雜化軌道理論

1．甲烷中的碳原子采用sp3雜化，下列用*標注的碳原子的雜化類型和甲烷中的碳原子的雜化類型一致的是()

2．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氫氟酸或NaF溶液中都形成BF，則BF3和BF中B原子的雜化軌道類型分別是()

A．sp2、sp2

B．sp3、sp3

C．sp2、sp3

D．sp、sp2

3．下列物質，中心原子的“雜化方式”及“分子立體構型”與CH2O(甲醛)相同的是()

A．PCl3

B．NH3

C．CH2Br2

D．AlBr3

4．下列分子所含碳原子中，既有sp3雜化，又有sp2雜化的是()

5．白磷是一種能自燃的單質，其分子的球棍模型如圖所示：，下列敘述錯誤的是()

A．每個磷原子形成3個σ鍵，磷原子為sp2雜化

B．每個磷原子的價層電子對數為4，磷原子均為sp3雜化

C．1

mol白磷中共含6

mol非極性鍵

D．白磷的分子構型為正四面體形

6．化合物A是一種新型鍋爐水除氧劑，其結構式如圖所示：，下列說法正確的是()

A．碳、氮原子的雜化類型相同

B．氮原子與碳原子分別為sp3雜化與sp2雜化

C．1

mol

A分子中所含σ鍵為10

mol

D．編號為a的氮原子和與其成鍵的另外三個原子在同一平面內

7．下列關于原子軌道的說法正確的是()

A．雜化軌道形成共價鍵時，只能形成σ鍵不能形成π鍵

B．凡AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵

C．凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其立體構型都是正四面體形

D．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的8．下列關于NH、NH3、NH三種微粒的說法不正確的是()

A．三種微粒所含有的電子數相等

B．三種微粒中氮原子的雜化方式相同

C．三種微粒的立體構型相同

D．鍵角大小關系：NH>NH3>NH

9．下列四種分子中，中心原子的雜化方式與其它三種不同的是()

A．(SOCl2)B．H2O

C．CH4

D．AlCl3

10．甲烷分子(CH4)失去一個H＋，形成甲基陰離子(CH)，在這個過程中，下列描述不合理的是()

A．碳原子的雜化類型發生了改變

B．微粒的形狀發生了改變

C．微粒的穩定性發生了改變

D．微粒中的鍵角發生了改變

11．下列分子中，各分子的空間構型、中心原子的雜化方式以及孤電子對數均正確的是()

選項

分子

空間

構型

雜化

方式

孤電子

對數

A

NH3

平面三

角形

sp3雜化

N含有一對

孤電子對

B

CCl4

正四面體

sp3雜化

C不含有孤電子對

C

H2O

V形

sp2雜化

O含有兩對

孤電子對

D

CO

三角錐形

sp3雜化

C含有一對

孤電子對

12.毒奶粉主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺(結構如圖)。

下列關于三聚氰胺分子的說法中正確的是()

A．一個三聚氰胺分子中共含有15個σ鍵

B．所有氮原子均采取sp3雜化

C．所有原子可能在同一平面

D．三聚氰胺分子中同時含有極性鍵和非極性鍵

13．已知以下反應中的四種物質由三種元素組成，其中a的分子立體構型為正四面體形，組成a物質的兩種元素的原子序數之和小于10，組成b物質的元素為第三周期元素。下列判斷正確的是()

A．四種分子中的化學鍵均是極性鍵

B．a、c分子中中心原子均采用sp3雜化

C．四種分子中既有σ鍵，又有π鍵

D．b、d分子中共價鍵的鍵能：b>d

14．氮的最高價氧化物為無色晶體，它由兩種離子構成，已知其陰離子構型為平面三角形，則其陽離子的構型和陽離子中氮的雜化方式為()

A．平面三角形　sp2雜化

B．V形

sp2雜化

C．三角錐形　sp3雜化

D．直線形　sp雜化

15．已知A、B、C、D四種分子所含原子的數目依次為1、3、6、6，且都含有18個電子，B、C由兩種元素的原子組成，且分子中兩種原子的個數比均為1:2。D是假酒中一種有毒的有機物。

(1)構成A分子的原子的元素符號是________。

(2)已知B分子的鍵角為105°，判斷該分子構型為________；中心原子雜化類型為________。

(3)C分子為________。

(4)D分子中共有________個σ鍵，________個π鍵。

16．元素X和Y屬于同一主族。負二價的元素X和氫形成的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質量分數約為88.9%；元素X和元素Y可以形成兩種化

合物，在這兩種化合物中，X的質量分數分別為50%和60%。

(1)在X和Y兩種元素形成的化合物中：

①X的質量分數為50%的化合物的化學式為________；該分子的中心原子發生________雜化，分子構型為________。

②X的質量分數為60%的化合物的化學式為________；該分子的中心原子發生________雜化，分子構型為________。

(2)由元素X、Y和氫三種元素形成的化合物常見的有兩種，其水溶液均呈酸性，試分別寫出其分子式________、________，兩種酸的陰離子分別為________和________，其立體構型分別為________和________。

(3)在由氫元素與X元素形成的化合物中，含有非極性鍵的是________(寫分子式)，分子構型為V形的是________(寫分子式)。

17．氯吡苯脲是一種常用的膨大劑，其結構簡式為，它是經國家批準使用的植物生長調節劑。

(1)氯元素基態原子核外電子的未成對電子數為____________。

(2)氯吡苯脲晶體中，氮原子的雜化軌道類型有________，羰基碳原子的雜化軌道類型為________。

(3)已知，可用異氰酸苯酯與2-氯-4-氨基吡啶反應生成氯吡苯脲：，反應過程中，每生成1

mol氯吡苯脲，斷裂________mol

σ鍵，斷裂________mol

π鍵。

(4)膨大劑能在動物體內代謝，其產物較為復雜，其中有H2O、NH3、CO2等。

①請用共價鍵的相關知識解釋H2O分子比NH3分子穩定的原因：________________________。

②H2O、NH3、CO2分子的空間構型分別是______________，中心原子的雜化類型分別是__________________。

課時作業7

1．解析：CH4中碳原子為飽和碳原子，采用sp3雜化。A項，亞甲基碳原子為飽和碳原子，采用sp3雜化；B、C項，C===C中的不飽和碳原子采用sp2雜化；D項，C≡C中的不飽和碳原子采用sp雜化。A項符合題意。

答案：A

2．答案：C

3．答案：D

4．解析：乙醛中甲基的碳原子采取sp3雜化，醛基中的碳原子采取sp2雜化；丙烯腈中碳碳雙鍵的兩個碳原子均采取sp2雜化，另一個碳原子采取sp雜化；甲醛中碳原子采取sp2雜化；丙炔中甲基的碳原子采取sp3雜化，碳碳三鍵中兩個碳原子均采取sp雜化。

答案：A

5．解析：由白磷分子的球棍模型圖可知，每個磷原子均形成了3個σ鍵，且每個磷原子還有一對孤電子對，故價層電子對數為4，磷原子為sp3雜化，A項錯誤，B項正確；由圖可知C、D項正確。

答案：A

6．解析：A分子中碳、氮原子各形成了3個σ鍵，氮原子有一對孤電子對而碳原子沒有，故氮原子是sp3雜化而碳原子是sp2雜化，A項錯誤，B項正確；A分子中有一個碳氧雙鍵，故有12對共用電子對、11個σ鍵，C項錯誤；由于氮原子為sp3雜化，故相應的四個原子形成的是三角錐形結構，不可能共平面，D項錯誤。

答案：B

7．解析：中心原子采取sp3雜化，軌道形狀是正四面體，但如果中心原子還有孤電子對，分子的立體構型則不是正四面體；CH4分子中的sp3雜化軌道是C原子的一個2s軌道與三個2p軌道雜化而成的；AB3型的共價化合物，A原子可能采取sp2雜化或sp3雜化。

答案：A

8．解析：NH、NH3、NH含有的電子數均為10，A項正確；NH、NH3、NH三種微粒中氮原子的雜化方式均為sp3雜化，B項正確；NH立體構型為正四面體形，NH3為三角錐形，NH為V形，C項錯誤；NH、NH3、NH三種微粒的鍵角大小關系為NH>NH3>NH，D項正確。

答案：C

9．解析：SOCl2、H2O、CH4中中心原子的價層電子對數均為4，均采取sp3雜化，而AlCl3中中心原子的價層電子對數為3，屬于sp2雜化，故選D。

答案：D

10．解析：CH4為正四面體結構，而CH為三角錐形結構，形狀、鍵角、穩定性均發生改變，但雜化類型不變，仍是sp3雜化。

答案：A

11．解析：NH3中心原子的價層電子對數＝3＋(5－3×1)＝4，N原子的雜化方式為sp3，含有一對孤電子對，分子的立體構型為三角錐形，A項錯誤；CCl4中心原子的價層電子對數＝4＋(4－4×1)＝4，C原子的雜化方式為sp3，沒有孤電子對，分子的立體構型為正四面體，B項正確；H2O中心原子的價層電子對數＝2＋(6－2×1)＝4，O原子的雜化方式為sp3，含有兩對孤電子對，分子的立體構型為V形，C項錯誤；CO中心原子的價層電子對數＝3＋(4＋2－3×2)＝3，C原子的雜化方式為sp2，沒有孤電子對，分子的立體構型為平面三角形，D項錯誤。

答案：B

12．解析：分子中含6個N－H,6個C－N,3個C===N，雙鍵中有1個σ鍵，共15個σ鍵，故A正確；C===N中，C原子為sp2雜化，N原子也為sp2雜化，－NH2中N原子(連接的都是單鍵)為sp3雜化，雜化類型不同，B錯誤；由于—NH2中N為sp3雜化，所以不可能在同一平面，C錯誤；同種元素原子之間才能形成非極性鍵，該分子結構中沒有相同的原子連接，則該分子內只有極性鍵，故D錯誤。

答案：A

13．解析：b是氯與氯形成的非極性共價鍵，故A項錯誤；甲烷中碳與氫形成4個碳氫σ鍵、一氯甲烷分子中形成三個碳氫σ鍵和一個碳氯σ鍵，中心原子均為sp3雜化，故B項正確；四種分子中只存在σ鍵而沒有π鍵，故C項錯誤；氯的原子半徑大于氫原子半徑，所以氯氣分子中的氯氯鍵的鍵能小于氯化氫分子中的氫氯鍵共價鍵的鍵能，故D項錯誤。

答案：B

14．解析：氮的最高價氧化物為N2O5，由兩種離子構成，其中陰離子構型為平面正三角形，化學式應為NO，則其陽離子的化學式為：NO，其中心N原子價電子對數為2＋(5－1－2×2)＝2，所以其中的氮原子按sp方式雜化，陽離子的構型為直線型，故合理選項是D。

答案：D

15．解析：根據題目所給信息可以判斷出A、B、C、D四種分子分別為Ar、H2S、N2H4、CH3OH。H2S中心S原子軌道雜化類型為sp3雜化，且有兩個孤電子對，所以H—S—H鍵角為105°，立體構型為V形。假酒中含有毒的物質甲醇(CH3OH)，在CH3OH中有5個共價鍵均為σ鍵，沒有π鍵。

答案：(1)Ar(2)V形　sp3雜化(3)N2H4

(4)5　0

16．解析：根據氫化物化學式H2X，知×100%≈88.9%。可推知X的相對原子質量為16，則X為O，Y為S，則其氧化物分別為SO2、SO3，形成的酸分別為H2SO3和H2SO4，對應的酸根陰離子分別為SO和SO。對于各種微粒的空間構型如SO2、SO3、SO和SO，可依據步驟依次判斷如下：

SO2

SO3

SO

SO

價層電子對數

σ鍵數

孤電子對數

0

0

雜化軌道數

立體構型

V形

平面三角形

三角錐形

正四面體

氧元素與氫元素形成的化合物可能為H2O或H2O2，其中H2O分子為V形，H2O2分子中存在非極性鍵“—O—O—”。

答案：(1)①SO2　sp2　V形　②SO3　sp2　平面三角形(2)H2SO3　H2SO4　SO　SO　三角錐形　正四面體形(3)H2O2　H2O

17．解析：(1)根據構造原理可知，氯元素基態原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成對電子數為1。(2)根據氯吡苯脲的結構簡式可知，有2個氮原子均形成3個單鍵，孤電子對數為1，采取sp3雜化，剩余1個氮原子形成1個雙鍵和1個單鍵，孤電子對數為1，采取sp2雜化；羰基碳原子形成2個單鍵和1個雙鍵，采取sp2雜化。(3)由于σ鍵比π鍵穩定，根據反應方程式可知，斷裂的化學鍵為異氰酸苯酯分子中的N===C鍵中的π鍵和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H鍵。(4)①O、N屬于同周期元素，O的原子半徑小于N，H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能，所以H2O分子比NH3分子穩定。②H2O分子中O原子的價層電子對數＝2＋＝4，孤電子對數為2，所以其空間構型為V形，O原子采取sp3雜化；NH3分子中N原子的價層電子對數＝3＋＝4，孤電子對數為1，所以其空間構型為三角錐形，N原子采取sp3雜化；CO2分子中C原子的價層電子對數＝2＋＝2，不含孤電子對，所以其空間構型為直線形，C原子采取sp雜化。

答案：(1)1(2)sp2、sp3　sp2(3)1　1

(4)①H—O鍵的鍵能大于H—N鍵的鍵能　②V形、三角錐形、直線形　sp3、sp3、sp