内容正文:
大题攻关一 杂化方式与空间结构关系的原因解释
真题领航 明方向
1.[2024·山东卷](如下图所示)是晶型转变的诱导剂。的空间结构为____________;中咪唑环存在大 键,原子采取的轨道杂化方式为__________。
【答案】正四面体形;
【解析】 中 形成4个 键(其中有1个配位键),为 杂化,空间结构为正四面体形;咪唑环存在 大 键,原子形成3个 键,没有孤电子对,杂化方式为。
2.[2024·北京卷]和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
(1) 分子的模型名称是____________。
(2) 的是由锡的________________轨道与氯的轨道重叠形成 键。
【答案】(1) 平面三角形
(2) 杂化
【解析】
(1) 中心原子 的价层电子对数为,故 分子的 模型名称是平面三角形。
(2) 中心原子 的价层电子对数为,原子采取 杂化,故 的 是由锡的 杂化轨道与氯的 轨道重叠形成 键。
3.[2024·浙江1月选考],其中的原子杂化方式为__________;比较键角中的____(填“ ”“ ”或“”)中的,请说明理由:__________________________________________________________________________________。
【答案】; ; 有孤电子对,孤电子对对 键电子对的排斥力大,键角变小
【解析】 的价层电子对数为4,杂化方式为;的价层电子对数为4,有一个孤电子对,的价层电子对数为4,无孤电子对,又因为孤电子对对 键电子对的排斥力大于 键电子对对 键电子对的排斥力,故键角 中的 中的。
核心再悟 破重难
1.中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断
中心原子的杂化类型和分子的空间结构有关,二者之间可以相互判断。
分子组成( 为中心原子)
中心原子的孤电子对数
中心原子的杂化方式
分子的空间结构
实例
0
直线形
1
形
2
形
0
平面三角形
1
三角锥形
0
正四面体形
2.分子中键角大小的判断方法
(1)明确电子对排斥力的大小:排斥力大小顺序为(代表孤电子对,代表 键电子对)。
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型,如键角:。
②杂化类型相同,中心原子上的孤电子对数越多,键角越小,如键角:;;。
③杂化类型和孤电子对数均相同,中心原子的电负性越大,键角越大,如键角:。解释:、、的电负性依次减小,中心原子的电负性越大, 键电子对越靠近中心原子, 键电子对排斥力增大,键角增大。
④杂化类型和孤电子对数相同,配位原子的电负性越大,键角越小,如键角:。解释:的电负性比的大,中 键电子对偏向, 键电子对排斥力比小,且的孤电子对偏向,孤电子对对 键电子对的排斥力较大。
3.共轭大 键的形成与判断
(1)形成条件
①中心原子采取或杂化。
②参与形成大 键的多个原子应在同一平面或同一直线上。
(2)共用电子数的确定
①大 键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的轨道中的电子数目总和。
②判断出中心原子的杂化方式,并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道,优先填充两个电子,形成孤电子对,杂化轨道中的电子不参与形成大 键。
③根据配位原子的价层电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成键且垂直该分子或离子平面的轨道中的电子数目(单电子优先形成 键)。
精准演练 提能力
1.[2024·江门质检]与丁二酮肟()反应会生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验,丁二酮肟中的碳氮双键是由________(填字母)轨道重叠而成的。
A.和 B.和
C.和 D.和
E.和
【答案】
【解析】丁二酮肟中碳氮双键的 和 都采用 杂化,原子上3个 杂化轨道分别形成3个 键,原子上3个 杂化轨道分别形成2个 键和容纳一个孤电子对,故丁二酮肟中的碳氮双键,一个是由 和 轨道重叠而成的,另一个是未参与杂化的 轨道重叠形成的 键,故选。
2.[2024·淄博一模]胍()为平面形分子,存在大 键。胍属于____(填“极性”或“非极性”)分子,原子的杂化轨道类型为__________,①号原子键角____(填“ ”“ ”或“”)②号原子键角,胍易吸收空气中的和,原因是____________________________________________________________________________________。
【答案】极性; ; ; 胍与能形成分子间氢键,胍有氨基(或显碱性)能与反应
【解析】胍结构不对称,属于极性分子;胍为平面形分子,原子的杂化轨道类型为;①号 原子 键角②号 原子 键角,原因是①号 原子上有孤电子对,排斥力大,使键角变小;胍易吸收空气中的 和,原因是胍与 能形成分子间氢键,胍有氨基(或显碱性)能与 反应。
3.镍能形成多种配合物。中配位原子是______。中键角____(填“ ”“ ”或“”)中键角。中的空间结构为________。
【答案】C; ; 直线形
【解析】 中配位原子是;中键角 中键角,因为 中 原子上的孤电子对参与形成配位键,相当于没有孤电子对,而氨分子中 原子上有一个孤电子对,孤电子对对 键电子对的排斥力更大,故 中键角 更小;与 互为等电子体,的空间结构为直线形,故 的空间结构也为直线形。
4.[2024·潍坊一模]常温下,与硼单质反应生成,为缺电子结构,通入水中产生三种酸分别为、和______________(填化学式)。和中的键角由大到小的顺序是______________________,
实验测得中3个键长远比B和的半径之和小,原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】; ; 中心硼原子为杂化,B有一条未杂化的轨道,此轨道与三个原子的轨道重叠,形成大 键,从而使键长远比B和的半径之和小
【解析】 为缺电子结构,通入水中可能发生相互促进的水解反应,生成、,生成的 可能与 作用生成,故产生的三种酸分别为、和。在 中,原子与 原子形成配位键,受成键电子对的影响,键角减小,故 的键角由大到小的顺序是。实验测得 中3个 键长远比 和 的半径之和小,表明、原子的电子云重叠程度大,形成了新的化学键,原因是中心硼原子为 杂化,有一条未杂化的 轨道,此 轨道与三个 原子的 轨道重叠,形成大 键,从而使 键长远比 和 的半径之和小。
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