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

关于原子轨道的说法正确的是（　　）

A凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体

BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的

Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来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sp3杂化方式成键

正确答案

C

解析

解：A．凡中心原子采取sp3杂化的分子构型都是四面体形，当有孤对电子时可能呈V形或三角锥形，故A错误；

B．CH4sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近2s轨道和3个2p轨道杂化形成，故B错误；

C．同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化可形成混合起来形成的一组能量相同的新轨道，杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数，故C正确；

D．BF3采用sp2杂化，故D错误．

故选C．

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题型：单选题

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单选题

厦门大学郑兰荪院士合成了C70Cl10富勒烯足球状分子，如下图，它是由C70分子与Cl2发生加成反应得到的．在C70分子中每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连，70个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，碳均为4价．则有关说法中不正确的是（　　）

AC70的熔点比石墨的熔点低

BC70分子中的碳原子的杂化方式与碳酸中的碳原子相同

CC70分子中含有70个σ键，35个π键

DC70Cl10分子中共用电子对数目为145个

正确答案

C

解析

解：A、C70是分子晶体熔点低于混合型晶体石墨，故A正确；

B、C70分子中每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连，所以碳是sp2杂化，而碳酸中的碳是与三个氧原子形成三σ键和一个π键，故也是sp2杂化，故B正确；

C、C70分子中一个碳形成个σ键，和个π键，所以σ键为70×=105，π键为70×=35个，故C错误；

D、C70→C70Cl10相当5个π键断裂发生加成反应，一个π键断裂多一对共用电子对，所以分子中共用电子对数目为105+35+5=145个，故D正确；

故选C．

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题型：简答题

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简答题

COCl2俗称光气，分子中C原子采取______杂化成键；其中碳氧原子之间共价键含有______（填字母）：

a．2个σ键；b．2个π键；c．1个σ键．1个π键．

正确答案

解：COCl2分子的结构式为，COCl2分子中C原子与Cl原子以单键相结合，与O原子以双键相结合，C=O键中含有1个δ键，1个π键，则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键，所以C原子为sp2杂化，

故答案为：sp2；C；

解析

解：COCl2分子的结构式为，COCl2分子中C原子与Cl原子以单键相结合，与O原子以双键相结合，C=O键中含有1个δ键，1个π键，则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键，所以C原子为sp2杂化，

故答案为：sp2；C；

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题型：单选题

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单选题

下列物质中，中心原子的杂化类型为sp3杂化的是（　　）

ABeCl2

BNH3

CBF3

DC2H4

正确答案

B

解析

解：A．氯化铍分子中铍原子价层电子对个数=2+（2-2×1）=2，所以铍原子采用sp杂化，故A错误；

B．氨气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，故B正确；

C．BF3中B原子价层电子对个数=3+（3-3×1）=3，所以B原子采用sp2杂化，故C错误；

D．乙烯分子中碳原子含有3个σ键和1个π键，所以碳原子采用sp2杂化，故D错误；

故选B．

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题型：简答题

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简答题

氟、氯、溴、碘4种元素同属于元素周期表中ⅧA族．

（1）氯可广泛存在于无机物和有机物中．二氯甲烷（CH2Cl2）是甲烷分子中碳原子上连接的两个氢原子被两个氯原子取代形成的一种氯代物，其分子中碳原子轨道的杂化类型是______．氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应，CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是______（填“极性”或“非极性”）分子．

（2）冰晶石（Na3AlF6）主要用作电解Al2O3生产铝的助熔剂，其晶体不导电，但熔融时能导电．在冰晶石（Na3AlF6）晶体中存在______（填序号）．

a．离子键 b．极性键

c．配位键 d．范德华力

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______．已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种化合物的化学式为______．

（4）氢氟酸是弱酸的原因是______．

（5）氰[（CN）2]是一种分子构型和化学性质与卤素单质相似的化合物，称为拟卤素．一个氰分子中含有______个π键．

正确答案

解：（1）二氯甲烷（CH2Cl2）分子中含有4个共价单键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，CCl4、CS2等是非极性分子，根据相似相溶原理知，CrO2Cl2是非极性分子，

故答案为：sp3；非极性；

（2）冰晶石（Na3AlF6）中钠离子和AlF63-离子之间存在离子键，铝原子和氟原子之间存在极性键和配位键，故选abc；

（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3，

一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，其化学式为：K2CuCl3，故答案为：sp3；K2CuCl3；

（4）HF在水中不完全电离，因为F的半径太小，电负性太高，HF之间氢键太强，F-离子在水中溶剂化过于明显，所以导致HF电离不顺利，

故答案为：F的半径太小，电负性太高，HF之间氢键太强，F-离子在水中溶剂化过于明显；

（5）一个CN-中含有2个π键，所以一个氰分子中含有4个π键，故答案为：4．

解析

解：（1）二氯甲烷（CH2Cl2）分子中含有4个共价单键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，CCl4、CS2等是非极性分子，根据相似相溶原理知，CrO2Cl2是非极性分子，

故答案为：sp3；非极性；

（2）冰晶石（Na3AlF6）中钠离子和AlF63-离子之间存在离子键，铝原子和氟原子之间存在极性键和配位键，故选abc；

（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3，

一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，其化学式为：K2CuCl3，故答案为：sp3；K2CuCl3；

（4）HF在水中不完全电离，因为F的半径太小，电负性太高，HF之间氢键太强，F-离子在水中溶剂化过于明显，所以导致HF电离不顺利，

故答案为：F的半径太小，电负性太高，HF之间氢键太强，F-离子在水中溶剂化过于明显；

（5）一个CN-中含有2个π键，所以一个氰分子中含有4个π键，故答案为：4．

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