sp、sp2、sp3杂化_章节学习

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题型：单选题

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单选题

下列关于分子或晶体中心原子的杂化类型的说法正确的是（　　）

ACH3CH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均采取sp2杂化

B晶体硅和石英晶体中的硅原子均采取sp3杂化

CBeCl2中的铍原子和H2O中的氧原子均采取sp杂化

DCO2中的碳原子与CH2=CH2中的两个碳原子均采取sp杂化

正确答案

B

解析

解：A．CH3CH3分子中C原子价层电子对个数=4+×（4-4×1）=4，为sp3杂化，BF3分子中硼原子价层电子对个数=3+×（3-3×1）=3，所以采取sp2杂化，故A错误；

B．晶体硅中的硅原子平均每个硅原子与四个邻近硅原子生成四个共价键，形成4个σ键，无孤电子对，硅原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，石英晶体成分为二氧化硅，是原子晶体，硅原子通过Si-O共价键形成4个σ键，无孤电子对，硅原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，硅原子采取sp3杂化，故B正确；

C．BeCl2中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+×（2-2×1）=2，中心原子是以sp杂化，H2O中O原子的价层电子对个数=2+（6-2×1）=4，所以O原子采用sp3杂化，故C错误；

D．二氧化碳分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+（4-2×2）=2，采取sp杂化方式，C2H4分子中每个碳原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（4-2×2）=3，所以采取sp2杂化，故D错误；

故选B．

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题型：单选题

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单选题

关于杂化轨道类型，下列判断错误的是（　　）

A苯和石墨中的C都采取的是sp2杂化类型

BN2H4中的N和HClO中的O都采取的是sp3杂化类型

C葡萄糖中的C都采取的是sp3杂化类型

DCS2和C2H2中的C都采取的是sp杂化类型

正确答案

C

解析

解：A．C6H6中的C含有3个σ 键且不含孤电子对，所以碳原子采用sp2杂化，石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构，碳原子的杂化类型为sp2杂化，故A正确；

B．N2H4分子中氮原子价层电子对个数=3+×（5-3×1）=4，所以N原子采用sp3杂化，HClO中的O原子价层电子对个数=2+×（6-2×1）=4，所以O原子采用sp3杂化，故B正确；

C．葡萄糖是五羟基醛结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO，前五个碳原子上各有一个羟基，羟基的碳以sp3杂化，最后一个碳原子上有一个醛基，醛基里的碳以sp2杂化，故C错误；

D．CS2中的C含有2个σ 键和2个π键且不含孤电子对，C2H2中的C含有2个σ 键和2个π键且不含孤电子对，它们的C都采取的是sp杂化类型，故D正确；

故选C．

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题型：单选题

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单选题

下列分子或离子中，含有孤电子对最多的是（　　）

AH2S

BBeCl2

CH3O+

DNH

正确答案

A

解析

解：A．硫化氢分子中孤电子对个数=（6-2×1）=2；

B．BeCl2分子中孤电子对个数=（4-2×1）=1；

C．水合氢离子中孤电子对个数=（6-1-3×1）=1；

D．铵根离子中孤电子对个数=（5-1-4×1）=0；

所以孤电子对个数最多的是硫化氢，

故选A．

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题型：简答题

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简答题

人类生活和工业生产都离不开金属．请根据相关信息回答：

（1）235U可用于核能发电．科学家们采用“气体扩散法”从UF6获得高浓度的235U．已知UF6在常温常压下是固体，在56.4℃升华成气体，说明UF6 属于______晶体．

（2）某丁香酸金属铜配合物的结构简式如图所示，请回答．

该化合物中碳原子的杂化方式有______，Cu原子的外围电子排布式______．

（3）某铜的配合物在煤的液化中起催化作用，其阳离子结构如下图．

①在该离子内部含有的化学键类型有______（填字母）．

a．离子键 b．极性键 c．非极性键 d．配位键 e．范德华力 f．氢键

②煤液化获得的甲醇经催化氧化可得到重要工业原料甲醛（HCHO）．甲醇的沸点 64.96℃，甲醛的沸点-21℃，

甲醛的沸点更低的原因是分子间没有氢键．你认为甲醛分子间没有氢键的原因是______．

③甲醛分子σ键和π键的个数比为______．

（4）具有6 配位的Co3+的配合物[Co（NH3）mCln]Cl（3-n）具有一定的抗肿瘤活性．1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成2mol AgCl沉淀，则 m=______、n______．

正确答案

解：（1）已知UF6在常温常压下是固体，在56.4℃升华成气体，其沸点低，所以UF6是分子晶体，故答案为：分子；

（2）甲基上的碳是sp3杂化，其它碳是sp2杂化，Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，所以外围电子排布式为：3d104s1，故答案为：sp3、sp2；3d104s1；

（3）某铜的配合物在煤的液化中起催化作用，其阳离子结构如下图．

①在该离子内部含有的化学键类型有碳氢和碳氮极性共价键，碳碳非极性共价键，以及铜与氮之间形成的配位键，故选：bcd；

②电负性较强的元素如N、O、F与H形成共价键时，能形成氢键，而C的电负性较弱，与H形成共价键后，不能形成氢键，

故答案为：甲醛分子中氢原子与碳原子形成共价键，碳的电负性较小，不构成形成氢键的条件；

③甲醛中含有一个C=O，C=O由1个π键和1个σ键构成和2个碳氢σ键构成，所以σ键和π键的个数比为3：1，故答案为：3：1；

（4）1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成2mol AgCl沉淀，说明3-n=2，所以n=1，又因为具有6 配位所以m=5，故答案为：5；1．

解析

解：（1）已知UF6在常温常压下是固体，在56.4℃升华成气体，其沸点低，所以UF6是分子晶体，故答案为：分子；

（2）甲基上的碳是sp3杂化，其它碳是sp2杂化，Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，所以外围电子排布式为：3d104s1，故答案为：sp3、sp2；3d104s1；

（3）某铜的配合物在煤的液化中起催化作用，其阳离子结构如下图．

①在该离子内部含有的化学键类型有碳氢和碳氮极性共价键，碳碳非极性共价键，以及铜与氮之间形成的配位键，故选：bcd；

②电负性较强的元素如N、O、F与H形成共价键时，能形成氢键，而C的电负性较弱，与H形成共价键后，不能形成氢键，

故答案为：甲醛分子中氢原子与碳原子形成共价键，碳的电负性较小，不构成形成氢键的条件；

③甲醛中含有一个C=O，C=O由1个π键和1个σ键构成和2个碳氢σ键构成，所以σ键和π键的个数比为3：1，故答案为：3：1；

（4）1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成2mol AgCl沉淀，说明3-n=2，所以n=1，又因为具有6 配位所以m=5，故答案为：5；1．

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题型：单选题

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单选题

下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是（　　）

①BF3 ②CH2═CH2 ③苯 ④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4．

A①②③

B①⑤⑥

C②③④

D③⑤⑥

正确答案

A

解析

解：①BF3分子中价层电子对个数=3+（3-3×1）=3，中心原子杂化类型分别为sp2，故①正确；

②CH2═CH2 分子中碳原子价层电子对个数=3+（4-4×1）=3，每个碳原子杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化，故②正确；

③苯分子中碳原子价层电子对个数=3+（4-4×1）=3，杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化，故③正确；

④CH≡CH分子中每个碳原子形成1个C-H，1个C≡C三键，碳原子价层电子对个数=2+（4-4×1）=2，每个碳原子杂化轨道数为2，所以采取sp杂化，故④错误；

⑤NH3中N原子杂化轨道数为（5+3）=4，采取sp3杂化方式，故⑤错误；

⑥CH4中碳原子价层电子对个数=4+0=4，为sp3杂化，故⑥错误；

故选A．

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