【同步讲义】高中化学（人教版2019）选修第二册--第07讲：杂化轨道理论简介 讲义

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知识精讲
知识点一：
1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
在形成CH4分子时，碳原子的一个 轨道和三个轨道发生混杂，形成4个能量相等的 杂化轨道。4个
杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个C—H 键，所以4个C—H是等同的。
【答案】2s 2s sp3 sp3 σ
2．杂化轨道的形成及其特点
3．杂化轨道类型及其空间结构
(1)sp3杂化轨道
sp3杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28′，空间结构为
(如下图所示)。
【答案】1 3 正四面体形
(2)sp2杂化轨道
sp2杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是 ，呈 (如下图所示)。
【答案】1 2 120° 平面三角形
(3)sp杂化轨道
sp杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是 ，呈 (如下图所示)。
【答案】1 1 180° 直线形
微点拨
sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
(4)VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
【即学即练1】
1．下列关于杂化轨道的说法错误的是
A．所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
D．杂化轨道可用于形成键
【答案】A
【解析】A．同一原子中参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如轨道与轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，A项错误；
B．只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，B项正确；
C．杂化轨道能量集中，形成牢固的化学键，C项正确；
D．杂化轨道可用于形成键，D项正确；
答案选A。
2．下列化学用语表示不正确的是
A．CCl4的比例模型：
B．sp2杂化轨道模型：
C．羟基的电子式：
D．用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成：
【答案】A
【解析】A．Cl原子半径应比C原子半径大，A选项错误；
B．sp2杂化轨道模型为平面三角形，B选项正确
C．羟基为不带电原子团，C选项正确；
D．H的s轨道上有一个未成对电子，Cl的3p轨道上有5个电子，其中有一个轨道有一个未成对电子，按照共价键理论，两个自旋方向相反的电子成键时，原子轨道有效重叠，H的s轨道和与Cl的p轨道延键轴方向头碰头形成了一个共价键，即σ键，D选项正确；
答案选A。
3．下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A．氨基负离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，所以氮原子的杂化方式为sp3杂化，离子的空间结构为V形，故A错误；
B．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，所以硫原子的杂化方式为sp2杂化，离子的空间结构为V形，故B错误；
C．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，所以碳原子的杂化方式为sp2杂化，离子的空间结构为平面三角形，故C错误；
D．乙炔分子中含有碳碳三键，碳原子的杂化方式为sp杂化，离子的空间结构为直线形，故D正确；
故选D。
4．列关于σ键和π键的说法中，不正确的是
A．σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成
B．N2分子中的π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转
C．NH3分子中的σ键为s-s σ键
D．p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键
【答案】C
【解析】A．σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成，其共价键的电子云图形是轴对称的，A项正确；
B．基态N原子的价电子排布式为2s22p3，N2的结构式为，其分子中的π键为p-p π键，π键的电子云图形是镜面对称的，不能绕键轴旋转，B项正确；
C．NH3分子中N原子采取sp3杂化，故NH3分子中的σ键为sp3-sσ键，C项错误；
D．p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键，如N2分子中既存在p-pσ键、又存在p-pπ键，D项正确；
答案选C。
易错精析
1．写出碳原子的价电子排布式，这些价电子的能量是否相同？
【细剖精析】
2s22p2，这些价电子的能量不完全相同，2s电子与2p电子的能量不同。
2．碳原子的2s电子的能量与2p电子的能量是否有很大的差别？
【细剖精析】
没有很大的差别。2s轨道与2p轨道都处于第二能层，能量有差别但差别不是很大。
3．碳原子的2s轨道电子能进入2p轨道吗？
【细剖精析】
能。2s轨道的电子激发后可以进入2p轨道。
能力拓展
1．杂化轨道理论要点
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等，杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。
(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。
(5)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
(6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键。
2．中心原子杂化轨道类型的判断
(1)利用价层电子对互斥模型、杂化轨道理论判断分子构型的思路：
价层电子对eq \(――→,\s\up10(判断))杂化轨道数eq \(――→,\s\up10(判断))杂化类型eq \(――→,\s\up10(判断))杂化轨道构型。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp杂化。
(3)有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。
3．根据分子的空间结构判断中心原子杂化轨道类型的方法
1若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化。
2若分子的空间结构为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化。
3若分子的空间结构为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。
4若分子的空间结构为V形，则分子的中心原子采取sp2杂化或sp3杂化。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A．四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释
B．、、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C．杂化轨道全部参加形成化学键
D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
【答案】C
【解析】A．中心原子采取 杂化的分子， 模型是四面体，但其立体构形不一定是正四面体，如：水和氨气分子中中心原子采取 杂化，但 是 形， 是三角锥形，故四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释，故A正确；
B． 、 、 杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为 、 、 ，故B正确；
C．杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如 中 发生了 杂化，形成了 个 杂化轨道，但是只有 个参与形成化学键，故C错误；
D．杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散，对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故D正确；
故答案为C。
2．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是
A．苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C．SO2和C2H4分子中的中心原子S和C是通过sp2杂化轨道成键
D．中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为四面体结构
【答案】D
【解析】A．苯分子中的每个碳原子与相邻两个碳原子及与之相连的一个氢原子形成3个σ键，同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道，它们均有一个未成对电子，这些2p轨道相互平行，以 “肩并肩”方式相互重叠，形成一个大π键，而杂化轨道用于形成σ键或者容纳孤电子对，因此苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键，故A项正确；
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，如NH3中N是sp3杂化，所以形成4个杂化轨道，其中3个用于形成N-H σ键，还有1个用于容纳未参与成键的孤电子对，故B项正确；
C．根据杂化轨道理论，SO2中S的杂化轨道数为，C2H4中碳原子形成2个碳氢键，1个碳碳双键，C原子杂化轨道数为2+1=3，因此SO2和C2H4分子中的中心原子S和C是通过sp2杂化轨道成键，故C项正确；
D．中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构，可能为三角锥形或V形，如NH3、H2O等，故D项错误；
答案选D。
3．下列各项叙述中，正确的是
A． 、的中心原子的杂化方式均为sp3
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离最近且相等的Na+共有6个
C．乙炔分子中σ键与π键的数目之比为3∶2
D．H2O分子的VSEPR模型为V形
【答案】C
【解析】A．中心原子价层电子对个数=3+=4，且含有一个孤电子对，为sp3杂化；中心原子N含有3对价层电子对，N原子为sp2杂化，选项A错误；
B．在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有3×8×=12，选项B错误；
C．乙炔的结构式H-CC-H可知1个乙炔中含3个σ键， 2个π键，比值为3:2，选项C正确；
D．H2O中价层电子对个数=2+（6-2×1）=4，且含有2个孤电子对，为sp3杂化，所以H2O的VSEPR模型为四面体，选项D错误；
答案选C。
4．关于原子轨道的说法正确的是
A．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道
B．CH4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轨道杂化而形成的
C．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体
D．凡AB2型的共价化合物，其中心原子A均采用sp杂化轨道成键
【答案】A
【解析】A．sp3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轨道杂化形成的一组能量相同、数量与原理相同的新轨道，A正确；
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的2s轨道和2p轨道杂化而形成的，B错误；
C．由于孤电子对也会占据杂化轨道，所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子的立体构型不一定是正面体形，如水分子为V形，氨气分子为三角锥形，C错误；
D．AB2型的共价化合物，中心原子A也可以是sp2杂化、sp3杂化，如H2O中O为sp3杂化，SO2中S为sp2杂化，D错误；
综上所述答案为A。
5．s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为σs-s，p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为σp-p，请你指出下列分子中含有σs-sp2键的是
A．N2B．C2H4C．C2H2D．HCl
【答案】B
【解析】A．N2存在σp-p和π键，A项错误；
B．C2H4中，C原子为sp2杂化，存在σs-sp2键，B项正确；
C．C2H2中，中心C原子发生sp杂化，形成σs-sp键，C项错误；
D．HCl中只存在σs-p键，D项错误；
答案选B。
6．下列粒子的中心原子的杂化轨道类型和粒子的空间结构不正确的是
A．中P原子为sp3杂化，分子空间结构为三角锥形
B．中O原子为sp杂化，分子空间结构为直线形
C．中N原子为sp3杂化，分子空间结构为正四面体形
D．中S原子为sp2杂化，分子空间结构为V形
【答案】B
【解析】A．PCl3中P原子的价层电子对数为3+=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间结构为三角锥形，A正确；
B．OF2中O原子的价层电子对数为2+=4，采取sp3杂化，有2对孤对电子，空间结构为V形，B错误；
C．中N原子的价层电子对数为4+=4，采取sp3杂化，没有孤对电子，空间结构为正四面体形，C正确；
D．中S原子的价层电子对数为2+=3，采取sp2杂化，有1对孤对电子，空间结构为V形，D正确；
答案选B。
7．从微粒结构角度分析，下列说法错误的是
A．N的空间结构为直线形，中心原子的杂化方式为sp
B．H2CO3中C原子的杂化方式为sp2
C．S2O(S2O相当于SO中一个氧被硫替代)中心原子S的杂化方式为sp3
D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
【答案】D
【解析】A．N的空间结构为直线形，中心N原子价层电子对数为2+=2，所以N原子的杂化方式为sp杂化，A正确；
B．H2CO3中C原子的价层电子对数为3+=3，因此C原子的杂化方式为sp2杂化，B正确；
C．S2O(S2O相当于SO中一个氧被硫替代)中心原子S的价层电子对数为4+=4，因此S原子杂化方式为sp3杂化，C正确；
D．SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3，则其中S原子杂化类型为sp2杂化；而三聚分子中每个S原子价层电子对数都是4个，所以其中S原子杂化类型是sp3杂化，两种形式中S原子的杂化轨道类型不相同，D错误；
故合理选项是D。
8．如图是甲烷分子中C原子杂化轨道电子云图：
(1)甲烷分子中C-H键的键角为_______。
(2)乙烯和乙炔的电子式分别为_______、_______，请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小：_______。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色，请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，_______(选填“乙烯”或“乙炔”)使溴水褪色的时间短；同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的_______(选填“乙烯”或“乙炔”)少。
(3)苯分子中C原子以sp2杂化轨道成键，6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个轨道形成3个sp2杂化轨道，其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个sp2轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大键”，如图：
请你猜想：
①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等？_______；
②苯分子中碳碳键的键长与C-C键、C=C键、键的键长相比，处于_______的键长之间。
【答案】(1)
(2) 乙烯 乙炔
(3) 相等 键和C=C键
【解析】（1）甲烷分子的空间结构是正四面体形，键的键角为；
（2）1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子，两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键，碳碳双键与碳氢键之间的夹角为，为平面形结构，其电子式为；乙炔的电子式为；共用电子对越多，两个碳原子的结合力越强，所以。碳碳三键的键能大，使溴水褪色的时间长，故在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，乙烯使溴水褪色的时间短；发生加成反应时乙烯消耗溴，乙炔消耗溴，故同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的乙炔少；
（3）①苯分子中碳碳键键长相等；
②由于键中只含有1个键，碳碳双键中含有1个键和1个仅被2个碳原子共有的键，所以苯分子中碳碳键的键长介于键和键之间。
题组B 能力提升练
1．近日科学家在Science杂志首次报道了具有半导体特性的18个原子纯碳环分子(如图所示)。下列说法正确的是
A．该分子中碳杂化方式有sp、两种
B．该分子可能要比苯更加稳定
C．该分子属于有机物
D．该分子具有半导体的功能，可以使类似的直碳链成为分子级电子元件
【答案】D
【解析】A．由分子结构知，该分子中存在碳碳单键、碳碳三键交替排列，碳原子均采取sp杂化，A错误；
B．苯分子内形成了较稳定的大π键，而该分子内含有碳碳三键，故该分子可能比苯更加活泼，B错误；
C．有机物通常指含碳元素的化合物，该分子中只有碳元素，属于单质，不属于有机物，C错误；
D．由题给信息知，该分子具有半导体特性，因而可以使类似的直碳链成为分子级电子元件，D正确；
答案选D。
2．下列各组微粒，中心原子均采用sp2杂化方式的
A．NH3，PCl3，CO，CO2B．SO3，NO，COCl2，BF3
C．SO，ClO，PO，BF3D．BeCl2，NCl3，NO，ClO
【答案】B
【解析】A．NH3，PCl3 价层电子对均为4，中心原子均采用sp3杂化方式，故A错误；
B．SO3，NO，COCl2，BF3 价层电子对均为3，中心原子无孤电子对，中心原子均采用sp2杂化方式，故B正确；
C．SO，ClO，PO价层电子对均为4，中心原子均采用sp3杂化方式，故C错误；
D．NCl3， ClO价层电子对均为4，中心原子均采用sp3杂化方式，故D错误；
故答案为B。
3．下列有关多原子分子中中心原子杂化的说法正确的是
A．同一元素的原子在不同的分子中杂化方式相同
B．杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目
C．若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式完全相同
D．杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对和肩并肩形成键
【答案】B
【解析】A．同一元素的原子在不同的分子中杂化方式不一定相同，如C原子在CH4中采用sp3杂化，在CH2=CH2中采用sp2杂化，在HC≡CH中采用sp杂化，A错误；
B．杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对，价层电子对数也是键加孤电子对数，则杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目，B正确；
C．若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式不一定完全相同，如CH3CH=CHC≡CH中C原子从左往右分别采用sp3、sp2、sp2、sp、sp杂化，C错误；
D．杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对，杂化轨道不用于形成肩并肩形成键，D错误；
故答案为：B。
4．描述共价键的三个重要参数是键能、键长和键角。下列说法正确的是
A．在分子中，键的键长是C原子半径和S原子半径之和
B．分子为正四面体结构，键角为
C．键能：
D．型分子中的键角均为
【答案】B
【解析】A．键长是成键两原子的原子半径之和，二硫化碳分子中碳硫双键的键长比碳原子和硫原子的原子半径之和要小，故A错误；
B．白磷分子的空间构型为正四面体形，键角为60°，故B正确；
C．查阅课本资料可知，氮氮三键的键能为946kJ/ml，而氮氮单键的键能为193kJ/ml，故氮气分子中含有的氮氮三键的键能比氮氮单键的3倍要大，故C错误；
D．若AB3分子中A原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，空间构型为平面三角形，分子中的键角均为120°，故D错误；
故选B。
5．的结构式为，下列有关的说法错误的是
A．四个原子在一条直线上B．S原子有两对孤电子对
C．S原子的杂化方式为D．分子中既有极性键又有非极性键
【答案】A
【解析】A．H2S2中S的σ键数为2，孤电子对数为2，S原子的价层电子对数为2+2=4，孤对电子会对成键电子有排斥作用，因此四个原子不在一条直线上，A错误；
B．H2S2中S的σ键数为2，孤电子对数为2，B正确；
C．H2S2中S的σ键数为2，孤电子对数为2，S原子的价层电子对数为2+2=4，S原子为sp3杂化，C正确；
D．分子中既有H-S极性键又有S-S非极性键，D正确；
故选：A。
6．下列说法中正确的是
A．P4和CH4都是正四面体形分子，且键角都为109°28'
B．乙烯分子中，碳原子的sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
C．s电子与s电子间形成的键一定是σ键，p电子与p电子间形成的键一定是π键
D．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
【答案】B
【解析】A．P4是正四面体形分子，但键角为60°，A不正确；
B．乙烯分子中，碳原子核外2s、2p轨道发生sp2杂化，3个杂化轨道形成3个σ键，两个碳原子的未杂化的2p轨道形成π键，B正确；
C．p电子与p电子间形成的键可能是π键，也可能是σ键，如乙烯分子中的碳碳键，1个是σ键、1个是π键，C不正确；
D．p轨道电子能量可能低于s轨道电子能量，如2p轨道能量低于3s轨道的能量，D不正确；
故选B。
7．下列说法正确的是
A．Na+的电子排布式为1s22s22p63s1
B．SO2分子的立体构型是V形
C．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
D．有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有sp3 和sp2，其中有一个π键，2个σ键
【答案】B
【解析】A．已知Na是11号元素，则Na+的电子排布式为1s22s22p6，A错误；
B．SO2中心S原子周围的价层电子对数为：2+=3，有1对孤对电子，根据价层电子对互斥理论可知，其分子的立体构型是V形，B正确；
C．HF的分子间作用力大于HCl，决定HF的熔沸点比HCl的高，HF比HCl更稳定是由于H-F键的键能比H-Cl键的键能大，C错误；
D．已知单键均为σ键，双键是1个σ键和1个π键，故有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有双键所在的碳原子采用sp2杂化，另一个碳原子采用sp3杂化，其中只有一个π键，8个σ键，D错误；
故答案为：B。
8．原子在形成分子时，、轨道和1个轨道参与形成杂化，的空间构型为三角双锥形(如下图所示)。下列关于分子的说法不正确的是
A．分子中价电子对数为5
B．分子中没有形成键
C．分子中所有的键角都相等
D．分子中原子也采用杂化
【答案】C
【解析】A．PCl5中心原子P原子的价层电子对数=5+=5，故A正确；
B．PCl5分子中是由P-Cl单键构成的，没有π键，故B正确；
C．根据图知，平面上键角(Cl-P-Cl)为120°、上顶点和平面上的Cl原子形成的键角(Cl-P-Cl)有90°，上下顶点和P原子形成的键角(Cl-P-Cl)为180°，故C错误；
D．分子中原子有一对孤电子对，成键电子对数与孤电子对数总和为4+1=5，也采用杂化，故D正确；
故选：C。
9．H、C、N、O、S是重要的非金属元素，请按要求回答下列问题：
(1)C元素的一种氢化物(分子中含有6个原子)是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是_______。(填序号)。
a．该氢化物分子中C原子采用杂化 b．6个原子不在同一平面上
c．只含有4个键和1个键 d．分子既含有极性键又含有非极性键
(2)相同条件下与分子在水中的溶解度较大的是_______(写分子式)，理由是_______。中的O—C—O键角_______(填“>”“＜”或“=”)中的O—S—O键角。
(3)已知(CN)2是直线形分子，且有对称性，则(CN)2分子的结构式为_______；其中键与键的个数比为_______。
【答案】(1)ad
(2) 为极性分子，为非极性分子，为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂 >
(3) - 4：3
【解析】根据已知信息判断有机物是乙烯，利用乙烯的官能团判断空间构型，利用有机物中的成键特点判断原子的杂化类型，碳原子形成双键时采用sp2杂化；分子的溶解性利用分子的极性及相似相溶原理进行判断；对于分子结构式的书写利用8电子的稳定结构进行判断，根据分子的杂化类型判断分子的空间构型，利用空间构型判断键角。
（1）根据衡量石油化工发展水平的标志判断该物质是乙烯，乙烯的结构是碳碳双键，根据结构特点进行判断其中的碳原子采用sp2杂化，空间构型为平面型，a说法正确；b说法不正确；c说法中只含有说法错误，还含有键，故c不正确；d中根据乙烯分子的结构，碳碳键属于非极性键，碳氢键属于极性键。
（2）二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，水分子是极性分子，根据相似相溶原理，二氧化硫分子更易溶于水，故答案为：SO2，为极性分子，为非极性分子，为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂；离子中碳原子采用sp2杂化空间构型是平面三角形，键角是120度，而中硫原子采用sp3杂化，空间构型是三角锥型，键角是107.3度，故答案为：>。
（3）(CN)2是直线形分子，且有对称性，根据N原子形成三个键稳定，则(CN)2分子的结构式为-；其中键有三个，单键属于键，叁键中含有1个键和2个键，故键键有4个，其中键与键的个数比为4:3，故答案为4:3。
10．请依据相关化学知识与原理完成下列各题。
(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为___________(填编号)。
①HCN ② ③ ④ ⑤
(2)、、、中，Cl都是以杂化轨道方式与O原子成键，将它们的立体构型填入表格中：
(3)S单质的常见形式为，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是___________杂化。
(4)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。分子中氮原子轨道的杂化类型是___________杂化，中的六个原子___________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
【答案】(1)①④②⑤③
(2) 直线形 V形 三角锥形 正四面体形
(3)
(4) 不在
【解析】（1）①HCN分子中C原子孤电子对数为，C原子形成2个σ键，所以HCN为直线形分子，键角180°；
②分子中Si原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，无孤电子对；
③分子中S原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有2个孤电子对；
④中碳原子价电子对数为3，VSEPR构型为平面三角形，无孤电子对；
⑤中O原子价电子对数是4，VSEPR构型为正四面体，有1个孤电子对；
所以键角按由大到小的顺序排列为①④②⑤③；
（2）是2个原子构成的微粒，立体构型为直线形；中Cl价电子对数是4，有2个孤电子对，立体构型为V形；中Cl价电子对数是4，有1个孤电子对，立体构型为三角锥形；中Cl价电子对数是4，无孤电子对，立体构型为正四面体形；
（3）中S原子孤电子对数为，有2个σ键，S原子采用的轨道杂化方式是杂化；
（4）分子中氮原子形成3个σ键，孤电子对数为，轨道的杂化类型是杂化，中的六个原子不在同一个平面上。
杂化轨道类型
VSEPR模型
典型分子
空间结构
sp
CO2
直线形
sp2
SO2
V形
sp3
H2O
V形
sp2
SO3
平面三角形
sp3
NH3
三角锥形
sp3
CH4
正四面体形
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH)
直线形
N原子采取sp杂化
B
二氧化硫(SO2)
V形
S原子采取sp3杂化
C
碳酸根离子(CO)
三角锥形
C原子采取sp3杂化
D
乙炔(C2H2)
直线形
C原子采取sp杂化
离子
立体构型
______
______
______
______