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2020-2021学年高中化学 第一章 原子结构与性质 专题提升训练新人教版选择性必修第二册

2020-2021学年高中化学 第一章 原子结构与性质 专题提升训练新人教版选择性必修第二册

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专题提升训练(一)
分子的立体构型的判断方法
1.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是 (　　)
A.有一个σ键、一个π键
B.是直线形分子
C.中心原子Sn是sp2杂化
D.键角等于120°
【解析】选C。氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误;由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,B、D项错误,C项正确。
2.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
【解析】选B。中心原子杂化轨道数=中心原子价层电子对数=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数)
实例
价层电子对数
杂化类型
BeCl2
n=×(2+2)=2
sp
BF3
n=×(3+3)=3
sp2
CO2
n=×(4+0)=2
sp
SO2
n=×(6+0)=3
sp2
CH4
n=×(4+4)=4
sp3
NH3
n=×(5+3)=4
sp3
C2H2和C2H4中每个碳原子连接的原子个数分别为2、3个,每个碳原子分别形成2个σ键、2个π键和3个σ键、1个π键,碳原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。
3.对于短周期元素形成的各粒子,下表所述的对应关系错误的是 (　　)
选项
A
B
C
D
分子式
C
N
CS2
Cl2O
VSEPR
模型
四面体形
四面体形
直线形
四面体形
分子的立
体构型
平面三角形
V形
直线形
V形
杂化方式
sp3
sp2
sp2
sp3
【解析】选D。C 、N、CS2、Cl2O价层电子对数分别为4、4、2、4,所以分别为sp3、sp3、sp、sp3杂化,VSEPR模型分别为四面体、四面体、直线、四面体,由于分别有孤电子对数为1、2、0、2,实际形状为三角锥、V形、直线形、V形,故D正确。
4.石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。

(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为____________________, 
杂化方式为________。 
(2)图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。 
【解析】(1)图甲中,1号C与相邻的3个C形成1个碳碳双键和2个碳碳单键,即形成3个σ键和1个π键,杂化方式为sp2。(2)图乙中,1号C除与3个C形成化学键外,还与羟基氧原子形成化学键,故该C采取sp3杂化。
答案:(1)3　sp2　(2)sp3　<
5.(高考组合题)(1)CH3COOH中碳原子的杂化轨道类型为________。 
(2)醛基中碳原子的杂化轨道类型是________。 
(3)化合物[H3O]+[]-中阳离子的空间构型为________,阴离子的中心原子轨道采用__ ______________杂化。
(4)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________。 
(5)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是________。 

【解析】(1)CH3COOH分子中,—CH3和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。
(2)上的碳原子形成3个σ键和1个π键,是sp2杂化。(3)阳离子是H3O+,呈三角锥形;阴离子是[HO→BF3]-,硼原子形成4个σ键(含1个配位键),采用sp3杂化。(4)G是NH3分子,氮原子采取sp3杂化。(5)硫原子形成2个S—S键,还有2对孤电子对,杂化方式为sp3。
答案:(1)sp3、sp2　(2)sp2　(3)三角锥形　s(4)sp3　(5)sp3
6.元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如图所示,回答下列问题:

(1)G的基态原子核外电子排布式为________。原子的第一电离能:D________E
(填“>”或“<”)。 
(2)根据价层电子对互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l—l>l—b>b—b(l为孤电子对,b为键合电子对),则关于A2C中的A—C—A键角可得出的结论是________。 
A.180°
B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120°
D.接近109°28′,但小于109°28′
(3)化合物G(BC)5中存在的化学键类型有________,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物,反应的化学方程式为_______________________。 
(4)化合物BCF2的立体构型为________,其中B原子的杂化轨道类型是________,写出两个与BCF2具有相同立体构型的含氧酸根离子________。 
【解析】(1)根据元素周期表知G是26号铁元素,Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。同周期元素第一电离能逐渐增大,原子的第一电离能:D<E。
(2)根据价层电子对互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l—l>l—b>b—b(l为孤电子对,b为键合电子对),A是氢元素、C是氧元素,则H2O中的A—C—A键角接近109°28′,但小于109°28′。
(3)化合物Fe(CO)5中存在的化学键类型有配位键、共价键,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(CO)5+13O22Fe2O3+20CO2。
(4)COCl2分子的结构式为,中心碳原子形成2个单键和1个双键,所以为sp2杂化,化合物COCl2的立体构型为平面三角形,与COCl2具有相同立体构型的含氧酸根离子有C、N等。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)　<　(2)D　(3)配位键、共价键
4Fe(CO)5+13O22Fe2O3+20CO2
(4)平面三角形　
sp2杂化　C、N(合理即可)