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第二章 分子结构与性质
第二节 分子的空间结构
课时3
杂化轨道理论简介
一、单选题
1.(2021·全国·高二课时练习)关于CO2和SO2的说法中,正确的是
A.C和S上都没有孤电子对
B.C和S都是sp3杂化
C.都是AB2型,所以空间结构都是直线型
D.CO2的空间结构是直线型,SO2的空间结构是V型
2.(2021·全国·高二)下列分子的立体构型属于平面三角形,且中心原子属于杂化轨道类型的是
A. B. C. D.
3.(2021·河北正中实验中学高二阶段练习)提出“杂化轨道理论”的科学家是
A.门捷列夫 B.普鲁特 C.玻尔 D.鲍林
4.(2021·全国·高二)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()
直线形
N原子采取杂化
B
二氧化硫()
V形
S原子采取杂化
C
碳酸根离子()
三角锥形
C原子采取杂化
D
乙炔()
直线形
C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
5.(2021·广西钦州·高二期末)氯化亚硕()是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚硕分子的空间结构和中心原子(S)采取何种杂化方式的说法正确的是
A.三角锥形、 B.角形、
C.平面三角形、 D.三角锥形、
6.(2021·全国·高二)根据价层电子对互斥理论及杂化轨道理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为
A.直线形 sp杂化 B.三角形 sp2杂化
C.三角锥形 sp2杂化 D.三角锥形 sp3杂化
7.(2020·上海市奉贤区奉城高级中学高二期末)下列关于空间构型的说法正确的是
A.CH4是正四面体形 B.CH4是平面正方形
C.CH4是三角锥形 D.CH4是十字交叉形
8.(2021·北京市第四十三中学高二阶段练习)根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论推测,SO3分子的空间构型和中心原子的杂化方式是
A.平面三角形,sp2杂化 B.三角形,sp3杂化
C.正四面体形,sp2杂化 D.正方形,sp3杂化
9.(2020·新疆·巴楚县第一中学高二期中)下列分子或离子中,不存在sp3杂化类型的是
A.SO B.NH3 C.C2H6 D.SO2
10.(2020·新疆昌吉·高二期中)下列表达方式错误的是 ( )
A.CO2的分子模型示意图: B.HCl的结构式H--Cl
C.sp3杂化道图: D.π电子云图:
11.(2020·新疆昌吉·高二期中)下列常见分子的中心原子的杂化轨道类型是sp3的是:( )
A.BF3 B.CH4 C.SO2 D.CO2
12.(山东省潍坊市2021-2022学年高三上学期学科核心素养测评化学试题)光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。可用反应CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O制备光气。下列叙述错误的是
A.CHCl3为极性分子
B.电负性:O>Cl>C
C.基态Cl原子的价电子轨道表示式:
D.COCl2中碳原子的杂化类型为sp3杂化
13.(2021·山东省东明县第一中学高三期中)是一种强氧化剂,可以发生反应:下列说法正确的是
A.既是氧化剂又是还原剂
B.中O原子采取杂化
C.间存在氢键,因此的稳定性大于
D.的沸点高于
14.(2021·天津市滨海新区塘沽第一中学高三期中)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可作锂离子电池的正极材料。工业上以FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等为原料制备磷酸亚铁锂。下列说法错误的是
A.苯胺中氮原子的杂化方式是sp3
B.NH和PO的空间结构相同
C.1mol苯胺分子中含有9molσ键
D.LiC1、苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiCl>苯胺>甲苯
15.(2021·全国·高二课时练习)下列说法中,正确的是
A.杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
B.凡是中心原子采取杂化的分子,其空间结构都是正四面体形
C.凡是型的共价化合物,其中心原子A均采用杂化轨道成键
D.属于型共价化合物,中心原子S采取杂化轨道成键
16.(2021·全国·高二课时练习)下列描述中,正确的是
A.是空间结构为V形的极性分子
B.的空间结构为平面三角形
C.中所有的原子不都在一个平面上
D.和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
17.(2021·江苏通州·高二期中)下列有关氮及其化合物的说法中正确的是
A.NO的空间构型为三角锥形
B.NH与NH3中键角相等
C.NH3分子中N原子的杂化类型为sp3杂化
D.NH3分子是由极性键构成的非极性分子
18.(2021·北京·清华附中高三阶段练习)氨分子的空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为
A.两种分子的中心原子杂化类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化
B.NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道,CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.NH3分子中氮元素的电负性比CH4分子中碳元素的电负性大
19.(2021·江苏·泗阳县实验高级中学高二阶段练习)下列分子或离子中,价层电子对互斥模型与分子或离子的几何构型不一致的是
A.NH3 B.SO3 C.CCl4 D.CO2
20.(2021·陕西·武功县普集高级中学高二阶段练习)氯化亚硫()是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚硫分子的空间结构和中心原子()采取何种杂化方式的说法正确的是
A.三角锥形、 B.平面三角形、
C.平面三角形、 D.三角锥形、
21.(2020·四川省内江市第六中学高二期中)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.-CH3中含有的电子数为9NA B.空间构型为正四面体
C.CH中的键角大于NH3 D.CH与OH-形成的化合物中含有离子键
22.(2021·全国·高三专题练习)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A.CS2与C6H6 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4
23.(2021·福建·泉州市第六中学高二期中)下列分子中,其中心原子杂化轨道类型相同的是
A.与 B.与 C.与 D.与
24.(2021·湖北·高三开学考试)萝卜种子中的活性成分之一为。下列有关说法错误的
A.分子中只含有1个手性碳原子(连有4个不同的原子或原子团的碳原子)
B.与Br2的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液均能反应
C.分子中碳原子的杂化类型有sp3、sp2
D.与足量Na或NaOH反应,消耗两者的物质的量之比为1∶1
25.(2021·北京市第十三中学高二期中)在ClCH=CHCl分子中,C-Cl键采用的成键轨道是
A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
二、填空题
26.(2021·全国·高二课时练习)(1)写出分子的空间结构:___________,它是___________分子(填“极性”或“非极性”),它的中心原子采用的杂化方式是___________。
(2)甲醛(HCHO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇()。甲醇分子内C原子的杂化方式为___________,甲醇分子内O-C-H的键角___________(填“>”“<”或“=”)甲醛分子内O-C-H的键角;甲醇极易溶于水,其主要原因是___________。
27.(2021·全国·高二)(1)磷酸根离子的空间结构为______,其中P的价层电子对数为______、杂化轨道类型为______。
(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由变为____________。
(3)分子中氮原子的轨道杂化类型是______。
28.(2021·湖北·荆州市沙市第五中学高二阶段练习)在下列空格中,填上适当的元素符号或微粒符号。
(1)在第3周期中,第一电离能最大的元素是_______,电负性最大的元素是_______ 。
(2)在第4周期元素中,3d轨道半充满的_________ 。
(3)在F2、H2O2、 NH3、、H2O、 HBr中,含有配位键的微粒有_____,含有非极性键的微粒有________; 空间构型是三角锥形的分子_______。
29.(2020·宁夏·吴忠中学高二单元测试)甲醛分子(CH2O)的中心原子(碳原子)的价层电子对数为________,其孤电子对数为________,则该分子呈________形。甲醛分子的中心原子的杂化类型为________,分子中共有________个σ键,有________个π键,其中C﹣H的σ键的类型为________,C﹣O的σ键的类型为________
30.(2010·福建厦门·高二)计算下列分子或离子中的价电子对数,并根据已学填写下表
物质
价电子对数
成键电子对数
孤电子对数
中心原子杂化轨道类型
杂化轨道/电子对空间构型
轨道夹角
分子空间构型
键角
CO2
BF3
CH4
H2O
NH3
PCl3
31.(2010·福建·高二阶段练习)化合物YX2、ZX2中,X、Y、Z的核电荷数小于18;X原子最外层的p能级中有一个轨道充填了2个电子,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一层电子总数,且X和Y具有相同的电子层数;Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题:
(1)Y的价电子轨道表示式为______________________;
(2)YX2的电子式是_______________,分子构型为________,中心原子发生了____杂化。
(3)Y与Z形成的化合物的分子式是_______,该化合物中化学键是________键(填“极性”或“非极性”),该分子属于__________分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)Y的氢化物中分子构型为正四面体的是____________(填名称),键角为_______,中心原子的杂化形式为_______。
(5)元素X与Y的电负性的大小关系是___________(用元素符号填写,并填﹥、﹤、﹦)。
X与Z的第一电离能的大小关系是___________。(用元素符号填写,并填﹥、﹤、﹦)。
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