学业分层测评(七) 杂化轨道理论简介
配合物理论简介
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学业达标]
1．鲍林是两位获得诺贝尔奖不同奖项的人之一，杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是( )
A．sp杂化轨道的夹角最大 B．sp2杂化轨道的夹角最大 C．sp3杂化轨道的夹角最大
D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
【解析】 sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°。 【答案】 A
2．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采取的成键轨道是( ) A．sp-p C．sp2-p
B．sp2-s D．sp3-p
【解析】 分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化，溴原子的价电子排布为4s24p5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。
【答案】 C
3．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型为( ) A．平面四边形 C．四角锥形
B．正四面体形 D．平面三角形
【解析】 sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型应该为正四面体形，例如甲烷、四氯化碳等。
【答案】 B
4．下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
【导学号：90990047】
①BF3 ②CH2===CH2 ③
④CH≡CH
⑤NH3 ⑥CH4 A．①②③ C．②③④
B．①⑤⑥ D．③⑤⑥
【解析】 ①②③均为平面形分子，中心原子是sp2杂化；④为直线形分子，中心原子是sp杂化；NH3是三角锥形、CH4是正四面体形分子，中心原子均是sp3杂化。
【答案】 A
5．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构 B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对 C．NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键 D．杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾 【解析】 中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体(如CH4)、三角锥(如NH3)或者V形(如H2O)，A正确；π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”形成的，B正确；正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中，中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键，C正确；杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分子的空间结构而提出的理论，两者不矛盾，可以先通过VSEPR模型判断出分子的构型，再判断出中心原子的杂化类型，D错误。
【答案】 D
6．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列说法正确的是( ) A．O原子发生sp杂化 B．O原子与H、Cl都形成π键 C．该分子为V形分子
D．该分子的电子式是H∶O∶Cl
【解析】 中心原子O与H和Cl分别形成了2个σ键，另外还有两对孤电子对，所以O采取的是sp3杂化方式；由于孤电子对的影响，分子结构是V形；单键都是σ键；电子式中应该写出孤电子对。
【答案】 C
7．由配位键形成的Pt(NH3)6]2＋和PtCl4]2－中，其中心离子的化合价分别为( ) 【导学号：90990048】
A．＋2、－2 C．＋4、＋2
B．＋6、＋2 D．＋2、＋2
【解析】 配体NH3是中性分子、不带电，故Pt(NH3)6]2＋中Pt为＋2价；而Cl－作为配体，带1个单位负电荷，故PtCl4]2－中Pt为＋2价。
【答案】 D
8．已知Co(Ⅲ)的八面体配合物的化学式为CoClm·nNH3，若1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是( )
A．m＝1，n＝5 C．m＝5，n＝1
B．m＝3，n＝4 D．m＝4，n＝5
【解析】 由1 mol配合物与AgNO3反应生成1 mol AgCl，得知1 mol配合物电离出1 mol Cl－，即配离子显＋1价、外面还有一个Cl－。又因为是Co3＋，所以CoClm
－1
·nNH3]中有两个Cl。故m－1＝2，即m＝3，用排除法可知B选项正确。该配
＋
－
合物为Co(NH3)4Cl2]Cl。
【答案】 B
9．下列关于Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的有( )
A．Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键 B．Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子 C．Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
－D．Cu(NH3)4]SO4中SO24的空间构型为平面三角形
【解析】 在Cu(NH3)4]SO4中含有NH3，但其水溶液中不含有NH3，因为配离
－
子很难再电离；在组成配合物的元素中，N的第一电离能最大，SO24为正四面体构
型。
【答案】 A
10．(1)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF－4的立体构型为________。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的立体构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为______________________
______________________________________________________________。
2－
(4)SO4的立体构型是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。
【解析】 (1)因为BF3的立体构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°。
－
(3)H3O＋中氧原子采用sp3杂化。(4)SO24的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电
子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。
【答案】 (1)120° sp2 正四面体形 (2)三角锥形 sp3
(3)sp3 H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小
(4)正四面体形 sp3
11．已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1∶2。D是假酒中一种有毒的有机物。
(1)构成A分子的原子的元素符号是________。
(2)已知B分子的键角为105°，判断该分子构型为________；中心原子杂化类型为________。
(3)C分子为________。
(4)D分子中共有________个σ键，________个π键。
【解析】 本题以18电子分子为突破点，考查了键角、共价键的类型、轨道杂化等知识。根据题目所给信息可以判断出A、B、C、D四种分子分别为Ar、H2S、N2H4、CH3OH。H2S中心S原子轨道杂化类型为sp3杂化，且有两个孤电子对，所以H—S—H键角为105°，立体构型为V形。假酒中含有毒的物质甲醇(CH3OH)，在CH3OH中有5个共价键均为σ键，没有π键。
【答案】 (1)Ar (2)V形 sp3杂化 (3)N2H4 (4)5 0
12．Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。 (1)Cu(NH3)4]2＋中存在的化学键类型有________(填序号)。
【导学号：90990049】
A．配位键 C．非极性共价键
B．极性共价键 D．离子键
(2)Cu(NH3)4]2＋具有对称的立体构型，Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则Cu(NH3)4]2＋的立体构型为________。
(3)某种含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：
HOCH2CH===CH2―→CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子
数，是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为________。
【解析】 (1)Cu(NH3)4]2＋中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键，氨分子内部的化学键是极性键。(2)Cu(NH3)4]2＋是平面正方形。(3)HOCH2CH===CH2中的C原子，有一个采取sp3杂化，两个采取sp2杂化。CH3CH2CHO中的C原子有两个采取sp3杂化，一个采取sp2杂化。
【答案】 (1)AB (2)平面正方形 (3)sp2
能力提升]
13．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( ) A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
【解析】 乙烯中的C原子采取sp2杂化，有两个杂化轨道分别与H原子形成σ键，另一个杂化轨道与另一个碳原子的杂化轨道形成σ键，两个碳原子中没有参与杂化的2p轨道形成π键。
【答案】 A
14．水能与多种过渡金属离子形成配合物，已知某红紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；向该配合物溶液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，过滤后再向滤液中加AgNO3溶液无变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为 ( )
A．CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O B．Co(NH3)5(H2O)]Cl3 C．CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D．CoCl(NH3)5]Cl2·H2O
【解析】 由于中括号内为配合物的内界，由此可以看出此配合物中Co的配位数为6。加AgNO3溶液于该配合物溶液中，有AgCl沉淀生成，故外界有Cl－；过滤后再向滤液中加AgNO3溶液无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质
2017-2018学年高中化学选修三第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论简介 配合物理论简介 学业
