2019高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.2.2雜化軌道理論配合物理論精練新人教版選修3.docx

雜化軌道理論配合物理論一、A組定向鞏固定向鞏固一、雜化軌道理論1.下列分子中的中心原子采取sp2雜化的是()A.C3H8B.CO2C.BeCl2D.SO3解析:丙烷中的碳原子類似于甲烷中碳原子,采取sp3雜化;CO2分子中碳原子采取sp雜化;氯化鈹分子中鈹原子采取sp雜化;三氧化硫分子中S原子采取sp2雜化。答案:D2.導(dǎo)學(xué)號(hào)26054065在乙烯分子中有5個(gè)鍵、1個(gè)鍵,它們分別是()A.sp2雜化軌道形成鍵,未雜化的2p軌道形成鍵B.sp2雜化軌道形成鍵,未雜化的2p軌道形成鍵C.CH之間是sp2雜化軌道形成的鍵,CC之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵D.CC之間是sp2雜化軌道形成的鍵,CH之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵解析:乙烯分子中的兩個(gè)碳原子都是采取sp2雜化,CH鍵是碳原子的雜化軌道與氫原子的s軌道形成的鍵,CC鍵中一個(gè)是sp2雜化軌道形成的鍵,另一個(gè)是未雜化的2p軌道形成的鍵。答案:A3.下列推斷不正確的是()A.BF3為平面三角形分子B.NH4+的電子式為HH+C.CH4分子中的4個(gè)CH鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的s-p 鍵D.CH4分子中的碳原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)CH 鍵解析:BF3為平面三角形;NH4+為正四面體形;CH4中碳原子的1個(gè)2s軌道與3個(gè)2p軌道形成4個(gè)sp3雜化軌道,然后與氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)鍵。答案:C4.下列說(shuō)法正確的是()A.凡是中心原子采取sp3雜化的分子,其立體構(gòu)型都是正四面體形B.在SCl2中,中心原子S采取sp雜化軌道成鍵C.雜化軌道只用于形成鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)D.凡AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子A均采用sp3雜化形式成鍵解析:NH3分子中,中心原子采取sp3雜化,但NH3分子為三角錐形,A錯(cuò)誤;在SCl2中,中心原子S與2個(gè)Cl形成2個(gè)鍵,同時(shí)有2對(duì)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采取sp3雜化軌道成鍵,B錯(cuò)誤;雜化軌道只用于形成鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì),C正確;AB3型的共價(jià)化合物,當(dāng)中心原子周圍存在一對(duì)孤電子對(duì)時(shí)才采用sp3雜化形式成鍵,D錯(cuò)誤。答案:C5.根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,完成下表:雜化類型用于雜化的軌道雜化軌道間的夾角雜化軌道構(gòu)型實(shí)例spCO21個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道SO3正四面體形CH4解析:sp雜化軌道是1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化形成的,sp2雜化軌道是1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化形成的,sp3雜化軌道是1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的。sp雜化軌道間的夾角是180,立體構(gòu)型為直線形;sp2雜化軌道間的夾角是120,立體構(gòu)型為平面三角形;sp3雜化軌道間的夾角是10928,立體構(gòu)型為正四面體形。答案:雜化類型用于雜化的軌道雜化軌道間的夾角雜化軌道構(gòu)型實(shí)例1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道180直線形sp2120平面三角形sp31個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道10928定向鞏固二、配合物理論6.導(dǎo)學(xué)號(hào)26054066某配合物的化學(xué)式為TiCl(H2O)5Cl2H2O,下列說(shuō)法中正確的是()A.配體是Cl-和H2O,配位數(shù)是8B.中心離子是Ti4+,配離子是TiCl(H2O)52+C.內(nèi)界和外界中的Cl-的數(shù)目比是12D.將1 mol該配合物加入足量AgNO3溶液中,可以得到3 mol AgCl沉淀解析:對(duì)于配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O,中心離子是Ti3+,內(nèi)界配體有一個(gè)Cl-和5個(gè)H2O,配位數(shù)是6,外界有兩個(gè)Cl-,A、B錯(cuò)誤,C正確;加入足量AgNO3溶液,只有外界的兩個(gè)Cl-與Ag+反應(yīng),內(nèi)界的一個(gè)Cl-不與Ag+反應(yīng),只能生成2molAgCl沉淀,D錯(cuò)誤。答案:C7.Co()的八面體配合物CoClmnNH3,若1 mol配合物與AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀,則m、n的值是()A.m=1,n=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=5解析:1mol配合物生成1molAgCl沉淀,可知1mol配合物電離出1molCl-,即配離子顯+1價(jià),又因?yàn)橥饨缬幸粋€(gè)Cl-,且Co顯+3價(jià),所以內(nèi)界有兩個(gè)Cl-,即m=3,又因?yàn)樵撆潆x子是正八面體,所以n=6-2=4,所以m=3,n=4。答案:B8.Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物。已知兩種配合物的化學(xué)式分別為Co(NH3)5BrSO4和Co(SO4)(NH3)5Br, 若在第一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時(shí),現(xiàn)象是;若在第二種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時(shí),現(xiàn)象是,若加入AgNO3溶液時(shí),現(xiàn)象是。解析:由配合物的化學(xué)式知,Co(NH3)5BrSO4中Br-不是游離的,而SO42-是游離的,Co(SO4)(NH3)5Br中SO42-不是游離的,而Br-是游離的。答案:產(chǎn)生白色沉淀無(wú)明顯現(xiàn)象產(chǎn)生淡黃色沉淀二、B組綜合提升1.下列描述中正確的是()A.CS2為V形分子B.NCl3的立體構(gòu)型為平面三角形C.SF6中有4對(duì)完全相同的成鍵電子對(duì)D.SiF4和H2O的中心原子均為sp3雜化解析:CS2與CO2互為等電子體,故為直線形分子,A錯(cuò)誤;NCl3分子中氮原子存在1對(duì)孤電子對(duì),其立體構(gòu)型為三角錐形,B錯(cuò)誤;SF6中有6對(duì)完全相同的成鍵電子對(duì),C錯(cuò)誤;SiF4和H2O的中心原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均是4,所以均為sp3雜化,D正確。答案:D2.下列物質(zhì),中心原子的“雜化方式”及“分子立體構(gòu)型”與CH2O(甲醛)相同的是()A.H2SB.NH3C.CH2Br2D.BF3解析:CH2O和BF3均為平面分子,兩者的中心原子均采取sp2雜化;H2S和H2O相似,CH2Br2是CH4中的兩個(gè)H被Br取代得到,H2S、NH3、CH2Br2的中心原子都采取sp3雜化。答案:D3.用過(guò)量硝酸銀溶液處理含0.01 mol氯化鉻的水溶液,產(chǎn)生0.02 mol AgCl沉淀,則此氯化鉻最可能是()A.Cr(H2O)6Cl3B.Cr(H2O)5ClCl2H2OC.Cr(H2O)4Cl2Cl2H2OD.Cr(H2O)3Cl33H2O解析:0.01mol氯化鉻能生成0.02molAgCl沉淀,說(shuō)明1mol配合物的外界含有2molCl-。答案:B4.下列說(shuō)法正確的是()A.CHCl3是正四面體形結(jié)構(gòu)B.H2O分子中氧原子為sp2雜化,其分子立體構(gòu)型為V形C.二氧化碳中碳原子為sp雜化,為直線形分子結(jié)構(gòu)D.NH4+是四邊形結(jié)構(gòu)解析:A項(xiàng),甲烷分子中4個(gè)共價(jià)鍵完全相同,為正四面體結(jié)構(gòu),CHCl3分子的4個(gè)共價(jià)鍵不完全相同,所以不是正四面體結(jié)構(gòu),錯(cuò)誤;B項(xiàng),H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+12(6-12)=4,為sp3雜化,含有2對(duì)孤電子對(duì),分子構(gòu)型為V形,錯(cuò)誤;C項(xiàng),二氧化碳中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+12(4-22)=2,為sp雜化,分子構(gòu)型為直線形,正確;D項(xiàng),NH4+中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+12(5-1-41)=4,為sp3雜化,分子構(gòu)型為正四面體形,錯(cuò)誤。答案:C5.導(dǎo)學(xué)號(hào)26054067有下列微粒:CH4CH2CH2CHCHNH3NH4+BF3P4H2OH2O2填空下列空白(填序號(hào)):(1)呈正四面體的是。(2)中心原子軌道為sp3雜化的是,為sp2雜化的是。(3)所有原子共平面的是,共線的是。(4)鍵角由大到小順序?yàn)?填序號(hào))。A.B.C.(5)含有配位鍵的是。解析:CH4中C原子采取sp3雜化,為正四面體結(jié)構(gòu);C2H4中C原子采取sp2雜化,為平面形分子;C2H2中C原子采取sp雜化,為直線形分子;NH3中N原子采取sp3雜化,為三角錐形分子;NH4+中N原子采取sp3雜化,為正四面體結(jié)構(gòu);BF3中B原子采取sp2雜化,為平面三角形分子;P4中P原子采取sp3雜化,為正四面體結(jié)構(gòu);H2O中O原子采取sp3雜化,為V形分子;H2O2中O原子采取sp3雜化,兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩面紙上并有一定夾角。(4)CH4為正四面體,鍵角為10928;NH3為三角錐形,鍵角為107;BF3中心原子的價(jià)電子都用來(lái)形成共價(jià)鍵,所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,為平面三角形,鍵角為120;P4是正四面體結(jié)構(gòu),四個(gè)磷原子處在正四面體的頂點(diǎn),鍵角為60;H2O分子的立體構(gòu)型為V形,鍵角為105;所以鍵角由大到小順序?yàn)椤?5)NH3分子中的氮原子有孤電子對(duì),H+有空軌道,二者通過(guò)配位鍵形成了NH4+。答案:(1)(2)(3)(4)C(5)6.原子形成化合物時(shí),電子云間的相互作用對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)碳原子有4個(gè)價(jià)電子,在形成化合物時(shí)價(jià)電子均參與成鍵,但雜化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四種分子中,碳原子采取sp雜化的分子是(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,下同),采取sp2雜化的分子是,采取sp3雜化的分子是。試寫出一種有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,要求同時(shí)含有三種不同雜化方式的碳原子:。(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中,鍵角由大到小的順序是CH4NH3H2O,請(qǐng)分析可能的原因是。(3)由于電荷的作用,陰、陽(yáng)離子形成化合物時(shí)離子的電子云會(huì)發(fā)生變化,使離子鍵逐漸向共價(jià)鍵過(guò)渡。陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多,陰離子半徑越大時(shí),電子云變化越大,導(dǎo)致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知,四種鹵化銀(AgF、AgCl、AgBr和AgI)在水中的溶解度由大到小的順序?yàn)?。解?(1)乙烷分子中的碳原子采取sp3雜化,乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2雜化,乙炔分子中的碳原子采取sp雜化,同時(shí)含有三種不同雜化方式的碳原子的有機(jī)物分子中應(yīng)該同時(shí)含有烷基(或環(huán)烷基)、碳碳雙鍵(或苯環(huán))和碳碳三鍵。(2)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3雜化,而O原子上有2對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用最大,鍵角最小;N原子上有1對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角縮小,但比水分子的鍵角要大;C原子上無(wú)孤電子對(duì),鍵角最大。答案:(1)CHCHCH2CH2、CH3CH3(其他合理答案均可)(2)CH4分子中的C原子沒(méi)有孤電子對(duì),NH3分子中N原子上有1對(duì)孤電子對(duì),H2O分子中O原子上有2對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用增大,故鍵角減小(3)AgFAgClAgBrAgI7.太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料除單晶硅外,還有銅銦鎵硒等化合物。(1)鎵的基態(tài)原子的核外電子排布式為。(2)硒為第四周期元素,相鄰的元素有砷和溴,則三種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)?用元素符號(hào)表示)。(3)氣態(tài)SeO3的立體構(gòu)型為。(4)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能與水反應(yīng)生成B(OH)4-而體現(xiàn)一元弱酸的性質(zhì),則B(OH)4-中B原子的雜化類型為,該離子(填“含有”或“不含有”)配位鍵,其立體構(gòu)型是。(5)金屬Cu單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過(guò)氧化氫都不能反應(yīng),但可與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為,用價(jià)層電子對(duì)互斥模型分析,NH3分子和H2O分子的立體構(gòu)型分別是、。解析:(1)鎵元素是31號(hào)元素,根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,可知基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。(2)同周期的元素隨著原子序數(shù)的增大,第一電離能呈增大趨勢(shì),但砷原子4p能級(jí)容納3個(gè)電子,為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能:BrAsSe。(3)SeO3分子中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,與氧原子形成三個(gè)共價(jià)鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),則氣態(tài)SeO3的立體構(gòu)型為平面三角形。(4)B(OH)4-中B原子與四個(gè)OH-形成四個(gè)配位鍵,該離子為正四面體構(gòu)型,故B原子的雜化類型為sp3。(5)Cu與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液反應(yīng)生成Cu(NH3)42+的離子方程式為Cu+H2O2+4