2022人教版新教材高中化学选择性必修第二册第二章分子结构与性质 课时分层练习题及章末综合测验

第二章分子结构与性质

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

2.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....................6

3.杂化轨道理论简介........................................................13

4.共价键的极性范德华力...................................................21

5.氢键溶解性分子的手性..................................................26

综合测评..................................................................34

1.共价键

［基础过关练］

1.下列说法正确的是（）

①共价键的特征是具有饱和性和方向性②共价化合物中一定含共价键，一定不

含离子键③乩0的非直线结构是由共价键的饱和性决定的④分子中不一定存在共

价键⑤烯煌比烷妙的化学性质活泼是由于烷妙中的。键比烯炫中的。键稳定

A.①②④B.④⑤C.②③④D.①③⑤

A［共价键的特征是具有饱和性和方向性，①正确；含有离子键的化合物为离子

化合物，所以共价化合物中不含离子键，②正确；H2的非直线结构是由共价键的方

向性决定的，③错误；稀有气体分子中没有共价键，④正确；烯煌比烷煌活泼是因为

烯煌中的n键比较活泼，⑤错误。］

2.香蕉是我们喜爱的水果之一，香蕉产于南方，到北方之前是未成熟的，但买

到的却是成熟的香蕉，这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟

剂，下列对于乙烯中化学键的分析正确的是（）

A.在乙烯分子中有一个。键、一个n键

B.乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的。键

C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是C—H。键

D.乙烯分子中的。键关于镜面对称

C［在乙烯分子中存在4个C—Ho键和1个C—Co键，同时还含有1个C—C

n键，A错误；由于。键要比n键稳定，故乙烯在发生加成反应时断裂的是碳原子

间的n键，B错误；由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代,

故断裂的是C—H。键，C正确；。键是轴对称，D错误。］

3.反映共价键强弱的物理量是（）

A.键能B.键能、键长

C.键能、键长、键角D.键长、键角

B［键能可看作是断开共价键所需的能量，键能越大，则断开共价键时所需的能

量就越大，含该键的分子就越稳定；键长越长键能反而越小，故反映键的强弱的物理

量是键能和键长。］

4.丁烯二酸（HOOCCH=CHCOOH）分子中含有（）

A.4个。键、1个Ji键B.11个。键、3个n键

C.4个。键、3个n键D.9个。键、5个“键

B［丁烯二酸分子中含有1jC=C、2个C=0、2个C—H、2个C—0、2个C—C、

2个0—H,其中每jC=C、C=0中均含有1个。键、1个口键，其他都为。键,

则该分子中含有11个。键、3个五键。］

5.下列关于乙醇分子的说法正确的是（）

A.分子中共含有8个极性共价键

B.分子中不含非极性共价键

C.分子中只含有。键

D.分子中含有1个n键

HH

II

C［乙醇的结构式为H—C—C—O—H，共含有8个共价键，其中C-H,C-O,

II

HH

0—H为极性共价键，共7个，C—C为非极性共价键。由于乙醇分子中的共价键全为

共价单键，故分子中不含n键。］

6.下列有关叙述错误的是（）

0

A.COCk分子的结构式：||

ci—C—C1

B.HBr分子的电子式：H：Br：

C.乙焕分子中的共价键由3个。键和2个n键组成

D.H原子和0原子既可以形成出0分子，又可以形成HQ分子，这与共价键的饱

和性相矛盾

D［在H?。和MO?分子中，H原子和0原子的结合方式不同，但H原子和0原子

分别形成1个和2个共价键，这是共价键具有饱和性的体现。］

7.根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是（）

化学键H-HH—ClH—BrBr—Br

键能/(kJ-mol-1)436.0431.8366193.7

A.HC1B.HBrC.H,D.Br2

D［键能越小，键长越长，共价键越不牢固，分子越不稳定。］

8.（双选）下列有关化学键类型的判断中正确的是（）

A.全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键

B.物质中有。键一定有n键，有“键一定有。键

C.已知乙焕的结构式为H—C三C—H,则乙块分子中存在2个。键（C—H）和3

个n键（C三C）

D.乙烷分子中只存在。键，即C—H和C—C均为。键

AD［NHC1、（NHJ2soi均是由非金属元素组成的离子化合物，存在离子键，A项

正确；共价双键中有一个为。键，另一个为n键，共价三键中有一个为。键，另

两个为n键，故乙焕（H—C三C—H）分子中有2个C—H。键，C三C中有1个。键,

HH

II

2个口键，C项错误；共价单键为。键，乙烷分子的结构式为H—C—C—H，其

II

HH

所含的6个C—H和1个C—C均为。键，D项正确。］

9.（1）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如图所示），

可由石墨剥离而成，具有很好的应用前景。

①石墨烯中的化学键是（填“极性”或“非极性”）键。

②石墨烯中的键角为。

⑵已知几种常见化学键的键能如表所示：

化学键Si—0H—0Si—SiSi—C

键能/(kJ-moP)368467226X

匕较Si—C与Si—Si的锢E能大小：x226(填“>”“〈”或“=

［解析］(1)①由题意可知石墨烯就是石墨中的一层，石墨是碳元素的一种单质，

分子中只存在C—C键，属于非极性键。②根据石墨烯的结构可知石墨烯中的键角为

120°o(2)Si-Si的键长比Si-C的键长长,键能小。

［答案］⑴①非极性(2)120°(2)>

［［拓展培优练］

10.氟气的分子式为(CN)2,结构式为N三C一C三N,其性质与卤素单质相似。下

列有关鼠气的叙述正确的是()

A.分子中含有2个。键和4个n键

B.分子中C三N的键长大于C—C的键长

C.分子中原子的最外层均达到8电子稳定结构

D.不能和NaOH溶液发生反应

C［N=C—C=N中含有3个。键和4个“键，故A错误；氮原子半径比碳原

子半径小，所以C—N的键长小于C—C的键长，因C三N的键长小于C—N的键长，所

以C三N的键长小于C—C的键长，故B错误；由(CN)2的结构式N三C一C三N可知，碳

原子和氮原子的最外层均达到8电子稳定结构，故C正确；卤素单质能与NaOH溶液

发生反应，(CN)?与卤素单质的性质相似，故(CN),也能和NaOH溶液发生反应，故D

错误。］

11.如表所示是部分化学键的键能:

化学键Si—0Si—ClH—HH—ClSi—SiSi—CCl—Cl

键能/

(kJ•mol452360436431.8226347242.7

T)

则下列说法正确的是()

A.表中最稳定的共价键是Si—Si

-1

B.Cl2(g)—>2Cl(g)的△〃=-242.7kJ•mol

C.反应H?(g)+C12(g)=2HCl(g)的AQ—184.9kJ-mol-1

D.根据表中数据能计算出SiCL(g)+2Hz(g)=Si(s)+4HCl(l)的

C［键能越大，化学键越稳定，表中键能最大的是Si—0,所以最稳定的共价键

是Si—0,A项错误；Cb(g)转化为2cl(g)吸收的能量即为Cl—Cl的键能，

Ck(g)-2cl(g)的A，=+242.7kJ・mo：T',B项错误；△〃=反应物总键能一生成

物总键能=436kJ•mol-1+242.7kJ•mol-1-2X431.8kJ•mol-1=-184.9

kJ-moF1,C项正确；因HCl(g)=HCl⑴的△〃未知，因此无法计算Si正Kg)+

2H2(g)=Si(s)+4HCl⑴的△〃，D项错误。]

12.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下

列有关该物质的说法正确的是()

0

A

\=J

A.分子式为C3H2O3

B.分子中含6个。键

C.分子中只有极性键

D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LC02

A[A.由图示可知，该物质的分子式为CJWMB.分子中碳碳双键和碳氧双键

中各有一个。键，碳氧单键全部是。键(4个)，碳氢键也是。键(2个)，共有8

个。键。C.分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键，而碳碳键是非极性键。D.8.6g

该物质的物质的量为0.1mol,完全燃烧后得到0.3molC02,只有在标准状况下0.3

molCO2的体积才是才72Lo]

2.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

［基础过关练］

1.H2O2的结构式为H—0—0—H,下列有关的说法正确的是（）

A.是直线形分子

B.是三角锥形分子

C.氧原子有1对孤电子对

D.氧原子的价层电子对数为4

D［员。2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个。键，故还有4个电子没

有成键，孤电子对数为2,价层电子对数为4,C项错误，D项正确；以氧为中心的三

个原子呈V形结构，HO中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分

子，A、B项错误。］

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°28'之间的分子，空间结构可能是V形

B［键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如C0?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.下列分子或离子的空间结构为平面三角形的是（）

A.NO；B.C.sorD.SiH,

A［NO；的空间结构为平面三角形，A项符合题意；风0+的空间结构为三角锥形，

B项不符合题意；SO♦的空间结构为三角锥形，C项不符合题意；SiH,的空间结构为

正四面体形，D项不符合题意。］

4.下列物质中，化学键类型和分子空间结构皆相同的是（）

A.CO2和SO2B.CH,和SiCL

C.BF3和PRD.HC1和NHC1

B［CO?和S0?都只含有共价键，但CO?为直线形分子，S0?为V形分子，A项不符

合题意；CH,和SiCL都只含有共价键，且分子空间结构都是正四面体形，B项符合题

意；BF3和PH,都只含有共价键，但BF3的分子空间结构为平面三角形，PR,的分子空间

结构为三角锥形，C项不符合题意；HC1只含共价键，NH£1含有离子键和共价键，D

项不符合题意。］

5.下列分子或离子中，中心原子含有2个孤电子对的是（）

A.S02B.CH；C.NH：D.H2s

D［SO2的中心原子为S原子，其孤电子对数为2X（6—2X2）=1,A不符合题意；

CH；的中心原子为C原子，其孤电子对数为:义（4-3><1+1）=1,B不符合题意；NH；

的中心原子为N原子，其孤电子对数为:X（5-4X1-1）=O,C不符合题意；H2s的

中心原子为S原子，其孤电子对数为gx（6—2Xl）=2,D符合题意。］

6.下列粒子的中心原子的价层电子对数正确的是（用“•”标记的原子为中心原

子）（）

A.CH，.4B.C021

C.BF32D.S0:i2

4—4X1

A［CH］的中心原子C的价层电子对数为4+---=4,A正确；CO?的中心原

乙

4—9X2

子C的价层电子对数为2+1一=2,B错误；BF：,的中心原子B的价层电子对数为

Q-Q\Z16_

3+~-=3,C错误；SO,的中心原子S的价层电子对数为3+匕~|"^=3,D错

误。］

7.下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是（）

A.VSEPR模型可用来预测分子的空间结构

B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构

C.中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥

D.分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定

D［VSEPR模型可用来预测分子的空间结构，注意实际空间结构要去掉孤电子

对，A正确；空间结构与价电子对相互排斥有关，所以分子中价电子对相互排斥决

定了分子的空间结构，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空

间并参与互相排斥，且孤电子对间的排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C

正确；分子的稳定性与键角没有关系，D不正确。］

8.根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构不是三角锥形的

是()

A.PC13B.HCHO

C.呢bD.PH3

B［价层电子对互斥模型的计算公式：价层电子对数=。键数+；(a—xb),其

中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，8为与中心原子结合的

原子最多能接受的电子数，据此分析判断。PCL中，中心原子为P原子，其价层电子

对数=3+；X(5—3X1)=4,且含有一个孤电子对，所以PCL的空间结构是三角锥

形，故A不符合题意；HCHO中，中心原子为C原子，其价层电子对数=3+gx(4—

2X1—1X2)=3,且不含孤电子对，所以其空间结构是平面三角形，故B符合题意；

出0+中，中心原子为0原子，其价层电子对数=3+；X(6—l—3Xl)=4,且含有一

个孤电子对，所以其空间结构是三角锥形，故C不符合题意；PH：,中，中心原子为P

原子，其价层电子对数=3+；X(5—3Xl)=4,且含有一个孤电子对，所以其空间结

构是三角锥形，故D不符合题意。］

9.用价层电子对互斥模型(VSEPR模型)可以预测许多分子或离子的空间结构，

有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是()

A.SO?是直线形分子

B.SQ，是三角锥形分子

C.BF3的键角为120°

D.PCL是平面三角形分子

C［SO2的中心原子为S原子，其价层电子对数为2+^X(6—2X2)=3,含有1

个孤电子对，所以S0?为V形分子，A错误；SQ,的中心原子为S原子，其价层电子对

数为3+^X(6—3X2)=3,不含孤电子对，SOs是平面三角形分子，B错误；BF3的中

心原子为B原子，其价层电子对数为3+；X(3—3X1)=3,不含孤电子对，BF：,是平

面三角形分子，键角为120°,C正确；PCL的中心原子为P原子，其价层电子对数

为3+gx(5—3X1)=4,含有1个孤电子对，所以PCL是三角锥形分子，D错误。］

10.已知CHi中C—H间的键角为109°28',NH：，中N—H间的键角为107°,H20

中0—H间的键角为105°,则下列说法中正确的是()

A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力

B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力

C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力

D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键

电子对间的斥力之间的大小关系

A［电子对间排斥力的大小顺序为孤电子对与孤电子对〉孤电子对与成键电子

对〉成键电子对与成键电子对，恰好可以解释上述分子的键角大小关系。］

［［拓展培优练］

11.(双选)根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是

()

选项分子式价层电子对互斥模型分子或离子的空间结构

AAsCL四面体形三角锥形

BHCHO平面三角形三角锥形

CNF3四面体形平面三角形

DNH：正四面体形正四面体形

AD工sCh的中心原子为As,其价层电子对数为4,价层电子对互斥模型为四面

体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A正确；甲醛(HCHO)的中心

原子为C,其价层电子对数为3(有1个双键)，价层电子对互斥模型为平面三角形，

没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误；NF：,的中心原子为N,其价层

电子对数为4,价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结

构为三角锥形，C错误；NH：的中心原子为N,其价层电子对数为4,价层电子对互斥

模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，D正确。］

12.下列说法正确的是()

A.N02>BF；；、NCL分子中原子的最外层电子都不满足8电子稳定结构

B.Pi和CH,都是正四面体形分子且键角都为109°28z

H

C.NH；的电子式为［H:N:H］+，呈平面正方形

H

D.NH,分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强

D［NCk中原子的最外层电子都满足8电子稳定结构，A项错误；R和CH」都是

正四面体形分子，但二者分子内共价键的排列方式不同，P，的键角是60°,CH,的键

角是109°28,,B项错误；NH：呈正四面体形，C项错误；分子中，孤电子对一成键

电子对的排斥力大于成键电子对一成键电子对的排斥力，而NL中N上有1对未成键

的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，D项正确。］

13.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AB：，分子一定为平面正三角形

B.若AB.?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.若为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AB3分子一定为NIL

B［A项，若为PCL，则分子为三角锥形，错误；B项，BCL满足要求，其分子

为平面正三角形，正确；C项，若分子为SO：“则为平面正三角形，错误；D项，分子

不一定为NH,,也可能为NF3等，错误。］

14.(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S的夹角接近90°,说明H2s分子的空间

结构为o

(2)二硫化碳(CSJ分子中，两个C=S的夹角是180°,说明CS2分子的空间结构

为。

(3)能说明CH,分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是o

a.两个键之间的夹角为109°28'

b.C—H为极性共价键

c.4个C-H的键能、键长都相等

d.二氯甲烷(CHEk)只有一种(不存在同分异构体)

［解析］(1)、(2)中可由键角直接判断分子的空间结构。(3)五原子分子C乩可

能有平面四边形和正四面体两种空间结构，不管为哪种，b、c两项都成立；若为前

ClH

II

者，则键角为90°,CH£k有两种：H—C—C1和Cl—C—Q;若为后者，则键角

II

HH

为109°28',CH2cb只有一种。

［答案］(1)V形(2)直线形(3)ad

15.(1)利用VSEPR模型推测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。请

依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式：

A

(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O

［解析］(DC101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。AIBn是ABs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)AB3

型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一个孤电子对的呈三角锥

形，所以分别是CH：、CH；O(3)由第二周期非金属元素构成的中性分子中，呈三角锥

形的是丽3,呈平面三角形的是BF3,呈四面体形的是CF,。

［答案］(1)三角锥形平面三角形(2)CH；CH；(3)BF3NF,CF4

16.20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预

测简单分子空间结构。其要点可以概括:

I.用AXE表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子

相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(〃+勿)称

为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的

空间；

II.分子的空间结构是指分子中的原子在空间中的排布，不包括中心原子未成键

的孤电子对；

III.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为i.孤电子对之间的斥力>孤电子

对与共用电子对之间的斥力〉共用电子对之间的斥力；立.双键与双键之间的斥力〉

双键与单键之间的斥力》单键与单键之间的斥力；iii.X原子得电子能力越弱，A-X

形成的共用电子对之间的斥力越强；iv.其他。

请仔细阅读上述材料，回答下列问题：

⑴根据要点I可以画出AX,艮的VSEPR理想模型，请填写下表:

n~\~m2—

VSEPR理想模型—正四面体形

价层电子对之间的理想键角—109°28'

(2)请用VSEPR模型解释CO?为宜自后形分子的原因：

(3)H?0分子的空间构型为,请你预测水分子中NH—O—H的大小范围并

解释原因：_________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)SO2ck和SO2F2都属AX岛型分子，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SO2cL和SOB分子的空间结构：，SO2ck

分子中NCI—S—Cl(选填“心“>”或“=")SO2F2分子中NF—S—F。

［解析］VSEPR模型的判断方法：在分子中当〃+加=2为直线形分子；当n+m

=3时，如果没有孤电子对时为平面三角形，如果有孤电子对时为V形；当〃+卬=4

时，如果没有孤电子对时为正四面体形，如果有一对孤电子对时为三角锥形，如果有

两对孤电子对时为V形。所以水分子中〃+7=4,且有两对孤电子对，所以是V形结

构，又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于109°28'。

再如SO£k和SO/F2中的硫原子是中心原子，此时〃+勿=4且没有孤电子对，所以它

应为正四面体形，但由于原子种类不同，所以不是正四面体形。

［答案］⑴

n+m24

VSEPR理想模型直线形正四面体形

价层电子对之间的理想键角180°109°28，

(2)«)2属于人*2£。，n+m=2,故为直线形

(3)V形水分子属于AX2E2,〃+加=4,VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子

对之间的夹角均为109°28',根据III中的i,应有NH—0—H<109°28z

(4)四面体形>

3.杂化轨道理论简介

［基础过关练］

1.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是()

A.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变

B.sp\sp\sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°

C.四面体形、三角锥形的结构可以用sp、杂化轨道解释

D.杂化轨道全部参与形成化学键

D［杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道

数目相等，杂化后轨道的形状发生变化，A正确；sp\sp?与sp杂化轨道的空间结构

分别为正四面体形、平面三角形和直线形，因此其杂化轨道的夹角分别为109°28.、

120°和180°,B正确；部分四面体形、三角锥形和V形分子的结构可以用sp?杂化

轨道解释，如甲烷分子、氨分子、水分子，C正确；杂化轨道可以部分参与形成化学

键，如N&中N原子采取sp，杂化，形成了4个sp，杂化轨道，但是只有3个杂化轨道

参与形成化学键，D错误。］

2.下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是()

A.CH1分子中的sp'杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道杂化

形成

B.杂化轨道用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对

C.SF?和分子中的中心原子S和C都是通过sp；'杂化轨道成键

D.苯分子中所有碳原子均采取sp?杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大

n键

A[CH,分子中的sp'杂化轨道是由碳原子的1个2s轨道和3个2P轨道杂化形成，

A错误。杂化轨道用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B正确。SH分

子的中心原子S的价层电子对数为2+；X（6—2Xl）=4,所以中心原子的杂化轨道

类型为sd杂化；C2Hls分子的中心原子C的价层电子对数为4+）><（4—4><1）=4,所

以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，C正确。苯分子中的6个碳原子全部以sp2

方式杂化，每个碳原子形成3个sp，杂化轨道，其中1个与氢原子形成。键，另外2

个与相邻碳原子形成。键，每个碳原子剩余1个未杂化的2P轨道，6个碳原子未杂

化的2p轨道共同形成1个大”键，D正确。]

3.下列图形表示sp?杂化轨道的电子云轮廓图的是（）

ABCD

D[A项，杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°,共有2个杂化轨道，

为sp杂化，错误；B项，未形成杂化轨道，错误；C项，杂化轨道的空间结构为正四

面体形，共有4个杂化轨道，为sp，杂化，错误；D项，杂化轨道的空间结构为平面

三角形，夹角为120。，共有3个杂化轨道，为sp?杂化，正确。]

4.甲烷分子（CHD失去一个f，形成甲基阴离子（CH1）,在这个过程中，下列描

述不合理的是（）

A.碳原子的杂化类型发生了改变

B.粒子的形状发生了改变

C.粒子的稳定性发生了改变

D.粒子中的键角发生了改变

A［C乩为正四面体结构，而CH；为三角锥形结构，形状、键角、稳定性均发生

改变，但杂化类型不变，仍是sp'杂化。］

5.在SO,分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sE杂化，那么S02的键

角（）

A.等于120°B.大于120°

C.小于120°D.等于180°

C［由于SO2分子的VSEPR模型为平面三角形，从理论上讲其键角应为120。，

但是由于SO?分子中的S原子有一对孤电子对，对其他的两个化学键存在排斥作用，

因此分子中的键角要小于120°。］

6.根据价层电子对互斥模型及原子的杂化轨道理论判断NF：,分子的空间结构和

中心原子的杂化方式为（）

A.直线形、sp杂化B.平面三角形、sp?杂化

C.三角锥形、sp?杂化D.三角锥形、sp：'杂化

D［在NF，分子中，中心原子N的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可推知

中心原子N的杂化方式为sp；'杂化，且有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。］

7.氯化亚碉（S0C1J是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列

关于氯化亚碉分子的VSEPR模型、分子的空间结构和中心原子（S）采取杂化方式的说

法正确的是（）

A.四面体形、三角锥形、sp：'

B.平面三角形、V形、sp2

C.平面三角形、平面三角形、sp2

D.四面体形、三角锥形、sp2

A［SOCb分子中S原子形成2个S—Cl、1个S=0,价层电子对数=。键数+

«一o—1义,

孤电子对数=3+——-——=4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp，杂化，S0C1?分

子的VSEPR模型为四面体形，且S原子含1个孤电子对，则其分子空间结构为三角锥

形，A项正确。］

8.（双选）苯分子（C出J为平面正六边形结构，下列有关苯分子的说法错误的是

（）

A.苯分子中的中心原子C的杂化方式为sp?

B.苯分子内的共价键键角为120。

C.苯分子中的共价键的键长均相等

D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构

CD［由于苯分子的结构为平面正六边形，可以说明分子内的键角为120°,所

以中心原子的杂化方式均为sp?杂化，所形成的碳碳共价键是完全相同的。其中碳碳

键的键长完全相同，而与碳氢键的键长不相等。］

9.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

Aso：!平面三角形S原子采取sp杂化

BS02V形S原子采取sp"杂化

Ccor三角锥形C原子采取sp?杂化

DC2H2直线形C原子采取sp杂化

D［A项，SO3分子中硫原子的价层电子对数=3+；X(6—3X2)=3,不含孤电

子对，采取sp?杂化，空间结构为平面三角形，错误；B项，SO?分子中硫原子的价层

电子对数=2+：X(6—2X2)=3,含1对孤电子对，采取sd杂化，空间结构为V形,

错误；C项，C07中碳原子价层电子对数=3+^X(4+2—3X2)=3,不含孤电子对，

采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，错误；D项，乙怏(CH三CH)分子中每个碳原

子均形成2个。键和2个n键，价层电子对数是2,为sp杂化，空间结构为直线

形，正确。］

10.(1)(CN)2分子中各原子电子层均达到稳定的结构，则碳原子杂化轨道类型为

，分子中含有的。键与n键数目之比为，分子空间结构为

(2)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成。已知其阴离子空间结构

为平面正三角形，则其阳离子的空间结构为形，阳离子中氮的杂化方式为

［解析］(1)(CN)?的结构式为N三C一C三N,其中1个碳原子与1个氮原子形成1

个三键，与另一个碳原子形成1个单键，则C原子采取sp杂化；(CN，分子中含有3

个。键和4个五键；由于2个碳原子均为sp杂化，故（CN）2是直线形分子。

（2）氮的最高价氧化物为N2O5,由两种离子构成，其中阴离子空间结构为平面正

三角形，化学式应为NO；,则其阳离子的化学式为NO,NO）中心原子N的价层电子对

数为2+3（5—1—2X2）=2,所以阳离子中氮原子采取sp杂化，空间结构为直线

形。

［答案］（Dsp杂化3：4直线形（2）直线sp

［［拓展培优练］

11.下列说法中正确的是（）

A.PCL分子是三角锥形结构，这是因为P原子是以sp?杂化的结果

B.sp，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4个sp，杂化轨

道

C.凡是中心原子采取sp?杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形

D.AB：，型分子的空间结构必为平面三角形

C［PCL分子的中心原子P的价层电子对数为4,孤电子对数为1,采取sd杂化，

所以空间结构为三角锥形，A错误；能量相近的轨道可以形成杂化轨道，如2s、2p

轨道，Is轨道与2s、2P轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，B错误；中心原子

采取sp：'杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形，C正确；AB：,型分子的空间结构与

中心原子的孤电子对数有关，如BH中B原子没有孤电子对，为平面三角形结构，NH3

中N原子有1个孤电子对，为三角锥形结构，D错误。］

12.推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是（）

A.SO/中硫原子采取sp,杂化，则COz中碳原子也采取sp?杂化

B.NL分子的空间结构是三角锥形，则NCL分子的空间结构也是三角锥形

C.HQ分子的键角是105°,则H2s分子的键角也是105°

D.PCL分子中每个原子均达到8电子稳定结构，则BF：,分子中每个原子也均达到

8电子稳定结构

B［二氧化碳分子中碳原子与氧原子形成2个。键且不含孤电子对，所以碳原

子采用sp杂化而不是sp?杂化，A错误；NH：；、NCL中N原子都采用sp^杂化，都有1

个孤电子对，所以分子空间结构都是三角锥形，B正确；S的电负性比0小，而且S

原子半径较大，所以S原子对键合电子的吸引力小于0原子，所以乩S分子中成键电

子对间的排斥力较小，键角也稍小，C错误；B原子的价电子数为3,BF；,分子中B原

子与3个F原子形成3个共用电子对，B原子未达8电子稳定结构，D错误。］

13.如图所示，在乙烯分子中有5个。键和一个n键，它们分别是()

加

A.sp?杂化轨道形成。键，未杂化的2P轨道形成n键

B.sp,杂化轨道形成n键，未杂化的2P轨道形成。键

C.C-H之间是sp?杂化轨道形成。键，C—C之间是未参加杂化的2P轨道形成

n键

D.C—C之间是sp?杂化轨道形成。键，C—H之间是未参加杂化的2P轨道形成

n键

A［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。键，未杂化的2P轨道形

成n键。］

14.如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题：

甲醛分子的比例模型甲醛分子的球棍模型

(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是，作出该判断的主要理由是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是(填序号)。

①单键②双键③。键④"键⑤。键和正键

(3)甲醛分子中C-H与C—H间的夹角(填“=””>"或“<")120°,

出现该现象的主要原因是o

［解析］(D原子的杂化轨道类型不同，分子的空间结构也不同。由图可知，甲

醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp?杂化。

(2)醛类分子中都含有C=O,所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双

键是。键和n键的组合。

(3)由于碳氧双键中存在JT键，它对C—H的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H

与C—H间的夹角小于120°。

［答案］(Us/杂化甲醛分子的空间结构为平面三角形(2)②⑤(3)<碳

氧双键中存在n键，它对C—H的排斥作用较强

15.(l)As.a的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为,1mol

AsQ,中含有。键的物质的量为mole

(2)A1H；中，Al的轨道杂化方式为；列举与A1H；空间结构相同的一种

离子和一种分子：、(填化学式)。

(3)®CH2=CH2,②CH三CH、③。、④HCHO四种分子均能与乩发生加成反应，

加成时这些分子中发生断裂的共价键的类型是，这四种分子中碳原子采取

sp2杂化的是(填序号)。

(4)用价层电子对互斥模型推断SnBn分子中，Sn原子的轨道杂化方式为

；SnBn分子中Br—Sn—Br的键角120°(填“>”或

［解析］(1)根据As。分子结构示意图，As的价层电子对数=3+1=4,采取sp'

杂化；1molAsQ中含有。键的物质的量为3X4mol=12mol。

(2)A1H；中，Al的价层电子对数=4+^X(3+1—1*4)=4,所以A1原子为sp，

杂化；A1无孤电子对，A1H；空间结构为正四面体形，所以与A1H；空间结构相同的离

子有NH：、BH；等，分子有CHi等。

(3)发生加成反应时破坏的均是n键，四种分子的碳原子轨道杂化类型分别为

sp2、sp>sp9、sp2o

⑷由价层电子对互斥模型可知,SnBn分子中Sn原子的价层电子对数=2+；X(4

—1X2)=3,Sn原子的轨道杂化方式为sp:VSEPR模型为平面三角形，中心Sn原子

含有1个孤电子对，故SnBn的空间结构为V形，孤电子对的斥力使SnBn分子中

Br—Sn—Br的键角减小,小于120°。

［答案］⑴sd12（2）spNR；CH,

⑶n键①③④（4）sp2<

16.（素养题）（1）蓝帆（CuSO,•5HQ）的结构如图所示:

sor■的空间结构是,其中S原子的杂化轨道类型是；基态。原

子的价层电子排布图为o

(2)气态SOs分子的空间结构为；将纯液态S03冷却到289.8K时凝固得

到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态SO；,中S原子的杂化轨道类

型是o

(3)已知C10「为V形，中心原子氯原子周围有四个价层电子对。C101的中心原子

氯原子的杂化轨道类型为o

(4)二氧化钛(TiOj是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污

水处理。纳米TiO/崔化的一个实例如图所示。

①纳米TiO?

CH

②NH；-3

OHNH2

乙

化合物甲的分子中采取SP?杂化方式的碳原子个数为，化合物乙中采

取Sd杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为。

［解析］(1)SO7中S形成4个。键，孤电子对数是6+2产&=0,因此价层

电子对数为4,SOT的空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4,即S

原子的杂化类型为sp3杂化；基态0原子的价层电子排布为2s吃炉，故价层电子排布

2s2p

图是O|TH」I」

(2)SQ，中，中心原子S的价层电子对数为3,没有孤电子对，SQ,的空间结构为平

面三角形；图中固态SOs中S原子形成4