训练27 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考化学大一轮复习全新方案基础版

班级： 姓名： 训练27 价层电子对互斥模型 杂化轨道理论 (总分：60分) 一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有一个 续表 选项符合题意)】 分子或中心原子 价层电子对 分子或离子 选项 1.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是（ 离子 杂化方式 互斥模型 的空间结构 A.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了 PCI sp 四面体形 平面三角形 改变 D CO sp 平面三角形 平面三角形 B.杂化轨道全部参与形成化学键 6.下列关于BeF2和SF2的说法错误的是 ) C.sp3、sp、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、 A.BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等 120°、180 于2，成键电子对数也等于2 D.四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨 B.BeF2分子的孤电子对数为0 道理论解释 C.SF2分子中，中心原子S的价层电子对数等于 2.(2024·山东潍坊二模)下列分子的空间结构相同 4,其空间结构为四面体形，成键电子对数等于 的是 ( 2,没有孤电子对 A.XeO3和NH B.COC12和SOC12 D.在气相中，BeF2是直线形而SF2是V形 C.PH和BF D.CO2和SC12 7.(2024·山东潍坊三模)下列关于N、O、F及其相 关粒子的说法错误的是 () 3.吡啶 替代苯也可形成类似的笼形包合物。 A.NO、OF2、NF,的键角大小顺序为NO> 已知吡啶中含有与苯类似的Ⅱ大π键，则吡啶中 NF>OF2 氮原子的价层孤电子对占据 B.基态N3、O2、F一核外电子空间运动状态均为 A.2s轨道 B.2p轨道 5种 C.sp杂化轨道 D.sp杂化轨道 C.N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性 4.下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是 分子 ( D.NO?、NO2的VSEPR模型相同，均为平面三 ①BCL3 ②NH ③H,O④PCl ⑤HgCl2 角形 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ 8.(2024·广西柳州二模)P2O、PC13、PCL等含磷化 C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 合物是重要的化工原料，其中P2O经常以P,O 5.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断， 的形式存在。PO。的分子空间结构具有对称性， 下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构 模型如图所示（其中短线代表单键或双键），下列 正确的是 ( 说法错误的是 () 分子或 中心原子 价层电子对 分子或离子 选项 离子 杂化方式 互斥模型 的空间结构 A H,O sp 直线形 直线形 B BBr 平面三角形 三角锥形 (横线下方不可作答) 361□ 第六章物质结构与性质 A.P4O1o中含有。键和π键 的键角 (填“>”“<”或“=”)120°。 B.P1Oo是非极性分子 (3)SO,C12和SO2F2中S=O之间以双键结合， C.PC1分子的空间结构为三角锥形 S一C1、S-F之间以单键结合。请你预测SO2C12 D.PCI中所有原子都满足8e稳定结构 和SO2F,分子的空间结构为 9.有几种含氯阴离子的信息如下： SO,C12分子中∠C1一S-C1 (填“<”“>”或 阴离子 CIO. CIO M CIO “=”)SO2F2分子中∠F-S-F。 氯元素化合价 +5 +3 +1 (4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳 氯原子杂化类型 sp' sp 原子的杂化轨道类型为 OH 下列推断不正确的是 A.C1O,和CO号的价电子总数相同 CHOH HO OH B.M的化学式为CIO2 C.CIO,中氯原子的杂化类型为sp 12.(18分) 得分 D.M的空间结构为V形 (1)常用KSCN溶液检验Fe3+的存在。SCN的 10.5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环 空间结构为 ,中心原子的杂化类型为 境友好型气体，并放出大量的热，是制造HTPB 火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图，其 (2)已知RbH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的 中五元环为平面结构，下列说法正确的是( 结构式为 ,其中P采取 杂化 H 方式。 (3)如图是某叶绿素的结构示意图，配体是一种 -NH,NO 平面大环有机物，该结构中氮原子的杂化方式为 ,C一N。键有 个。 A.阴离子的空间结构为三角锥形 CH, B.该化合物难溶于水 H.C C.该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式 CH. 都相同 Mg. H.C CH D.该化合物存在类似于苯分子的大π键，化学性 质比较稳定 二、非选择题（共30分） (4)非金属氮化物在生产、生活和科研中应用广 11.(12分) 得分 泛。氟化硝酰(NO,F)可用作火箭推进剂中的氧 (1)Cu+处于[Cu(NH),]+的中心，若将配离子 化剂，NO2F中心原子的杂化方式为 [Cu(NH3)4]+中的2个NH3换为CN,则有 2种结构，则Cu+是否为sp3杂化？ (填 气态N2O的分子结构为 ,而固 “是”或“否”)，理由为 O O 态N2O则由一种直线形的阳离子X与一种平 面正三角形的阴离子Y构成，X的化学式为 ,Y的大π键可表示为 (2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H一C一H 红对勾·讲与练 362 高三化学·基础版4.BHC1属于共价化合物，溶于水时在水分子作用下断裂 H一Cl,电离产生H和CI,A正确；NaOH是离子化合物， 由Na与OH通过离子键结合，在阴离子OH中H、O原 子之间以H一O共价键结合，因此该物质中含有离子键和共 价键，B错误；HI分子中含有H一I,当HI气体受热分解时 变为H2、L时，破坏了极性共价键，产生了非极性共价键，C 正确；由CO2的电子式为O::C::O可知，碳原子与氧原 子的最外层电子数都是8个，D正确。 5.CC、N原子间形成的化学键中三键键能最大，单键键能最 小，A正确；原子半径：I>Br>Cl,则键长：I一I>Br一Br> C1一C1,B正确：H0分子中键角是105°，CO2分子中键角是 180°，C错误；相同元素原子之间形成的6键的键能比π键的 大，D正确。 6.ANH和NF,为共价化合物，NH,F为离子化合物。 7.C氰气性质与卤素相似，能和氢氧化钠溶液发生反应，故A 错误；同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减 小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氨原子，所以 氰分子中C=N的键长小于C=C的键长，故B错误；该分子 的结构式为N=C一C=N,该分子中含有3个σ键、4个π 键，故D错误。 8.C含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键，所以二 茂铁中Fe2+与环戊二烯离子(CH)之间为配位键，故A错 误：一个环戊二烯( >)分子中含有。键的数目为11，则 1mol环戊二烯( >)中含有6键的数目为11NA,故B错 误：碳碳双键之间存在π键，所以该分子中存在π键，故C正 确：铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层两个电子变 为亚铁离子，根据构造原理可知，亚铁离子核外电子排布式 为1s22s22p3s23p3d,故D错误。 9.B电子数由多到少的顺序为O号>O,>O,>O,键能大 小顺序为心>之>y>x,A项错误；这些粒子都是氧原子成 键，共用电子对无偏移，D项错误。 10.CCOS分子中有2个o键和2个π键；硫原子的半径大于 氧原子，可推测C一S的键能小于C一O的键能，即小于 745kJ·mol,所以CS、COS、CO2分解温度依次升高： COS中碳原子是采用sp杂化方式成键的。 11.(1)6极性(2)1：1(3)30(4)D 12.(1)第四周期第IB族ds (2)C<ON氨的2p轨道为半充满结构，较稳定 子 (3)BC(4)[H:N:H]+[H:]BD(5)5 H 解析：根据A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相 等，则A为氢元素：B原子核外电子有6种不同的运动状 态，s轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B为碳元素；D 原子L层上有2对成对电子，则D为氧元素；B、C、D的原 子序数依次增大，则C为氯元素；E原子核外有3层电子 且M层3d轨道电子全充满，则E为铜元素。(1)E为铜元 素，Cu在周期表中位于第四周期第IB族，属于ds区。 (2)B、C、D三种元素分别是碳、氨、氧元素，N的2p轨道为 半充满结枸，第一电离能最大，C的最小，第一电离能数值 由小到大的顺序为C<O<N。(3)D为氧元素，电负性小 于氟元素：常温下氟气的颜色比D单质的颜色深，属于物理 性质，而电负性是化学性质，故A不选；氟气与D的氢化物 剧烈反应，生成D的单质，说明氟气的氧化性比氧气强，说 明氟的电负性大于氧，故B选；氟与D形成的化合物中D 元素呈正价态，说明F得电子能力较强，电负性较大，故C 选；单质与氢气化合时得电子的数目的多少与得电子的能 力无关，故D不选。(4)只含N、H两元素的离子化合物 NH,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子 H 电子层结构，则其电子式为[H:N:H]+[H:],含有离 子键，铵根离子中含有极性键和配位键，不含非极性键和金 属键。(5)C2H1为乙烯，1个C2H1分子中含有5个6键， 1个π键，因此1molC,H1分子中含5molo键。 训练27价层电子对互斥模型杂化轨道理论 1.B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sp杂化， 形成了4个sp3杂化轨道，但是只有3个参与形成了化学健， 故B错误；sp、sD、sp杂化轨道其空间结构分别是正四面体 形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为109°28'、120°、 180°，故C正确；四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp 杂化轨道理论解释，如甲烷、氨分子，故D正确。 1 2.AX0,分子中氙原子价层电子对数=3+2X(8-3× 2)=4,孤电子对数为1，XO3分子为三角锥形结构，NH3分 子中氨原子的价层电子对数=3十2 ×(5-3×1)=4,孤电 子对数为1，故NH3分子为三角锥形结构，选项A符合题 意，C0C1中碳原子价层电子对数=3+4,4=3，无孤电子 2 对，空间结构为平面三角形，SOC2中硫原子价层电子对 数=3十，三4，孤电子对数为1，空间结构为三角维形，远 项B不符合题意；PH分子中磷原子价层电子对数=3 2X(5-3)=4,为sp杂化，含1个孤电子对，空间结构为 三角维形，BF,分子中硼原子的价层电子对数=3十3,3- 2 3,没有孤电子对，硼原子的杂化方式为$印，空间结构为平面 三角形，选项C不符合题意；CO2分子中碳原子的价层电子 时数三2叶22，无孤电子对，空间结构为直线形，SC分 子中硫原子的价层电子对数=2 6一2=4，孤电子对数为 2 2,空间结构为V形，选项D不符合题意。 3.D已知吡啶中含有与苯类似的大π键，故吡啶中的氨 原子也采取sp杂化，杂化轨道只用于形成。键或容纳未参 与成键的孤电子对，故吡啶中氨原子的价层孤电子对占据 sp杂化轨道。 4.B①BCL中中心原子B为sp杂化，键角为120°；②NH: 中中心原子N为sp杂化，NH影分子中有孤电子对存在，使 键角小于109°28：③H2O中中心原子O为sp3杂化，H2O 分子中存在两个孤电子对，使键角比NH3分子的键角还小： ④PCl中中心原子P为sp3杂化，键角为109°28：⑤HgCl2 中中心原子Hg为sp杂化，键角为180°。综上所述，键角由 大到小的顺序为⑤①④②③。 5.DH2O中心原子O形成2个G键，含有孤电子对数为 6-1X2=2,则杂化轨道数为4，采取sp杂化，价层电子对 2 互斥模型为正四面体，分子的空间结构为V形，故A错误： BBr:中心原子B形成3个0键，含有孤电子对数为 3-一)X3=0,则杂化轨道教为3，采取sp杂化，价层电子对 2 互斥模型为平面三角形，分子的空间结构为平面三角形，故 B错误；PCI3中心原子P形成3个6键，含有孤电子对数为 5一)X3-1,则杂化轨道数为4，采取sp杂化，价层电子对 2 互斥模型为正四面体，分子的空间结构为三角锥形，故C错 参考答案521 误；CO中心原子C形成3个。键，含有孤电子对数为 4十22X3=0,则杂化轨道数为3，采取sp杂化，价层电子 2 对互斥模型为平面三角形，离子的空间结构为平面三角形， 故D正确。 6.CS那，分子中，中心原子S的孤电子对数为6)X2=2,成 2 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。 7.CNO、OF2、NF:中心原子杂化方式分别为sp、sp、sp, NO是直线形分子，键角是180°，NF?分子中的中心原子N 上有1个孤电子对，OF2中的中心原子O上有2个孤电子 对，由于孤电子对对成键电子对间的排斥作用大于成键电子 对间的排斥作用，导致键角减小，故键角由大到小的顺序为 NO>NF>OF2,A正确；N-、O2-、F-三种离子均为10 电子粒子，电子排布式均为1s2s2p,故基态离子的核外电 子空间运动状态均为5种，B正确：O3为由极性键构成的极 性分子，C错误；NO?和NO2中氨原子杂化方式均为sp, VSEPR模型相同，均为平面三角形，D正确。 8.DP1O1o中含有P一O、P=O,故既含6键，也含π键，A正 确：P,O。为空间对称结构，是非极性分子，B正确；PC1的 中心原子P的价层电子对数为3+5一3X1=4,由于中心原 2 子P有1个孤电子对，其空间结构是三角锥形，C正确；PCL 分子中磷元素的化合价为十5，P核外有5个电子，所以5 5=10,P不满足8电子结构，D错误。 9.ACIO?和C0号的价电子总数分别为7十3×6十1=26、 4十3×6十2=24，不相同，A项错误；M中C1的化合价是 十3，杂化轨道类型是sp,因此M的化学式为CIO,,B项正 确：C10中氯原子价层电子对数是3+7十1,3X2=4,因 2 此氯原子的杂化类型为sD3,C项正确：CIO,中氯原子价层 电子对数是2+7十1,2X2=4,含有2个孤电子对，所以空 2 间结构为V形，D项正确。 10.C硝酸根离子中，成键电子对数为3，孤电子对数为2X (5十1一3×2)=0，因此其空间结构为平面三角形，A错误； 硝酸盐易溶于水，B错误；五元环为平面结构，可知该化合 物中五元环上的5个原子均为sp杂化，它们的杂化方式 相同，C正确；该化合物受热迅速生成N,等，化学性质不稳 定，D错误。 11.(1)否若是sp杂化，[Cu(NH)1门+的空间结构为正四 面体形，将配离子[Cu(NH)1]+中的2个NH3换为 CN,则只有1种结构(2)<(3)四面体形一 (4)sp、sp 解析：(2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互 斥模型可知双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的 斥力，所以H一C一H的键角小于120°。(3)当中心原子的 价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无 孤电子对，所以空间结构为四面体形；配位原子得电子能力 越弱，其与中心原子形成的共用电子对之间的斥力越强，氟 原子的得电子能力大于氯原子，所以S0,C12分子中 ∠CI一S—CI>SO2F2分子中∠F—S一F。 H 12.(1)直线形sp(2)H—0一P-0 sp3(3)sp28 H (4)sp NO I 522红对闪·讲与练·高三化学·基础版 解析：(4)NO2F中心原子氨原子的价层电子对数为3十 2×(5-2×2-1X1)=3,所以氯原子的杂化方式为p'； 固态N2O由一种直线形的阳离子X与一种平面正三角形 的阴离子Y构成，则X为NO,,Y为NO?,Y的中心原子 氯原子的价层电子对教为3叶号×(6+1-2X3)=3,条化 方式为s,所以参与形成大π键的电子包括每个氧原子上 的一个电子和氨原子上的两个电子，还有得到的一个电子， 共6个电子，则Y的大π键可表达为Π。 训练28分子的性质配合物和超分子 1.C在题给四种分子中，只有PCL(结构与NH3相似)是极 性分子。 OH 2.BOHC一CH一CH2一OH中，只有次甲基上的碳原子为 Cl Br 手性碳原子，A不符合题意；OHC一CH-CHCI中，除醛基 中的碳原子外都为手性碳原子，B符合题意： OH CI Br HOOC一CH一CCHC1中，除羧基中的碳原子外都为手 Br CHCH CH3—CH—C—CH2—CH3 性碳原子，C不符合题意： 中， 与苯环相连的碳原子为手性碳原子，D不符合题意。 3.C CHCH,OH能形成分子间氢键，故沸，点高于CH CH,CI, CH,CH2 CI的相对分子质量大于CHCH2CH,沸，点比 CHCH2CH3高，即沸，点：CHCH2OH>CHCH,CI> CHCH,CH,故A错误；SO,为平面正三角形，为非极性分 子，COS为极性分子，故分子极性：COS>SO3,故B错误； BCl3为平面三角形分子，键角为120°，NCL和PCL都是三 角锥形分子，键角小于120°，而N的电负性强于P,NCl中 的价层电子对更偏向于N,导致N上电子云密度变大，键角 CH 变大，故键角：BCl>NCl>PCL,故C正确； CI 中N的电子云密度最大，碱性最强， 中N的电子 云密度最小，碱性最弱，故D错误。 4.C乙醚的结构中氧原子为sp杂化，氧原子上仍有2个孤 电子对，因此实际的结构为V形，并不是对称的分子，正负电 荷中心不重合，因此乙醚为极性分子，乙醇也是极性分子，己 醚的极性比乙醇弱，且乙醇与水更易形成分子间氢键，因此 乙醚在水中的溶解度比乙醇小，A项错误；F一H…F中的氢 键键能大于O一H…O,等物质的量时，水中所含的氢键数目 更多，因此H2O的沸点比HF高，B项错误；从葡萄中提取 的酒石酸盐具有光学活性，因此该酒石酸盐中含有手性碳原 子，C项正确；FC一是吸电子基团，C1C一也是吸电子基团， F,C一的吸电子效应更大，因此F CCOOH的酸性强于 CL CCOOH,D项错误。 5.D该分子中双键碳原子杂化类型为sp,单键碳原子为sp 杂化，A错误：该超分子中一CH3中心原子C和一NH2中心 原子N均为sp,但氯原子有一个孤电子对，所以∠HNH夹 角小些，B错误：该超分子由2个极性分子聚集而成，C错误；