「精品」高中化学第2章化学键与分子间作用力第2节共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型学

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学业分层测评(七) 一些典型的空间构型

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．有关原子杂化的说法正确的是( )

A．空间构型是正四面体的分子，中心原子都是以sp杂化

B．苯分子中的碳原子以sp杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道也形成σ键

C．乙烯分子的碳原子以sp杂化，其中，C—H之间是以sp杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键

D．只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同

【解析】 A项，比如白磷分子虽然为正四面体，但却不发生杂化；B项，苯分子中的碳原子发生sp

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杂化，碳原子之间以sp杂化轨道形成σ键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成π键；D项，分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以sp杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同。

【答案】 C

2．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( ) A．sp杂化 C．sp杂化

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B．sp杂化 D．sp杂化

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【解析】 np轨道有三个：npx、npy、npz，当 s轨道和p轨道杂化时只有三种类型：①sp杂化：即一个s轨道和一个p轨道的杂化；②sp杂化：即一个s轨道和两个p轨道的杂化；③sp杂化：即一个s轨道和三个p轨道的杂化。

【答案】 D

3．下列分子的空间构型是正四面体形的是( ) ①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H4 ⑥CO2 A．①②③ C．②④⑤

B．①③④ D．①③⑤

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【解析】 C原子与Si原子的价电子层都是nsnp结构，参与成键时都是形成了4个sp杂化轨道，故它们形成的①CH4，③CF4和④SiH4的空间构型都是正四面体形。而NH3为三角锥形，C2H4为平面形，CO2为直线形。

【答案】 B

4．下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( ) A．CO2与SO2 C．BeCl2与BCl3

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B．CH4与NH3 D．C2H4与C2H2

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【解析】 A选项中CO2中心原子为sp杂化，SO2中心原子为sp杂化，A不正确；B选项中，CH4、NH3

中心原子均为sp杂化，B正确；C选项BeCl2中心原子为sp杂化，BCl3中心原子为sp杂化，C不正确；D选项C2H2中心原子为sp杂化，C2H4中心原子为sp杂化，D不正确。

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【答案】 B

5．下列分子的空间构型为平面三角形的是( ) A．CO2 C．CH2O

B．H2O D．NH3

【解析】 CO2是线形结构，A错；H2O是V形结构，B错；NH3是三角锥形结构，D错。 【答案】 C

6．下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是( ) A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4

【解析】 H2S中S原子与H2O中O原子的成键电子对数和孤电子对数都相同，故分子立体结构相似。 【答案】 B

7．对SO2与CO2说法正确的是( ) A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化

C．硫原子和碳原子上都没有孤对电子 D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构

【解析】 CO2中碳原子是sp杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是sp杂化，是V形结构，有1对孤对电子。

【答案】 D

8．已知在CH4中，C—H键间的键角为109.5°，NH3中，N—H键间的键角为107.3°，H2O中O—H键间的键角为104.5°，则下列说法中正确的是( )

A．孤对电子与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力 B．孤对电子与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力 C．孤对电子与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力

D．题干中的数据不能说明孤对电子与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系

【解析】 电子对斥力大小规律：孤对电子与孤对电子>孤对电子与成键电子对>成键电子对与成键电子对。

【答案】 A

9．如图在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )

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A．sp杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp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sp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sp形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

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【解析】 乙烯分子中每个碳原子均采取sp杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键。

【答案】 A

10．(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp杂化形成4个________，形成的4个杂化轨道中，只有________个含有未成对电子，所以只能与________个氢原子形成共价键，又因为4个sp杂化轨道有一对________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。

(2)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用________杂化。H3O中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________。

【解析】 (1)在形成NH3分子时，氮原子的2p轨道和2s轨道发生sp杂化，形成4个杂化轨道，

，含有一对孤对电子，3个未成键的单电子，可以与3个氢原子形成3个σ键。

(2)H3O中O原子的价电子数为6＋2＝8个，价电子对为4对，所以杂化方式为sp杂化；H3O中只有一对孤对电子，H2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力H2O大于H3O，使得H3O中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。

【答案】 (1)sp杂化轨道 3 3 孤对电子

(2)sp H3O分子中有一对孤对电子，H2O分子中有两对孤对电子，对形成的H—O的排斥力H2O大于H3O，造成H3O中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大

11．X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。

(1)它们的元素符号分别为X________；Y________；Z________； (2)用价电子对互斥理论判断：

物质 X2Z YZ2 价电子对数 成键电子对数 孤电子对数 轨道杂化形式 分子的形状 ＋

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【解析】 X原子的K层(第一层)的电子数只有一个，可知X为氢原子；Y位于X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比K层多2个，则其原子结构示意图为，故Y为C元素；Z原子

核外的最外层电子数比次外层电子数少2个，且原子序数：Z>Y，则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S，YZ2为CS2。

【答案】 (1)H C S (2)

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精选资料 值得拥有 物质 X2Z YZ2 价电子对数 成键电子对数 2 2 孤电子对数 2 0 轨道杂化形式 sp sp 13分子的形状 V形 直线形 12.A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：

【导学号：66240016】

(1)比较C、D对应氢化物的稳定性______________(填分子式)。

(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是________(填分子式)，它的电子式为________。 (3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是________(填离子符号)。 (4)B的氢化物的空间构型是________。

【解析】 A、C能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数A

【答案】 (1)H2O

[能力提升]

13．关于原子杂化轨道的说法正确的是( )

A．凡是中心原子采取sp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sp杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的 C．sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合形成的一组能量相同的新轨道 D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp杂化轨道成键

【解析】 中心原子采取sp杂化，轨道形状是正四面体，但如果中心原子还有孤对电子，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp杂化轨道是C原子的一个2s与三个2p轨道杂化而成的。AB3型的共价化合物，A原子可能采取sp杂化或sp杂化。

【答案】 C

14．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是( ) A．O原子发生sp杂化 B．O原子与H、Cl都形成σ键 C．该分子为直线形分子

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D．该分子电子式是

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【解析】 HClO分子的结构式为H—O—Cl，O原子应为sp杂化，形成4个杂化轨道，其中有2个是

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