- sp、sp2、sp3杂化
- 共209题
氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（ ）
正确答案
解析
解：价层电子对数=σ 键个数+
CH4分子中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，杂化轨道全部用于成键，碳原子连接4个相同的原子，C-H之间的键角相等为109°28′，故CH4为正四面体构型，
故选C．
（1）下列有关石墨烯说法正确的是______．（填序号）
A．石墨烯中的C原子杂化方式均为sp3
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．石墨烯与石墨互为同位素
D．12g石墨烯含σ键数为1.5NA
（2）化学气相沉积法是制备石墨烯的方法之一，该方法包括如下步骤：将带有催化剂的衬底放入无氧的反应器中，使衬底的温度达到500～1200℃，然后向所述反应器中通入含碳物质，得到石墨烯．其中，催化剂为金、铜或钴等金属或合金，含碳物质可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合．
①基态钴原子的外围电子排布式为______．
②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是______．
③如图2是金与铜形成的合金的一个晶胞，晶体中Au与Cu的原子个数比为______．每个Au原子周围等距离且最近的Cu原子数为______．
④乙炔可由CaC2与水反应制得，与CaC2中C22-互为等电子体的有______、______．（写出符合条件的一种分子和一种离子的化学式）
正确答案
解：（1）A．石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2，故错误；
B．碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故正确；
C．同位素是质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子，故错误；
D．石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA，故正确；
故选BD；
（2）①钴是27号元素，钴原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式，注意向排4s电子再排3d电子，所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2．
故答案为[Ar]3d74s2．
②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点．
故答案为：乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键．
③每个晶胞中含有的铜原子数=
故答案：1：3，12．
④原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体，与C22-互为等电子体的有N2、O22+，
故答案为：N2、O22+．
解析
解：（1）A．石墨烯中的C原子杂化方式均为sp2，故错误；
B．碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故正确；
C．同位素是质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子，故错误；
D．石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA，故正确；
故选BD；
（2）①钴是27号元素，钴原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式，注意向排4s电子再排3d电子，所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2．
故答案为[Ar]3d74s2．
②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点．
故答案为：乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键．
③每个晶胞中含有的铜原子数=
故答案：1：3，12．
④原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体，与C22-互为等电子体的有N2、O22+，
故答案为：N2、O22+．
（2015秋•石嘴山校级期末）中心原子采取sp2杂化的是（ ）
正确答案
解析
解：A．NH3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+
B．BCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+
C．三氯化磷分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+
D．H2O中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+2=4，所以采取sp3杂化，故D错误；
故选B．
氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子构型为平面三角形，则其阳离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为（ ）
正确答案
解析
解：氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：NO2+，其中心N原子价电子对数=σ键个数+孤电子对个数=2+
故选A．
A、B、M、X、Y、Z是元素周期表中的前20号元素．且原子序数依次增大．已知它们的部分化台物的性质如下表所示
回答下列问题
（1）写出X原子的电子排布式______．
（2）A、B、M电负性由大到小的排列顺序为______．
（3）Y的最简单氢化物中，Y原子的杂化形式是______．
（4）B的最简单氢化物分子的空间构型是______，属于______分子（填“极
性”或“非极性”）．
（5）比较熔点高低：A最高价氧化物的熔点______Y最高价氧化物的熔点．
（6）判断沸点高低：M氢化物的沸点______Z氢化物的沸点，原因是______．
正确答案
解：A是含氢量最高的有机物，应为CH4；B的最简单氢化物水溶液呈碱性，应为NH3；M的最简氢化物水溶液呈酸性，可能为F、S、Cl等物质的对应的氢化物；X的氧化物为两性氧化物，应为Al，则M为F；Y的最简氢化物分子构型是正四面体，应为Si；Z的最高价氧化物对应的水化物为最强酸，应为Cl元素．
（1）X为Al，Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，故答案为：1s22s22p63s23p1；
（2）A、B、M分别为C、N、F元素，同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性大小顺序为M＞B＞A或F＞N＞C，故答案为：M＞B＞A或F＞N＞C；
（3）Y为Si，其最简单氢化物为SiH4，SiH4中Si原子形成4个δ键，孤电子对数为
（4）B的最简氢化物为NH3，为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故答案为：三角锥形；极性；
（5）A、Y分别为C、Si，二者的氧化物分为为二氧化碳、二氧化硅，形成的晶体类型分别为分子晶体、原子晶体，故二氧化碳熔点低于二氧化硅的熔点；
故答案为：低于；
（6）M、Z分别为F、Cl，二者的氢化物分别为HF、HCl，分子间的作用力越大，沸点越高，由于HF分子间能形成氢键，比分子间作用力大，所以HF的沸点高．
故答案为：高于；M的氢化物间存在氢键，比分子间作用力大．
解析
解：A是含氢量最高的有机物，应为CH4；B的最简单氢化物水溶液呈碱性，应为NH3；M的最简氢化物水溶液呈酸性，可能为F、S、Cl等物质的对应的氢化物；X的氧化物为两性氧化物，应为Al，则M为F；Y的最简氢化物分子构型是正四面体，应为Si；Z的最高价氧化物对应的水化物为最强酸，应为Cl元素．
（1）X为Al，Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，故答案为：1s22s22p63s23p1；
（2）A、B、M分别为C、N、F元素，同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性大小顺序为M＞B＞A或F＞N＞C，故答案为：M＞B＞A或F＞N＞C；
（3）Y为Si，其最简单氢化物为SiH4，SiH4中Si原子形成4个δ键，孤电子对数为
（4）B的最简氢化物为NH3，为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故答案为：三角锥形；极性；
（5）A、Y分别为C、Si，二者的氧化物分为为二氧化碳、二氧化硅，形成的晶体类型分别为分子晶体、原子晶体，故二氧化碳熔点低于二氧化硅的熔点；
故答案为：低于；
（6）M、Z分别为F、Cl，二者的氢化物分别为HF、HCl，分子间的作用力越大，沸点越高，由于HF分子间能形成氢键，比分子间作用力大，所以HF的沸点高．
故答案为：高于；M的氢化物间存在氢键，比分子间作用力大．
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