第二章 阶段重点突破练(二)

阶段重点突破练(二)

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是(　　)

A．杂化轨道全部参加形成化学键

B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°

C．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．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变

答案　A

解析　杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个sp3杂化轨道，但是只有3个参与形成化学键，故A错误；sp3、sp2、sp杂化轨道其空间结构分别是正四面体形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为109°28′、120°、180°，故B正确；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，如甲烷、氨气分子、水分子等分子的中心原子均属于sp3杂化，故C正确；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。

2．下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是(　　)

A．两种分子的VSEPR模型相同

B．NH3分子中N原子形成四个不等性杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个等性杂化轨道

C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构不同

D．NH3分子可以与H＋结合生成NH，这个过程N原子的杂化类型发生改变

答案　D

解析　氨气分子中氮原子杂化轨道数为1＋3＝4，属于sp3杂化；甲烷分子中的碳原子杂化轨道数为0＋4＝4，属于sp3杂化，类型相同，A正确；NH3分子中N原子有孤电子对，所以氮原子杂化轨道数为1＋3＝4，形成四个不等性杂化轨道；甲烷分子中的碳原子无孤电子对，杂化轨道数为0＋4＝4，形成4个等性杂化轨道，B正确；NH3中N原子形成3个σ键，有一对未成键的孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，孤电子对对成键电子的排斥作用较强，N—H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间结构是三角锥形；CH4分子中C原子采取sp3杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接4个相同的原子，C—H之间的键角相等为109°28′，故CH4为正四面体形，C正确；NH3分子可以与H＋结合生成NH，这个过程N原子的杂化类型并未发生改变，仍是sp3杂化，正确选项D。

3．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是(　　)

A．H2O2分子中的O为sp2杂化

B．CO2 分子中C原子为sp杂化

C．BF3分子中的B原子sp3杂化

D．CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化

答案　B

解析　H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，采取sp3杂化，故A错误；CO2分子中C原子形成2个σ键，没有孤电子对，采取sp杂化，故B正确；BF3分子中的B原子的最外层电子数3，形成3个σ键，没有孤电子对，采取sp2杂化，故C错误；CH3COOH分子中有2个碳原子，其中甲基上的碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，采取sp3杂化，故D错误。

4．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是(　　)

A．CO2和SO3   B．CH4和SiH4

C．BF3和PH3   D．HCl和NH4Cl

答案　B

解析　CO2和SO3 都含有共价键，但CO2为直线形分子， SO3为平面三角形，故A错误；CH4和SiH4都含有共价键，且都是正四面体形，故B正确；BF3和PH3 都含有共价键，BF3为平面三角形， PH3为三角锥形，故C错误；HCl只含共价键， NH4Cl含有离子键和共价键，故D错误。

5．用价层电子对互斥理论判断SO3的空间构型为(　　)

A．正四面体形   B．V形

C．三角锥形   D．平面三角形

答案　D

解析　SO3的中心原子硫原子的价电子数为6，与中心原子结合的原子数为3，氧原子最多能接受的电子数为2，则中心原子的孤电子对数＝×(6－3×2)＝0，故价层电子对数＝σ键电子对数＝3，SO3的空间构型与其价层电子对互斥模型一致，为平面三角形。

6．下列描述中正确的是(　　)

A．CO2分子的空间结构为V形

B．ClO的空间结构为平面三角形

C．SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构

D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化

答案　D

解析　CO2分子中C原子形成2个σ键，孤电子对数为0，为直线形分子；ClO中Cl原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，为三角锥形离子；SF6中S原子最外层电子数为6×2＝12；SiF4分子中Si原子形成4个σ键，孤电子对数为0，为sp3杂化，SO中S原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，为sp3杂化，D正确。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

7．下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　)

A．PCl3中P原子sp3杂化，为正四面体形

B．BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形

C．H2S中S原子为sp杂化，为直线形

D．CS2中C原子sp杂化，为直线形

答案　AC

解析　PCl3中P原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，则为sp3杂化，为三角锥形，故A错误；BCl3中B原子形成3个σ键，孤电子对数为＝0，则为sp2杂化，为平面三角形，故B正确；H2S分子中S原子形成2个σ键，孤电子对数为＝2，则为sp3杂化，为V形，故C错误；CS2中C原子形成2个σ键，孤电子对数为＝0，则为sp杂化，为直线形，故D正确。

8．下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是(　　)

答案　D

9．下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　)

A．NO中N原子sp2杂化，为V形

B．NH中N原子sp3杂化，为正四面体形

C．NF3中N原子sp2杂化，为平面三角形

D．SO2中S原子sp2杂化，为V形

答案　C

解析　NF3分子中，N原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，则为sp3杂化，为三角锥形，C错误。

三、非选择题

10．指出下列粒子的空间结构

(1)OF2________；(2)BeF2________；(3)PF3________；(4)BrO________。

答案　(1)V形

(2)直线形

(3)三角锥形

(4)三角锥形

解析　(1)OF2 中中心原子为O，价层电子对数＝2＋＝4 ，成键电子对数为2，孤电子对数为2，孤电子对越多，排斥力越大，所以 OF2 分子的空间结构为V形。

(2)BeF2中中心原子为Be，价层电子对数＝2＋＝2 ，成键电子对数为2，孤电子对数为0，由于无孤电子对的排斥，所以 BeF2为直线形。

(3)PF3中中心原子为P，价层电子对数＝3＋＝4，成键电子对数为3，孤电子对数为1，由于有一对孤电子对对成键电子对的排斥，所以 PF3分子结构为三角锥形。

(4)BrO中中心原子为Br， 价层电子对数＝3＋＝4 ，成键电子对数为3，孤电子对数为1，由于孤电子对对成键电子对的排斥，所以 BrO的空间结构为三角锥形。

11．(2019·河北衡水中学高二月考)(1)在BF3分子中，F—B—F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的空间构型为________。

(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分子的空间构型是________；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H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为_________________________________________。

(4)SO的空间构型是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。

答案　(1)120°　sp2　正四面体形

(2)三角锥形　sp3

(3)sp3　H2O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　sp3

解析　(1)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°。

(4)SO的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。

12．(1)HOCH2CN的结构简式为，HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型分别是______和________。

(2)下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为________(填字母)。

A．CO2　B．SiF4　C．SCl2　D．CO　E．H3O＋

答案　(1)sp3　sp

(2)A>D>B>E>C

解析　(2)A项，CO2是直线结构，键角为180°；B项，SiF4为正四面体结构，键角为109°28′；C项，SCl2中S采用sp3杂化，为V形结构；D项，CO中C采用sp2杂化，为平面三角形结构，键角为120°；E项，H3O＋中O采用sp3杂化，为三角锥形结构，C中2对孤电子对之间的斥力较大，使得C中键角小于E，同理E中键角小于B，因此键角由大到小顺序排列为A>D>B>E>C。

13．按要求回答下列问题：

(1)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是______。

(2)晶体中H2O和SO的中心原子的杂化类型分别为________，试判断H2O和SO的键角大小关系并说明原因：____________________________________________________________。

(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为________________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体，SnCl4分子的空间结构为________________。

(4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间结构为________，C原子的杂化形式为________。

(5)某绿色农药结构简式如图，回答下列问题。

分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为________；CSe2首次是由H2Se 和CCl4 反应制取的，试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角____________(按由大到小顺序排列)。

(6)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间结构是______，中心原子的杂化形式为______。

(7)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：

R中阳离子的空间结构为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。

(8)S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3，S的空间结构为________________。

(9)[H2F]＋[SbF6]－(氟酸锑)是一种超强酸，则[H2F]＋离子的空间结构为________。

(10)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO的空间结构为________。

答案　(1)H2S

(2)sp3、sp3　H2O分子键角小于SO的键角，因为H2O中O存在2对孤电子对，SO中的S不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力

(3)sp3杂化　正四面体形

(4)平面三角形　sp2

(5)四面体形　CSe2> CCl4> H2Se

(6)正四面体形　sp3

(7)三角锥形　sp3

(8)V形

(9)V形

(10)离子键、共价键　正四面体形

解析　(8)S的电子式为，由于中心S原子含有两对孤电子对，所以该离子的空间结构为V形。

(9)[H2F]＋的中心原子为F，它的最外层电子数为7，它的孤电子对数为×(7－1－1×2)＝2，成键电子对数为2，价层电子对数为2＋2＝4，VSEPR模型为四面体，由于有两对孤电子对，故分子的空间结构为V形。