2021-2022学年新教材人教版高中化学选择性必修2第二章分子结构与性质 课时练习题及综合测验

第二章分子结构与性质

1、共价键................................................................1

2.1分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型............9

2.2杂化轨道理论简介..................................................16

3.1共价键的极性.......................................................25

3.2分子间的作用力分子的手性........................................34

第二章综合测验.........................................................44

1、共价键

基础练习

一、选择题

L（2021•济南高二检测）化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为

H?H

\I/

NCN

/\/\/\

HNNH

HZ、H,下列说法中正确的是（）

A.X分子中只有。键

B.X分子中的共用电子对数为11

C.1molX分子中所含的。键数目为10如

D.X是共价化合物

【解析】选D。碳氧双键中含1个。键1个“键，A错误；X分子中存在12个

共用电子对、11个。键，B、C错误；X分子中只有共价键，X是共价化合物，D

正确。

2.（2021•长沙高二检测）下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及n键

断裂的是（）

A.CH4的燃烧

B.C2H«与Ck的加成反应

C.CH,与CL的取代反应

D.C2Hl被酸性KMnO」溶液氧化

【解析】选B。CH”的燃烧和乙烯被酸性KMnO,溶液氧化，前者断裂了单键而后者

断裂了双键，CH,与CL的取代反应只有单键断裂。

3.下列化学式及结构式中成键情况不合理的是（）

H

A.CH3N:H—C—N—H

H—C—O—H

cII

B.QLSeO：Sc

H—（＞-S—H

C.CHSH

H—C—Si—H

II

D.CHiSi：HH

【解析】选Do由共价键的饱和性可知，C、Si都形成4个共价键，H形成1个

共价键，N形成3个共价键，0、S、Se都形成2个共价键，D不合理。

【补偿训练】

从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是（）

A.H—ClB.P—H

C.Si—HD.S—H

【解析】选A。原子半径越小，与氢化合形成的共价键键长越短，键能越大，共

价键越稳定。Cl、P、Si、S四种非氢元素中，C1原子的半径最小，H—C1键的

键长最短，故H—C1键最稳定，A正确。

4.（2021•济宁高二检测）下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是

（）

A.（过氧化氢）：H—0=0-H

B.N2H4胧）:

HH

iI

H—C—C—S—H

C.GH5sH（乙硫醇）：HH

H—Si—

DSiHCh（三氯氢硅）:

【解析】选Ao由共价键的饱和性可知，C、Si均形成4个共价键，H形成1个

共价键，N形成3个共价键，0、S均形成2个共价键，C1形成1个共价键。A

项中0原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键，即每个氧原

子形成3个共价键，与其饱和性不相符。

5.已知P元素的价电子排布式为3s23P:P与C1形成的化合物有PCL、PCI”下

列判断正确的是（）

A.磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCL

B.PCL分子中的P—C1键含有n键

C.PCL分子中的P—C1键都是n键

D.磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCh，说明传统的价键理论存在

缺陷

【解析】选DoPC13的电子式为：t'i：P：■：,P—C1键都是。键。一个

:

PCh分子中有5个P—C1。键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统

价键理论不能解释PCh的结构，即传统价键理论存在缺陷。

【补偿训练】

具有下列电子排布式的原子中，不能形成n键的是（）

A.Is22s22P63s23P4

B.Is22s22P3

C.Is22s22P63sl

D.Is22s22P2

【解析】选C。四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属，在化学反应

中易失去一个电子，形成的是离子键，而n键是共价键中的一种。

6.能说明BF3分子中的4个原子在同一平面的理由是（）

A.B—F键之间夹角为120°

B.B—F键为。键

C.3个B—F键的键能相同

D.3个B—F键的键长相等

【解析】选A。BF3分子中键角均为120°时，BF3分子中的4个原子共面且构成

平面三角形。

7.（2021•郑州高二检测）下列反应能说明。键比n键牢固的是（）

光.

A.CH+Ck-CthCl+HCl

B.CH2=CH2+Br2-CH2BrCH2Br

点燃

-

C.2H2+022H20

光照

==

D.H2+C122HC1

【解析】选B。碳碳双键由一个。键和一个n键组成，CH2=CH?发生加成反应

时n键断裂，说明。键比n键牢固。

8.下列分子中存在的共价键类型完全相同的是（）

A.CH」与NH3

B.C2H6与C2H4

C.乩与Ck

D.S与N

【解析】选A。A项中全是s-po键；B项C2H6分子中只存在。键，而C?H,分子

中存在。键和n键；C项乩分子中的键为s-s。键，CL分子中的键为p-p。

键；Ck分子中的键为p-p0键，而岫分子中的键为p-p0键及p-pJI键。

二、非选择题（本题包括2小题，共30分）

9.（16分）碳、氮、氧、氢是地球上极为丰富的元素。

（1）氢气分子的形成过程示意图如图，请据图回答相关问题。

能量/kJmo「

。氢原子

氢气分子的形成过程示意图

H-H键的键长为,①〜⑤中，体系能量由高到低的顺序是

（2）下列说法正确的是—

A.一个氢气分子中含有一个n键

B.由①到④，电子在核间出现的概率增大

C.由④到⑤，必须消耗外界的能量

D.一个氢气分子中含有一个。键

(3)CO和N?分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有

,CO、N?的结构可表示为(：三0、N三N,相关化学键的键能如表：(单

位kJ,mol')

化学键

物质

单键双键三键

co3517451071.9

N2193418946

结合数据说明CO比岫活泼的原因o

(4)某有机物的结构式如图所示，则分子中有个。键，

个n键。

HH

\/

/C=C\

HC

%

C\

H

(5)肿(MHD分子可视为NH:i分子中的一个氢原子被一NHM氨基)取代形成的另一

种氮的氢化物。肿可用作火箭燃料，燃烧时发生反应的热化学方程式为

N20,(1)+2N2H,(1)—3N2(g)+4H,0(g)A/^-1038.7kJ•molL若该反应中有4mol

N—H键断裂，则形成的n键有molo

【解析】(1)可以直接从题图中的有关数据读出H—H键的键长为0.074nm；由

题图可以看出体系能量由高到低的顺序是①X©>②>③>④。(2)一个氢气分子中

含有一个。键，A错误、D正确；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的

电子与原子核间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，由题图可以看出⑤

的能量比④高，C正确。(3)C0与风的结构相似，所以N?与C0的分子中都包含

的共价键有。键和“键。CO中断裂第一个n键消耗的能量为1071.9kj-

745kj=326.9kJ；而N?中断裂第一个n键消耗的能量为946kj-418kj=528kJ,

可见CO的一个n键容易断裂，因此CO比N?活泼。(4)分子中5个共价单键是

o键，双键中有1个。键和1个“键，三键中有1个。键，另2个是n键,

故。键总数是7,n键总数是3。(5)反应中有4moiN—H键断裂，即有1mol

N此参加反应,生成1.5molN2,则形成的n键有3molo

答案：(1)0.074nm①双＞②〉③》④

(2)BCD

(3)o键和n键C0中断裂第一个n键消耗的能量为1071.9kJ-745kj=326.9

kJ；而N?中断裂第一个n键消耗的能量为946kj-418kj=528kJ,可见CO的

一个n键容易断裂，因此C0比N?活泼

(4)73(5)3

10.(14分)A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素，它们的核电荷数依次递增。

已知B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍，电子总数是E原子电子总

数的L;F是同周期主族元素中原子半径最小的元素;展与广一的电子层结构相同；

2

B与D可以形成三原子化合物甲；A是非金属元素，且A、C、F可形成离子化合

物乙。请回答下列问题：

(DF元素的名称是,E的元素符号是0

⑵写出化合物乙的电子式：o

(3)化合物甲有个。键和个n键。

(4)B、C、D三种元素对应的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是

【解析】A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素，它们的核电荷数依次递增,

B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍，则B为C元素；B原子核外电

子总数是E原子核外电子总数的则E为Mg元素；F是同周期主族元素中原

2

子半径最小的元素，则F为C1元素；D2一与片的电子层结构相同，则D为0元素,

C为N元素；B与D可以形成三原子化合物甲，则甲为CO?；A是非金属元素，且

A与N、C1元素可形成离子化合物乙，则乙为NH,C1,所以A为H元素。

(1)F为C1元素，元素名称是氯，E为镁元素，元素符号为Mg。

H

［H：N:Hp［：ci：］

⑵化合物乙为NH£1,是离子化合物，故其电子式为H。

⑶化合物甲为C()2,结构式为0=C=0,有2个。键和2个IT键。

(4)B、C、D分别为C、N、0元素，根据非金属性0>为CCH„N的、40的稳定性

由强到弱的顺序为H20>NH3>CH.,O

H

[H：7：H][:ci：]

答案：⑴氯Mg(2)H

(3)22⑷H20〉NH3>C也

提升练习

一、选择题

11.化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构简式如图，A能除去锅炉水

中溶解的氧气，下列对A分子说法正确的是()

\V/

NCN

/\/\/\

HNNH

/\

HH

A.所有原子都在同一平面内

B.所含的。键与“键个数之比为10：1

C.C的核外电子排布式为Is22s22P2

D.N的化合价均为-3价

【解析】选C。因氨气分子构型为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同

一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，故A错误；一个单键就是1个

。键，一个双键含有1个。键和1个“键，所以A分子中含有11个。键和1

个n键，故B错误；C核外电子排布式为Is22s22P之，故C正确；因N原子的电

负性大于氢，与氮原子所连的氨基中的氮的化合价为-2价，故D错误。

12.(2021•海口高二检测)意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理

论研究意义的气态N」分子，其分子结构如图所示。已知断裂1molN-N键吸收

193kJ热量，生成1molN三N键放出946kJ热量，根据以上信息和数据，判

断下列说法正确的是()

A.Nq属于一种新型的化合物

B.N,分子中存在。键

CN分子中N—N键键角为109°28'

D.1molD转变成N将吸收734kJ热量

【解析】选B。N,是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；氮

元素与氮元素之间形成的是。键，B正确；M分子是正四面体结构，键角是60°,

C错误；已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，生成1molN三N键放出946

kJ热量，则1molN」转变成岫时的反应热△生6X193kJ-mol'^X

946kJ•mol--734kJ•mol1,即该反应是放热反应，因此1mol9转变成9

将放出734kJ热量，D错误。

二、非选择题

13.(2021•深圳高二检测)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其

原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6；Y元素是动

植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子

轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以

形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。

(1)匕分子中存在的。键和n键个数之比为o

⑵元素X的一种氧化物X0和XY与丫2结构相似，X0分子内。键与n键个数之

比为-X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中。键与n键

数目之比为o

(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：

(4)W基态原子的价电子排布式为o

(5)元素X的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料如图，1号X

与相邻X形成。键的个数为O

(6)已知Y2(g)+0Kg)===2Y0(g)为吸热反应，△生+180kJ•mol)其中Y三Y、

0=0键的键能分别为946kJ•mol\497.3kJ•mol则Y0分子中Y、0之间

共价键的键能为o

【解析】X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe0(1)M中有N三N键，其中有1个。

键、2个n键。(2)元素X的氧化物C0和CN一与此结构相似，推知C0的结构式

为C三0,含有1个。键、2个n键；CN的结构式为[C三N],HCN的结构式为

H一C三N,HCN中。键与Ji键均为2个。(3)C与浓硫酸加热时反应生成CO?、S02

和也0。(4)铁的原子序数为26,其基态原子的价电子排布式为3d64s)

(5)由图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个。键。

(6)180kJ•mol'=946kJ・mol'+497.3kJ•mol」2£(Y0),所以MYO)=631.65

kJ•mol'o

答案:(1)1：2(2)1：21：1

A

(3)C+2Hg(浓)>-C02t+2S0,t+2H,0

(4)3d64s2(5)3

(6)631.65kJ•mol1

2.1分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互

斥模型

基础练习

一、选择题

1.下列常见分子的空间结构最相近的是()

A.CO?和SO?B.CH】和NIL

C.CH?O和BBnD.比0和BeCh

【解析】选C。CO2和SO?的空间结构分别为直线形和V形，A错误；CH,和NH：，的

空间结构分别为正四面体形和三角锥形，B错误；CHQ和BB口的空间结构均为平

面三角形，其中后者为正三角形，C正确；H#和BeCk的空间结构分别为V形和

直线形，D错误。

2.下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是（）

A.键角为180°的分子，空间结构是直线形

B.键角为120°的分子，空间结构是平面三角形

C.键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形

D.键角为90°〜109°28z之间的分子，空间结构可能是V形

【解析】选Bo键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如CO?分子是直线

形分子，A正确；苯分子的键角为120°,但其空间结构是平面正六边形，B错

误；白磷分子的键角为60°,空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为

105°,空间结构为V形，D正确。

3.（2021•济南高二检测）徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了光棍的快乐的

二氧化氮分子、劳动面前人人平等的磷酸分子、有机族的第一代长老的甲烷分子、

我在梦中被创造的苯分子、江湖剑客的甲醛分子。下列说法正确的

是（）

A.N0,分子的空间结构为直线形

B.por分子为正四面体形分子

C.甲烷与氯气反应生成的四种氯代物的空间结构都是正四面体形

D.HCH0价层电子对互斥模型是平面三角形，空间结构是三角锥形

【解析】选B。NO?分子是V形，A错误；POf分子为正四面体形分子，B正确；

甲烷与氯气反应生成的四种氯代物中，只有CC"的空间结构是正四面体形，C错

误；HCHO分子的价层电子对互斥模型呈平面三角形，分子的空间结构为平面三

角形，D错误。

4.以下分子或离子的结构为正四面体形且键与键夹角为109°28'的是（）

①CH4②SiCL③CH3cl④P«⑤S07

A.①②④B.①②③④⑤

C.①②D.①②⑤

【解析】选D。在C乩和SiCL中，结构为正四面体形且键与键夹角为109°28'；

CH:iCl中氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不同，空间

结构不是正四面体形；P,是正四面体结构，键角为60°；50r中，S原子价层

电子对数为4,没有孤电子对，50r为正四面体形，键角为109°28'。

5.（2021•海口高二检测）下列说法正确的是（）

A.BFs和NCk分子中各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构

B.B和CH”都是正四面体分子且键角都为109°28'

H

II：N：11

C.NH：的电子式为H,离子呈平面正方形结构

D.PCL和NH3都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用

【解析】选DoNCL分子中各原子都满足8电子稳定结构，但BE,分子中的B原

子不满足8电子稳定结构，A错误；P,为正四面体分子，但其键角为60°,B错

误；NH：为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；PCh分子中的P和加3

分子中的N都有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其

呈三角锥形，D正确。

6.下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是（）

A.SiCl4B.S07

C.SOCLD.Se02

【解析】选A。分子中无孤电子对时VSEPR模型与分子立体构型相同，A正确；

SOrVSEPR模型为四面体形，分子立体构型是三角锥形，B错误；S0C1?的价层

电子对数=1+2+之义（6—2-1X2）=4,一对孤电子对，VSEPR模型四面体形，

分子立体构型是三角锥形，C错误；Set）,的VSEPR模型为三角形，分子立体构型

是V形，D错误。

【补偿训练】

下列描述中正确的是（）

A.CS?为V形分子

B.C10；的空间构型为平面三角形

C.SR中有6对完全相同的成键电子对

D.SiF,和SO〉的中心原子均无孤电子对

【解析】选C。C，为直线形分子，C10；空间构型为三角锥形，SiF,无孤电子对,

而SO7有1对孤电子对。

7.以下分子或离子的立体构型不是三角锥形的是（）

A.NF3B.SOf

+

C.S02D.H30

【解析】选C。NF3、SO；、HsO+中的中心原子价层电子对数均为4,孤电子对数

均为1,它们均为三角锥形，S0?为V形。

8.我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H：Q）3（NH,）C1（用R代

表），经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角

度分析，R中两种阳离子不同之处为（）

O-苦尸

A.中心原子的VSEPR模型

B.中心原子的价层电子对数

C.立体结构

D.共价键类型

【解析】选C。R中两种阳离子分别是HQ+、NH：,二者的中心原子的VSEPR模

型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是4,都是共价键，H；（0\NH：的

空间结构分别为三角锥形、正四面体形。

二、非选择题（本题包括2小题，共30分）

9.（16分）（1）计算下列分子或离子中带“•”原子的价电子对数。

(DCCl,___________________

*

②BeCb________________

*

③BCh________________

*

④PCh_____________________

*

⑵计算下列微粒中带“•”原子的孤电子对数。

①H2S_______________

*

②PCl________________

*5

③BF3________________

@NH3______

(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。

①H8e；②NH；；

③BBn；④CHCk；⑤SiR0

CCh,BeCl?、BCh、PCh

【解析】⑴••••价电子对数分别为4、2、3、4。(2)

H,S、PCI,、BF,、NH；

••••孤电子对数分别为2、0、0、1。(3)根据原子的最外层电

子排布，可以判断出各分子或离子的中心原子上的孤电子对数和。键电子对数:

化学式H2SeNH；BBr3CHCLSiFt

中心原子上的

22000

孤电子对数

中心原子的。

22344

键电子对数

价层电子对数44344

HRe、NH；因中心原子上有两对孤电子对，立体构型均为V形；BBn为平面三角

形；CHCL分子中由于H原子和C1原子不同，不能形成正四面体形；Si%为正四

面体形。

答案：(1)①4②2③3④4(2)①2②0③0④1(3)①V形②V形

③平面三角形④四面体形⑤正四面体形

10.(14分)(1)在BBr：，分子中，Br—B—Br的键角是。

(2)戮基硫(COS)与CO?的结构相似，粉基硫(COS)分子的结构式为；

光气(C0CL)各原子最外层都满足8电子稳定结构，则光气分子的空间构型为

_____________________________(用文字描述)。

(3)NO；的立体构型是o

(4)KN()3中NO；的空间构型为，写出与NO；结构相同的一种阴离子

的化学式。

⑸用价层电子对互斥模型推断SnBn分子中Sn—Br键的键角120°(填

“>”“v”或“=”)。

【解析】(l)BBn分子B的价层电子对数为3,没有孤电子对，所以构型为平面

正三角形，Br—B—Br的键角是120°„(2)黑基硫(COS)与CO?的结构相似，故

()

II

默基硫(COS)结构式为O=C=S；光气分子的结构式为Cl-C—Q,碳原子有3个

。键，没有孤电子对，故cock为平面三角形。(3)NO；分子中N的价层电子对

数为3,有1对孤电子对，所以立体构型是V形。(4)KNQ,中NO；的空间构型为

平面三角形，cor与NO；结构相同。(5)SnBc分子中，Sn原子的价层电子对数

A—2X1

是「一+2=3,配位原子数为2,含有一对孤电子对，SnBQ空间构型为V

形，键角小于120°o

答案：(1)120°(2)0=C=S平面三角形

(3)V形(4)平面三角形60r

⑸〈

提升练习

一、选择题

11.下列分子或离子为直线形的是（）

A.NH；B.NO；C.SF2D.NCl:t

【解析】选B°NH；价层电子对数是4,孤电子对数是2,VSEPR模型是四面体形,

空间构型是V形，A错误；NO；价层电子对数是2,孤电子对数是0,VSEPR模型

和空间构型是直线形，B正确；SF,价层电子对数是4,孤电子对数是2,VSEPR

模型是四面体形，空间构型是V形，C错误；NCh价层电子对数是4,孤电子对

数是1,VSEPR模型是四面体形，空间构型是三角锥形，D错误。

12.短周期主族元素A、B可形成AB,分子，下列有关叙述正确的是（）

A.若A、B为同一周期元素，则ABs分子一定为平面正三角形

B.若AB3分子中的价电子个数为24个，则ABs分子可能为平面正三角形

C.若A、B为同一主族元素，则AB,分子一定为三角锥形

D.若AB：,分子为三角锥形，则AB：,分子一定为NK

【解析】选B。若为PCL,则分子为三角锥形，A错误；BCk满足要求，其分子

为平面正三角形，B正确；若分子为S03,则为平面正三角形，C错误；分子不一

定为NH”也可能为NF3等，D错误。

二、非选择题

13.（2021•深圳高二检测）（1）利用VSEPR模型推测下列物质的分子或离子的空

间结构：

C10；；AlBn（共价分子）o

（2）有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子，依

据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学

式：

(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面形

分子;三角锥形分子；四面体形分子

(4)S0zCL和SOR都属AXE型分子，S与0之间以双键结合，S与Cl、S与F之

间以单键结合。请你预测SO2C12和S02F2分子的空间结构：

,SO2c卜分子中NCI—S—C1(选填

或“=")S02F2分子中NF—S—F。

(5)0,分子的空间构型为o

【解析】(DC10；是AB：；型离子，价层电子对数是4,孤电子对数是1,为三角

锥形。AlBr：,是AB：；型分子，价层电子对数是3,孤电子对数为0,是平面三角形。

(2)ABs型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对

的呈三角锥形，所以分别是CH：、CH；。(3)由第二周期非金属元素构成的中性

分子中，呈三角锥形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面体形的是CF,.o

(4)S0zC12和S0R中的硫原子是中心原子，此时m+n=4且没有孤电子对，由于

原子种类不同，是四面体形。根据C1得电子能力比F弱，Cl—S形成的共用电

子对的斥力强，键角大。(5)03分子的空间构型为V形。

答案：(1)三角锥形平面三角形(2)CH：CH；(3)BF3NF3CF,(4)四面

体形＞(5)V形

2.2杂化轨道理论简介

基础练习

一、选择题

1.(2021•西安高二检测)下列分子的立体构型可用sp?杂化轨道来解释的是

()

①C0：②CH2=CH2③苯④CH三CH⑤N%⑥CH”

A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥

【解析】选A。①②③中的中心原子采取sd杂化，④中的中心原子采取sp杂化,

⑤⑥中的中心原子采取sp：,杂化。

2.下列有关二氯化锡（SnClJ分子的说法正确的是（）

A.有一个。键、一个n键

B.是直线形分子

C.中心原子Sn是sp°杂化

D.键角等于120°

【解析】选C。氯原子只能形成单键，而单键只能是。键，A错误；由于中心原

子Sn形成了两个。键，还有一对孤电子对，采取sp?杂化，SnCl?为V形结构，

受孤电子对的影响，键角小于120。，B、D错误，C正确。

3.（2021•哈尔滨高二检测）有机物

cHCH=CHC

•3.•三CH中标有“•”的碳原子的杂化方式依次为（）

AA.sp、sp2、sp3]B-）.sp3>sp2>sp

C.sp2、sp、sp3nD.sp3、sp、sp2

【解析】选B。甲基上C原子采取sp：'杂化；碳碳双键上碳原子采取sp,杂化；碳

碳三键的C原子采取sp杂化。

4.下列物质，中心原子的“杂化方式”及“分子立体构型”与CHzO（甲醛）相同

的

是（）

A.H2SB.NH:）

C.CH2Br2D.BF3

【解析】选DoCH20和BFs均为平面分子，两者的中心原子均采取sp?杂化；H2s

和40相似,CHzBn是似4中的两个H被Br取代得到,H2S>NH„C乩Bn的中心原

子都采取sp”杂化。

【补偿训练】

下列说法正确的是（）

A.CH2ck分子的空间结构为正四面体形

B.分子中氧原子的杂化轨道类型为sp?,分子的立体构型为V形

C.CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp,分子的立体构型为直线形

D.sor的空间结构为平面三角形

【解析】选C。CH1中4个共价键完全相同，为正四面体形，CHElz分子的4个共

价键不完全相同，所以分子的空间结构不是正四面体形，A错误；H20分子中0

原子为s/杂化，分子的空间结构为V形，B错误；CO,中C原子为sp杂化，分

子的空间结构为直线形，C正确；50r中S原子的价层电子对数=3+gX（6+2

—3X2）=4,为sp：,杂化，含1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，D错

误。

5.（2021•北京东城区高二检测）AsO（砒霜）是两性氧化物，分子结构如图所示,

与盐酸反应能生成AsCh,AsCL和LiAlHi反应的产物之一为Asm。下列说法不正

确的是（）

A.AS2O3分子中As原子的杂化方式为sp3

B.A1H；的价层电子对互斥模型是四面体形

C.AsCh的空间构型为平面正三角形，As原子的杂化方式为sp，

D.AsL分子的键角小于109°28z

【解析】选C。由As。的分子结构可知，As与3个0形成三角锥形结构，中心

原子As上有1对孤电子对和3个成键电子对，则As原子的杂化方式为sp：A

正确；A1H；的价层电子对数是4+9（3-lX4+l）=4,价层电子对互斥模型是

四面体形，B正确；AsCL中含1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三

角锥形，C错误；AsH：，中含有1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角

锥形，键角小于109°28',D正确。

6.（2021•德州高二检测）在BrCH=CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道

是（）

A.sp-pB.sp2-s

C.sp2—pD.sp3-p

【解析】选Co分子中的两个碳原子都是采用sp2杂化，滨原子的价电子排布式

为4s24P5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp?杂化轨道成键。

【补偿训练】

下列描述中正确的是（）

A.CS2的中心原子为sp?杂化

B.NCL的立体构型为平面三角形

C.SF,；中有4对完全相同的成键电子对

D.SiF,和七0的中心原子均为sp，杂化

【解析】选D。CS2与C0,类似，为直线形分子，中心原子均为sp杂化，A错误；

NCL分子中氮原子存在1对孤电子对，其立体构型为三角锥形，B错误；SK中有

6对完全相同的成键电子对，C错误；SiK和H20的中心原子含有的价层电子对

数均是4,所以均为sp?杂化，D正确。

7.甲烷中的碳原子采取sp：'杂化，下列在*标注后的碳原子的杂化类型和甲烷中

的碳原子的杂化类型一致的是（）

A.CH；CH2cH

B.*CH2=CHCH3

c.CH2=*CHCH2CH3

D.CH三*CCIL

【解析】选A。CH,中碳原子为饱和碳原子，采取sp，杂化。A项亚甲基碳原子为

饱和碳原子，采取sp，杂化；B、C项C=C中的不饱和碳原子采用sp?杂化；D

项C=C中的不饱和碳原子采取sp杂化。

8.（2021•烟台高二检测）下列分子所含原子中，既有sp：'杂化，又有sp?杂化的

是（）

H

—

C

乙醛-

A.H—-

H

HC

\/

B.丙烯“青1/C=C\

HH

.苓-LU

II10I

H

H

——

丙快

rITC』C:n

L1K1J|j

C—一1

——

H

【解析】选A。乙醛中甲基的碳原子采取sp；杂化，醛基中的碳原子采取sp?杂化;

丙烯睛中碳碳双键的两个碳原子均采取sp?杂化，另一个碳原子采取sp杂化；

甲醛中碳原子采取sp2杂化；丙焕中甲基的碳原子采取SP，杂化，碳碳三键中两

个碳原子均采取SP杂化。

二、非选择题(本题包括2小题，共30分)

9.(14分)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空：

(l)AsCh分子的空间结构为，其中As的杂化轨道类型为

________________________________O

(2)CH3C00H中C原子轨道杂化类型为o

(3)一种有机化合物的结构简式如下：

CH—CH—CH=C—CH,—CH；

2I

CH2cH3

①该分子中有个SP?杂化碳原子；个SP'杂化碳原子；

②该分子中有个sp''—SP%键；个sp3—SP%键。

(4)SCV与NO；的结构相同，微粒呈______形，中心原子都采取杂化。

(5)COr>NO；等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是，空

间结构呈_____形，中心原子都采取_____杂化。

【解析】(DAsCL中As元素价电子对数为4,As的杂化方式为sp'杂化，AsCL

H()

II

H—C—(―()-H

分子的空间结构为三角锥形。(2)CH£OOH的结构式为L,分子中甲基

上的碳原子采取sp：'杂化，竣基中碳原子采取sp2杂化。(3)有机物中饱和碳原子

采取sp'杂化，双键上的碳原子采取sp?杂化，三键上的碳原子是采取sp杂化。

①该分子中有2个sj杂化碳原子；6个sp，杂化碳原子；②该分子中有3个sp?

—sp1o键；3个sp"—sp%键。(4)SC!Sr与NO：的中心原子采取sp杂化，形成

直线形分子。(5)C0：、NO；与SO：,为等电子体，SQ；中S采取sp,杂化形成平面

三角形分子。

答案：(1)三角锥形sp(2)sp\sp2(3)①26②33(4)直线sp

(5)24平面三角sp2

10.(16分)(2021•深圳高二检测)氯毗苯腺是一种常用的膨大剂，其结构简式

为

aO

S

H

,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。

(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为O

(2)氯毗苯胭晶体中，氮原子的杂化轨道类型有，默基碳原子的

杂化轨道类型为o

(3)已知，可用异氟酸苯酯与2-氯-4-氨基口比咤反应生成氯毗苯服：

反应过程中，每生成1mol氯毗苯胭，断裂molo键，断裂

moln键。

（4）膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有乩0、NH3、CO?等。

①请用共价键的相关知识解释H20分子比NH：,分子稳定的原因：

②吃、NH3、CO?分子的空间构型分别是,

中心原子的杂化类型分别是。

【解析】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是

Is22s22P63s23P所以未成对电子数为1。（2）根据氯口比苯胭的结构简式可知，有

2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1,采取sp：'杂化，剩余的1个氮原

子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1,采取sp?杂化；默基碳原子形成

2个单键和1个双键，采取sp2杂化。（3）由于。键比n键稳定，根据反应方程

式可知，断裂的化学键为异氟酸苯酯分子中的N=C键中的n键和2-氯-4-氨

基此咤分子中的N-H键。（4）①0、N属于同周期元素，0的原子半径小于N,H-0

键的键能大于H—N键的键能，所以比0分子比NIL分子稳定；②乩0分子中0原

子的价层电子对数是4,孤电子对数为2,所以其空间构型为V形，0原子采取

sd杂化；NH：,分子中N原子的价层电子对数是4,孤电子对数为1,所以其空间

构型为三角锥形，N原子采取sd杂化；C0?分子中C原子的价层电子对数是2,

不含孤电子对，所以其空间构型为直线形，C原子采取sp杂化。

答案：（1）1（2）sp\sp3sp2（3）11

（4）①H—0键的键能大于H—N键的键能②V形、三角锥形、直线形sp\sp\

提升练习

一、选择题

11.氨基乙酸钠WNCHpCOONa）用于有机产品的合成、工业洗涤剂中间体以及生化

研究。

下列说法正确的是（）

A.碳、氮原子的杂化类型相同

B.氨基乙酸钠中心原子N原子的价层电子对数为4

C.1mol氨基乙酸钠分子中所含。键为10mol

D.氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内

【解析】选B。氨基乙酸钠分子中氮原子是sp：,杂化而碳原子是sp\sp2杂化，A

错误；氨基乙酸钠中存在2个N—H键、1个C—N键，N原子上含有1个孤电子

对，价层电子对数=共价键单键数+孤电子对数，则N原子的价层电子对数为4,

B正确；1mol氨基乙酸钠分子中有一个碳氧双键，有8个。键，C错误；由于

氮原子为sp‘杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，

D错误。

【补偿训练】

下表中各粒子对应的空间结构及杂化方式均正确的是（）

选项粒子空间结构杂化方式

Aso3平面三角形S原子采取sp杂化

BS02V形S原子采取sp，杂化

Cco：三角锥形C原子采取sp'杂化

DC2H2直线形C原子采取sp杂化

【解析】选D。SQ,分子中硫原子采取sp?杂化，空间结构为平面三角形，A错误;

S0?分子中硫原子的价层电子对数是3,含1对孤电子对，采取sp,杂化，空间结

构为V形，B错误；COf中碳原子采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C错

误；乙焕（CH三CH）分子中每个碳原子均形成2个。键和2个五键，价层电子对

数是2,为sp杂化，空间结构为直线形，D正确。

12.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子立体构型为正四

面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10,组成b物质的元素为

第三周期元素。下列判断正确的是（）

A.a、c分子中的键角完全相同

B.a、c分子中中心原子均采用sp、杂化

C.四种分子中既有。键，又有n键

D.b、d分子中共价键的键能：b>d

【解析】选B。根据题意分析a、b、c、d分别是CH,、CL、CH3CI、HCL其中CH,

是正四面体分子，CH:iCl是四面体分子，二者的键角不相同，A错误；甲烷中碳

与氢形成4个碳氢。键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢。键和一个碳氯。键,

中心原子均为sp：‘杂化，B正确；四种分子中只存在。键而没有n键，C错误;

氯的原子半径大于氢原子半径，所以氯气分子中的氯氯键的键能小于氯化氢分子

中的氢氯键共价键的键能，D错误。

二、非选择题(本题包括1小题，共20分)

13.原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。

回答下列问题：

(1)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一

定相同。乙烷、乙烯、乙快和苯四种分子的结构简式分别是

(下同)，采取sd杂化的分子是,采取sp,杂化的分子是

。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化

方式的碳原子：。

(2)第三周期中，某元素的氢化物含五核18电子，sp；'杂化，空间构型呈正四面

体形的化学式为o

(3)化合物[H：,0]+I--中阴离子的中心原子轨道采用杂化。

(4)X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7。G分子中X原子的杂化轨

道类型是o

(5)S单质的常见形式为S.,其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是

+

(6)『可与H20形成H;i0,乩0+中0原子采用杂化。H：Q+中H—0—H键

角比出0中H—0—H键角大，原因为。

【解析】（1）有机物中饱和碳原子采取Sd杂化，双键上的碳原子采取SP?杂化，

三键上的碳原子采取sp杂化。（2）第三周期中，某元素的氢化物含五核18电子，

E