- sp、sp2、sp3杂化
- 共209题
下表为原子序数依次增大的短周期元素A～E的第一到第五电离能数据．
请回答：
（1）表中的金属元素是______（填字母），其中化合价为+3价的是______（填字母）；若A、B、C依次为同周期相邻元素，表中显示B比A和C的第一电离能都略大，其原因是______．
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，石墨烯的碳源可以由一氧化碳、乙醇、酞菁等中的一种或任意组合提供．钴原子在基态时，核外电子排布式为______．
（3）与CO分子互为等电子体的分子和离子各写出1种，分别为______和______（填化学式）[等电子体为原子数相同，核外电子总数相同的粒子]．
（4）酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式是______．
正确答案
DE
E
B的np轨道上的电子半满，能量比A和C低，第一电离能比A和C大
[Ar]3d74s2
N2
CN-
sp2和sp3
解析
解：（1）金属元素的第一电离能比较小，第一个电子容易失去，通过表格可以看出DE的第一电离能比较小；化合价为+3价，说明前三电离能比较小，第四电离能突然增大，故符合的只有E；
若A、B、C依次为同周期相邻元素，第一电离能一般为非金属性越强，第一电离能越大，有特殊情况为，若B的np轨道上的电子半满，能量比A和C低，不易失去一个电子，故第一电离能比A和C大；
故答案为：DE；E；B的np轨道上的电子半满，能量比A和C低，第一电离能比A和C大；
（2）钴原子为27号元素，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，故答案为：[Ar]3d74s2；
（3）等电子体为价层电子数相等、原子个数相等，CO分子中电子数为14，与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为N2、CN-等，故答案为：N2；CN-；
④C-N=C中氮原子价层电子对个数是3且含有一个孤电子对，所以为sp2杂化，C-NH-C中氮原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以为sp3杂化，故答案为：sp2和sp3．
下列分子的中心原子未采用sp3杂化的是（ ）
正确答案
解析
解：A．H2O中价层电子对个数=2+
B．氨气分子中氮原子价层电子对个数=3+
C．CH2Cl2中碳原子价层电子对个数=4+
D．甲醛（H2C=O）分子内碳原子价层电子对个数=3+
故选D．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A..[Cu（NH3）4]2+中的Cu是dsp2杂化，CH4中中心原子C是通过sp3杂化轨道成键，故A错误；
B．气体单质中不一定含有σ键，如稀有气体是单原子分子，不存在化学键，只存在范德华力，故B错误；
C．因为δ键是头碰头形成的，一个方向上只可能有一个杂化轨道，所以最多有一个σ键，故C正确；
D．中心原子采用sp2，该分子不一定是平面三角形，如CH2=CH2中碳原子采取SP2杂化，但乙烯是平面型结构，故D错误；
故选C．
（1）CH3+、-CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是______
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
C．CH3-与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
E．两个-CH3或一个CH3+和一个CH3-结合均可得到CH3CH3
（2）锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用．
①指出锌在周期表中的位置：第______周期，第______族，属于______区．
②葡萄糖酸锌[CH2OH（CHOH）4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂．葡萄糖分子中碳原子杂化方式有______；写出基态Zn原子的电子排布式______．
正确答案
CDE
四
IIB
ds
sp2、sp3
1s22s22p63s23p63d104s2
解析
解：A．甲烷分子变成CH3+、CH3-、CH3-时，失去的分别是氢负离子、氢离子和质子，空间构型也不再与原来的分子相同，故A错误；
B．CH3+、CH3-、CH3-分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同，故B错误；
C．CH3-与NH3、H3O+均具有10个电子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C正确；
D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，为平面三角形，所以所有原子均共面，故D正确；
E．两个CH3-或一个CH3+和CH3-结合可得到CH3CH3，故E正确；
故选CDE；
（2）①Zn的原子序数是30，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，由电子排布式可知该元素为第四周期，第ⅡB族ds区，故答案为：四；ⅡB；ds；
②葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是无羟基醛，所以，一种是以sp3杂化（接羟基的碳），一种是以sp2杂化（醛基里的碳），锌是30号元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理知其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，故答案为：sp2、sp3；1s22s22p63s23p63d104s2．
只用试管和胶头滴管而不用其它试剂无法区分的一组溶液是（ ）
正确答案
解析
解：A．当AlCl3溶液过量时，反应离子方程式为：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，当氯化铝少量时，离子反应方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，所以反应现象不同，故A不选；
B．当盐酸少量时，离子反应方程式为CO32-+H+=HCO3-，当盐酸过量时，离子反应方程式为2H++CO32-=CO2↑+H2O，所以反应现象不同，故B不选；
C．无论氨水是否过量，都发生的离子反应方程式为Mg2++2NH3．H2O=Mg（OH）2 ↓+2NH4+，故C选；
D．当盐酸少量时，离子反应方程式为H++AlO2-+H2O=Al（OH）3↓，当盐酸过量时，离子反应方程式为：4H++AlO2-=Al3++2H2O，所以反应现象不同，故D不选；
故选C．
扫码查看完整答案与解析