专题4 第1单元 第1课时 杂化轨道理论与分子空间结构（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版）江苏专版

1．下列说法错误的是(　　) A．第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道 B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键 C．孤电子对有可能参加杂化 D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现 解析　第ⅠA族元素的价电子排布式为ns1，由于只有1个ns电子，因此不可能形成杂化轨道；杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对；H2O分子中的氧原子采取sp3杂化，其sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，所以孤电子对有可能参加杂化；由于np能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种，不可能出现sp4杂化。 答案　B 2．甲烷中的碳原子是sp3杂化，下列用*表示的碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是(　　) A．CH≡CH3　　　 B．H2—CHCH3 C．CH2—HCH3 D．CH2—CHH3 解析　D项中用*表示的碳原子形成了四个σ键，与甲烷类似，其杂化类型为sp3杂化。 答案　D 3．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杂化方式，SO2中S原子杂化轨道数为3，采取sp2杂化方式，A正确；BF3中B原子杂化轨道数为3，采取sp2杂化方式，NH3中N原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化方式，B错误；BeCl2中Be原子杂化轨道数为2，采取sp杂化方式，SCl2中S原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化方式，C错误；H2O中O原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化方式，SO2中S原子采取sp2杂化方式，D错误。 答案　A 4．形成下列分子时，中心原子采用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是(　　) ①PF3　②CF4　③NH3　④H2O A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析　PF3、CF4、NH3、H2O分子中P原子、C原子、N原子、O原子都采取sp3杂化，NH3和H2O分子中H原子以1s轨道与N或O原子形成σ键，PF3和CF4分子中F原子以2p轨道分别与P和C原子形成σ键。 答案　A 5．下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是(　　) A．乙醛 B．丙烯腈 C．甲醛 D．丙炔 解析　甲基中C原子为sp3杂化，—CHO中C原子为sp2杂化，A项正确；碳碳双键中C原子为sp2杂化，—CN中C原子为sp杂化，B项错误；—CHO中C原子为sp2杂化，C项错误；甲基中C原子为sp3杂化，碳碳三键中C原子为sp杂化，D项错误。 答案　A 6．(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该物质中Ni为＋2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 解析　P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余一个孤电子对与Ni形成配位键，Cl－也有孤电子对，也能与Ni形成共价键，结合各元素化合价代数和为0知，Ni为＋2价，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl>P，B项正确；该物质中碳原子位于苯环上，杂化类型为sp2，P形成4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，C项错误；基态Ni原子核外有28个电子，电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2，D项正确。 答案　C 7．sp3杂化形成的AB4型分子的空间结构是(　　) A．平面四方形 B．正四面体形 C．三角锥形 D．平面三角形 答案　B 8．下列推断正确的是(　　) A．BF3为三角锥形分子 B．NH的电子式为，离子呈平面四边形结构 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C—H σ键 解析　BF3为平面三角形，A错误；NH为正四面体形，B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σ键，C错误，D正确。 答案　D 9．如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题： (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_____________，作出该判断的主要理由是_____________________________________________________________。 (2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是________(填序号)。 ①单键　②双键　③σ键　④π键　⑤σ键和π键 (3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是______________________________。 解析　(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的空间结构也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采用sp2杂化。(2)醛类分子中都含有C===O键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。 答案　(1)sp2　甲醛分子的空间结构为平面三角形　(2)②⑤　(3)＜　碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强 10．化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是短周期元素，X与Y同周期，Y与Z同主族，Y原子的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数；X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。 (1)X元素基态原子的电子排布式是________，Y原子的价层电子的轨道表示式是________________________________。 (2)YX2分子的空间结构是________。 (3)YX2分子中，Y原子的杂化轨道类型是________，1个YX2分子中含有________个π键。 解析　解此类题，首先从信息寻找突破口，如Y属于短周期元素，Y原子的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，可判断p轨道上有2个电子，则Y为碳元素；X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子，则p轨道上有4个电子，根据X与Y同周期可知X为氧元素；sp杂化得到夹角为180°的直线形杂化轨道，所以CO2分子的空间结构为直线形，Y原子的杂化类型为sp；双键中一个是σ键，一个是π键，CO2的结构式为O===C===O，故CO2分子中含有2个π键。 答案　(1)1s22s22p4　 (2)直线形　(3)sp　2 学科网（北京）股份有限公司 $