Co2+与每个N之间形成配位键,所以1 mol [Co(NO2)6]3-中含有18 mol σ键,C错误;火焰呈紫色说明含有钾元素,也可能是KOH等,D错误。
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13.NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
B.键角:NCl3>SiCl4
C.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
D.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
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解析:NHCl2和NH3分子中均存在N—H键和孤电子对,故均能与H2O形成氢键,A正确;NCl3中中心原子N的价层电子对数为=4,含1个孤电子对,故分子空间构型为三角锥形,SiCl4中中心原子Si的价层电子对数为=4,无孤电子对,分子构型是正四面体形结构,键角:NCl3<SiCl4,B错误;NCl3和NH3的中心原子N的价层电子对数均为=4,故二者均为sp3杂化,C错误;由题干NCl3反应历程图可知,NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对作用,O与Cl作用形成HClO,而SiCl4上无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与之不相同,D错误。
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14.(2023·全国新课标卷)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如图所示,其中[C(NH2)3]+ 为平面结构。
下列说法正确的是( )
A.该晶体中存在N—H…O氢键
B.基态原子的第一电离能:C<N<O
C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N
D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
解析:从结构图可看出,该晶体中存在N—H…O氢键,A正确;N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于O,B错误;根据B(1s22s22p1)、C(1s22s22p2)、O(1s22s22p4)、N(1s22s22p3)的电子排布式,可知其未成对电子数分别为1、2、2、3,C错误;该晶体中B、O原子轨道的杂化类型均为sp3,[C(NH2)3]+为平面结构,则其中N的杂化类型为sp2,D错误。
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15.As2O3(砒霜)可用于白血病的治疗,As2O3是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3。下列说法正确的是 ( )
A.As2O3 分子中As原子的杂化方式为sp3
B.LiAlH4为共价化合物
C.AsCl3空间结构为平面正三角形
D.AlH3分子键角小于109.5°
解析:As2O3分子中形成了3个As—O共价键,As原子上还有一个孤电子对,As原子的杂化轨道数目为4,所以As原子的杂化方式为sp3杂化,A正确;LiAlH4为离子化合物,阳离子是Li+,阴离子为Al,B错误;AsCl3中有3个σ键,孤电子对数为×(5-3×1)=1,As原子为sp3杂化,含有一个孤电子对,所以空间结构为三角锥形,C错误;AlH3中有3个σ键,无孤电子对,空间结构为平面三角形,所以键角大于109.5°,D错误。
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16.科学研究表明,PCl5在气态条件下为分子形态,在熔融条件下能发生电离:
2PCl5 PC+PC,下列说法错误的是( )
A.PCl5分子中的化学键为极性键
B.PCl5在熔融状态下具有一定的导电性
C.PC呈正四面体结构
D.PC中P只用3s、3p轨道参与成键
解析:PCl5分子中的化学键为P—Cl,为极性共价键,A说法正确;PCl5在熔融状态下发生电离,生成PC、PC,存在自由移动的离子,具有一定的导电性,B说法正确;PC中心P原子为sp3杂化,四个氯原子呈正四面体结构,C说法正确;PC中心P原子孤电子对数=(5+1-1×6)=0,有6条共价键,用3s、3p、3d轨道参与成键,D说法错误。
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17.我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质Li2CN2,用于多种高附加值含氮化合物的合成。Li2CN2可与乙醇、有机卤代物等反应,其制备及转化为物质甲的过程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ实现了氮的固定
B.C的电子式为[︰︰︰C︰︰︰]2-
C.反应Ⅱ中的溶剂可为水
D.物质甲中碳原子的杂化轨道类型有sp和sp3
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解析:氮的固定是指N由游离态转化为化合态的过程,反应Ⅰ实现了氮的固定,A正确;C的电子式为[︰︰︰C︰︰︰]2-,每个原子均达到了8电子稳定结构,B正确;反应Ⅱ溶剂不能为水,水会与反应物发生反应,干扰反应Ⅱ的进行,C错误;物质甲中甲基上的C为sp3杂化,与N相连的C为sp杂化,D正确。
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二、非选择题
18.(5分)(2023·浙江选考·节选)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类型是 。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是____________________________________________
。
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四面体形
sp3
Si周围的NH2基团较大,受热时斥力较强,其中的
Si—N键能较小;产物中气态分子数增多,熵增
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19.(8分)(1)PCl5·AlCl3能在有机溶剂中发生电离,生成空间结构相同的阴、阳离子,阳离子的化学式为 ,阴离子中心原子的杂化方式为 。
(2)NH3BH3中B的杂化轨道类型为 ,H—N—H键角:NH3 NH3BH3(填“>”“<”或“=”),原因是____________________________________________________
。
(3)Al的空间结构为 ,Al的杂化类型为 。
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PC
sp3
sp3
<
NH3中N有1个孤电子对,NH3BH3中N无孤电子对,孤电子对
对σ键电子对斥力大
正四面体形
sp3
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$$