1、分子的空间结构及中心原子杂化轨道类型的判断方法(建议用时：40分钟)1下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是()A乙醛B丙烯腈C甲醛D丙炔A乙醛中甲基的碳原子采取sp3杂化，醛基中的碳原子采取sp2杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取sp2杂化，另一个碳原子采取sp杂化；甲醛中碳原子采取sp2杂化；丙炔中甲基的碳原子采取sp3杂化，碳碳三键中两个碳原子均采取sp杂化。2BF3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BF，则BF3和BF中B原子的杂化轨道类型分别是()Asp2、sp2Bsp3、sp3Csp2、sp3Dsp、sp2CBF3中B原子的价层电子对数为
2、3，所以为sp2杂化，BF中B原子的价层电子对数为4，所以为sp3杂化。3在BrCH=CHBr分子中，CBr采用的成键轨道是()AsppBsp2sCsp2pDsp3pCBrCH=CHBr分子中的两个碳原子都采取sp2杂化，溴原子的价层电子排布为4s24p5,4p轨道上有一个未成对电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键，C项正确。 4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轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化BNH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道CNH3分子中有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排
3、斥作用较强D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子C氨分子中的N原子和甲烷分子中的C原子都是sp3杂化，C原子的四个杂化轨道全部参与成键，而N原子的杂化轨道中有3个参与成键，还有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较强，从而使得两种分子的结构不同，C项正确。5PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，PH的键能比NH的键能小。下列判断错误的是()APH3的分子结构为三角锥形BPH3分子中的原子最外层电子不都满足8e结构CPH3的沸点低于NH3，因为PH的键能低DPH3分子稳定性弱于NH3分子，因为NH的键能大CPH3与NH3结构相似，均为三角锥形，故A正确；PH3分子中的氢原子最
4、外层电子只满足2e结构，故B正确；PH3和NH3的熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小，与共价键的键能大小没有直接关系，PH3的沸点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，故C错误；PH3分子稳定性弱于NH3分子，是因为NH的键能大，故D正确。6下列关于NH、NH3、NH三种粒子的说法不正确的是()A三种粒子所含有的电子数相等B三种粒子中氮原子的杂化方式相同C三种粒子的空间构型相同D键角大小关系：NHNH3NHCNH、NH3、NH含有的电子数均为10，A正确；NH、NH3、NH三种粒子中氮原子的杂化方式均为sp3杂化，B正确；NH空间结构为正四面体形，NH3为三角锥形，NH为V形，C错误；NH
5、、NH3、NH三种粒子的键角大小关系为NHNH3NH，D正确。7氯的含氧酸根离子有ClO、ClO、ClO、ClO等，关于它们的说法不正确的是()AClO的中心Cl原子采取sp3杂化BClO的空间结构为三角锥形CClO的空间结构为直线形DClO中Cl原子的杂化类型与ClO相同CClO的中心原子Cl的孤电子对数为0，与中心Cl原子结合的O原子数为4，则Cl原子采取sp3杂化，A正确；ClO的中心原子Cl的价层电子对数为34，且含有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，B正确；ClO的中心原子Cl的价层电子对数为24，且含有2个孤电子对，空间结构为V形，C错误；ClO中Cl原子的孤电子对数为3，与Cl原
6、子结合的O原子数为1，Cl原子采取sp3杂化，ClO中Cl原子的孤电子对数为2，与Cl原子结合的O原子数为2，Cl原子采取sp3杂化，D正确。8As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。下列说法正确的是()AAs2O3分子中As原子的杂化方式为sp2杂化BLiAlH4为共价化合物CAsCl3的空间结构为平面正三角形DAsH3分子的键角小于10928DAs2O3分子中每个As原子形成3个AsO共价键，As原子上还有1个孤电子对，As原子的杂化轨道数目为4，所以As原子的杂化方式为sp3杂化，A错误；LiAlH4为离子化合
7、物，阳离子是Li，阴离子为AlH，B错误；AsCl3中有3个键，孤电子对数为(531)1，As原子采取sp3杂化，含有1个孤电子对，所以空间结构为三角锥形，C错误；AsH3分子中As原子价层电子对数为3(531)4，且含有1个孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于10928，D正确。9(双选)下列说法正确的是()AC2H2分子中键与键的数目之比为11，且键的原子轨道重叠程度比键大，形成的共价键更牢固BSO2和CS2均为V形分子CNCl3的键角比CH4的键角小DSiF4和SO的中心原子均为sp3杂化CDC2H2分子中键与
8、键数目比为32，A错误。CS2中中心原子C的价层电子对数2(422)2，中心原子C为sp杂化，且无孤电子对，所以CS2为直线形分子，B错误。NCl3、CH4的中心原子均采取sp3杂化，且N原子上有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力较大，所以NCl3的键角比CH4的键角小，C正确。SiF4中中心原子Si的价层电子对数4(441)4，SO中中心原子S的价层电子对数3(6232)4，所以SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，D正确。10(双选)顺铂Pt(NH3)2Cl2是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1环丁二羧酸二氨合铂()的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构
9、如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是()A碳铂中所有碳原子不在同一平面上 B顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2杂化C碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为21D1 mol 1,1环丁二羧酸含有键的数目为12NAAC根据碳铂的结构简式可知，与4个C相连的碳原子为sp3杂化，存在四面体形结构，因此分子中所有碳原子不可能在同一平面上，A正确；顺铂分子中N原子形成4个共价单键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为21，C正确；由题中信息可知，1,1环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1 m
10、ol此有机物含有键的数目为18NA，D错误。11第A族元素的原子(以R表示)与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构为三角锥形。PCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于PCl5分子的说法中不正确的是()A每个原子都达到最外层8电子稳定结构BClPCl的键角有120、90、180三种CPCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的PCl3D分子中5个PCl的键能不都相同AP原子的最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以PCl5中P的最外层不满足8电子稳定结构，A错误；由图可知，三角双锥上下两个顶点Cl原子与中心P原子形成的ClPCl的键角为180，中间为平面三角形，其中两个顶点C
11、l原子与中心P原子形成的ClPCl的键角为120，通过中间的三角形所在的平面将三角双锥截为两个完全相同的三角锥，在上面的三角锥中ClPCl的键角为90，所以ClPCl的键角有90、120、180三种，B正确；PCl5PCl3Cl2，则PCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的PCl3，C正确；键长越短，键能越大，因分子中PCl的键长不都相同，所以键能不都相同，D正确。12下列说法正确的是()ACH2Cl2分子的空间结构为正四面体形BH2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的立体构型为V形CCO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的立体构型为直线形DSO的空间结构为平面三角形CC
12、H4中4个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同，所以分子的空间结构不是正四面体形，A错误；H2O分子中O原子的价层电子对数2(612)4，为sp3杂化，含有2个孤电子对，分子的空间结构为V形，B错误；CO2中C原子的价层电子对数2(422)2，为sp杂化，分子的空间结构为直线形，C正确；SO中S原子的价层电子对数3(6232)4，为sp3杂化，含1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，D错误。13硼砂是含结晶水的四硼酸钠。以硼砂为原料，可以得到BF3、BN和硼酸等重要化合物，请根据下列信息回答有关问题：图1图2(1)硼砂中阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍
13、模型如图1所示，则在Xm中，2号硼原子的杂化类型为_；m_(填数字)。(2)BN中B的化合价为_，请解释原因：_。(3)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为_；NaBF4的电子式为_。解析(1)根据图示可知，2号B原子的价层电子对数为3，且无孤电子对，故采取sp2杂化；根据图示可知，该阴离子的化学式为H4B4O9m，其中H显1价，B显3价、O显2价，所以m2。(2)由于电负性：NB，所以BN中B显3价。(3)BF的空间结构为正四面体形，NaBF4的电子式为。答案 (1)sp22(2)3N的电负性大于B的电负性(3)正四面体形14目前工业上制备丙烯腈(CH2=CHCN)有乙炔
14、法、丙烯氨氧化法等。乙炔法：HCCHHCNCH2=CHCN丙烯氨氧化法：CH2=CHCH3NH3O2CH2=CHCN3H2O(1)下列说法正确的是_(填序号)。aNH的空间结构为正四面体形bCH2=CHCN分子中只有碳、氢原子位于同一平面上cC2H2、HCN分子中所有原子均位于同一直线上(2)1 mol丙烯腈分子中含有键的数目为_。解析(1)NH中N原子的价层电子对数键数孤电子对数4(5411)4，则N原子采取sp3杂化，NH的空间结构为正四面体形，a正确；CH2=CHCN分子相当于一个碳碳双键和一个碳氮三键通过一个碳碳单键相连，所有原子都处在同一平面上，b错误；C2H2、HCN分子中都含有一
15、个三键，碳原子均为sp杂化，则分子中所有原子均位于同一直线，c正确。(2)每个单键、双键、三键都含有1个键，所以1 mol丙烯腈分子中含有键的物质的量为6 mol，数目为6NA。答案(1)ac(2)6NA(或66.021023)15目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。(1)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。基态Ni2的核外电子排布式为_。在Ni(NH3)62中存在的化学键有_(填序号)。A离子键B共价键C氢键D键E键丁二酮肟是一种较灵敏地检验Ni2的试剂。(2)丁二酮肟()分子中C原子轨道杂化类型为_，1 mol丁二酮肟分子所
16、含键的数目为_(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 解析(1)Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，基态Ni2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成配位键，NH3中N、H原子形成NH共价键，两者都是键。(2)丁二酮肟()分子中甲基上碳原子的价层电子对数是4，且不含孤电子对，为sp3杂化，连接甲基的碳原子的价层电子对数是3，且不含孤电子对，为sp2杂化；已知丁二酮肟的结构简式为，分子中含有13个单键和2个双键，则共含有15个键，所以1 mol丁二酮肟分子中含有键的数目为15NA。答案(1)1s22s22p63s23p63d8BD(
17、2)sp3和sp215NA16已知：红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物PCl3和PCl5；氮与氢也可形成两种化合物NH3和NH5。PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是_(填分子式)，该分子的空间结构是_。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：_。(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是_。解析(3)要满足N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式应是。答案(1)PCl3三角锥形(2)不对，因为N原子没有2d轨道(3)
