1、第2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介课时跟踪训练一、选择题1下列关于杂化轨道的说法错误的是()AA族元素成键时不可能有杂化轨道B杂化轨道既可能形成键，也可能形成键C孤电子对有可能参加杂化Ds轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现解析：选BA族元素如果是碱金属，易失电子，不能形成共价键，如果是H，一个电子在1s能级上不可能杂化；杂化轨道只能形成键，不可能形成键；p能级只有3个轨道，不可能有sp4杂化。2下列配合物或配离子的配位数是6的是()AK2Co(SCN)4BFe(CN)5(CO)3CZn(CN)42DNaAl(OH)4解析：选B配位数是指与中心原子(或离子)以配位键结合的粒子的数目。K2Co
2、(SCN)4的配位数是4，Fe(CN)5(CO)3的配位数是6，Zn(CN)42的配位数是4，NaAl(OH)4的配位数是4。3下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是()Asp杂化轨道的夹角最大Bsp2杂化轨道的夹角最大Csp3杂化轨道的夹角最大Dsp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等解析：选Asp、sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为180、120、10928。4甲醛分子的结构式为，下列描述正确的是()A甲醛分子中有4个键B甲醛分子中的C原子为sp3杂化C甲醛分子中的O原子为sp杂化D甲醛分子为平面三角形，有一个键垂直于三角形平面解析：选D从结构式看，甲醛分子为平面三
3、角形结构，所以中心原子应为sp2杂化，形成三个杂化轨道，分别与O原子和两个H原子形成键，还有一个未参与杂化的p轨道与O原子形成键。该键垂直于杂化轨道的平面，O原子不是中心原子，不发生轨道杂化。5三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，下列有关叙述正确的是()3个PCl键长、键角均相等立体构型为平面三角形立体构型为正四面体形立体构型为三角锥形ABCD解析：选DPCl3中P原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，结构类似于NH3分子，3个PCl键长、键角均相等，立体构型为三角锥形。6在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()Asp2、sp2Bsp3、sp3Csp2、sp3Dsp、sp3解析
4、：选C中间的碳原子形成了3个键，无未成键电子对，需要形成3个杂化轨道，采用的杂化方式是sp2杂化；两边的碳原子各自形成了4个键，无未成键电子对，需要形成4个杂化轨道，采用的杂化方式是sp3杂化。7下列微粒中含配位键的是()N2HCH4OHNHFe(CO)3Fe(SCN)3H3OAg(NH3)2OHABCD全部解析：选C形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对，另一个原子(或离子)有空轨道。在CH4、OH中，中心原子碳和氧的价电子已完全成键，没有孤电子对。8下列过程与配合物的形成无关的是()A除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C向FeCl3溶液
5、中加入KSCN溶液D向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失解析：选A对于A项，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；对于B项，AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀，继续反应生成了配合物离子Ag(NH3)2；对于C项，Fe3与KSCN反应生成了配合物离子Fe(SCN)n3n；对于D项，CuSO4与氨水反应生成了配合物离子Cu(NH3)42。9下列分子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是()ACO2与SO2BCH4与NH3CBeCl2与BF3DC2H4与C2H2解析：选BCO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，二者不相同，故A项不正确；CH4为sp3杂
6、化，NH3也为sp3杂化，二者相同，故B项正确；BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，二者不相同，故C项不正确；C2H4为sp2杂化，C2H2为sp杂化，二者不相同，故D项不正确。10下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是()KAg(CN)2、Cu(NH3)4SO4Ni(NH3)4Cl2、Cu(NH3)4SO4Ag(NH3)2Cl、KAg(CN)2Ni(NH3)4Cl2、Ag(NH3)2ClABCD解析：选B中心离子的电荷数可由配合物内界离子的总电荷数与配体所带电荷共同判断。各中心离子的电荷数和配位数分别为1,22,4；2,42,4；1,21,2；2,41,2，故选B。11某物质的
7、实验式为PtCl42NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法正确的是()A配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6B该配合物可能是平面正方形结构CCl和NH3分子均与Pt4配位D配合物中Cl与Pt4配位，而NH3分子不与Pt4配位解析：选C由化合价规则知PtCl42NH3中铂为4价，A项错误；加入AgNO3溶液无沉淀生成，加入强碱无NH3放出，表明PtCl42NH3溶液中不存在Cl、NH3，又因为Pt4有空轨道，故Pt4是中心离子，NH3、Cl是配体，C项正确，D项错误；因配位数是6，故配合物不可能是平面正方形结构，B项错误。12(2
8、019延边高二检测)如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是()A示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定B该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C该叶绿素是配合物，其配体是N原子D该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物解析：选B由示意图知，两个氧原子均形成了两个键，故均为sp3杂化，A项错误；Mg的最高化合价为2，而化合物中Mg与4个氮原子形成化学键，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间存在配位键，该物质为配合物，B项正确；因氮原子还与碳原子成键，因此只能说氮原子是配位原子而不能说是配体，C项错误；高分子化合物的相对分子质量通常在10 000以上，D项错误。二、非选择题13(
9、1)在BF3分子中，FBF的键角是_，硼原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_。(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_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。(3)H可与H2O形成H3O，H3O中氧原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。(4)SO的立体构型是_，其中硫原子的杂化轨道类型是_。解析：(1)因为BF3的立体构型为平面三角形，所以FBF的键角为120。(3)H3O中氧原子采用sp3杂化。(4)SO的中心原子S的成键电子对数为4
10、，无孤电子对，为正四面体形结构，中心原子采用sp3杂化。答案：(1)120sp2正四面体形 (2)三角锥形sp3(3)sp3H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小(4)正四面体形sp314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)，该分子的立体构型是_。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似
11、，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：(1)写出NH3、PCl3分子的电子式不难发现，氢原子是2e稳定，氯原子是8e稳定。在PCl3中磷原子外围是8e，PCl5中磷原子外围是10e，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3；联想到氨分子的立体构型，PCl3分子的立体构型是三角锥形。(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)
12、不对，因为N原子没有2d轨道(3) 15硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，滴加氨水直至过量，最终得到深蓝色透明溶液，再加入无水乙醇，析出深蓝色晶体，化学式为CuSO44NH3H2O。请根据上述实验现象回答下列问题：(1)写出配合物CuSO44NH3H2O中的配体：_，配位数是_(用化学式或数字表示)，N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是_。(2)已知CuSO44NH3H2O的结构与CuSO45H2O晶体相似，CuSO45H2O晶体的结构如图所示，请画出CuSO44NH3H2O的结构示意图：_。(3)在CuSO44NH3H2O晶体中，中心原子是sp3杂化的原子有_(写元素符号)。其晶体结构
13、中存在的化学键有_。A范德华力B共价键C氢键D离子键E配位键解析：(1)硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色，溶液中形成了四水合铜配离子，滴加氨水直至过量，最终得到深蓝色透明溶液，溶液中四水合铜配离子变成了四氨合铜配离子，所以在CuSO44NH3H2O中的配体为四个氨分子，根据N、O、S三种元素在周期表中的位置，O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，O、S在同一主族，同一主族自上而下第一电离能呈减小趋势，所以N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序是NOS。(2)根据结构图可知，铜离子
14、的配位数为4，将CuSO45H2O晶体中四个做配体的水分子换成氨分子即可得CuSO44NH3H2O的结构示意图为。(3)CuSO4中S与O形成4个键，没有孤对电子，是sp3杂化，NH3中N与H形成3个键，有1对孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化，H2O中O与H形成2个键，有2对孤电子对，则价层电子对数为4，是sp3杂化，则中心原子是sp3杂化的原子有N、O、S；CuSO44NH3H2O中，Cu与N元素间形成配位键，H与N之间形成共价键，Cu与硫酸根离子之间形成离子键。答案：(1)NH34NOS (2)(3)N、O、SBDE16配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另
15、一缺电子的粒子结合。如NH就是由NH3(氮原子提供电子对)和H(缺电子)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：(1)下列粒子中可能存在配位键的是_。ACO2BH3OCCH4DH2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：_。(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：、乙：HOOH，式中OO表示配位键，在化学反应中OO键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；b将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A
16、和H2SO4；c将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_。为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案： _。解析：解题时要注意配位键形成条件中的一方提供电子对，另一方提供空轨道。(1)由题中信息可导出结论：凡能给出H的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3的电离是B原子和水中的OH形成配位键，水产生的H表现出酸性。(3)由题中所含配位键的物质的反应特点分析。答案：(1)BD(2)H3BO3H2OHB(OH)4(3)用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)