高中化学人教版选修3第二章训练4杂化轨道理论

训练4杂化轨道理论[基础过关]一、原子轨道杂化与杂化轨道1．下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D．杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道2．下列关于杂化轨道的叙述正确的是()A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键二、杂化轨道类型及其判断3．根据价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断NF3分子的立体构型和中心原子的杂化方式为()A．直线形sp杂化B．三角形sp2杂化C．三角锥形sp2杂化D．三角锥形sp3杂化4．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采用的成键轨道是()A．sp—pB．sp2—sC．sp2—pD．sp3—p5．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2和SO2B．CH4和NH3C．BeCl2和BF3D．C2H2与C2H4三、杂化轨道类型与分子构型6．下列说法中正确的是()A．PCl3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp2杂化的结果B．sp3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sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形7．下列推断正确的是()A．BF3为三角锥形分子B．NH＋4的电子式为[H··NH,H··H]＋，离子呈平面正方形结构C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s­pσ键D．甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面8．甲烷分子(CH4)失去一个H＋，形成甲基阴离子(CH－3)，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．微粒的形状发生了改变C．微粒的稳定性发生了改变D．微粒中的键角发生了改变9．有机物C·H3C·H===CH—C·≡CH中标有“·”的碳原子的杂化方式依次为()A．sp、sp2、sp3B．sp2、sp、sp3C．sp3、sp2、spD．sp3、sp、sp2[能力提升]10．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：(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________________________________________________________________________。(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③σ键④π键⑤σ键和π键(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”、“”或“”)120°，出现该现象的主要原因是________________________________________________________________________。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)组成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。12．有A、B、C、D、E五种短周期元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有两个不成对的电子；D、E原子核内各自的质子数与中子数相等；B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的质量比为7∶8，E与B的质量比为1∶1。试回答：(1)写出D元素基态原子的电子排布式：____________________________________。(2)写出AB2的路易斯结构式：____________________。(3)B、C两元素的第一电离能大小关系为________________(填元素符号)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据VSEPR模型预测C的氢化物的立体构型为________，中心原子C的轨道杂化类型为________。(5)C的单质分子中π键的数目为________，B、D两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为________________(填化学式)。13．磷与氯气在一定条件下反应，可以生成PCl3、PCl5。(1)写出磷原子的电子排布式：________________________________________________________________________。(2)PCl3分子中磷原子采用的杂化方式是________，分子的空间构型为________________。(3)磷原子在形成PCl5分子时，除最外层s、p轨道参与杂化外，其3d轨道也有1个参加了杂化，称为sp3d杂化。成键电子对数与孤电子对数总和为5的原子常采用sp3d杂化。PCl5分子中5个杂化轨道分别与氯原子配对成键，PCl5的空间构型为三角双锥形(如下图所示)。下列关于PCl5分子的说法正确的有________。A．PCl5分子中磷原子没有孤对电子B．PCl5分子中没有形成π键C．PCl5分子中所有的Cl—P—Cl键角都相等D．SF4分子中S原子也采用sp3d杂化(4)N、P是同一族元素，P能形成PCl3、PCl5两种氯化物，而N只能形成一种氯化物NCl3，而不能形成NCl5，原因是________________________________________________________________________。[拓展探究]14．2001年是伟大的化学家、1954年诺贝尔化学奖得主、著名的化学结构大师、20世纪的科学怪杰鲍林(L.Pauling)教授的诞辰100周年。1994年这位老人谢世后，人们打开他的办公室，发现里面有一块黑板，画得满满的，其中一个结构式如图所示。老人为什么画这个结构式？它能合成吗？它有什么性质？不得而知。这是鲍林留给世人的一个谜，也许这是永远无法解开的谜，也许有朝一日你就能解开它。不管结果如何，让我们先对这个结构作一番了解。(1)它的分子式是________________。(2)它的所有原子是否可能处于同一个平面上？________(填“可能”或“不可能”)。(3)它是否带有电荷？________(填“是”或“否”)。(4)该分子中sp杂化的氮原子有________个；sp2杂化的氮原子有________个；sp3杂化的氮原子有______个。(5)为什么人们推测它是炸药？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案1．B2．B3．D4．C5．B6．C7．D8．A9．C10．(1)sp2杂化甲醛分子的立体构型为平面三角形(2)②⑤(3)碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强11．(1)Ar(2)V形sp3杂化(3)N2H4(4)5012．(1)1s22s22p63s23p2(2)O===C===O(3)NON原子最外层的p能级电子处于半充满状态，比较稳定(4)三角锥形sp3杂化(5)2H2OSiH413．(1)1s22s22p63s23p3(2)sp3杂化三角锥形(3)ABD(4)N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl514．(1)C6H2O2N10(2)可能(3)否(4)190(5)它分解能产生大量很稳定的气体N2