- sp、sp2、sp3杂化
- 共209题
（2015春•宿迁期末）下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．AB2型的共价化合物，其中心原子A价层电子对为2，则中心原子以sp杂化轨道成键，如氯化铍分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，AB2型的共价化合物，也有不采用sp杂化轨道成键，如二氧化硫分子中，价层电子对数=2+
B．氢氧化镁存在着微弱的电离，产生的氢氧根和氯化铵电离出来的铵根结合，产生一水合氨，使平衡正向移动，所以镁离子的浓度增加，故B正确；
C．2A（g）+B（g）=3C（s）+D（g）的△S＜0，在一定条件下能自发进行，则△H-T△S＜0，所以该反应的△H＜0，故C错误；
D．SO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，SiO2、SO2都只含共价键，故D错误；
故选B．
（1）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图，分子中 碳原子轨道的杂化类型为______；1mol C60分子中σ 键的数目为______．
（2）Cu元素位于周期表______区，Cu晶胞中Cu原子的配位数为______，已知晶胞密度为ρ g/cm3求：Cu原子的半径为______m．
（3）Cu3N形成的晶体结构如图所示．与同一个N3-相连的Cu+有______个．
（4）火山喷出岩浆中含有多种硫化物．冷却时ZnS比HgS先析出，原因是______．
（5）下列说法正确的是______．
A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．MCO3中M2+半径越大，MCO3热分解温度越低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔．沸点越高．
正确答案
sp2
90NA
ds
12
6
二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出
BC
解析
解：（1）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为
故答案为：sp2；90NA；
（2）Cu原子核外有29个电子，其3d、4s电子为其外围电子，所以其外围电子排布式为3d104s1，属于ds区，金属铜采用面心立方最密堆积，配位数=3×8×
故答案为：ds；12；
（3）晶胞中黑色球数目为12×
故答案为：6；
（4）二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出，
故答案为：二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出；
（5）A．同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能大小：P＞S＞Si，故A错误；
B．同一周期元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性顺序：C＜N＜O＜F，故B正确；
C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，离子半径与晶格能成反比，离子所带电荷与晶格能成正比，MCO3中M2+半径越大，所以MCO3热分解温度越低，故C正确；
D．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对是3且含有一个电子对，所以二氧化硫是V形结构，为极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水，故D错误；
E．分子晶体中，物质的熔沸点与其相对分子质量成正比，故D错误；
故答案为：BC．
（1）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有______，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因______．
（2）某有机物的结构简式为CH3COOCH2CH（CHO）CH2OH，用*标记出其手性碳原子；要使其失去光学活性，可采用______（填反应类型，一个即可），写出对应的反应方程式______
（3）利用价层电子对数判断分子的空间构型：CO32-、H3O+、和ClO4-的空间构型分别为______，______和______．
正确答案
解：（1）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb），说明：对于分子，a为中心原子的价电子数，x为配位原子个数，b为配位原子最多能接受的电子数．在CH4中价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化．在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化，CH3OH分子间存在氢键其熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，
故答案为：CH4、CH3OH；甲醇分子间形成氢键；
（2）通过加成反应，可以将醛基还原成羟基，CH3COOCH2CH（CHO）CH2OH+H2 →
故答案为：加成；CH3COOCH2CH（CHO）CH2OH+H2 →
（3）CO32-中孤对电子
故答案为：平面三角形；三角锥形；正四面体型．
解析
解：（1）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb），说明：对于分子，a为中心原子的价电子数，x为配位原子个数，b为配位原子最多能接受的电子数．在CH4中价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化．在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化，CH3OH分子间存在氢键其熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，
故答案为：CH4、CH3OH；甲醇分子间形成氢键；
（2）通过加成反应，可以将醛基还原成羟基，CH3COOCH2CH（CHO）CH2OH+H2 →
故答案为：加成；CH3COOCH2CH（CHO）CH2OH+H2 →
（3）CO32-中孤对电子
故答案为：平面三角形；三角锥形；正四面体型．
（1）硼酸晶体属于______晶体
（2）硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是______．
（3）硼酸晶体内所含有作用力类型有______．
（4）硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH-以配位键结合形成Y-离子，导致溶液中C（H+）＞c（OH-），Y-离子中的配位键可以表示为______．
（5）硼酸与氢氧化钠反应后，将溶液蒸发结晶，可以得到硼砂．硼砂阴离子Xm-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图2所示：
①Xm-的化学式为______．
②Xm-离子内部______（填“有”或“没有”配位键），判断的理由是______．
正确答案
分子
sp2
共价键、氢键、范德华力
（B4O9H4）2-
有
B原子最外层只有三个价电子，但是4号B原子形成了4个键
解析
解：（l）硼酸晶体中存在H3BO3分子，因此，是分子晶体，
故答案为：分子；
（2）在硼酸[B（OH）3]分子中，硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，B原子与3个羟基相连，无孤对电子对，
故答案为：sp2杂化；
（3）在硼酸[B（OH）3]分子中，硼原子与氧原子形成共价健、羟基中氢原子和氧原子间形成共价键，硼酸分子与硼酸分子间形成氢键、范德华力，
故答案为：共价健、氢键、范德华力；
（4）硼酸中B原子属于缺电子原子，在水溶液中可以结合水电离出的氢氧根，硼酸与水作用，B（OH）3+H20⇌
故答案为：
（5））①1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP2杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP3杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间，观察模型，可知Xm-是（H4B4O9）m-，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2，所以Xm-的化学式为（B4O9H4）2-，
故答案为：（B4O9H4）2-；
②B原子最外层只有三个价电子，4号B形成4个键，则B原子为SP3杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间，
故答案为：有；B原子最外层只有三个价电子，但是4号B原子形成了4个键；
①1mol C60中σ键数目为______，在一定条件下C60可与氢气发生加成反应，则1mol C60最多可消耗______gH2．
②C60与H2反应后，碳的原子轨道杂化类型的变化情况是______
③金刚石中C-C键的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，但C60的熔点远远低于金刚石，原因是______．
正确答案
90
60
sp2
C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
解析
解：①C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则每个C形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个C原子最外层才满足8电子稳定结构，双键数应该是C原子数的一半，而双键中有1个σ键、1个π键，显然π键数目为30，一个C跟身边的3个C形成共价键，每条共价键只有一半属于这个C原子，所以σ键为
故答案为：90；60；
②C60中每个碳原子形成3个σ键，所以C原子杂化方式为sp2，
故答案为：sp2；
③因为C60构成的晶体是分子晶体，影响分子晶体熔点的作用是分子间作用力；而金刚石构成的晶体是原子晶体，影响原子晶体熔点的作用是原子间共价键，共价键作用大大与分子间作用力，因此金刚石的熔点高于C60，所以尽管金刚石中C-C键的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，但其熔化时并不破坏化学键，因此比较键能没有意义，
故答案：C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键．
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