志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的: 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第2课时 杂化轨道理论简介 课后·训练提升 基础巩固 1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )。 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sp出现 答案B 解析第IA族元素的价层电子排布式为s,由于只有1个s电子,国此不可能形成杂化轨道,A项正 确。杂化轨道只用于形成。键或用来容纳未参与成键的孤电子对,B项错误。H0分子中的氧原子 采取S即3杂化,其s即杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,所以孤电子对有可能参加杂化,C项正确。 由于p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、sp3种,不可能出现sp杂 化,D项正确。 2.下列分子中的中心原子采取sp杂化的是( )。 ①C6H6②C2H③C2H4④C3Hs⑤CO2⑥BCh ⑦SO3⑧BF3 A.①②⑥⑦ B.③④⑦⑧ C.①③⑦⑧ D.③⑤⑥⑦ 答案c 解析苯分子中的碳原子采取p杂化,乙炔分子中的碳原子采取s即杂化,乙烯分子中的碳原子采取 sp2杂化;丙烷分子中的碳原子类似于甲烷中的碳原子,采取$即杂化,C02分子中碳原子采取$p杂化: 氯化铍分子中铍原子采取$即杂化,三氧化硫分子中硫原子采取$p2杂化,三氟化硼分子中的硼原子采 取sp2杂化。 3.己知次氯酸分子的结构式为H一O一CL,下列说法正确的是()。 A.O发生sp杂化 B.O与H、CI都形成π键 C.该分子为V形分子 1
1 第 2 课时 杂化轨道理论简介 课后· 基础巩固 1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )。 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 答案:B 解析:第ⅠA 族元素的价层电子排布式为 ns 1 ,由于只有 1 个 ns 电子,因此不可能形成杂化轨道,A 项正 确。杂化轨道只用于形成 σ 键或用来容纳未参与成键的孤电子对,B 项错误。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,C 项正确。 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,D 项正确。 2.下列分子中的中心原子采取 sp2 杂化的是( )。 ①C6H6 ②C2H2 ③C2H4 ④C3H8 ⑤CO2 ⑥BeCl2 ⑦SO3 ⑧BF3 A.①②⑥⑦ B.③④⑦⑧ C.①③⑦⑧ D.③⑤⑥⑦ 答案:C 解析:苯分子中的碳原子采取 sp2 杂化;乙炔分子中的碳原子采取 sp 杂化;乙烯分子中的碳原子采取 sp2 杂化;丙烷分子中的碳原子类似于甲烷中的碳原子,采取 sp3 杂化;CO2 分子中碳原子采取 sp 杂化; 氯化铍分子中铍原子采取 sp 杂化;三氧化硫分子中硫原子采取 sp2 杂化;三氟化硼分子中的硼原子采 取 sp2 杂化。 3.已知次氯酸分子的结构式为 H—O—Cl,下列说法正确的是( )。 A.O 发生 sp 杂化 B.O 与 H、Cl 都形成 π 键 C.该分子为 V 形分子
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org D.该分子的电子式是H:0:CI 答案c 解析中心原子0与H和C1分别形成了2个。健,另外还有两个孤电子对,所以0采取的是s即杂化 方式:由于孤电子对的影响,分子的空间结构是V形;单镀都是σ键,电子式中应该写出孤电子对。 4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()。 A.C02与S02 B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H 答案B 解析CO2中C为sp杂化,SO2中S为sp2杂化,A项不合题意。CH4中C为sp杂化,NH中N也为sp 杂化,B项符合题意。BeC中Be为sp杂化,BF3中B为sp2杂化,C项不合题意。C2H4中C为sp2杂 化,C2H中C为s即杂化,D项不合题意。 5.甲烷分子(CH4)失去一个H,形成甲基阴离子(CH),在这个过程中,下列描述不合理的是()。 A.碳原子的杂化类型发生了改变 B粒子的空间结构发生了改变 C粒子的稳定性发生了改变 D粒子中的键角发生了改变 含案A 解析CH为正四面体形结构,而CH;为三角锥形结构,空间结构、镀角、稳定性均发生改变,但碳原 子的杂化类型不变,仍是sp3杂化。 6在乙烯分子中有5个σ键、1个元键,它们分别是()。 A.Sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B.sp杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C.C一H之间是sp形成的。键,C一C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D.C一C之间是sp形成的c键,C一H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 客案A 解析乙烯中的碳原子采取s即杂化,有两个杂化轨道分别与氢原子形成。键,另一个杂化轨道与另一 个碳原子的杂化轨道形成0键,两个碳原子中没有参与杂化的2p轨道形成π键。 7.下列关于NH、NH、NH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 2
2 D.该分子的电子式是H· ·O· ·Cl 答案:C 解析:中心原子 O 与 H 和 Cl 分别形成了 2 个 σ 键,另外还有两个孤电子对,所以 O 采取的是 sp3 杂化 方式;由于孤电子对的影响,分子的空间结构是 V 形;单键都是 σ 键;电子式中应该写出孤电子对。 4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )。 A.CO2 与 SO2 B.CH4 与 NH3 C.BeCl2 与 BF3 D.C2H4 与 C2H2 答案:B 解析:CO2 中 C 为 sp 杂化,SO2 中 S 为 sp2 杂化,A 项不合题意。CH4 中 C 为 sp3 杂化,NH3 中 N 也为 sp3 杂化,B 项符合题意。BeCl2 中 Be 为 sp 杂化,BF3 中 B 为 sp2 杂化,C 项不合题意。C2H4 中 C 为 sp2 杂 化,C2H2 中 C 为 sp 杂化,D 项不合题意。 5.甲烷分子(CH4)失去一个 H+ ,形成甲基阴离子(CH3 - ),在这个过程中,下列描述不合理的是( )。 A.碳原子的杂化类型发生了改变 B.粒子的空间结构发生了改变 C.粒子的稳定性发生了改变 D.粒子中的键角发生了改变 答案:A 解析:CH4 为正四面体形结构,而 CH3 -为三角锥形结构,空间结构、键角、稳定性均发生改变,但碳原 子的杂化类型不变,仍是 sp3 杂化。 6.在乙烯分子中有 5 个 σ 键、1 个 π 键,它们分别是( )。 A.sp2 杂化轨道形成 σ 键、未杂化的 2p 轨道形成 π 键 B.sp2 杂化轨道形成 π 键、未杂化的 2p 轨道形成 σ 键 C.C—H 之间是 sp2 形成的 σ 键,C—C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键 D.C—C 之间是 sp2 形成的 σ 键,C—H 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π 键 答案:A 解析:乙烯中的碳原子采取 sp2 杂化,有两个杂化轨道分别与氢原子形成 σ 键,另一个杂化轨道与另一 个碳原子的杂化轨道形成 σ 键,两个碳原子中没有参与杂化的 2p 轨道形成 π 键。 7.下列关于 NH4 +、NH3、NH2 -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
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org C.三种粒子的空间结构相同 D.键角大小关系:NH>NH>NH2 答案c 解析NH本、NH、NH含有的电子数均为10,A项正确。NH本、NH、NH2三种粒子中氯原子的杂 化方式均为Sp杂化,B项正确。NH的空间结构为正四面体形,NH的空间结构为三角锥形,NH的 空间结构为V形,C项错误。NH、NH、NH2三种粒子的键角大小关系为NH>NH>NH2,D项正 确。 8.下列分子所含原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是()。 H H-C-C A.乙醛( H) H C=C B.丙烯腈(H H 0 C.甲醛(HH) H H一CC=C-H D.丙炔( H 答案A 解析乙醛中甲基上的碳原子采取5即杂化,醛基中的碳原子采取s印杂化,丙烯睛中碳碳双镀中的两 个碳原子均采取$p杂化,碳氮三键中碳原子采取$即杂化,甲醛中碳原子采取$即2杂化;丙炔中甲基上 的碳原子采取$p杂化,碳碳三键中的两个碳原子均采取$即杂化。 9.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是()。 A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4 C.BCL3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、HO 含案B 解析CC4、SiC4、Si4中的中心原子都是sp杂化,其键角相同,A项不符合题意。S中S采取 sp3杂化,分子为V形,NF3中N采取sp3杂化,分子为三角锥形;CH4中C采取sp杂化,分子为正四面体 形。HS、NF3、CH4中的中心原子都是sp杂化,中心原子上的孤电子对数不同,分子的键角不相同, 3
3 C.三种粒子的空间结构相同 D.键角大小关系:NH4 +>NH3>NH2 - 答案:C 解析:NH4 +、NH3、NH2 -含有的电子数均为 10,A 项正确。NH4 +、NH3、NH2 -三种粒子中氮原子的杂 化方式均为 sp3 杂化,B 项正确。NH4 +的空间结构为正四面体形,NH3 的空间结构为三角锥形,NH2 -的 空间结构为 V 形,C 项错误。NH4 +、NH3、NH2 -三种粒子的键角大小关系为 NH4 +>NH3>NH2 - ,D 项正 确。 8.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( ) 答案:A 解析:乙醛中甲基上的碳原子采取 sp3 杂化,醛基中的碳原子采取 sp2 杂化;丙烯腈中碳碳双键中的两 个碳原子均采取 sp2 杂化,碳氮三键中碳原子采取 sp 杂化;甲醛中碳原子采取 sp2 杂化;丙炔中甲基上 的碳原子采取 sp3 杂化,碳碳三键中的两个碳原子均采取 sp 杂化。 9.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是( )。 A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4 C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O+ 答案:B 解析:CCl4、SiCl4、SiH4 中的中心原子都是 sp3 杂化,其键角相同, A 项不符合题意。 H2S 中 S 采取 sp3 杂化,分子为 V 形;NF3 中 N 采取 sp3 杂化,分子为三角锥形;CH4 中 C 采取 sp3 杂化,分子为正四面体 形。H2S、NF3、CH4 中的中心原子都是 sp3 杂化,中心原子上的孤电子对数不同,分子的键角不相同
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的: 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org B项符合题意。BC中B采用sp杂化,分子为平面三角形;NH中N采取Sp杂化,CO2中C采取sp 杂化:BCl3、NH、CO2中的中心原子杂化美型不相同,分子的键角不相等,C项不符合题意。SO3中 S采用sp2杂化,分子为平面三角形;BF3中B采取sp2杂化,分子为平面三角形:HO*中的0采取sp杂 化,离子为三角锥形:S03、BF3、HO*中的中心原子杂化类型不相同,分子或离子的键角不相等,D项 不特合题意。 10.己知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C由两 种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1:2。D是假酒中一种有毒的有机化合物。 (1)构成A分子的原子的元素符号是 (2)已知B分子的键角约为105°,判断该分子的空间结构为 中心原子的杂化类型 为 (3)C分子为 (4)D分子中共有 个σ键、 个π键。 答案I)Ar (2)V形sp3杂化 (3)N2H4 (4)50 解析根据题目所给信息可以判断出A、B、C、D四种分子分别为Ar、HS、N2H4、CHOH。HS 中的S为sp杂化,且有两个孤电子对,所以H一S一H键角约为105°,空间结构为V形。假酒中含有 毒的物质一甲醇(CHOH),在1个CHOH分子中有5个共价键,且均为。键,没有π键。 拓展提高 1.下表中各粒子对应的空间结构及中心原子的杂化方式均正确的是( 中心原子的 选项 粒子 空间结构 杂化方式 SO3 平面三角形 sp杂化 S02 V形 sp3杂化 0号 三角锥形 sp2杂化 C2H2 直线形 Sp杂化 答案p 解析$0分子中S上的价层电子对数=3+2×(6-3×2)=3,不含孤电子对,S采取sp2杂化,空间结构为平 面三角形,A项错误。S0分子中S上的价层电子对数=2+×(6-2×2)-3,孤电子对数为1,S采取sp2杂
4 B 项符合题意。 BCl3 中 B 采用 sp2 杂化,分子为平面三角形;NH3 中 N 采取 sp3 杂化;CO2 中 C 采取 sp 杂化;BCl3、NH3、CO2 中的中心原子杂化类型不相同,分子的键角不相等, C 项不符合题意。 SO3 中 S 采用 sp2 杂化,分子为平面三角形;BF3 中 B 采取 sp2 杂化,分子为平面三角形;H3O+中的 O采取 sp3 杂 化,离子为三角锥形;SO3、BF3、H3O+中的中心原子杂化类型不相同,分子或离子的键角不相等, D 项 不符合题意。 10.已知 A、B、C、D 四种分子所含原子的数目依次为 1、3、6、6,且都含有 18 个电子,B、C 由两 种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为 1∶2。D 是假酒中一种有毒的有机化合物。 (1)构成 A 分子的原子的元素符号是 。 (2)已知 B 分子的键角约为 105°,判断该分子的空间结构为 ,中心原子的杂化类型 为 。 (3)C 分子为 。 (4)D 分子中共有 个 σ 键、 个 π 键。 答案:(1)Ar (2)V 形 sp3 杂化 (3)N2H4 (4)5 0 解析:根据题目所给信息可以判断出 A、B、C、D 四种分子分别为 Ar、H2S、N2H4、CH3OH。H2S 中的 S 为 sp3 杂化,且有两个孤电子对,所以 H—S—H 键角约为 105°,空间结构为 V 形。假酒中含有 毒的物质——甲醇(CH3OH),在 1 个 CH3OH 分子中有 5 个共价键,且均为 σ 键,没有 π 键。 拓展提高 1.下表中各粒子对应的空间结构及中心原子的杂化方式均正确的是( )。 选项 粒子 空间结构 中心原子的 杂化方式 A SO3 平面三角形 sp杂化 B SO2 V 形 sp3杂化 C CO3 2- 三角锥形 sp2杂化 D C2H2 直线形 sp杂化 答案:D 解析:SO3 分子中 S 上的价层电子对数=3+1 2 ×(6-3×2)=3,不含孤电子对,S 采取 sp2 杂化,空间结构为平 面三角形,A 项错误。SO2 分子中 S 上的价层电子对数=2+1 2 ×(6-2×2)=3,孤电子对数为 1,S 采取 sp2 杂
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org 化,空间结构为V形,B项错误。C0?中C上的价层电子对数=3+×(4+2-3x2)=3,不含弧电子对,C采取 Sp2杂化,空间结构为平面三角形,C项错误。乙块(CH=CH田分子中每个碳原子均形成2个σ键和2个 π键,每个C上的价层电子对数是2,C为$p杂化,空间结构为直线形,D项正确。 2.CH支、一CH、CH都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是()。 A.碳原子均采取sp2杂化 B.CH的空间结构为正四面体形 C.CH中的碳原子采取sp杂化,所有原子共平面 D.CH与OH形成的化合物中含有离子键 答案c 解析A项,CH、一CH、CH中的碳原子分别采用sp2杂化、Sp3杂化、sp杂化,A项错误。CH中 碳原子上的价层电子对数是4且孤电子对数为1,CH的空间结构为三角锥形,B项错误。CH中碳原 子价层电子对数是3且不含孤电子对,所以碳原子采取$p杂化,为平面三角形,所有原子共平面,C项 正确。CH与OH形成的化合物为CHOH,只含共价键,不含离子键,D项错误。 3.下列说法中正确的是()。 ANC分子呈三角锥形,这是氮原子采取sp杂化的结果 B.sp杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp杂化轨道 C.中心原子采取s即杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形 D.AB;型分子的空间结构必为平面三角形 客案 解析卧NC1,分子中氮原子上的价层电子对数=G镀电子对数+孤电子对数=3+5-3x14,因此NC1,分子中 2 氮原子以s即杂化,A项错误。S即3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道混杂起来,形 成能量相同、方向不同的4个轨道,B项错误。中心原子采取$p杂化的分子的空间结构可能为四面 体形,如甲烷分子,但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据,则分子的空间结构发生变化,如 NH、PC3是三角锥形,C项正确,D项错误。 4.化合物M是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示 ),下列说法正确的是()。 A.碳、氮原子的杂化类型相同 B.氮原子与碳原子分别为sp杂化与sp杂化 5
5 化,空间结构为 V 形,B 项错误。CO3 2-中 C 上的价层电子对数=3+1 2 ×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,C 采取 sp2 杂化,空间结构为平面三角形,C 项错误。乙炔(CH≡CH)分子中每个碳原子均形成 2 个 σ 键和 2 个 π 键,每个 C 上的价层电子对数是 2,C 为 sp 杂化,空间结构为直线形,D 项正确。 2.CH3 +、—CH3、CH3 -都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是( )。 A.碳原子均采取 sp2 杂化 B.CH3 -的空间结构为正四面体形 C.CH3 +中的碳原子采取 sp2 杂化,所有原子共平面 D.CH3 +与 OH-形成的化合物中含有离子键 答案:C 解析:A 项,CH3 +、—CH3、CH3 -中的碳原子分别采用 sp2 杂化、sp3 杂化、sp3 杂化,A 项错误。CH3 -中 碳原子上的价层电子对数是 4 且孤电子对数为 1,CH3 -的空间结构为三角锥形,B 项错误。CH3 +中碳原 子价层电子对数是 3 且不含孤电子对,所以碳原子采取 sp2 杂化,为平面三角形,所有原子共平面,C 项 正确。CH3 +与 OH-形成的化合物为 CH3OH,只含共价键,不含离子键,D 项错误。 3.下列说法中正确的是( )。 A.NCl3 分子呈三角锥形,这是氮原子采取 sp2 杂化的结果 B.sp3 杂化轨道是由任意的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的 4 个 sp3杂化轨道 C.中心原子采取 sp3 杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或 V 形 D.AB3 型分子的空间结构必为平面三角形 答案:C 解析:NCl3 分子中氮原子上的价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数=3+5-3×1 2 =4,因此 NCl3 分子中 氮原子以 sp3 杂化,A 项错误。sp3 杂化轨道是原子最外电子层上的 s 轨道和 3 个 p 轨道混杂起来,形 成能量相同、方向不同的 4 个轨道,B 项错误。中心原子采取 sp3 杂化的分子的空间结构可能为四面 体形,如甲烷分子,但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据,则分子的空间结构发生变化,如 NH3、PCl3 是三角锥形,C 项正确,D 项错误。 4.化合物 M 是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示 ( ),下列说法正确的是( )。 A.碳、氮原子的杂化类型相同 B.氮原子与碳原子分别为 sp3 杂化与 sp2 杂化
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org C.1molM分子中所含c键的数目为10Na(设Na代表阿伏加德罗常数的值) D.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 答案B 解析M分子中碳、氮原子各形成了3个。键,氮原子上均有一个孤电子对,而碳原子没有,故氮原子 均是s即3杂化,而碳原子是Sp2杂化,A项错误,B项正确。一个M分子中有11个σ键,C项错误。由于 氨原子均为$p3杂化,故相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D项错误。 HO-B-F 5.(1)化合物H01 了中阳离子的空间结构为 ,阴离子的中心原子采用 杂 化。 (2)X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7。G分子中X原子的杂化轨道类型 是 0 (3)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S采用的杂化方式是 (4)H可与H2O形成HO,HO中O原子采用杂化。HO*中H一O一H键角比H2O中H一 O一H键角大,原因为 答案1)三角锥形sp (2)sp3 (3)sp3 (4)sp3H0*中氧原子上只有1个孤电子对,H0中氧原子上有2个孤电子对,前者σ键电子对对孤电 子对的排斥力较小,因而键角大 F HO—BF 解析1)阳离子是HO,呈三角锥形;阴离子是, 丁,硼原子与其他4个原子形成4个σ键, 硼原子采用Sp3杂化。(2)G是NH,NH中氨原子采取sp3杂化。(3)海个硫原子形成2个S一S,每个 硫原子上还有2个孤电子对,硫原子采用$p3杂化。(4)H0和H0中氧原子均采取Sp杂化,其键角 的差异是由于。键电子对与孤电子对之间的斥力差异所造成的。 6.已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物一PC1和PC15;氮与氢也可形成两种化合物— NH和NH5。②PCl5分子中,P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个 ci c Cl-P sp3d杂化轨道;PCl5分子呈三角双锥形队 c1c1) 6
6 C.1 mol M 分子中所含 σ 键的数目为 10NA(设 NA 代表阿伏加德罗常数的值) D.编号为 a 的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内 答案:B 解析:M 分子中碳、氮原子各形成了 3 个 σ 键,氮原子上均有一个孤电子对,而碳原子没有,故氮原子 均是 sp3 杂化,而碳原子是 sp2 杂化,A 项错误,B 项正确。一个 M 分子中有 11 个 σ 键,C 项错误。由于 氮原子均为 sp3 杂化,故相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D 项错误。 5.(1)化合物 H3O+ [ ] -中阳离子的空间结构为 ,阴离子的中心原子采用 杂 化。 (2)X 的单质与氢气可化合生成气体 G,其水溶液 pH>7。G 分子中 X 原子的杂化轨道类型 是 。 (3)S 单质的常见形式为 S8,其环状结构如图所示,S 采用的杂化方式是 。 (4)H+可与 H2O 形成 H3O+ ,H3O+中 O 原子采用 杂化。H3O+中 H—O—H 键角比 H2O 中 H— O—H 键角大,原因为 。 答案:(1)三角锥形 sp3 (2)sp3 (3)sp3 (4)sp3 H3O+中氧原子上只有 1 个孤电子对,H2O 中氧原子上有 2 个孤电子对,前者 σ 键电子对对孤电 子对的排斥力较小,因而键角大 解析:(1)阳离子是 H3O+ ,呈三角锥形;阴离子是[ ] - ,硼原子与其他 4 个原子形成 4 个 σ 键, 硼原子采用 sp3 杂化。(2)G 是 NH3,NH3 中氮原子采取 sp3 杂化。(3)每个硫原子形成 2 个 S—S,每个 硫原子上还有 2 个孤电子对,硫原子采用 sp3 杂化。(4)H2O 和 H3O+中氧原子均采取 sp3 杂化,其键角 的差异是由于 σ 键电子对与孤电子对之间的斥力差异所造成的。 6.已知:①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3 和 PCl5;氮与氢也可形成两种化合物—— NH3 和 NH5。②PCl5 分子中,P 原子的 1 个 3s 轨道、3 个 3p 轨道和 1个 3d 轨道发生杂化形成 5 个 sp3d 杂化轨道;PCl5 分子呈三角双锥形( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org (I)NH、PC13和PCl5分子中,所有原子的最外层电子数都是8个的是 (填分子式,该分子的 空间结构是 (2)有同学认为,NH5与PCls类似,N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生spd杂 化。请你对该同学的观点进行评价: (3)经测定,NH中存在离子键,N原子的最外层电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH 的电子式是 答案1)PC,三角锥形 (2)不对,因为N原子没有2d轨道 H (3)[H:N:H]H] 解析1)写出NH、PC和PCl5分子的电子式不难发现,氢原子最外层是2e,氯原子最外层是8e。 在PCl,中磷原子最外层是8e,PCl5中磷原子最外层是10e,所有原子的最外层电子数都是8个的只有 PC13。联想到氨分子的空间结构,可知PC1分子的空间结构是三角锥形。(3)要满足N原子的最外层 电子数是8,所有氢原子的最外层电子数都是2,则NH的电子式应是 H [HNH田[田。 H 挑战创新 完成下列各小题。 (1)下列一组粒子中键角按由大到小的顺序排列为 (填序号)。 ①HCN②SiF4③SCh④CO3 ⑤H0 (2)①N0主呈形,中心原子采取 杂化。②NO呈 形,中心原子采取 杂 化。 (3)肼NH4)分子可视为NH分子中的一个氢原子被一NH(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。 N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是杂化,N2H4中的六个原子 (填“在”或“不在)同 一个平面上。 (4)根据价层电子对互斥模型,可以推知S0分子的空间结构为 其中Se原子采用 的轨道杂化形式为 客案1)①>④>②>⑤>③ (2)①直线sp②平面三角sp2 (3)sp3不在 (4)平面三角形sp2 7
7 (1)NH3、PCl3 和 PCl5 分子中,所有原子的最外层电子数都是 8 个的是 (填分子式),该分子的 空间结构是 。 (2)有同学认为,NH5 与 PCl5 类似,N 原子的 1个 2s 轨道、3 个 2p轨道和 1 个 2d 轨道可能发生 sp3d 杂 化。请你对该同学的观点进行评价: 。 (3)经测定,NH5 中存在离子键,N 原子的最外层电子数是 8,所有氢原子的最外层电子数都是 2,则 NH5 的电子式是 。 答案:(1)PCl3 三角锥形 (2)不对,因为 N 原子没有 2d 轨道 (3)[H· ·N ·· H ·· H · ·H]+ [ · ·H]- 解析:(1)写出 NH3、PCl3 和 PCl5 分子的电子式不难发现,氢原子最外层是 2e- ,氯原子最外层是 8e-。 在 PCl3 中磷原子最外层是 8e- ,PCl5 中磷原子最外层是 10e- ,所有原子的最外层电子数都是 8 个的只有 PCl3。联想到氨分子的空间结构,可知 PCl3 分子的空间结构是三角锥形。(3)要满足 N 原子的最外层 电子数是 8,所有氢原子的最外层电子数都是 2,则 NH5 的电子式应是 [H· ·N ·· H ·· H · ·H]+ [ · ·H]-。 挑战创新 完成下列各小题。 (1)下列一组粒子中键角按由大到小的顺序排列为 (填序号)。 ①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO3 2- ⑤H3O+ (2)①NO2 +呈 形,中心原子采取 杂化。②NO3 - 呈 形,中心原子采取 杂 化。 (3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。 N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 杂化,N2H4 中的六个原子 (填“在”或“不在”)同 一个平面上。 (4)根据价层电子对互斥模型,可以推知 SeO3 分子的空间结构为 ,其中 Se 原子采用 的轨道杂化形式为 。 答案:(1)①>④>②>⑤>③ (2)①直线 sp ②平面三角 sp2 (3)sp3 不在 (4)平面三角形 sp2
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 解析1)①HCN中的C原子采取sp杂化,键角为180°;②SiF4中Si原子采取sp3杂化,键角为 109°28:③SC2中S原子采取sp3杂化,S原子含有2个孤电子对,分子的空间结构为V形,键角接近 105°;④C0好中C原子采取sp2杂化,分子的空间结构为平面三角形,键角为120°;⑤H0*中0原子 采取Sp3杂化,0原子含有1个孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,键角小于109°28',但大于 105°。所以各分子中的键角按由大到小的顺序排列为①>④>②>⑤>③。 (2)①NO中N原子采取sp杂化,离子的空间结构为直线形。②N0中N原子采取s即2杂化,离子的空 间结构为平面三角形。 (3)NH一NH分子中,每个N原子的3个未成对电子与2个H原子和另外1个N原子形成σ镀,N原 子最外层还有1个孤电子对,故N原子采用Sp3杂化,1个N原子和与其相连的2个H原子及另外1 个N原子形成类似于NH的三角锥形结构,故六个原子不可能共面。 (4)SO3分子中Se原子的价层电子对数为3,成键电子对数为3,孤电子对数为0,所以Se原子采取sp2 杂化,该分子的空间结构为平面三角形。 P
8 解析:(1)①HCN 中的 C 原子采取 sp 杂化,键角为 180°;②SiF4 中 Si 原子采取 sp3 杂化,键角为 109°28';③SCl2 中 S 原子采取 sp3 杂化,S 原子含有 2 个孤电子对,分子的空间结构为 V 形,键角接近 105°;④CO3 2-中 C 原子采取 sp2 杂化,分子的空间结构为平面三角形,键角为 120°;⑤H3O+中 O 原子 采取 sp3 杂化,O 原子含有 1 个孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,键角小于 109°28',但大于 105°。所以各分子中的键角按由大到小的顺序排列为①>④>②>⑤>③。 (2)①NO2 +中 N 原子采取 sp 杂化,离子的空间结构为直线形。②NO3 - 中 N 原子采取 sp2 杂化,离子的空 间结构为平面三角形。 (3)NH2—NH2 分子中,每个 N 原子的 3 个未成对电子与 2 个 H 原子和另外 1个 N 原子形成 σ 键,N 原 子最外层还有 1 个孤电子对,故 N 原子采用 sp3 杂化,1 个 N 原子和与其相连的 2 个 H 原子及另外 1 个 N 原子形成类似于 NH3 的三角锥形结构,故六个原子不可能共面。 (4)SeO3 分子中 Se 原子的价层电子对数为 3,成键电子对数为 3,孤电子对数为 0,所以 Se 原子采取 sp2 杂化,该分子的空间结构为平面三角形