高中化学第2章分子的立体构型(第2课时)杂化轨道理论、配合物理论习题新人教版选修3

杂化轨道理论、配合物理论一、选择题.下列分子的中心原子是 sp2杂化的是|导学号094403旗|(A.PBr3 B.CHH2O D.BF3答案：Db键个数，A、日Cb键个数，A、日C采导学号09440310.(双选)下列各组离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是( )A.NO.ClO3 B.SO、COC.NHLPH4 D.SO、SO答案：CD解析：可以由VSEPR莫型来判断离子的立体构型，再判断杂化轨道类型。 N。中N原子.一. .1 1上无孤电子对【2(5+1—3X2)=0],C1O3中Cl原子上孤电子对数为1【2(7+1—3X2)=1],分别为平面三角形和三角锥形， N、Cl原子采取sp2和sp3杂化。同理，SO」中S原子上孤电子对数为1、C2T中C原子上无孤电子对，S、C原子分别采取sp3、sp2杂化。因此，SCt、SOT中S原子均为sp3杂化。.用过量硝酸银溶液处理 0.01mol氯化铭水溶液，产生0.02molAgCl沉淀，则此氯化铭最可能是|导学号09440311|( )A. [Cr(H2O)6]Cl3 B. [Cr(H 2O)sCl]Cl2-H2OC. [Cr(H2O)4Cl2]Cl •2H2O D. [Cr(H 2OgCl3]•3H2O答案：B解析：0.01mol氯化铭能生成0.02molAgCl沉淀，说明1mol配合物的外界含有2molCl。.由配位键形成的离子[Pt(NH3)6]”和[PtCl4]”中，中心原子钳的化合价是导学号09440312( )B.都是+6D.B.都是+6D.都是+2C.都是+4答案：D.•一 -... ■一 2上， 2解析：NH是中性配位体，Cl带一个单位的负电荷，所以配离子 [Pt(NH3)6]和[PtCl4]中，中心原子钳的化合价都是+2。.如右图所示，在乙烯分子中有5个b键和一个兀键，它们分别是|导学号09440313( )sp2杂化轨道形成d键，未杂化的2P轨道形成兀键sp2杂化轨道形成兀键，未杂化的2P轨道形成d键C-H之间是sp2形成b键，C—C之间是未参加杂化的2P轨道形成兀键C-C之间是sp2形成b键，C-H之间是未参加杂化的2P轨道形成兀键答案：A解析：在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、 碳原子形成平面三角形， 所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个b键，未杂化的2P轨道形成兀键。.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH§液，再滴入适量浓氨水，下列叙述不正确的是|导学号09440314|( )A.开始生成蓝色沉淀，加入过量氨水时，形成无色溶液B.开始生成Cu(OH)2,它不溶于水，但溶于浓氨水，生成深蓝色溶液C.开始生成蓝色沉淀，加入氨水后，沉淀溶解生成深蓝色溶液D.开始生成Cu(OH)2,之后生成更稳定的配合物答案：A解析：向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液，生成Cu(OH》蓝色沉淀：Cu2++2OH==Cu(OH)J;再加入浓氨水，沉淀溶解得到深蓝色的溶液：Cu(OH)2+4NH3・H2O===[Cu(NH)4]2++2OH+4H2O。.了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是 |导学号09440315|( )A.烷烧分子中碳原子均采用 sp3杂化轨道成键.快燃分子中碳碳叁键由 1个b键、2个兀键组成C.甲苯分子中所有碳原子均采用 sp2杂化轨道成键D.苯环中存在6个碳原子共有的大兀键答案：C3解析：烷烧分子中碳原子均形成 4个键，杂化轨道数为4,均米用sp杂化轨道成键。碳碳叁键由1个b键、2个兀键组成；苯环中碳原子采用 sp2杂化轨道成键，6个碳原子上未参与成键的p电子形成一个大兀键；甲苯分子中一CH中的C采用sp3杂化。.关于[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O的说法正确的是|导学号09440316|( ) — - ,一- 3・一A.配体为水分子，外界为Br B.中心原子米取sp杂化C.中心离子的配位数为 6 D.中心离子的化合价为+2价答案：C解析：4个H2O分子和2个B「是配体，配位数为6,1个B—是外界。Cr原子以空轨道形成配位键，。原子的杂化方式是sp3但O原子不是中心原子。中心离子是Cr3+,配离子是[Cr(H2O)4Br2]+。故A、B、D三项均不正确。以下关于杂化轨道的说法中，错误的是 |导学号09440环( )A.IA族元素成键时不可能有杂化轨道B.杂化轨道既可能形成(T键，也可能形成兀键C.孤电子对有可能参加杂化s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现答案：B解析：IA族元素如是碱金属，易失电子，如是H,一个电子在1s能级上不可能杂化。杂化轨道只能形成b键，不可能形成兀键。p能级只有3个轨道，不可能有sp4杂化。二、非选择题.指出下列原子的杂化轨道类型及分子的空间构型。 |导学号09440318(1)CO2中的C杂化，空间构型;(2)SiF4中的Si杂化，空间构型;(3)BCl3中的B杂化，空间构型;(4)NF3中的N杂化，空间构型;(5)NO2中的N■杂化，空间构型。3答案：(1)sp直线形(2)sp正四面体(3)sp2平面三角形 (4)sp3三角锥形2一.(5)sp V形解析：(1)CO2：C以两个sp杂化轨道分别与两个。形成(T键，C上另两个未杂化的2p轨道分别与两个。上的p轨道形成兀键，分子构型为直线形。(2)SiF4：Si以四个sp3杂化轨道分别与四个F形成键，分子构型为正四面体。(3)BCl3：B采取sp2杂化，三个杂化轨道分别与三个 Cl形成(T键，分子构型为平面三角形。(4)NF3：N采取sp3杂化，其中一个杂化轨道上有一对电子，不参与成键，另外三个杂化轨道分另।J与三个F形成b键，由于一对孤电子对的存在，三个 F不可能平均占据N周围的空间，而是被孤电子对排斥到一侧，形成三角锥形结构。— 一.2.(5)NO2:N米取sp杂化，其中两个杂化轨道分别与两个 。形成d键，另一个杂化轨道

有一对孤电子对，未杂化的 p轨道与两个O上的另一个p轨道形成兀键，形成V形分子结构。.已知A、BCDE都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数 A<B<C<D<E其中AB、C是同一周期的非金属元素。 化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。 AC为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。 E的原子序数为24,EC13能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为 2 1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：|导学号09440319(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。(2)B的氢化物分子的空间构型是,其中心原子采取杂化。(3)写出化合物AG的电子式;一种由RC组成的化合物与AG互为等电子体，其化学式为。(4)E的核外电子排布式是,EC13形成的配合物的化学式为。3答案：(1)C<O<N(2)二角锥形sp(3)：M：匚：I’： N2O(4)1s22s22P63s23P63d54s1(或[A。3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3解析：根据DC形成DC离子晶体，且DC都为二价离子，A、B、C为同一周期的非金属元素，所以D可能为Mg或Ca,C可能为。或S。又因为B、C的氢化物比同族相邻周期元素氢化物的沸点高，所以 B、C的氢化物一定能形成氢键，且核电荷数A<B<C<D<E所以B为N,C为O,D为MgE的原子序数为24,所以E为Cr,AG为非极性分子，所以A为碳。(2)B的氢化物为NH,空间构型为三角锥形，中心原子是 sp3杂化；(3)AC2为CO,其电子式为：口： ::0:,N与O形成和CO互为等电子体的物质应为 N2Q(4)Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,根据信息，ECl3形成的配合物的化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。、选择题1.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论，判断 NF3分子的空间构型和中心)B.三角形、sp2)B.三角形、sp2杂化3,D.二角车t形、sp杂化A.直线形、sp1杂化2,C.二角车t形、sp杂化答案：D解析：在NF3分子中，N原子的孤电子对数为1,与其相连的原子个数为3,所以中心原

NH。3NH。子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为三角锥形，类似2.下列说法不正确的是 导学号09440321( )HCH8子中的C采用sp方式杂化，C有两个未参与杂化的2P轨道形成兀键H2O分子的键角不是90°C.甲烷是正四面体形分子， NE是三角锥形分子D.BF3的空间构型是平面三角形答案：A1 …… 2、一， …解析：HCH8白C原子价电子对数=2X(4+2)=3,C原子米取sp万式杂化，A项错误。同样可判断：H2O分子的键角为105°;CH中C原子和NF3中的N原子土匀为sp3杂化，在CH中没有孤电子对，其分子构型为正四面体形； NE的中心原子N有1个sp3杂化轨道为孤电子对占有，另外3个杂化轨道与F原子的2P轨道上的电子成键，故NR分子的构型为三2角锥形，BF3中B为sp杂化，BF3为平面二角形分子，故RC、D二项均正确。3.下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是|导学号09440322|( )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[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键D.配位化合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用答案：B解析：配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键， Cu〃有空轨道，HO中氧原子有孤对电子，可以形成配位键，配位化合物应用领域特别广泛， D项中提到的几个领域都在其中。.已知Zn"的4s轨道和4P轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2一的立体构型为导学号09440323|( )A.直线形 B.平面正方形C.正四面体形 D.正八面体形答案：C解析：根据杂化轨道理论知， Zn"的4s轨道和4P轨道形成的sp3杂化轨道为正四面体形，Zn"再结合4个C「形成[ZnCl4]2，其中Zn2+的孤电子对数为0,所以[ZnCl4]2一的立体构型为正四面体形。.下列说法中正确的是|导学号09440324|( )PCl3分子是三角锥形，这是因为 P原子是以sp2杂化的结果sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C.凡中心原子采取sp3杂化的分子，其杂化轨道空间构型都是四面体形AB型分子的空间构型必为平面三角形答案：C5+3解析：PC13分子的价电子对数=---=4,所以PC13分子中2P原子以sp3杂化。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的 s轨道和3泮;个p轨道“混合”起来形成能量相等、成分相同的 4个轨道。sp3杂化所得到空间构型应为四面体，如甲烷分子。但是如果杂化轨道 1被孤电子对占据，则构型将发生变化， 如NH分子是三角锥形，H2O分子是V形。PC13分子中两个电子(孤对电子)占据了一个杂化轨道，因此， PC13分子是三角锥形(如图所示)。6.(双选)下列说法中一定错误的是|导学号09440325|( )A.过渡金属的原子或离子一般都有接受孤电子对的空轨道，易形成配合物B.中心离子采取sp3杂化轨道形成的配离子均呈正四面体结构C.当中心离子白配位数为6时，配离子常呈八面体结构D.含有两种配体且配位数为4的配离子一定存在异构体答案：BD解析：过渡金属原子或离子的最外电子层一般都没排满， 存在空轨道，所以能接受孤电子对形成配位键，A项正确；中心离子采取 sp3杂化轨道形成的配离子，只有当 4个配体完全等同时，其配离子的空间构型才是正四面体，否则为变形的四面体， 所以B项错误；按价层电子对互斥理论，配位数为6的配离子，空间构型呈八面体时最稳定，所以 C项正确；含有两种配体且配位数为4的配离子只有当其空间构型呈平面四边形时才存在异构体， 若其空间构型呈四面体形，则不存在异构体，所以 D项错误。7.下列过程与配合物的形成无关的是 |导学号09440326|( )A.除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液B.向一定量的AgNO溶液中加入氨水至沉淀消失, 3C.向Fe溶放中加入KSCN§放后溶椒呈血红色D.向一定量的CuSO溶液中加入氨水至沉淀消失答案：A解析：对于A项，除去铁粉中的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，AgNO与氨水反应先生成AgOHM淀，再生成[Ag(NH3)2]+;对于C项，Fe3+与KSCN反应生成配离子[Fe(SCN)n]"n(n=1,2,3,4,5,6),颜色发生改变；对于D项，CuSO与氨水反应生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2+。8.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构，各NH间距相等，Co3+位于正八面体的中心。若

其中2个NH被C「取代，所形成的[Co(NH3)4C12]+的同分异构体有|导学号0944被27( )A.2种 B.3种C.4种 D.5种答案：A解析：[Co(NH3)4CL]+的同分异构体有2种，见下图。叫 叫叫 叫.水分子在特定条件下容易得到一个 形成水合氢离子(也^)。下列对上述过程的)B.微粒的形状发生了改变D.微粒中的键角发生了改变)B.微粒的形状发生了改变D.微粒中的键角发生了改变A.氧原子的杂化类型发生了改变C.微粒的化学性质发生了改变答案：A解析：水与氢离子结合形成配位键，氧原子杂化方式仍为 sp3,氧原子与三个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子；同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水分子和氢离子的性质。二、非选择题.下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶： |导学号09440329-2Cr2c2+3CHCH0*16H+13HQ~^_ _ 3+ _ ___4[Cr(H20)6] +3CHC00H(1)Cr3+基态核外电子排布式为;配合物[Cr(H2。)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是(填元素符号)。(2)CH3COO呻C原子轨道杂化类型分别为;1molCH3COO冷子中含有键的数目为。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为(填化学式)。答案：(1)1s22s22P63s23P63d3或[A。3d3O(2)sp3sp27mol(或7X6.02X1023) (3)H2F+解析：本题考查电子排布式、配位键的形成、轨道杂化类型、 b键数目的判断、等电子体等。(1)Cr是24号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s；故"十的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3;H2O分子中的O原子有孤对电子，能与Cr3+形成配位键。(2)CH3COO呻甲基上的碳原子采用sp3杂化，竣基中碳原子采用sp2杂化；CHCOOHJ结

OHIcIH为式构,碳氧双键中含有1个(TOHIcIH为式构(3)H2O分子中有3个原子和8个价电子，与其互为等电子体的阳离子为 HF。AB、C、DE五种短周期元素原子序数依次增大， B与C能层数相同，D与E能层数相同，C与D价电子结构相同，基态时日C、D原子核外皆有2个未成对电子，A、E只有1个未成对电子，A能分别与B、CHE形成不同的分子。|导学号094而330(1)写出基态时B的价电子排布图,E—的原子结构示意图为。(2)写出BCD的电子式,EC的结构式(3)根据题目要求完成以下填空：ECT中心原子杂化方式;DC中心原子杂化方式;EC微粒的键角;bCT微粒的键角:DE分子的立体构型;B2A2分子的立体构型(4)一种由A、B、C三种元素组成的分子 A2BG,该分子中b键数目为,兀键数目为。(5)根据等电子原理，指出与 BG互为等电子体的离子(一种即可)。(3)sp3sp2109°28' 120° V形直线形(4)4 1 (5)N3、AlO2、SCN