上分专题7 价层电子对互斥模型与杂化轨道理论-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（苏教版）

上分专题7价层电子对互斥模型与杂化轨道理论 题课堂⊙ 命题密钥 价层电子对互斥模型(VSEPR)与杂化轨道理论在高考选择题中出现频率较高，是历年 高考的常考热，点。命题常依托于无机化合物、有机小分子或新型配合物、团簇分子、超分子等 新情境，并越来越多地融入晶体结构片段、反应中间体或催化活性中心等复杂结构进行考查。 解题时要能够有效提取陌生结构信息，结合杂化轨道理论进行空间结构的微观探析与合理 解释。 考点觉醒 ·价层电子对互斥模型与分子空间结构的关系 价层电子对数 成键数孤电子对数电子对立体构型 分子空间结构 键角 2 0 直线形 直线形 1809 3 0 平面三角形 120° 3 三角形 2 1 V形 10430 0 正四面体形 109°28 1 四面体形 三角锥形 107°18' 2 3 V形 104°30 ●分子中心原子杂化类型的判断 (1)根据杂化轨道的空间结构判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生p杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生s即杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109°28'，则分子的中心原子发生sp杂化；若杂化轨道之间的夹角为 120°，则分子的中心原子发生$p2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发 生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断 如C0,是直线形分子，SCN、N?与C02互为等电子体，所以分子的空间结构均为直线形，中心原 子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4，是sp杂化，为3是sp杂化，为2是s即杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp杂化，含1个π键为sp杂化，含2个π键为sp杂化。 黑白题·上分秘籍19 实战演练 1.*(2025·四川南充高二期中)用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结 构，下列判断正确的是 () A.NH,的VSEPR模型：O人 B.BF,的键角为120°，S02的键角小于120° C.BeCL2的空间结构为V形 D.C10,、C10?、Cl0,中心原子的杂化类型不同 2.**(2025·安徽合肥高二期中)Fe3+的检测除了常用的KSCN,还可以选择苯酚 0H),邻二氨菲(《)，下列说法错误的是 ()》 A.基态Fe3+单电子数为5个 B.SCN的空间结构是直线形 C.苯酚中的C原子是sp3杂化 D.邻二氮菲与Fe3形成的配合物中，N原子提供孤电子对 3.*(2025·河北沧州高二期中)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是（ 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采用sp杂化 B 二氧化硫(S02) V形 S原子采用sp杂化 C BF3 三角锥形 B原子采用s即3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采用$p杂化且C原子的价层电子均参与成键 4.**(2025·河北石家庄高二月考)某有机物由H、C、0三种元素组成，其球棍模型结构如图所 示。下列关于该有机物的叙述正确的是 () A.该有机物分子中采取sp杂化的碳原子有7个 B.该有机物分子中不含采取s即杂化的碳原子 C.该有机物分子中含有1个π键 D.构成环的所有碳原子可能在同一个平面上 5.*社会热点(2025·河北邯郸高二期末)氨氨是造成水体富营养化的重要因素之一，可利用 次氯酸钠水解生成的次氯酸将水中的氨氮（用NH,表示）转化为氮气除去，反应为2NH,+ 3HC10一N2+3HCl+3H,0。下列有关化学用语或表述正确的是 () A.HCIO的VSEPR模型为四面体形 B.N2中σ键的强度比π键的大 C.HCI中H和Cl之间形成的σ键：C D.H,0的形成过程可表示为H·+·0·+H→H[:o:PH 20■化学1选择性必修2·SJ 6.*(2025·山西大同高二期末)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。 某离子液体是由该5种元素组成，可作为锂电池的电解液，其结构如图。该离子液体中的五元 环为平面结构，类似苯的结构，其中X元素的某种同位素可用于测定文物年代，Y原子中有 7种运动状态不同的电子，Y与Q同主族，下列说法错误的是 () A.Y、Z、Q三种元素电负性由大到小的顺序为Z>Y>Q B.环状结构中存在Π键，Y原子有sp2、sp两种杂化方式 C.该离子液体比一般离子晶体熔点低，比传统的有机溶剂难挥发、可导电 D.QZ。的空间结构为正八面体形 7.*现有A、B、C、D、E五种前四周期元素，其原子序数依次增大。部分信息如下表： 元素 信息 A 核外电子排布式为ns” 夕 基态原子各能级电子数相等，且核外有4种空间运动状态的电子 C 价层电子排布式为ns"p2m 0 前四周期中基态原子的未成对电子数最多的元素 E 基态原子的内层各能级填满电子，且最外层只有一个电子 用相应的化学用语回答下列问题： (1)基态D原子的未成对电子数是 该元素在周期表中的位置为 (2)A,C分子中心原子的价层电子对数是 ,其VSEPR模型为 ;BC2分子的空 间结构为 (3)A元素和B元素形成的一种既有极性键又有非极性键且相对分子质量最小的分子的分子 式是 ,该分子中σ键和π键的数目之比为 0 8.*臭氧(03)能吸收紫外线，保护人类赖以生存的环境。0，分子的结构如图所 示，呈V形，键角为116.5°，中间的一个氧原子与另外两个氧原子分别构成一个 非极性共价键。中间氧原子提供2个电子，旁边两个氧原子各提供一个电子，构· 成一个特殊的化学键（虚线内部分），分子中三个氧原子共用这4个电子。请回答： (1)0,中的非极性共价键是 (填“σ”或“π”，下同)键，特殊的化学键是 键。 (2)分子中的大π键可用符号Ⅱ”表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，代表参与形成 大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为Ⅱ），则0，中的大π键应表示为 (3)下列物质的分子与0，分子的结构最相似的是 (填字母)。 A.H,O B.C02 C.S02 D.BeCl2 (4)分子中某一原子上没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对，0，分子中有 对孤 电子对。 黑白题·上分秘籍21解析：(1)将白色CS0,粉末溶于水中，Cu2+与水分子形成水合离子， 使溶液呈蓝色，则蓝色物质的化学式为[Cu(H20)4]S04;往硫酸铜 溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配离子，中心Cu2+发生 dsp2杂化，该配离子的空间结构为平面四边形；NF3不易与Cu2+形成 配离子，则表明其形成配位键的能力不强，其原因是N、F、H三种元 素的电负性：F>N>H,在NF,中，共用电子对偏向F原子，偏离N原 子，使得N原子的原子核对其孤电子对的吸引力增强，难与C+形 成配位键。(2)①试管1溶液变红，试管2溶液不变色，则表明酸性 条件下SCN更易与Fe3+结合，碱性条件下Fe3+可能易与OH结合， 所以SCN检验Fe3+需在酸性条件下进行的原因是用SCN检验Fe3+ 时，SCN会与OH竞争结合Fe+,pH升高，OH更易与Fe+结合，酸 性条件下，OH浓度减小，SCN可以与F3+结合。②双聚分子的化 学式为F2CL6,则分子内可形成配位键，其结构式为 CI Fe Fe 0 CI 上分专题7价层电子对互斥模型 与杂化轨道理论 1.B解标：N,的中心原子价电子对数=5+1x3 4,VSEPR模型为四 面体形，A错误：BF,的中心原子价电子对数=3+3x1-3,所以为平面 2 三角形结构，键角为120：S0,的中心原子价电子对数= 2=3,且含 有1对孤电子对，所以S02为V形结构，键角小于120°，B正确；BCl2 中的Be形成2个σ键，无孤电子对，空间结构为直线形，C错误： C05的中心原子价电子对数=7 2 =4,Cl03的中心原子价电子对 数=7牛=4，C10:的中心原子价电子对数=7牛 =4,中心原子的杂化 类型相同，D错误。 2.C解析：基态Fe3+的价层电子排布图（轨道表示式）为 111力，可知其单电子数为5个，A正确；SCN与C0,为 3d 等电子体，其中C原子采用的是p杂化，则得到SCN的空间结构是 直线形，B正确；苯酚中的苯环仍属于大π键结构，C原子采用的仍 然是sp2杂化，C错误；在邻二氨菲中，C原子都没有孤电子对，而每 个N原子都还存在1个孤电子对，可以提供出来与Fe3+形成配位键， D正确。 3.D解析：氨基负离子中心N原子价电子对数为5+1十2X1=4,N原子 采用s即杂化，为V形结构，A错误；二氧化硫中心S原子价电子对数 为-3,5原子采用甲杂化，为V形结构，B错误：BE,的中心B原 子价电子对数为3+3x1 3,B原子采用sp2杂化，为平面三角形，C错 误；乙炔电子式为H:CC:H,C原子采用p杂化，为直线形分子， 且C原子的价层电子均参与成键，D正确。 4.A解析：饱和碳原子均采取即3杂化，该有机物分子中饱和碳原子 有7个，故采取p3杂化的碳原子有7个，A正确：分子中含有羰基和 酯基，羰基和酯基上的碳原子属于p杂化，B错误；分子中含有羰基 和酯基，羰基和酯基上各有1个π键，共含有2个π键，C错误；环状 结构中的C原子有饱和碳原子，形成四面体形，则构成环的所有碳原 子不可能都在同一平面上，D错误。 5.A解析：HC10的中心原子0原子价电子对数为6+2x =4.VSEPR 模型为四面体形，A正确；N2中T键电子云重叠程度高，强度比σ键 大，B错误；HCl中H和Cl之间形成s-pσ键，HCl中共价键的电子 云图：（● ○，C错误；H20是共价化合物，形成过程可表示 为H·+·O·+·H→H:O:H,D错误。 6.B解析：X元素的某种同位素可用于测定文物年代，X为C,Y原子 中有7种运动状态不同的电子，Y为N,Y与Q同主族，Q为P,W形 选择性必修2·SJ 成一条共价键，原子序数小于C,故W为H,Z形成一条共价键，且原 子序数介于N、P之间，故Z为F。同周期元素从左至右电负性增大， 同主族元素由上至下电负性减小，故N、F、P三种元素电负性由大到 小的顺序为F>N>P,A正确：环状结构为平面结构，类似苯的结构， 存在Π键，Y原子只有sp2一种杂化方式，B错误；该离子的离子半 径较大，离子液体比一般离子晶体熔点低，比传统的有机溶剂难挥 发、可导电，C正确，PF的中心原子价层电子对数为5+1+1x6=6,空 2 间结构为正八面体形，D正确。 7.(1)6第4周期第MB族(2)4四面体形直线形(3)C2H2 3：2 解析：s能级最多排2个电子，满足核外电子排布式为s的只能为 1s,即H;满足价层电子排布式为ns“p2m的原子为0；基态原子各能 级电子数相等，且核外有4种空间运动状态的电子，只能是C;前四 周期中基态原子的未成对电子数最多的元素为Cr,未成对电子数为 6:基态原子的内层各能级填满电子，且最外层只有一个电子的只能 为Cu。 8.(1)σm(2)Π(3)C(4)5 解析：(1)在03中，中心的氧原子为sp杂化，与两旁的配位氧原子键 合生成两个σ键，03中的非极性共价键是σ键；特殊的化学键是T 键。(2)03分子呈折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于 分子平面的大π键，分子中的大π键可用符号表示，其中m代 表参与形成大π键的原子数，代表参与形成大π键的电子数（如苯 分子中的大π键可表示为Π)，则03中的大π键应表示为Π (3)等电子原理：原子数相同、价电子总数相同的分子，互称为等电 子体。等电子体的结构相似，03中原子数为3、价电子总数为18。 H20中原子数为3、价电子总数为8，A不符合：C02中原子数为3、价 电子总数为16，B不符合；S02中原子数为3、价电子总数为18，C符 合；BeCl2中原子数为3、价电子总数为16，D不符合。(4)每个0原 子最外层有6个电子，由臭氧的结构图可知中心0原子有4个电子 成键，则还有1个孤电子对，两端的0原子各有2个电子成键，则两 端的0原子各含有2个孤电子对，所以臭氧分子中总共5个孤电 子对。 上分专题8分子极性的判断 1.C解析：由题意可知，极性分子的偶极矩不为零，非极性分子的偶极 矩为零；BeCl2为共价化合物，中心原子Be杂化类型为sp杂化，无孤 电子对，为直线形分子，B一Cl为极性键，分子中正、负电重心重合 为非极性分子，A错误；BF3中心原子B杂化类型为sp杂化，无孤电 子对，空间结构为平面正三角形，分子中正、负电重心重合，是非极性 分子，B错误；PCL3中心原子P杂化类型为s即3杂化，有一个孤电子 对，空间结构为三角锥形，分子中正、负电重心重合，是极性分子， C正确；CH4中心原子C杂化类型为s即杂化，无孤电子对，空间结构 为正四面体形，分子中正、负电重心重合，是非极性分子，D错误。 2.A解析：H202中存在0一0非极性键，且H202为极性分子，A符合 题意；Na202的电子式为Na+[:0:0:]2-Na,即Na202为含非 极性键的离子化合物，B不符合题意：C0,中只存在极性共价键，C 不符合题意；HCIO的结构式为H一O一Cl,其中只存在极性共价键，D 不符合题意。 3.B解析：H202分子中含有极性键0一H和非极性键0一0，A正确： 由图可知H202为极性分子，B错误；0原子有四对价电子对，采 用s即3杂化，C正确；由图可知，H一0与0一0形成的键角小于 109°28'，D正确。 4.C解析：N与3个H形成3个。键，孤电子对数为3-3x1=1,NH,为 三角锥形结构，为极性分子，A错误；CCl4中C与4个Cl形成4个σ 键，孤电子对数为0，为正四面体形结构，为非极性分子，B错误；H20 中0与2个H形成2个。键，孤电子对数为6-2x1-2,为V形结构， 2 为极性分子，C正确：C02中C与2个0形成2个双键，孤电子对数为 4-2x2=0,为直线形结构，为非极性分子，D错误。 5.D解析：03在水中的溶解度大于02是因为03为极性分子，02为非 极性分子，A正确：氟的电负性大于氯的电负性，F一C的极性大于 C一C的极性，使一CF3的极性大于一CCl3的极性，导致CF3COOH羧 基中羟基的极性更大，更易电离出H,故酸性：CF3COOH> CC1,COOH,B正确；由“相似相溶”的规律可知，非极性分子易溶于非 黑白题38