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一、选择题
1. 能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为( )
【解析】选D。在CH4分子中,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道重新组合形成sp3杂化轨道,4个电子自旋方向相同。21·世纪*教育网
2. s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( )
A. sp1杂化 B. sp2杂化
C. sp3杂化 D. sp4杂化
【解析】选D。p能级只有3个轨道,不可能有sp4杂化。
【加固训练】(双选)对H3O+的说法正确的是( )
A. 氧原子采取sp2杂化 B. 氧原子采取sp3杂化
C. 离子中还剩余1对孤对电子 D. 离子中存在非极性键
【解析】选B、C。氧原子采取sp3杂化,在H2O中有两对孤对电子,与H+结合后尚剩余1对孤对电子。
3. 关于原子轨道的说法正确的是( )
A. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体形
B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道混合起来而形成的
C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D. 凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
【解析】选C。中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型不一定是正四面体形,如水分子和氨气分子中心原子虽然都是采取sp3杂化轨道成键,但却不是正四面体形;CH4分子中的sp3杂化轨道是中心原子碳杂化;AB3型的共价化合物如三氟化硼的中心原子硼为sp2杂化。21cnjy.com
【易错提醒】(1)本题易根据甲烷构型错误认为sp3杂化一定为正四面体形。sp3杂化有时由于孤对电子对成键电子对的排斥作用,而呈现其他形状,如氨气的三角锥形,水的V形结构等。21*cnjy*com
(2)本题易从形式上错误认为AB3型分子一定采取sp3杂化。AB3型分子可采取sp3杂化如NH3,也可采取sp2杂化如BF3。21教育名师原创作品
4. 用价电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是( )
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
【解析】选D。硫原子最外层有孤对电子,参与成键电子对间的排斥,故H2S为V形结构;BF3分子中硼原子最外层电子全部参与成键,三条B—F键等效排斥,故分子的立体构型为平面三角形。www.21-cn-jy.com
5. 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A. CO2与H2O B. CH4与NH3
C. BeCl2与BF3 D. C2H2与C2H4
【解析】选B。A中CO2中碳原子是sp1杂化,H2O中氧原子是sp3杂化;B中碳原子和氮原子都是sp3杂化;C中BeCl2中铍原子是sp1杂化,BF3中硼原子是sp2杂化;D中C2H2中碳原子是sp1杂化,C2H4中碳原子是sp2杂化。
6. 下列现象中,不能用“相似相溶”原理解释的是( )
A. 酒精与水以任意比互溶 B. 用纯碱洗涤油脂
C. 氨易溶于水 D. 用苯将溴水中的溴萃取出来
【解析】选B。酒精易溶于水,A正确;用纯碱洗涤油脂利用的是水解原理,B错误;NH3与H2O均是极性分子,相似相溶,且二者还能形成氢键,增大了其溶解性,C正确;苯与Br2均为非极性分子,互相溶解,D正确。
二、非选择题
7. 今有位于元素周期表短周期中的3种元素X、Y、Z。已知:
①三者原子序数之和为25;
②元素Y的原子价电子排布为ns2npn+2;
③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种固态化合物,Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种气态化合物;21世纪教育网版权所有
④元素Z的硫化物与元素Z的氯化物,常温下均为液态,且二者的相对分子质量之比为38∶77。据此填写下列空白:21·cn·jy·com
(1)写出元素符号:
X ;Y ;Z 。
(2)写出X的基态原子的电子排布式: 。
(3)Z的硫化物的分子空间构型是 。
(4)Z的氯化物分子中Z原子的杂化轨道类型是 ;根据原子重叠方式的不同,Z的硫化物的分子中含有的共价键种类及数目是 。
【解析】(1)元素Y的原子价电子排布为ns2npn+2,则Y的价电子排布可能为2s22p4或3s23p5,为氧元素或氯元素;X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种固态化合物,应为Na2O或Na2O2,所以X为钠元素,Y为氧元素;又因三者原子序数之和为25,则Z的原子序数为25-11-8=6,应为碳元素;(2)X为钠元素,原子序数为11,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1;(3)CS2与CO2的结构相似,为直线形分子;(4)CCl4中,碳原子与4个氯原子形成4个共价键,应为sp3杂化,CS2的结构式为S=C=S,含有2个σ键和2个π键。21教育网
答案:(1)Na O C (2)1s22s22p63s1
(3)直线形 (4)sp3杂化 2个σ键和2个π键
【加固训练】W、X、Y、Z 4种短周期元素的原子序数依次增大。其中X原子的价电子构型为2s22p2,Y原子的L电子层中有三个未成对电子,且无空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
回答下列问题:
(1)WXY分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型,写出该分子的结构式 ,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有 ;2·1·c·n·j·y
(2)YW3分子是一种常见气体,分子中Y原子的杂化方式是 ;为
性分子,空间构型为 形;
(3)液态的YW3也是一种重要的溶剂,其性质与H2O相似,Z的单质与液态YW3反应的化学方程式为? 。
【解析】(1)WXY为HCN,结构式为H—C≡N,叁键中有一个σ键和两个π键。
(2)YW3为NH3,N的杂化方式为sp3杂化,空间构型为三角锥形。
(3)Na与液态NH3反应置换出其中的氢。
答案:(1)H—C≡N σ键、π键
(2)sp3 极 三角锥
(3)2Na+2NH3====2NaNH2+H2↑
8. (能力挑战题)元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88. 9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置分别为 、 。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中,X的质量分数为50%的化合物的化学式为 ;该分子的中心原子以sp2杂化,是 分子,分子构型为 。www-2-1-cnjy-com
(3)X的质量分数为60%的化合物的化学式为 ;该分子的中心原子以sp2杂化,是 分子,分子构型为 。2-1-c-n-j-y
(4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式 、 ,并比较酸性强弱: 。【来源:21cnj*y.co*m】
(5)由氢元素与X元素形成的化合物中,含有非极性键的是 (写分子式),分子构型为V形的是 (写分子式)。【出处:21教育名师】
【解析】根据氢化物化学式H2X,知×100%=88.9%,M(X)≈16。可推知,X的相对原子质量为16,故X为O,则Y为S,其氧化物分别为SO2、SO3,根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。氢、氧、硫三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4,由无机含氧酸的知识判断酸性:H2SO4>H2SO3。X元素为O,与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2,其中H2O的分子构型为V形,H2O2分子中含有非极性键“—O—O—”。【版权所有:21教育】
答案:(1)第2周期ⅥA族 第3周期ⅥA族
(2)SO2 极性 V形
(3)SO3 非极性 平面三角形
(4)H2SO3 H2SO4 H2SO4>H2SO3
(5)H2O2 H2O
【方法规律】判断分子的中心原子杂化轨道类型的两种方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形,则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp1杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。
若杂化轨道之间的夹角为109. 5°,则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子发生sp1杂化。【来源:21·世纪·教育·网】