【名师一号】2022学年高中化学 第二章 分子结构与性质 杂化轨道理论简介与配合物理论简介双基限时练 新人教版选修3

杂化轨道理论简介与配合物理论简介1．关于杂化轨道的说法中，错误的是(　　)A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键C．s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化轨道出现D．孤电子对有可能参加杂化解析　ⅠA族元素如果是碱金属，易失电子，如果是H，一个电子在1s能级上，不可能杂化；杂化轨道只能形成σ键，不可能形成π键；p能级只有3个p轨道，不可能有sp4杂化。答案　B2．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是(　　)A．两个碳原子采用sp杂化方式B．两个碳原子采用sp2杂化方式C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D．两个碳原子形成两个π键解析　乙炔分子中心原子C原子以1个s轨道和1个p轨道形成sp杂化，两个碳原子采用sp杂化，每个碳原子以两个未杂化的2p轨道形成2个π键构成碳碳三键，B项不正确。答案　B3．下列加点元素在形成共价键时，没有发生原子轨道杂化的是(　　)A.HlB.H2C.Cl3D.O2解析　HCl分子中H原子的1s轨道和Cl原子的1个2p轨道重叠而形成1个σ键，故选A项。答案　A4．NH3分子空间构型是三角锥形，而CH4是正四面体型，这是因为(　　)A．NH3分子是极性分子B．NH3为sp2型杂化，而CH4为sp3型杂化C．CH4分子中C原子形成4个杂化轨道D．NH3分子中有1对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强解析　NH3分子中的N和CH4分子中的C都是sp3杂化，形成4个杂化轨道。sp3杂化轨道的形状是相同的，但由于受孤对电子的影响，而形成分子的空间结构却不一定相同，D项符合题意。答案　D5．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是(　　)A．配位化合物中必定存在配位键B．配位化合物中只有配位键C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用解析　配位化合物中一定含有配位键，但还可能含有其他化学键；Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤电子对，可以形成配位键，故选B项。答案　B46．甲醛分子的结构式为，下列描述正确的是(　　)A．甲醛分子中有4个σ键B．甲醛分子中的C原子为sp3杂化C．甲醛分子中的O原子为sp杂化D．甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面解析　从甲醛分子的结构可知，甲醛为平面三角形，中心原子碳原子采取sp2杂化，分别与氧原子和两个氢原子形成3个σ键，还有一个未参与杂化的p轨道与氧原子形成π键，该π键垂直于杂化轨道的平面。氧原子不是中心原子，不发生轨道杂化。答案　D7．下列分子中，杂化类型相同，分子的空间构型也相同的是(　　)A．H2O、SO2B．BeCl2、CO2C．NH3、CH2OD．H2O、NH3解析　分子H2OSO2BeCl2CO2NH3CH2O价层电子对数432243杂化轨道数432243杂化类型sp3sp2spspsp3sp2孤对电子数210010分子的构型V形V形直线形直线形三角锥形平面三角形答案　B8．下列物质不能溶于浓氨水的是(　　)A．AgClB．Cu(OH)2C．AgOHD．Al(OH)3解析　Ag＋和Cu2＋都易与NH3分子形成配合物，所以AgCl、Cu(OH)2、AgOH都能溶于浓氨水。答案　D9．关于[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5H2O]Cl3的说法正确的是(　　)A．前者配位数为6，后者配位数为4B．后者配位数为5C．二者配位数都为3D．二者配位数都为6解析　与Co3＋离子直接络合的配位微粒前者为6个NH3，后者为5个NH3和1个H2O，故二者配位数为6，故选D项。答案　D410．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的空间构型为(　　)A．直线形B．平面正方形C．正四面体形D．正八面体形解析　根据杂化轨道理论，Zn2＋的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道后，其杂化轨道构型一定为正四面体形，又由于Zn2＋结合了4个Cl－，孤电子对数为0，所以[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体。答案　C11．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(　　)A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B．该配合物中心原子是Cl－C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位解析　在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于内界，故该配合物中心原子铂的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，只有C项正确。答案　C12．水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的是(　　)A．氧原子的杂化类型发生了改变B．微粒的形状发生了改变C．微粒的化学性质发生了改变D．微粒中的键角发生了改变解析　水与氢离子结合形成配位键，氧原子杂化方式仍为sp3，氧原子与三个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子，同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水分子和氢离子的性质。答案　A13．向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是(　　)A．[Co(NH3)3Cl3]B．[Co(NH3)4Cl2]ClC．[Co(NH3)5Cl]Cl2D．[Co(NH3)6]Cl3解析　B、C、D三项中的配合物都存在外界氯离子，在水中可电离出Cl－，而A项中的氯全部是配离子上的配体，形成配位键，微粒很稳定，不能电离出Cl－，故加入AgNO3溶液不会生成沉淀。答案　A14．铁原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。(1)与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________。(2)六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4－中配位数为____________，其中配体CN－中碳原子的杂化轨道类型是____________。解析　(1)形成配位化合物的条件是：①中心离子或原子必须具有空轨道，过渡金属离子符合这一条件，过渡金属易形成配合物；②配体必须能提供孤电子对，常见的微粒有CO、NH3、H2O、Cl－、CN－等。(2)配体为CN－，配位数为6。判断配体CN－中碳原子的杂化类型，要知道CN－的结构：[C≡N]－，碳原子的2个2p轨道要形成2个π键，只能为1个2p轨道参与杂化，其杂化轨道类型为sp杂化。4答案　(1)具有孤电子对(2)6　sp15．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是________(填分子式)，该分子空间构型是___________。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价______________________________________________________________________________________。(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是________。解析　写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e－稳定，氯原子是8e－稳定，在PCl3中磷原子外围是8e－，PCl5中磷原子外围是10e－，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3，联想到氨分子的空间构型，PCl3分子的形状是三角锥形。要满足N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式必须是。答案　(1)PCl3　三角锥形(2)不对，因为N原子没有2d轨道(3)4