1、专题提升训练(二)常见物质空间构型的判断(填空)(建议用时30分钟)1写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式。(1)氧原子以 sp3 杂化轨道形成两个 键_。(2)氧原子形成一个 键_。(3)硼原子以 sp2 杂化轨道形成三个 键_。(4)氮原子形成四个 键_；氮原子形成两个 键_。【解析】形成 键时必须有双键或三键，键全为单键；sp3 杂化构型为四面体形，sp2 杂化构型为平面三角形。根据以上两点可解此题。答案：(1)H2O(2)O2(3)BF3(4)NH4 N22有机物 W 是一种芳香族化合物，其结构如图所示，填写下列空白：(1)有机物 W 碳原子有_种杂化方式，分别是_。(2)羟基中
2、氧原子采取_杂化，VSEPR 模型为_。(3)分子中三种元素的电负性大小顺序为_。【解析】(1)有机物 W 以 4 个单键相连的 C 原子采取 sp3 杂化，苯环和碳碳双键的C 原子采取 sp2 杂化。(2)羟基中氧原子成键电子对为 2，孤电子对为 2，则采取 sp3杂化，其 VSEPR 模型为四面体形。(3)根据电负性规律可知电负性：OCH答案：(1)两 sp2、sp3(2)sp3 四面体形(3)OCH3(1)BCl3 和 NCl3 中心原子的杂化方式分别为_和_。(2)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。NH3 分子的立体构型是_
3、；N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是_。(3)SO24的立体构型是_，其中硫原子的杂化轨道类型是_。(4)COCl2 中心原子的杂化轨道类型为_，空间结构是_形。(5)在硅酸盐中，SiO44四面体(如图 a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。一种无限长单链结构的多硅酸根(如图 b)，其中Si 原子的杂化形式为_。(6)葡萄糖酸锌CH2OH(CHOH)4COO2Zn 是目前市场上流行的补锌剂。葡萄糖分子中碳原子杂化方式有_；写出基态 Zn 原子的电子排布式_。(7)EDTA可以与铜离子形成化合物。其中碳原子轨道的杂化类型为_，氮原子的杂化类型为_。【解析】(1
4、)BCl3 的中心原子的价层电子对数为 312(33)3，所以为 sp2 杂化。NCl3 的中心原子的价层电子对数为 312(53)4，所以为 sp3 杂化。(2)NH3 分子的立体构型是三角锥形；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，氮原子轨道的杂化类型是 sp3。(3)SO24的中心原子 S 的成键电子对数为 4，无孤电子对，为正四面体形结构，中心原子采取 sp3 杂化。(4)COCl2 的结构式是，中心原子碳原子形成 3个 键，即杂化轨道数为 3，故为 sp2 杂化，属于平面三角形分子。(5)由题图 b 可知每个硅原子与 4 个氧原子
5、均形成 4 个 键，故为 sp3 杂化。(6)葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO 中五个连有OH 的碳原子均为 sp3 杂化，醛基中的碳原子为 sp2 杂化。(7)EDTA 分子中CH2上的碳原子采取 sp3 杂化，COOH 上的碳原子形成 3 个 键和 1 个 键，碳原子采取 sp2 杂化。氮原子形成 3 个 键并有 1 对孤电子对未参与成键，氮原子采取 sp3 杂化。答案：(1)sp2 sp3(2)三角锥形 sp3(3)正四面体形 sp3(4)sp2 平面三角(5)sp3(6)sp2、sp3 1s22s22p63s23p63d104s2 或Ar3d104s2(7)sp3、sp2 sp3
6、4元素 X 和 Y 属于同一主族。负二价的元素 X 和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体，其中 X 的质量分数约为 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)在 X 和 Y 两种元素形成的化合物中：X 的质量分数为 50%的化合物的化学式为_；该分子的中心原子发生_杂化，分子构型为_；X 的质量分数为 60%的化合物的化学式为_；该分子的中心原子发生_杂化，分子构型为_。(2)由元素 X、Y 和氢三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式_、_，两种酸的阴离子分别 为 _ 和 _，其 立
7、体 构 型 分 别 为_和_。(3)在由氢元素与 X 元素形成的化合物中，含有三个 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M（X）M（X）2 100%88.9%。可推知 X 的相对原子质量为 16，则 X 为 O，Y 为 S，则其化合物分别为 SO2、SO3，形成的酸分别为 H2SO3 和 H2SO4，对应的酸根阴离子分别为 SO23和 SO24。对于各种微粒的空间构型如 SO2、SO3、SO23和 SO24，可依据步骤依次判断如下：氧元素与氢元素形成的化合物可能为 H2O 或 H2O2，其中 H2O 分子为 V 形，含有三个 键的是“
8、HOOH”。SO2SO3SO23SO24价层电子 对数3344键数2334孤电子对数1010杂化轨道数3344立体构型V形平面三 角形三角 锥形正四 面体答案：(1)SO2 sp2 V 形 SO3 sp2 平面三角形(2)H2SO3 H2SO4 SO23 SO24 三角锥形 正四面体形(3)H2O2 H2O5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 12。D是假酒中一种有毒的有机物。(1)构成 A 分子的原子的元素符号是_。(2)已知 B 分子的键角为 105，判断该分子构型为_；中心原
9、子杂化类型为_。(3)C 分子为_。(4)D 分子中共有_个 键，_个 键。【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 中心 S 原子轨道杂化类型为 sp3 杂化，且有两个孤电子对，所以 HSH 键角为 105，立体构型为 V 形。假酒中含有毒的物质甲醇(CH3OH)，在 CH3OH 中有 5 个共价键均为 键，没有 键。答案：(1)Ar(2)V 形 sp3 杂化(3)N2H4(4)5 06(2021河北选择考节选)KH2PO4 晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大 KH2PO4 晶体已应用于大功率固体激光器
10、，填补了国家战略空白。(1)已知 KH2PO2 是次磷酸的正盐，H3PO2 的结构式为_，其中 P 采取_杂化方式。(2)与 PO34电子总数相同的等电子体的分子式为_。(3)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为_。【解析】(1)含氧酸分子中只有羟基上的 H 可以电离；由 KH2PO2 是次磷酸的正盐可知，H3PO2 为一元酸，其分子中只有一个羟基，其结构式为，其中 P共形成 4 个 键、没有孤电子对，故其价层电子对数为 4，其采取 sp3 杂化。(2)等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变的原则，可以找到与 PO34电子总数相同的等电子体分子为 SiF4、SO2F2等。(3)由题中信息可知，n 个磷酸分子间脱去(n1)个水分子形成链状的多磷酸，如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去 n 个水分子得到(HPO3)n，其失去 H后得到相应的酸根，故该酸根可写为 PnOn3n。答案：(1)sp3(2)SiF4、SO2F2 等(3)PnOn3n