2020-2021人教版化学选修三课下30分钟演练-2.2.2-杂化轨道理论-配合物理论.docx

【创新方案】2022-2021高中化学 2.2.2 杂化轨道理论 协作物理论课下30分钟演练 新人教版选修3
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．关于原子轨道的说法正确的是(　　)
A．凡中心原子实行sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四周体形
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合形成的一组能量相等的新轨道
D．凡AB3型共价化合物，其中心原子A均接受sp3杂化轨道成键
解析：凡中心原子实行sp3杂化的分子的立体构型都是四周体形，但是依据孤电子对占据杂化轨道数目的多少，其分子立体构型也可以呈现V形(H2O)、三角锥形(NH3)，也有的呈现变形四周体，如CH3Cl，故A错；CH4的sp3杂化轨道是由中心碳原子中能量相近的一个2s轨道和3个2p轨道杂化而形成的，与氢原子结合时，四个杂化轨道分别和四个氢原子的1s轨道重叠，形成四个C－Hσ键，B错；AB3型分子中，BF3的B原子接受sp2杂化，D错。
答案：C
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：题中A选项CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，故二者不相同，A项不正确。B选项中CH4为sp3杂化，NH3也为sp3杂化，二者相同，故B项正确。C选项中BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，不合题意。D选项中C2H4为sp2杂化，C2H2为sp杂化，二者不相同，D项不正确。
答案：B
3．[双选题]三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．3个P—Cl键长、键角均相等
B．空间构型为平面三角形
C．空间构型为正四周体
D．空间构型为三角锥形
解析：PCl3中P以sp3杂化，有一对孤对电子，结构类似于NH3分子，3个P—Cl键长、键角均相等，空间构型为三角锥形。
答案：AD
4．[双选题]下列化合物中，既有离子键，又有极性共价键和配位键的是(　　)
A．硝酸 B．苛性钠
C．氯化铵 D．[Ag(NH3)2]OH
解析：HNO3中只有共价键没有离子键和配位键，NaOH中没有配位键，NH4Cl、[Ag(NH3)2]OH中既有离子键，又有极性键和配位键。
答案：CD
5．下列各种说法中错误的是(　　)
A．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对
B．配位键是一种特殊的共价键
C．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D．共价键的形成条件是成键原子必需有未成对电子
解析：配位键是一方供应孤电子对，一方供应空轨道形成的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴离子。
答案：D
6．下列过程与协作物的形成无关的是(　　)
A．除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液
B．向肯定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消逝
C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
D．向肯定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消逝
解析：对于A项，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与协作物的形成无关；对于选项B，AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀，连续反应生成了协作物离子[Ag(NH3)2]＋；对于C项，Fe3＋与KSCN反应生成了协作物离子[Fe(SCN)n]3－n；对于D项，CuSO4与氨水反应生成了协作物离子[Cu(NH3)4]2＋。
答案：A
7．在乙烯分子中有5个σ键，一个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之间是未参与杂化的2p轨道形成π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参与杂化的2p轨道形成π键
解析：乙烯分子为平面分子，分子中碳原子实行sp2杂化，3个sp2杂化轨道分别与4个氢原子和另一个C原子形成σ键，每个C原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键。
答案：A
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(10分)如下图所示是甲醛分子模型的示意图。依据该图和所学的化学键学问回答下列问题：

(1)甲醛分子中碳原子轨道杂化的方式是________，做出该推断的主要理由是________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的推断，其中正确的是(用序号填空)________。
①单键；②双键；③极性键；④非极性键；⑤σ键；⑥π键；⑦σ键和π键。
(3)甲醛分子中C－H键与C－H键的夹角________(填“＝”“＞”或“＜”)120°，消灭该现象的主要缘由是________。
解析：本题考查的是杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子的立体构型与成键的类型、键参数等学问的综合运用。
(1)原子杂化轨道的类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛分子的空间构型为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子的杂化方式是sp2杂化。
(2)碳与氧的电负性不同，所以碳氧键是极性键。醛的分子中都含有羰基(C===O)，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键电子对的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C－H键的夹角小于120°。
答案：(1)sp2杂化　甲醛分子的空间构型为平面三角形　(2)②③⑦　(3)＜　碳氧双键中存在π键，它对C－H键电子对的排斥作用较强
9．(10分)配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面供应和另一缺电子的粒子结合。如NH 就是由NH3(氮原子供应电子对)和H＋(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：
(1)下列粒子中可能存在配位键的是______________。
A．CO2 B．H3O＋
C．CH4 D．H2SO4
(2)B原子能与水中的OH－形成配位键，硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：________________________________________________________________________。
(3)科学家对H2O2结构的生疏经受了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：
甲：、乙：H—O—O—H，式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为争辩H2O2的结构，设计并完成了下列试验：
a．将C2H5OH与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水；
b．将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；
c．将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①假如H2O2的结构如甲所示，试验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_________。
②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在试验c后添加一步试验d，请设计d的试验方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题综合考查配位键的形成和协作物的性质。解题时要留意配位键形成条件中的一方供应电子对，另一方供应空轨道。
(1)由题中信息可导出结论：凡能给出H＋的物质中一般含有配位键。
(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3的电离是B原子和水中的OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。
(3)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。
答案：(1)BD
(2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－
(3)①H5＋H2―→C2H5OC2H5＋H2O
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
10．(10分)四种常见元素的性质或结构信息如下表。试依据信息回答有关问题。
元素
A
B
C
D
性质
结构
信息
原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子
原子的M层有1对成对的p电子
原子核外电子排布为
[Ar]3d104sx，
有＋1、＋2两种常见化合价
有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂
(1)写出B原子的电子排布式________。
(2)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的协作物的化学式为________，简要描述该协作物中化学键的成键状况
________________________________________________________________________。
(3)“·”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“。”表示氢原子，小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。

则在以上分子中，中心原子接受sp3杂化形成化学键的是______(填写序号)；在②的分子中有________个σ键和________个π键。
解析：(1)元素B原子的M层有1对成对的p电子，则M层的p轨道有4个电子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p4。
(2)C元素是Cu，CuSO4与过量氨水可生成协作物[Cu(NH3)4]SO4，中心原子与配位体之间是配位键，内界与外界之间是离子键。
(3)①是NH3，②是CH≡CH，③是CH4，④是H2S，中心原子接受sp3杂化的是①③④，在CH≡CH分子中有3个σ键和2个π键。
答案：(1)1s22s22p63s23p4
(2)[Cu(NH3)4]SO4　中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合
(3)①③④　3　2
11．(9分)Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的协作物。
(1)[Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有________(填序号)。
A．配位键 B．极性共价键
C．非极性共价键 D．离子键
(2)[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________。
(3)某种含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：HOCH2CH=== CH2CH3CH2CHO。
在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数，是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为___________________________________________。
解析：[Cu(NH3)4]2＋中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键，氨分子内部的化学键是极性键。[Cu(NH3)4]2＋是平面正方形。HOCH2CH===CH2中的C原子，有一个实行sp3杂化，两个实行sp2杂化。CH3CH2CHO中的C原子有两个实行sp3杂化，一个实行sp2杂化。
答案：(1)AB　(2)平面正方形　(3)sp2