第12练 杂化类型 分子、离子的空间结构
1. (2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:NH4ClO4+2C===NH3↑+2CO2↑+HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是( )
A. HCl的形成过程可表示为
B. NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C. 在C60、石墨、金刚石中,碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式
D. NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
2. (2024·宿迁高三下三模)下列说法正确的是( )
A. 32S、34S、33S、36S原子的中子数均相同
B. SO3和SO中S的杂化类型均为sp2
C. S2、S4、S8均难溶于水,易溶于CS2
D. H2S2分子的构型为直线形
3. (2023·江苏一模)亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂,可通过反应N2O4+CsF===FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是( )
A. 氧原子的结构示意图为
B. CsF的电子式为
C. FNO的空间构型为直线形
D. CsNO3中含有离子键与共价键
4. 氮化镓(GaN)被誉为第三代半导体材料,其结构与金刚石相似。一种制备GaN的方法为2Ga+2NH32GaN+3H2,下列说法正确的是( )
A. Ga基态核外电子排布式为[Ar]4s24p1
B. NH3的空间构型为平面三角形
C. GaN晶体属于共价晶体
D. GaN中Ga元素的化合价为-3
5. (2024·南通高三下二调)下列说法正确的是( )
A. Co位于元素周期表的ds区
B. NO和NO中N原子均采取sp2杂化
C. 1 mol [Co(NO2)6]3-中含有12 mol σ键
D. 灼烧时火焰呈现紫色的物质一定是钾盐
6. (2024·如皋二模)反应Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O可用于制取MnCO3。下列说法正确的是( )
A. 基态Mn2+的电子排布式为[Ar]3d54s2
B. HCO中C的轨道杂化方式为sp2杂化
C. CO的空间构型为三角锥形
D. CO2是含非极性共价键的非极性分子
7. (2024·连云港三模)下列说法正确的是( )
A. 4NH3+3F23NH4F+NF3该反应氧化剂∶还原剂=3∶4
B. Fe3+得一个电子Fe2+电子排布式由[Ar]3d5变为[Ar]3d54s1
C. CH的空间结构为平面三角形
D. 1 mol CHCH2分子中,n(σ)∶n(π)=4∶1
8. 化学用语是符号表征的重要方法之一,下列说法正确的是( )
A. 葡萄糖的实验式:CH2O
B. Cr的价电子排布式:3d44s2
C. 质子数为58、中子数为80的Ce的核素符号:Ce
D. S2O的VSEPR模型与空间结构名称均为正四面体形
9. (2024·南通三模)下列说法正确的是( )
A. O、O、O互为同素异形体
B. SO2的中心原子杂化轨道类型为sp3
C. Na2O2晶体中阴阳离子数目之比为1∶2
D. 1 mol SiO2晶体中含有2 mol Si—O σ键
第12练 杂化类型 分子、离子的空间结构
1. B 解析:HCl是共价化合物,其电子式为,HCl的形成过程可表示为,故A错误;NH4ClO4中NH的中心N原子孤电子对数为×(5-1-4)=0,价层电子对数为4,ClO的中心Cl原子孤电子对数为×(7+1-2×4)=0,价层电子对数为4,则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,故B正确;C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3,共有2种杂化方式,故C错误;NH3易液化,其汽化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,NH3分子间作用力为氢键和范德华力,CO2分子间仅存在范德华力,故D错误。故选B。
2. C 解析:32S、34S、33S、36S原子的质子数均相同,中子数分别为:16、18、17、20,A错误;SO3的价层电子数为:×(6-3×2)+3=3,SO的价层电子数为:×(6+2-3×2)+3=4,前者sp2杂化,后者sp3杂化,B错误;S2、S4、S8与CS2均为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶可知,S2、S4、S8均难溶于水,易溶于CS2,C正确;H2S2与H2O2为等电子体,分子构型相似,所以H2S2分子的构型为:,D错误。故选C。
3. D 解析:O原子的质子数和电子数都是8,核外电子分层排布,其结构示意图为,故A错误;CsF为离子化合物,电子式为Cs+[F, ]-,故B错误;FNO中心原子N原子价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,故C错误;CsNO3中含有Cs+与NO间的离子键与N—O共价键,故D正确。故选D。
4. C 解析:Ga原子核外有31个电子,基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,A项错误;NH3分子中N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,NH3分子的空间构型为三角锥形,B项错误;GaN具有硬度大、熔点高的特点,结构与金刚石相似,属于共价晶体,C项正确;GaN中N为-3价,Ga元素的化合价为+3,D项错误。故选C。
5. B 解析:Co原子序数27,价电子排布:3d74s2,位于元素周期表d区,A错误;NO中心原子N价层电子对数:2+(6-2×2)=3,为sp2杂化;NO中心原子N价层电子对数:3+(6-3×2)=3,为sp2杂化,B正确;配位键是特殊的共价键,1 mol [Co(NO2)6]3-中含有18 mol σ键,C错误;灼烧时火焰呈现紫色的物质可能是钾盐,也可能是钾的其他化合物,D错误。故选B。
6. B 解析:基态Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,A错误;HCO中C的价层电子对数为3,没有孤电子对,轨道杂化方式为sp2杂化,B正确;CO中C的价层电子对数为3,没有孤电子对,其空间构型为平面三角形,C错误;CO2是含极性共价键的非极性分子,D错误。故选B。
7. C 解析:由方程式可知,4分子氨气中的1分子氨的氮化合价由-3变为+3,为还原剂,3分子氟气中元素化合价降低为氧化剂,则氧化剂∶还原剂=3∶1,A错误;铁为26号元素,Fe2+的价电子排布式为:3d6,B错误;CH中C原子的价层电子对数为3+=3,则中心原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形,C正确;单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,苯环中不存在单独的π键,1 mol CHCH2分子中,n(σ)∶n(π)=16∶1,D错误。故选C。
8. A 解析:葡萄糖的分子式为C6H12O6,实验式:CH2O,故A正确;Cr是24号元素,价电子排布式:3d54s1,故B错误;质子数为58、中子数为80的Ce质量数为58+80=138,表示为Ce,故C错误;S2O中其中1个硫原子相当于氧原子,中心硫原子的孤电子对数=0,价层电子对数为4,VSEPR模型与空间结构名称均为四面体形,不是正四面体,故D错误。故选A。
9. C 解析:O、O、O三者质子数相同、而中子数不同,即互为同位素,A错误;SO2的中心原子价层电子对数为3,即中心原子杂化轨道类型为sp2,B错误;Na2O2晶体中含有钠离子Na+和过氧根离子O,即阴阳离子数目之比为1∶2,C正确;二氧化硅晶体中1个硅原子周围结合4个氧原子,即1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O σ键,D错误。故选C。