【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修2第二章第二節(jié) 第2課時　雜化軌道理論練習(xí)

第2課時雜化軌道理論基礎(chǔ)過關(guān)練題組一雜化軌道理論1.鮑林曾獲得諾貝爾獎不同獎項,雜化軌道理論是鮑林為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)提出的。下列對sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角大小的比較,得出的結(jié)論正確的是()A.sp雜化軌道的夾角最大B.sp2雜化軌道的夾角最大C.sp3雜化軌道的夾角最大D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角大小相等2.下列圖形屬于sp雜化軌道的是()3.(2020山東濟(jì)寧高二期末)氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑,可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子(S)采取的雜化方式的說法正確的是()A.三角錐形、sp3 B.平面三角形、sp3C.平面三角形、sp2 D.三角錐形、sp24.s軌道和p軌道雜化的類型不可能有()A.sp雜化 B.sp2雜化C.sp3雜化 D.sp4雜化5.在分子中,C—Br鍵采用的成鍵軌道是()A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p6.下列有關(guān)sp2雜化軌道的說法錯誤的是()A.由同一能層上的s軌道與p軌道雜化而成B.共有3個能量相同的雜化軌道C.每個sp2雜化軌道中s能級成分占三分之一D.sp2雜化軌道最多可形成2個σ鍵7.下列分子中,中心原子的雜化軌道類型相同的是()A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H4與C2H28.在1個乙烯分子中有5個σ鍵和1個π鍵,下列說法正確的是(深度解析)A.sp2雜化軌道形成σ鍵,未參與雜化的2p軌道形成π鍵B.sp2雜化軌道形成π鍵,未參與雜化的2p軌道形成σ鍵C.C—H是sp2雜化軌道形成的σ鍵,是未參與雜化的2p軌道形成的D.是sp2雜化軌道形成的σ鍵,C—H是未參與雜化的2p軌道形成的π鍵9.下列關(guān)于雜化軌道的敘述中,不正確的是(深度解析)A.分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)B.雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對C.NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵D.用雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子空間結(jié)構(gòu)的結(jié)果常常相互矛盾題組二雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系10.(2020河南洛陽高二期末)下列分子中,空間結(jié)構(gòu)是平面三角形的是()A.CH4 B.NH3 C.BF3 D.CO211.氨氣分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,而甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形,這是因為()A.兩種分子的中心原子的雜化軌道類型不同,NH3中N原子為sp2雜化,而CH4中C原子是sp3雜化B.NH3分子中氮原子形成3個雜化軌道,CH4分子中碳原子形成4個雜化軌道C.NH3分子中中心原子上有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子對的排斥作用較強(qiáng)D.氨氣是四原子化合物,甲烷為五原子化合物12.甲烷分子(CH4)失去一個H+,形成甲基陰離子(CH3-),在這個過程中,下列說法不合理的是(A.碳原子的雜化軌道類型發(fā)生了改變B.微粒的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變C.微粒的穩(wěn)定性發(fā)生了改變D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變13.下表中各粒子對應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及雜化方式均正確的是()選項粒子空間結(jié)構(gòu)雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO三角錐形C原子采取sp2雜化DC2H2直線形C原子采取sp雜化能力提升練題組雜化軌道理論的理解與應(yīng)用1.(2020遼寧瓦房店中學(xué)高二期末,)下列分子或離子的中心原子雜化軌道類型不同的是()A.SO32-與SO3 B.CH4與C.PCl3與ClO3- D.BF3與2.(雙選)(2020山東棗莊三中高二月考,)下列敘述中正確的是()A.CS2為V形分子B.ClO3C.SF6中有6對完全相同的成鍵電子對D.SiF4和SO32-的中心原子均為3.(2020河南林州一中高二檢測,)關(guān)于原子軌道的說法正確的是()A.中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其空間結(jié)構(gòu)都是四面體形B.CH4中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混雜而形成的C.sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混雜形成的一組能量相同的新軌道D.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采取sp3雜化軌道成鍵4.(2020河北正定中學(xué)高二月考,)下列關(guān)于三氯化磷分子的敘述不正確的是()A.PCl3分子中三個共價鍵的鍵長和鍵角都相等B.PCl3分子中的P—Cl鍵屬于極性共價鍵C.PCl3分子中三個共價鍵鍵能相等D.PCl3分子中磷原子采取sp2雜化5.(2020天津第二十中學(xué)高二檢測,)根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型,判斷下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)正確的是()選項分子或離子中心原子雜化方式價層電子對互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)ASO2sp直線形直線形BHCHOsp2平面三角形三角錐形CNF3sp2四面體形平面三角形DNHsp3正四面體形正四面體形6.(2019四川雅安中學(xué)高二上第一次月考,)下列分子的空間結(jié)構(gòu)可用sp2雜化軌道來解釋的是()①BF3②③④C2H2⑤N2H4⑥苯分子A.①②③ B.①③⑥ C.②③⑤ D.③④⑥7.()如圖所示是某硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖(虛線不表示共價鍵)。通過觀察分析,下列敘述正確的是()A.鍵角為120° B.化學(xué)組成為SiOC.Si原子采用sp2雜化 D.化學(xué)組成為SiO8.(2019四川蓉城名校聯(lián)盟高二期中,)推理是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的一種重要方法。下列推理合理的是()A.SO2中硫原子采取sp2雜化,則CO2中碳原子也采取sp2雜化B.NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,則NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)也是三角錐形C.H2O分子的鍵角是105°,則H2S分子的鍵角也是105°D.PCl3分子中每個原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則BF3分子中每個原子最外層也能達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)9.()下列關(guān)于雜化軌道的敘述中,不正確的是()A.雜化軌道可用于形成σ鍵、π鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對B.分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為四面體結(jié)構(gòu)C.雜化前后的軌道數(shù)目不變,但軌道的形狀發(fā)生了改變D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28'、120°、180°10.()回答下列問題:(1)下列微粒中按鍵角由大到小的順序排列為(用編號填寫)。

①HCN②SiF4③SCl2④CO32-⑤H(2)ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl都是以sp3離子ClO-ClOClOClO空間結(jié)構(gòu)(3)S單質(zhì)的常見形式為S8,其結(jié)構(gòu)如圖所示,S原子采取的雜化方式是。

(4)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。N2H4分子中氮原子的雜化軌道類型是,N2H4分子中的六個原子(填“在”或“不在”)同一個平面上。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.A2.D3.A4.D5.C6.D7.B8.A9.D10.C11.C12.A13.D1.Asp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28'、120°、180°。2.Dsp雜化軌道夾角為180°,C項屬于未雜化的p軌道。3.A根據(jù)價層電子對互斥模型確定微粒的空間結(jié)構(gòu),SOCl2中S原子形成2個S—Cl鍵,1個鍵,價層電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù)=3+6-1-1-1×22=4,雜化軌道數(shù)是4,故S原子采取sp3雜化4.Dnp能級有三個軌道:npx、npy、npz,當(dāng)s軌道和p軌道雜化時只有三種類型:①sp雜化,即一個s軌道和一個p軌道的雜化;②sp2雜化,即一個s軌道和兩個p軌道的雜化;③sp3雜化,即一個s軌道和三個p軌道的雜化。5.C分子中的兩個碳原子都采取sp2雜化,溴原子的價電子排布式為4s24p5,4p軌道上有一個未成對電子,與碳原子的一個sp2雜化軌道成鍵。6.D參與雜化的軌道的能量是相近的,同一能層上s軌道與p軌道的能量差異不是很大,可形成sp2雜化軌道,A項正確;形成的雜化軌道能量相同,B項正確;sp2雜化軌道是由一個s軌道與2個p軌道雜化而成的,C項正確;sp2雜化軌道最多可形成3個σ鍵,D項錯誤。7.BCO2中C原子為sp雜化,SO2中S原子為sp2雜化,A不正確;CH4中C原子為sp3雜化,NH3中N原子為sp3雜化,B正確;BeCl2中Be原子為sp雜化,BF3中B原子為sp2雜化,C不正確;C2H4中C原子為sp2雜化,C2H2中C原子為sp雜化,D不正確。8.A在乙烯分子中碳原子與相連的氫原子、碳原子形成平面三角形,所以乙烯分子中每個碳原子均采取sp2雜化,其中雜化軌道形成σ鍵,未參與雜化的2p軌道形成π鍵。歸納總結(jié)雜化軌道與共價鍵類型雜化軌道只能用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對,不能用于形成π鍵;未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。9.D中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子可能是正四面體形(如CH4)、三角錐形(如NH3)或者V形(如H2O),A正確;π鍵是由未參與雜化的軌道“肩并肩”重疊形成的,雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納孤電子對,B正確;正四面體形的CH4和三角錐形的NH3中,中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵,C正確;雜化軌道理論和VSEPR模型都是為了解釋分子的空間結(jié)構(gòu)而提出的理論,兩者不矛盾,可以先通過VSEPR模型判斷出分子的空間結(jié)構(gòu),再判斷出中心原子的雜化軌道類型,D錯誤。特別提醒(1)在形成多原子分子時,中心原子價電子層上的某些能量相近的原子軌道(ns、np)發(fā)生雜化,雙原子分子中,不存在原子軌道的雜化。(2)雜化過程中,原子軌道總數(shù)不變,即雜化軌道的數(shù)目與參與雜化的原子軌道數(shù)目相等。(3)雜化過程中,軌道的形狀發(fā)生變化,但雜化軌道的形狀相同,能量相同,方向不同。10.CCH4的中心碳原子為sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,A不符合題意;NH3的中心氮原子為sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,B不符合題意;BF3的中心硼原子為sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,C符合題意;CO2的中心碳原子為sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形,D不符合題意。11.CNH3和CH4中的中心原子都是sp3雜化,都形成夾角為109°28'的四個雜化軌道,只是NH3分子中N原子利用其中3個sp3雜化軌道與3個H原子的1s軌道成鍵,另一個sp3雜化軌道被孤電子對占據(jù),所以NH3分子為三角錐形,而CH4分子中4個sp3雜化軌道全部用于形成4個C—H鍵,所以CH4分子為正四面體形。12.ACH4為正四面體形,而CH3-為三角錐形,微粒的空間結(jié)構(gòu)、鍵角、穩(wěn)定性均發(fā)生改變,但中心原子雜化軌道類型不變,都是sp13.DA項,SO3分子中硫原子的價層電子對數(shù)=3+12×(6-3×2)=3,不含孤電子對,采取sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,錯誤;B項,SO2分子中硫原子的價層電子對數(shù)=2+12×(6-2×2)=3,含1對孤電子對,采取sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形,錯誤;C項,CO32-中碳原子價層電子對數(shù)=3+12×(4+2-3×2)=3,不含孤電子對,采取sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,錯誤;D項,乙炔(CHCH)分子中每個碳原子均形成2個σ鍵和2個π鍵,價層電子對數(shù)是2,為sp能力提升練1.A2.CD3.C4.D5.D6.B7.D8.B9.A1.AA項,SO32-中S原子價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型是sp3,SO3中S原子價層電子對數(shù)為3,雜化軌道類型是sp2,故A符合題意;B項,CH4中C原子價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型是sp3,H2O中O原子價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型是sp3,故B不符合題意;C項,PCl3中P原子價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型是sp3,ClO3-中Cl原子價層電子對數(shù)為4,雜化軌道類型是sp3,故C不符合題意;D項,BF3中B原子價層電子對數(shù)為3,雜化軌道類型為sp2,CO32-中C原子價層電子對數(shù)為2.CDCS2分子中,碳原子采取sp雜化,為直線形,A錯誤;ClO3-的中心原子價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為1,所以是三角錐形,B錯誤;SF6的中心原子價層電子對數(shù)為6,無孤電子對,呈正八面體結(jié)構(gòu),有6對完全相同的成鍵電子對,C正確;SiF4和SO32-的中心原子價層電子對數(shù)為4,都是3.C中心原子采取sp3雜化的分子,VSEPR模型是四面體形,但其空間結(jié)構(gòu)不一定是四面體形,如:水和氨氣分子中中心原子均采取sp3雜化,但H2O是V形分子,NH3是三角錐形分子,故A錯誤;CH4中sp3雜化軌道是由中心碳原子的能量相近的2s軌道和3個2p軌道雜化形成的,故B錯誤;同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混雜可形成一組能量相同的新軌道,故C正確;BF3中B原子的價層電子對數(shù)為3,雜化軌道類型為sp2,故D錯誤。4.DPCl3分子中三個P—Cl鍵完全相同,所以其鍵長、鍵能、鍵角都相等,故A、C正確;不同非金屬元素原子之間形成極性共價鍵,則分子中P—Cl鍵是極性共價鍵,故B正確;PCl3分子中中心磷原子的價層電子對數(shù)為3+5-1×32=4,為sp35.DSO2分子中心原子雜化方式為sp2,價層電子對互斥模型為平面三角形,含有一對孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,A錯誤;HCHO分子中心原子雜化方式為sp2,價層電子對互斥模型為平面三角形,沒有孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,B錯誤;NF3分子中心原子雜化方式為sp3,價層電子對互斥模型為四面體形,含有一對孤電子對,分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C錯誤;NH4+的中心原子雜化方式為sp3,價層電子對互斥模型為正四面體形,沒有孤電子對,離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形6.B①BF3分子中硼原子雜化軌道數(shù)為3,所以采取sp2雜化,故正確;②分子中硫原子雜化軌道數(shù)為4,所以采取sp3雜化,故錯誤;③分子中碳原子雜化軌道數(shù)為3,所以采取sp2雜化,故正確;④分子中每個碳原子雜化軌道數(shù)為2,所以采取sp雜化,故錯誤;⑤N2H4分子中每個氮原子雜化軌道數(shù)為4,所以采取sp3雜化,故錯誤;⑥苯分子中每個碳原子雜化軌道數(shù)為3,所以采取sp2雜化,故正確。7.D由結(jié)構(gòu)示意圖可知,Si位于正四面體的中心,鍵角為109°28',A錯誤;Si原子核外最外層有4個電子,Si原子形成4個Si—O鍵,O原子核外最外層有6個電子,Si的化合價為+4價,O的化合價為-2價,化學(xué)組成為SiO44-,B錯誤、D正確;Si原子形成4個Si—Oσ鍵,Si上沒有孤電子對,Si原子采用sp38.B一個二氧化碳分子中含有2個σ鍵且中心原子不含孤電子對,所以碳原子采取sp雜化而不是sp2雜化,A錯誤;NH3、NCl3中N原子都采取sp3雜化,有1對孤電子對,所以分子的空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形,B正確;S的電負(fù)性比O小,而且原子半徑大,所以S—H鍵上的電子對偏向S并沒有H2O中O—H鍵上的電子對偏向O那么嚴(yán)重,所以排斥力也相應(yīng)比較小,鍵角也稍小,C錯誤;BF3分子中B元素化合價為+3價,B原子最外層未達(dá)8電子結(jié)構(gòu),D錯誤