1、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(C)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(D)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
2、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
3、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(B)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(C)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
4、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有关杂化轨道的说法不正确的是(D)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解析：杂化轨道用于形成
5、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(B)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BF离子，则BF3和BF中的B原子的杂化轨道类型分别是(C)Asp2、sp2Bsp3、sp3Csp2、sp3Dsp、sp2解析：BF3中B原子的价层电子对数为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。8下列叙述正确的是(A)A甲烷分子中由于C原子发生了sp3杂化而形
6、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(B)Asp、sp2、sp3Bsp3、sp2、spCsp2、sp、sp3Dsp3、sp、sp2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sp
7、3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(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
8、形成的键11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(B)A价层电子对互斥理论将分子分成两类：中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
9、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，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SO2，分子构型为V形。YX2的电子式是 ，分子构型为直线形，中心原子采取sp杂化。(3)Y的氢化物中分子构型为正四面体的是甲烷(填名称)，中心原子
10、的杂化方式为sp3。(4)X的氢化物的分子构型为V形，键角为105，中心原子的杂化方式为sp3。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、NO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CO2分子的结构相同，微粒呈直线形，中心原子都采取sp杂化。(2)CO、NO等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是24，因此它们与由A族两元素组成的SO3分子的结构相同，
11、呈平面三角形，中心原子都采取sp2杂化。解析：(1)中SCN、NO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、NO的中心原子都采用sp杂化。(2)中CO、NO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2个sp2杂化碳原子；6个sp3杂化碳原子。(2)该分子中有3个sp2sp3 键；3个sp3sp3 键。15(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H H。(2)五核18电子，sp
12、3杂化，空间构型呈正四面体形的化学式为SiH4。(3)五核18电子，阳离子的符号为PH，其杂化类型是sp3杂化，离子结构为正四面体形。(4)三核38电子，sp杂化，空间构型呈直线形的结构式为S=C=S。16(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Cu(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1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)。NO的空间构型是平面三角形(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化
13、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CO。H2O分子中O原子轨道的杂化类型为sp3。1 mol CO2中含有的键数目为26.021023个(或2_mol)。(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。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。NO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NO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。
