（人教版选修3）2.2.2《杂化轨道理论和配合物》课时训练试题
（时间：40分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．下列分子中心原子采取sp杂化的是( )
A．H2O
B．CO2
C．NH3
D．CH4
2．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型是( )
A．平面正方形
B．四面体形
C．三角锥形
D．平面三角形
3．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3
D．C2H4与C2H2
4．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是( )
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp杂化
C．NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构
D．N原子和C原子上都没有孤对电子
5．有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
C．四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释
D．杂化轨道全部参与形成化学键
6．有机物中标有“·”的碳原子的杂化方式依次为( )
A．sp、sp2、sp3
B．sp3、sp2、sp
C．sp2、sp、sp3
D．sp3、sp、sp2
7．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
8．下列微粒：①H3O＋
②[Cu(NH3)4]2＋ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
9.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是( )
A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中Cl－的数目比是1?2
D．向1
mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3
mol
AgCl沉淀
10．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
11．下列关于苯分子的性质描述错误的是( )
A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角皆为120°
B．苯分子中的碳原子，采取sp2杂化，六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键
C．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键
D．苯能使溴水和KMnO4溶液因反应而褪色
12．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(H2O)4]2＋
C．该实验能证明[Cu(NH3)4]2＋比氢氧化铜稳定
D．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋给出孤对电子，NH3提供空轨道
二、非选择题：本体包括4小题，共40分。
13.(8分)(1)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为______，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：
在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有__________；
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为________。
14．(10分）如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________，做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________________________________________________________________。
15．(11分)X、Y、Z三种元素的核电荷数都小于18，它们间能形成化合物YX2、ZX2。X原子最外电子层的p能级中有一个轨道填充了2个电子，Y原子的最外电子层中p能级的电子数等于次外层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：
(1)Y的轨道表示式为_________________________________。
(2)ZX2的分子式是________，分子构型为_________。YX2的电子式是______，分子构型为_________，中心原子采取______杂化。
(3)Y的氢化物中分子构型为正四面体的是(填名称)______，中心原子的杂化方式为____。
(4)X的氢化物的分子构型为______，键角为_______，中心原子的杂化方式为________。
16．（11分）铜单质及其化合物在很多领域都有着重要用途，如金属铜可用来制造各项体育赛事的奖牌、电线、电缆，胆矾可用作杀菌剂等。试回答下列问题。
(1)已知Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB族，则Cu原子的价电子排布式为__________。
(2)下列分子或离子中，能提供孤电子对与Cu2＋形成配位键的是______(填序号，下同)。
①H2O ②NH3 ③F－ ④CN－
A．①②
B．①②③
C．①②④
D．①②③④
(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解并得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象叙述正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2＋
C．若硫酸铜溶液中混有少量硫酸，则可用氨水除去硫酸铜溶液中的硫酸
D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
(4)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的是( )
A．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子
C．[Cu(NH3)4]SO4的配体空间构型为正四面体形
D．[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为三角锥形
(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋，已知NF3与NH3的立体构型均是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是______________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。（人教版选修3）2.2.2《杂化轨道理论和配合物》课时训练试题
（时间：40分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．下列分子中心原子采取sp杂化的是( )
A．H2O
B．CO2
C．NH3
D．CH4
【答案】 B
2．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型是( )
A．平面正方形
B．四面体形
C．三角锥形
D．平面三角形
【答案】 B
【解析】 sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型，应为四面体型，例如CH4、CF4等。
3．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3
D．C2H4与C2H2
【答案】 B
【解析】 中心原子的杂化情况为：A选项CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，不合题意；B选项中CH4为sp3杂化，NH3也为sp3杂化，符合题意；C选项中BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，不合题意；D选项中C2H4为sp2杂化，C2H2为sp杂化，不合题意。
4．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是( )
A．都是直线形结构
B．中心原子都采取sp杂化
C．NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构
D．N原子和C原子上都没有孤对电子
【答案】 C
【解析】 NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有1对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。
5．有关杂化轨道的说法不正确的是( )
A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
C．四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释
D．杂化轨道全部参与形成化学键
【答案】 D
【解析】 杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对。
6．有机物中标有“·”的碳原子的杂化方式依次为( )
A．sp、sp2、sp3
B．sp3、sp2、sp
C．sp2、sp、sp3
D．sp3、sp、sp2
【答案】 B
【解析】 根据价层电子对互斥理论可判断C原子的杂化方式，价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。若价层电子对数是4，则C原子采取sp3杂化；若价层电子对数是3，则C原子采取sp2杂化；若价层电子对数是2，则C原子采取sp杂化。甲基上C原子有4对σ键电子对，没有孤电子对，则C原子采取sp3杂化；碳碳双键两端的2个C原子均有3对σ键电子对，没有孤电子对，则C原子采取sp2杂化；碳碳三键两端的2个C原子均有2对σ键电子对，没有孤电子对，则C原子采取sp杂化。
7．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
【答案】 C
【解析】 NH3和CH4两种分子的中心原子都是sp3杂化，故A、B错误；NH3分子中有一对未成键的孤电子对，占据一个空轨道，且它对成键电子排斥作用比成键电子对成键电子排斥作用更强，从而导致NH3分子空间构型变为三角锥形；D中，跟分子的极性无关。
8．下列微粒：①H3O＋
②[Cu(NH3)4]2＋ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
【答案】 A
【解析】 H3O＋中H＋与水分子中的氧之间存在配位键；[Cu(NH3)4]2＋的Cu2＋与NH3的氮原子之间存在配位键；其他微粒的原子间都是成键原子共同提供电子形成的共价键。
9.关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法正确的是( )
A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中Cl－的数目比是1?2
D．向1
mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3
mol
AgCl沉淀
【答案】 C
【解析】 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配体是Cl－和H2O，配位数是6，A项错误；中心离子是Ti3＋，B项错误；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界Cl－的个数为1，外界Cl－的个数为2，内界和外界中Cl－的数目比是1?2，C项正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，故只能生成2
mol
AgCl沉淀，D项错误。
10．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
【答案】 A
【解析】 乙烯分子中C原子发生sp2杂化，杂化轨道共形成4个C—Hσ键，1个C—Cσ键，未杂化的2p轨道形成π键，A项说法正确。
11．下列关于苯分子的性质描述错误的是( )
A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角皆为120°
B．苯分子中的碳原子，采取sp2杂化，六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键
C．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键
D．苯能使溴水和KMnO4溶液因反应而褪色
【答案】 D
【解析】 苯分子中的碳原子采取sp2杂化，6个碳原子呈平面正六边形结构，键角为120°；在苯分子中间形成一个六电子的大π键，因此苯分子中的碳碳键并不是单双键交替结构，也就不能使溴水和KMnO4溶液因反应而褪色。
12．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(H2O)4]2＋
C．该实验能证明[Cu(NH3)4]2＋比氢氧化铜稳定
D．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋给出孤对电子，NH3提供空轨道
【答案】 C
【解析】 Cu2＋与氨形成了[Cu(NH3)4]2＋，A、B不正确；配离子中NH3的氮原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。
二、非选择题：本体包括4小题，共40分。
13.(8分)(1)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为______，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：
在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有__________；
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为________。
【解析】 (1)甲醇中碳原子的杂化方式为sp3，分子构型为四面体，而甲醛中碳原子的杂化方式为sp2，分子构型为平面三角形，其O—C—H键角为120°，比甲醇中的O—C—H键角大。
(2)由球棍模型可以看出，大黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；
(3)a处Cl原子形成2个σ键后，原子中还有2对孤电子对，因此它采取sp3杂化。
【答案】 (1)sp3 小于
(2)sp2、sp3 (3)sp3 K2CuCl3
14．(10分）如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________，做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________________________________________________________________。
【解析】
(1)原子中的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。
(2)醛类分子中都含有羰基(C===O)，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。
(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。
【答案】（1）sp2杂化
甲醛分子的立体结构为平面三角形
（2）②⑤
（3）<
碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强
15．(11分)X、Y、Z三种元素的核电荷数都小于18，它们间能形成化合物YX2、ZX2。X原子最外电子层的p能级中有一个轨道填充了2个电子，Y原子的最外电子层中p能级的电子数等于次外层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：
(1)Y的轨道表示式为_________________________________。
(2)ZX2的分子式是________，分子构型为_________。YX2的电子式是______，分子构型为_________，中心原子采取______杂化。
(3)Y的氢化物中分子构型为正四面体的是(填名称)______，中心原子的杂化方式为____。
(4)X的氢化物的分子构型为______，键角为_______，中心原子的杂化方式为________。
【解析】
Y原子的最外电子层中p能级的电子数等于次外层电子总数，则Y为C；根据X原子最外电子层的p能级中有一个轨道填充了2个电子，且X和Y具有相同的电子层，可知X为O；又由于Z与X在周期表中位于同一主族，则Z为S。
【答案】（1）（2）SO2
V形
直线形
sp
（3）甲烷
sp3
（4）V形
105°
sp3
16．（11分）铜单质及其化合物在很多领域都有着重要用途，如金属铜可用来制造各项体育赛事的奖牌、电线、电缆，胆矾可用作杀菌剂等。试回答下列问题。
(1)已知Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB族，则Cu原子的价电子排布式为__________。
(2)下列分子或离子中，能提供孤电子对与Cu2＋形成配位键的是______(填序号，下同)。
①H2O ②NH3 ③F－ ④CN－
A．①②
B．①②③
C．①②④
D．①②③④
(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解并得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象叙述正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2＋
C．若硫酸铜溶液中混有少量硫酸，则可用氨水除去硫酸铜溶液中的硫酸
D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤电子对，NH3提供空轨道
(4)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的是( )
A．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子
C．[Cu(NH3)4]SO4的配体空间构型为正四面体形
D．[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为三角锥形
(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋，已知NF3与NH3的立体构型均是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是______________________________
___________________________________________________________________________。
【解析】
(2)只要有孤电子对就可以做配体，而①②③④中均有孤电子对，故选D。(3)向硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成Cu(OH)2，继续加入氨水，Cu(OH)2溶解并得配合物[Cu(NH3)4]SO4，即深蓝色的透明溶液。在此过程中，原来的Cu2＋生成了Cu(OH)2浓度减小，加氨水后又生成了[Cu(NH3)4]2＋，溶液中仍无Cu2＋。(4)内界的离子是不能电离的，所以水溶液中不会有NH3分子。[Cu(NH3)4]SO4的配体是NH3，其空间构型是三角锥形，外界的离子是SO，其空间构型为正四面体，所以C、D均错误。
【答案】（1）3d104s1
（2）D
（3）B
（4）A
（5）F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子(或者N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难以与Cu2＋形成配位键)
