2025届高考化学一轮总复习真题演练第6章物质结构与性质元素周期律第30讲价层电子对互斥模型杂化轨道理论

第6章物质结构与性质元素周期律第30讲价层电子对互斥模型杂化轨道理论1.(2024·新高考湖北卷)价层电子对互斥理论可以预料某些微粒的空间结构。下列说法正确的是()A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形B．SOeq\o\al(2－,3)和COeq\o\al(2－,3)的空间结构均为平面三角形C．CF4和SF4均为非极性分子D．XeF2与XeO2的键角相等解析：选A。CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形，A正确；SOeq\o\al(2－,3)的中心原子S的价层电子对数为3＋eq\f(6＋2－2×3,2)＝4，含有1个孤电子对，故SOeq\o\al(2－,3)的空间结构为三角锥形，B错误；CF4的结构与甲烷相像，正、负电中心重合，为非极性分子，SF4的中心S原子的价层电子对数为4＋eq\f(6－1×4,2)＝5，含有1个孤电子对，SF4的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C错误；XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。2．(2024·新高考辽宁卷)理论化学模拟得到一种Neq\o\al(＋,13)离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是()A．全部原子均满足8电子结构B．N原子的杂化方式有2种C．空间结构为四面体形D．常温下不稳定解析：选B。A.由Neq\o\al(＋,13)的结构可知，全部N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B.中心N原子为sp3杂化，与中心N原子干脆相连的N原子为sp2杂化，与端位N原子干脆相连的N原子为sp杂化，端位N原子为sp2杂化，N原子的杂化方式有3种，B错误；C.中心N原子为sp3杂化，其空间结构为四面体形，C正确；D.Neq\o\al(＋,13)中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确。3．(2024·新高考山东卷)吡啶(eq\a\vs4\al\co1())替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的eq\i\pr\in(6,6,)大π键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据()A．2s轨道 B．2p轨道C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道解析：选D。已知吡啶中含有与苯类似的eq\i\pr\in(6,6,)大π键，故吡啶中的N原子也实行sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，故吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。4．(2024·新高考山东卷)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键(eq\i\pr\in(3,5,))。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为__________；O—Cl—O键角________________________________________________________________________(填“>”“<”或“＝”)Cl—O—Cl键角。比较ClO2与Cl2O中Cl—O的键长并说明缘由：___________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2>键长：ClO2<Cl2O，ClO2中为氯氧双键，Cl2O中为氯氧单键，双键键能大，键长短5．(2024·高考全国甲卷)CF2=CF2和ETFE(CH2=CH2与CF2=CF2的共聚物)分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度说明缘由：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2sp3氟的电负性较大，C—F的键能比C—H的键能大，使得聚四氟乙烯的化学稳定性比聚乙烯的强6．(2024·高考全国乙卷)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。(1)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个______杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl________键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(eq\i\pr\in(3,4,))。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl键长的依次是___________________________________________________________________________________，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强；(ⅱ)___________________________________________________。解析：(1)杂化轨道形成共价键时只形成σ键。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中的碳原子的杂化方式分别是sp3、sp2、sp，由“(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强”可知，一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl键长依次变短；一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键，分析可知，一氯乙炔中Cl的2个3p轨道分别与C的2个2p轨道形成2个3中心4电子的大π