1、第2课时 杂化轨道理论、配合物理论A级基础巩固练一、选择题1用过量硝酸银溶液处理0.01 mol氯化铬水溶液，产生0.02 mol AgCl沉淀，则此氯化铬最可能是(B)ACr(H2O)6Cl3BCr(H2O)5ClCl2H2OCCr(H2O)4Cl2Cl2H2ODCr(H2O)3Cl33H2O解析：0.01 mol氯化铬能生成0.02 mol AgCl沉淀，说明1 mol配合物的外界含有2mol Cl。2下列分子中的中心原子采取sp2杂化的是(D)AC3H8BCO2CBeCl2DSO3解析：丙烷中的碳原子类似于甲烷中碳原子，采取sp3杂化；CO2分子中碳原子采取sp杂化；氯化铍分子中铍原子采
2、取sp杂化；三氧化硫分子中S原子采取sp2杂化。3下列有关杂化轨道的说法不正确的是(B)A原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道解析：原子中能量相近的某些轨道，在成键时重新组合成能量相等的新轨道的过程称为杂化，所形成的新轨道称杂化轨道，A项正确；轨道数目杂化前后一定相等，B项错误；杂化改变了原子轨道的形状和方向，杂化轨道的形状更利于原子轨道间最大程度地重叠，杂化轨道在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥最小，杂化轨道形成的键更稳定，C
3、项正确；杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道，如CH4中C为等性sp3杂化，H2O中O为不等性sp3杂化，D项正确；答案选B。4下列推断不正确的是(C)ABF3为平面三角形分子BNH的电子式为CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的sp 键DCH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个CH 键解析：BF3为平面三角形；NH为正四面体形；CH4中碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道形成4个sp3杂化轨道，然后与氢原子的1s轨道重叠，形成4个键。5下列说法正确的是(C)A凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型都是正四面体形
4、B在SCl2中，中心原子S采取sp杂化轨道成键C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D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化形式成键解析：NH3分子中，中心原子采取sp3杂化，但NH3分子为三角锥形，A错误；在SCl2中，中心原子S与2个Cl形成2个键，同时有2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化轨道成键，B错误；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，C正确；AB3型的共价化合物，当中心原子周围存在一对孤电子对时才采用sp3杂化形式成键，D错误。6某配合物的化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O，下列说法中正确的是(C)A配体是Cl和H2O，
5、配位数是8B中心离子是Ti4，配离子是TiCl(H2O)52C内界和外界中的Cl的数目比是12D将1 mol该配合物加入足量AgNO3溶液中，可以得到3 mol AgCl沉淀解析：对于配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O，中心离子是Ti3，内界配体有一个Cl和5个H2O，配位数是6，外界有两个Cl，A、B错误，C正确；加入足量AgNO3溶液，只有外界的两个Cl与Ag反应，内界的一个Cl不与Ag反应，只能生成2 mol AgCl沉淀，D错误。7Co()的八面体配合物CoClmnNH3，若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是(B)Am1，n5Bm3，n4C
6、m5，n1Dm4，n5解析：1 mol配合物生成1 mol AgCl沉淀，可知1 mol配合物电离出1 mol Cl，即配离子显1价，又因为外界有一个Cl，且Co显3价，所以内界有两个Cl，即m3，又因为该配离子是正八面体，所以n624，所以m3，n4。8.如图所示，在乙烯分子中有5个键和一个键，它们分别是(A)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形成键，CC之间是未参加杂化的2p轨道形成键DCC之间是sp2形成键，CH之间是未参加杂化的2p轨道形成键解析：在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯
7、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。二、非选择题9根据所学内容，完成下表：杂化类型用于杂化的轨道杂化轨道间的夹角杂化轨道构型实例sp_1个s轨道和1个p轨道_180_直线形_CO2_sp2_1个s轨道和2个p轨道_120_平面三角形_SO3_sp3_1个s轨道和3个p轨道_10928_正四面体形CH4解析：sp杂化轨道是1个s轨道和1个p轨道杂化形成的，sp2杂化轨道是1个s轨道和2个p轨道杂化形成的，sp3杂化轨道是1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。sp杂化轨道间的夹角是180，立体构型为直线形；sp2杂化轨道间的夹角是120，立体构型为平面三角
8、形；sp3杂化轨道间的夹角是10928，立体构型为正四面体形。10Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知两种配合物的化学式分别为Co(NH3)5BrSO4和Co(SO4)(NH3)5Br，若在第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，现象是_产生白色沉淀_；若在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，现象是_无明显现象_，若加入AgNO3溶液时，现象是_产生淡黄色沉淀_。解析：由配合物的化学式知，Co(NH3)5BrSO4中Br不是游离的，而SO是游离的，Co(SO4)(NH3)5Br中SO不是游离的，而Br是游离的。11已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的
9、核电荷数ABCDE。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为21，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_CON_。(2)B的氢化物分子的空间构型是_三角锥形_，其中心原子采取_sp3_杂化。(3)写出化合物AC2的电子式_；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为_N2O_。(4)
10、E的核外电子排布式是_1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)_，ECl3形成的配合物的化学式为_Cr(NH3)4(H2O)2Cl3_。解析：根据D、C形成DC离子晶体，且D、C都为二价离子，A、B、C为同一周期的非金属元素，所以D可能为Mg或Ca，C可能为O或S。又因为B、C的氢化物比同族相邻周期元素氢化物的沸点高，所以B、C的氢化物一定能形成氢键，且核电荷数ABCDBC(5)含有配位键的是_。解析：CH4中C原子采取sp3杂化，为正四面体结构；C2H4中C原子采取sp2杂化，为平面形分子；C2H2中C原子采取sp杂化，为直线形分子；NH3中N原子采取sp3杂化，为三
11、角锥形分子；NH中N原子采取sp3杂化，为正四面体结构；BF3中B原子采取sp2杂化，为平面三角形分子；P4中P原子采取sp3杂化，为正四面体结构；H2O中O原子采取sp3杂化，为V形分子；H2O2中O原子采取sp3杂化，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。(4)CH4为正四面体，键角为10928；NH3为三角锥形，键角为107；BF3中心原子的价电子都用来形成共价键，所以价层电子对数为3，为平面三角形，键角为120；P4是正四面体结构，四个磷原子处在正四面体的顶点，键角为60；H2O分子的立体构型为V形，键角为105；所以键角由大到小顺序为。(5)NH3分子中的氮原子有孤电子对
12、，H有空轨道，二者通过配位键形成了NH。8原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题：(1)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是_CHCH_(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是_CH2=CH2、_，采取sp3杂化的分子是_CH3CH3_。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：_(其他合理答案均可)_。(2)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4NH3H2O，请分析可能的原因是_CH4分子中的C原
13、子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O原子上有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，故键角减小_。(3)由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子所带电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr和AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为_AgFAgClAgBrAgI_。解析：(1)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2杂化，乙炔分子中的碳原子采取sp杂化，同时含有三种不同杂化方式的碳原子的
14、有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳三键。(2)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3杂化，而O原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N原子上有1对孤电子对，对成键电子对的排斥作用使键角缩小，但比水分子的键角要大；C原子上无孤电子对，键角最大。9按要求回答下列问题：(1)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为_sp3、sp2_。(2)醛基中碳原子的杂化轨道类型是_sp2_。(3)化合物中阳离子的立体构型为_三角锥形_，阴离子的中心原子轨道采用_sp3_杂化。(4)X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH7。G分子中X原子的杂
15、化轨道类型是_sp3_。(5)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_sp3_。(6)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_sp3_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_H3O中O原子只有1对孤电子对，H2O中O原子有2对孤电子对，前者键电子对与孤电子对的排斥力较小，因而键角大_。解析：(1)CH3COOH分子中，CH3和COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。(2)上的碳原子形成3个键和1个键，是sp2杂化。(4)G是NH3分子，N原子采取sp3杂化。(5)硫原子形成2个SS键，还有2对孤电子对，杂化方式为sp3。(6)H2O和H3O中的氧原子均采取sp3杂化，其键角的差异是由键电子对与孤电子对的斥力差异所造成的。