1、课时作业8 杂化轨道理论和配合物简介时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 44 分)1下列对于 NH3和 CO2的说法中正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取 sp 杂化CNH3为三角锥形结构，CO2 为直线形结构DN 原子和 C 原子上都没有孤对电子C解析：NH3 和 CO2 分子的中心原子分别采取 sp3 杂化和 sp杂化的方式成键，但 NH3分子的 N 原子上有 1 对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。2下列说法正确的是()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四面体形BCH
2、4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乙炔分子中，两个碳原子均采用 sp2杂化Dsp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 1 个 s 轨道和3 个 p 轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道D解析：中心原子采取 sp3杂化的分子，VSEPR 模型是四面体形，但其立体构型不一定是四面体形，如水和氨气分子中的中心原子均采取 sp3杂化，但 H2O 是 V 形分子，NH3 是三角锥形分子，A 项错误；甲烷分子中碳原子形成 4 个 键且不含孤电子对，碳原子采取 sp3杂化，这 4 个 sp3杂化轨道分别与 4 个氢原子的1s 轨道重叠，形成
3、 4 个 CH 键，B 项错误；乙炔分子中每个C 原子形成 2 个 键和 2 个 键，价层电子对数是 2，且不含孤电子对，故 C 原子均为 sp 杂化，C 项错误；同一个原子中能量相近的 s 轨道和 p 轨道通过杂化可形成一组能量相等的新轨道，D 项正确。3下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是()A配位化合物中必定存在配位键B配位化合物中只有配位键CCu(H2O)42中的 Cu2提供空轨道，H2O 中的 O 原子提供孤对电子，两者结合形成配位键D配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用B解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2提供空轨
4、道，H2O 中的 O 原子提供孤对电子，两者结合形成配位键。4下列说法中错误的是()A当中心原子的配位数为 6 时，配合单元常呈八面体空间结构BAg(NH3)2中 Ag空的 5s 轨道和 5p 轨道以 sp 杂化成键C配位数为 4 的配合物均为正四面体结构D已知Cu(NH3)22的中心原子采用 sp 杂化，则它的空间构型为直线形C解析：配位数为 6 时，配离子的空间构型一般是八面体，这样分布可以使电荷分散，A 项正确；Ag(NH3)2和Cu(NH3)22为直线形结构，中心原子以 sp 杂化成键，B、D 项正确；配位数为 4 的配合物，可能是四面体，也可能是正方形，C 项错误。5有关杂化轨道的说
5、法不正确的是()A杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变Bsp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角分别为 10928、120、180C四面体形、三角锥形、V 形分子的结构可以用 sp3杂化轨道解释D杂化轨道全部参与形成化学键D解析：杂化轨道用于形成 键和容纳孤电子对。6有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是()A两个碳原子采用 sp 杂化方式B两个碳原子采用 sp2杂化方式C每个碳原子都有两个未杂化的 2p 轨道形成 键D两个碳原子形成两个 键B解析：乙炔中的两个碳原子均采用 sp 杂化，形成直线形分子。7BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或 NaF 溶液中都形成 BF4 离子，则 B
6、F3和 BF4 中的 B 原子的杂化轨道类型分别是()Asp2、sp2Bsp3、sp3Csp2、sp3Dsp、sp2C解析：BF3中 B 原子的价层电子对数为 3，所以为 sp2杂化，BF4 中 B 原子的价层电子对数为 4，所以为 sp3杂化。8下列叙述正确的是()A甲烷分子中由于 C 原子发生了 sp3杂化而形成正四面体的立体结构B甲醛分子中的化学键都是 键C二氧化碳分子呈直线形结构是因为 C 原子发生了 sp2杂化D氨气分子因氮原子发生了 sp3 杂化而形成正四面体的结构A解析：B 项错误，甲醛分子中碳原子和氧原子间还形成一个 键；C 项错误，二氧化碳中的碳原子采取 sp 杂化；D 项错
7、误，氨气分子中氮原子采取 sp3杂化，但由于孤电子对的存在，形成的分子结构是三角锥形。9有机物中标有“”的碳原子的杂化方式依次为()Asp、sp2、sp3 Bsp3、sp2、spCsp2、sp、sp3 Dsp3、sp、sp2B解析：根据价层电子对互斥理论可判断 C 原子的杂化方式，价层电子对数 键电子对数孤电子对数。若价层电子对数是4，则 C 原子采取 sp3杂化；若价层电子对数是 3，则 C 原子采取 sp2杂化；若价层电子对数是 2，则 C 原子采取 sp 杂化。甲基上 C 原子有 4 对 键电子对，没有孤电子对，则 C 原子采取 sp3杂化；碳碳双键两端的 2 个 C 原子均有 3 对
8、键电子对，没有孤电子对，则 C 原子采取 sp2杂化；碳碳三键两端的 2 个 C 原子均有 2 对 键电子对，没有孤电子对，则 C 原子采取 sp 杂化。10在乙烯分子中有 5 个 键、1 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 轨道形成 键CCH 之间是 sp2杂化轨道形成的 键，CC 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键DCC 之间是 sp2杂化轨道形成的 键，CH 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键A11下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是()A价层电子对互斥理论将分子分成两类：中
9、心原子有孤电子对的和无孤电子对的B价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 s 轨道和 p 轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道DAB2 型共价化合物的中心原子 A 采取的杂化方式可能不同B解析：在 VSEPR 理论中，将分子分成了含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的 VSEPR 模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A 项正确；VSEPR 模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用单质分子，B 项错误；C 项明显正确；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和 键电子对数可能不同
10、，则其采取的杂化方式也可能不同，D 项正确。二、填空题(共 56 分)12(12 分)X、Y、Z 三种元素的核电荷数都小于 18，它们间能形成化合物 YX2、ZX2。X 原子最外电子层的 p 能级中有一个轨道填充了 2 个电子，Y 原子的最外电子层中 p 能级的电子数等于次外层电子总数，且 X 和 Y 具有相同的电子层；Z 与 X 在周期表中位于同一主族。回答下列问题：(1)Y 的轨道表示式为_。(2)ZX2的分子式是_，分子构型为_。YX2 的电子式是_，分子构型为_，中心原子采取_杂化。(3)Y 的氢化物中分子构型为正四面体的是_(填名称)，中心原子的杂化方式为_。(4)X 的 氢 化 物
11、 的 分 子 构 型 为 _，键 角 为_，中心原子的杂化方式为_。SO2V 形O CO直线形sp甲烷sp3V 形105sp3解析：Y 原子的最外电子层中 p 能级的电子数等于次外层电子总数，则 Y 为 C；根据 X 原子最外电子层的 p 能级中有一个轨道填充了 2 个电子，且 X 和 Y 具有相同的电子层，可知 X 为O；又由于 Z 与 X 在周期表中位于同一主族，则 Z 为 S。13(12 分)(1)SCN、NO2 具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是 16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的_分子的结构相同，微粒呈_形，中心原子都采取_杂化。(2)CO23、NO3 等微粒具有相同
12、的原子个数，它们的价电子总数 都 是 _，因 此 它 们 与 由 A 族 两 元 素 组 成 的_分子的结构相同，呈_形，中心原子都采取_杂化。直线CO2sp24SO3平面三角sp2解析：(1)中 SCN、NO2 与 CO2为等电子体。由于 CO2中 C原子采用 sp 杂化，形成直线形分子，所以 SCN、NO2 的中心原子都采用 sp 杂化。(2)中 CO23、NO3 与 SO3 为等电子体，SO3中 S 采取 sp2杂化形成平面三角形分子。14(8 分)一种有机化合物的结构简式如下：(1)该分子中有_个 sp2杂化碳原子；_个 sp3杂化碳原子。(2)该分子中有_个 sp2sp3 键；_个
13、sp3sp3 键。263315(12 分)从第三周期中找出符合下列要求的元素的正确组合并填空(还可用上 H、C 元素)。(1)三核 18 电子，sp3 杂化，空间构型呈折线形的电子式为_。(2)五核 18 电子，sp3杂化，空间构型呈正四面体形的化学式为_。(3)五核 18 电子，阳离子的符号为_，其杂化类型是_，离子结构为_。(4)三核 38 电子，sp 杂化，空间构型呈直线形的结构式为_。HS HSiH4PH4sp3 杂化正四面体形S=C=S16(12 分)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的 C
14、u(NO3)2和 Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得 CuMn2O4。Mn2基态的电子排布式可表示为_。NO3 的空间构型是_(用文字描述)。1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)平面三角形(2)在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化成 CO2，HCHO 被氧化成 CO2和 H2O。根据等电子原理，CO 分子的结构式为_。H2O 分子中 O 原子轨道的杂化类型为_。1 mol CO2中含有的 键数目为_。(3)向 CuSO4溶液中加入过量 NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。COsp326.
15、021023个(或 2mol)解析：本题考查物质结构与性质，涉及电子排布式、空间构型、杂化方式、化学键的数目以及配位键的表示，意在考查对结构中的基础知识的掌握情况。(1)Mn 的原子序数为 25，价电子排布式为：3d54s2，失去 4s 上的两个电子，即得 Mn2。NO3 离子中氮原子无孤对电子，结合的原子数为 3，则 N 采用 sp2 杂化，所以 NO3 的空间构型为平面三角形。(2)CO 与 N2 互为等电子体，根据氮分子的结构式可以写出CO 的结构式为 CO。H2O 中 O 原子存在两对孤对电子，结合的原子数为 2，杂化轨道数为 4，所以 O 原子采用 sp3 杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键，双键中有一个 键，一个 键，则 1 mol CO2 中含有 2 mol 键。(3)Cu2中存在空轨道，而 OH中 O 原子上有孤对电子，故 O 与 Cu 之间以配位键结合。
