1、学业分层测评(七)一些典型的空间构型(建议用时：45分钟)学业达标1有关原子杂化的说法正确的是()A空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以sp3杂化B苯分子中的碳原子以sp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道也形成键C乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，CH之间是以sp2杂化轨道形成的键，CC之间除了以sp2杂化轨道形成键外，未参加杂化的2p轨道也形成键D只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同【解析】A项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B项，苯分子中的碳原子发生sp2杂化，碳原子之间以sp2杂化轨道形成键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成键；D项，分子的中心
2、原子的杂化类型相同，比如都是以sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。【答案】C2s轨道和p轨道杂化的类型不可能有()Asp1杂化Bsp2杂化Csp3杂化 Dsp4杂化【解析】np轨道有三个：npx、npy、npz，当 s轨道和p轨道杂化时只有三种类型：sp1杂化：即一个s轨道和一个p轨道的杂化；sp2杂化：即一个s轨道和两个p轨道的杂化；sp3杂化：即一个s轨道和三个p轨道的杂化。【答案】D3下列分子的空间构型是正四面体形的是()CH4NH3CF4SiH4C2H4CO2A BC D【解析】C原子与Si原子的价电子层都是ns2np2结构，参
3、与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道，故它们形成的CH4，CF4和SiH4的空间构型都是正四面体形。而NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。【答案】B4下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3CBeCl2与BCl3 DC2H4与C2H2【解析】A选项中CO2中心原子为sp1杂化，SO2中心原子为sp2杂化，A不正确；B选项中，CH4、NH3中心原子均为sp3杂化，B正确；C选项BeCl2中心原子为sp1杂化，BCl3中心原子为sp2杂化，C不正确；D选项C2H2中心原子为sp1杂化，C2H4中心原子为sp2杂化，D不正确。【答案】B5下列分
4、子的空间构型为平面三角形的是()ACO2 BH2OCCH2O DNH3【答案】C6下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是()ACO2BH2SCPCl3DSiCl4【解析】H2S中S原子与H2O中O原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结构相似。【答案】B7对SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp1杂化C硫原子和碳原子上都没有孤对电子DSO2为V形结构，CO2为直线形结构【解析】CO2中碳原子是sp1杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是sp2杂化，是V形结构，有1对孤对电子。【答案】D8已知在CH4中，CH键间的键角为109.5，NH3中，NH键间的键角
5、为107.3，H2O中OH键间的键角为104.5，则下列说法中正确的是()A孤对电子与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B孤对电子与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C孤对电子与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D题干中的数据不能说明孤对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系【解析】电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子孤对电子与成键电子对成键电子对与成键电子对。【答案】A9如图在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是()Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形
6、成键CCH之间是sp2形成的键，CC之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DCC之间是sp2形成的键，CH之间是未参加杂化的2p轨道形成的键【解析】乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个键，未杂化的2p轨道形成键。【答案】A10(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个_，形成的4个杂化轨道中，只有_个含有未成对电子，所以只能与_个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道有一对_，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。(2)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。【解析】(1)在形成NH3分子时，氮
7、原子的2p轨道和2s轨道发生sp3杂化，形成4个杂化轨道，含有一对孤对电子，3个未成键的单电子，可以与3个氢原子形成3个键。(2)H3O中O原子的价电子数为628个，价电子对为4对，所以杂化方式为sp3杂化；H3O中只有一对孤对电子，H2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力H2O大于H3O，使得H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大。【答案】(1)sp3杂化轨道33孤对电子(2)sp3H3O分子中有一对孤对电子，H2O分子中有两对孤对电子，对形成的HO的排斥力H2O大于H3O，造成H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大11X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y
8、、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。(1)它们的元素符号分别为X_；Y_；Z_；(2)用价电子对互斥理论判断：物质价电子对数轨道杂化形式分子的形状成键电子对数孤电子对数X2ZYZ2【解析】X原子的K层(第一层)的电子数只有一个，可知X为氢原子；Y位于X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比K层多2个，则其原子结构示意图为，故Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个，且原子序数：ZY，则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S，YZ2为CS2。【答案】(1)H
9、CS(2)物质价电子对数轨道杂化形式分子的形状成键电子对数孤电子对数X2Z22sp3V形YZ220sp1直线形12.A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为21和11。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题： 【导学号：66240016】(1)比较C、D对应氢化物的稳定性_(填分子式)。(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是_(填分子式)，它的电子式为_。(3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是_(填离子符号)。(4)B
10、的氢化物的空间构型是_。【解析】A、C能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数AC，则A为氢元素，C为氧元素；B原子有两个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p2，故B为碳元素；D是周期表中电负性最大的元素，故D为氟元素；F是地壳中含量最多的金属元素，F为铝元素。【答案】(1)H2OHF(2)H2O2(3)Al3(4)正四面体形能力提升13关于原子杂化轨道的说法正确的是()A凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体形BCH4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Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s
11、轨道和p轨道混合形成的一组能量相同的新轨道D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键【解析】中心原子采取sp3杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s与三个2p轨道杂化而成的。AB3型的共价化合物，A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。【答案】C14已知次氯酸分子的结构式为HOCl，下列有关说法正确的是()AO原子发生sp1杂化BO原子与H、Cl都形成键C该分子为直线形分子D该分子电子式是【解析】HClO分子的结构式为HOCl，O原子应为sp3杂化，形成4个杂化轨道，其中有2个是孤对电子
12、，另2个杂化轨道分别与H原子和Cl原子各形成1个键。因为O原子是sp3杂化，所以分子构型为V形，其电子式为，故B项正确。【答案】B15(2016蚌埠三中质检)了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是()A烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化成键B炔烃分子中的碳碳叁键由1个键、2个键组成C苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大键D甲苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键【解析】甲苯分子中，苯环上的碳原子都采用sp2杂化，但甲基上的碳原子采用sp3杂化，D错。【答案】D16元素X和Y属于同一主族。负二价的元
13、素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置分别为_、_。(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以_杂化，分子构型为_。(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以_杂化，分子构型为_。(4)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是_(写分子式)，分子构型为V形的是_(写分子式)。【解析】根据氢化物化学式H2X，知100%88.9%，M(X)16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，其氧化物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。X元素为O，与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性键“OO”。【答案】(1)第2周期A族第3周期A族(2)SO2sp2V形(3)SO3sp2平面三角形(4)H2O2H2O