- sp、sp2、sp3杂化
- 共209题
下列分子中划横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是（ ）
正确答案
解析
解：A．甲烷分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，故A错误；
B．乙烯分子中每个C原子价层电子对个数是3，所以C原子采用sp2杂化，故B错误；
C．C2H2的结构简式为CH≡CH，含有三键，有π键，C原子采用sp杂化，符合题意，故C正确；
D．氨气分子中氮原子含有3个σ键且含有一个孤电子对，所以采用sp3杂化，故D错误；
故选C．
关于CO2说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、碳原子采取sp杂化，故错误；
B、干冰是分子晶体，故错误；
C、碳原子采取sp杂化，所以CO2是直线型结构，故正确；
D、CO2直线型结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故错误；
故选C．
根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论，填写下表空格：
正确答案
sp2
sp
sp3
sp2
平面三角形
直线形
正四面体形
平面三角形
解析
解：CH2O分子中价层电子对个数=3+
BeCl2分子中价层电子对个数=2+
NH4+中价层电子对个数=4+
CO32-中碳原子价层电子对个数=3+
故答案为：
．
（1）M分子中B原子轨道的杂化类型为______，1mol M中含有σ键的数目为______．
（2）化合物CA3的沸点比化合物BA4的高，其主要原因是______．
（3）写出与BD2互为等电子体的C3-的结构式______．
（4）E+的核外电子排布式为，图是E的某种氧化物的晶胞结构示意图，氧的配位数为______．
（5）向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA3，写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
解：A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A，B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B是C元素；D原子有2个未成对电子，且D原子半径小于B，且D是O元素，C的原子半径小于B而大于D，则C是N元素，A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则该气体是甲醛，所以A是H元素，E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，则E是铜元素，
（1）M是HCHO，甲醛分子中C原子含有3个价层电子对，所以其原子轨道的杂化类型为sp2，一个甲醛分子中含有3个σ键，所以 1mol M中含有σ键的数目为 3NA（或3×6.02×1023），
故答案为：sp2，3NA（或3×6.02×1023）；
（2）化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，氨气中存在氢键，甲烷中不含氢键，氢键的存在导致其沸点增大，故答案为：NH3分子间能形成氢键；
（3）等电子体的结构相似，所以与CO2互为等电子体的N3-的结构式[N=N=N]-，
故答案为：[N=N=N]-；
（4）Cu+的核外有28个电子，根据构造原理知，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，图是Cu的某种氧化物的晶胞结构示意图，根据晶胞图知氧的配位数为4，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10，4；
（5）硫酸铜和氨气反应生成铜氨络合物，离子反应方程式为：Cu2++4NH3=[Cu（NH3）4]2+，
故答案为：Cu2++4NH3=[Cu（NH3）4]2+．
解析
解：A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A，B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B是C元素；D原子有2个未成对电子，且D原子半径小于B，且D是O元素，C的原子半径小于B而大于D，则C是N元素，A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则该气体是甲醛，所以A是H元素，E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，则E是铜元素，
（1）M是HCHO，甲醛分子中C原子含有3个价层电子对，所以其原子轨道的杂化类型为sp2，一个甲醛分子中含有3个σ键，所以 1mol M中含有σ键的数目为 3NA（或3×6.02×1023），
故答案为：sp2，3NA（或3×6.02×1023）；
（2）化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，氨气中存在氢键，甲烷中不含氢键，氢键的存在导致其沸点增大，故答案为：NH3分子间能形成氢键；
（3）等电子体的结构相似，所以与CO2互为等电子体的N3-的结构式[N=N=N]-，
故答案为：[N=N=N]-；
（4）Cu+的核外有28个电子，根据构造原理知，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，图是Cu的某种氧化物的晶胞结构示意图，根据晶胞图知氧的配位数为4，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10，4；
（5）硫酸铜和氨气反应生成铜氨络合物，离子反应方程式为：Cu2++4NH3=[Cu（NH3）4]2+，
故答案为：Cu2++4NH3=[Cu（NH3）4]2+．
（化学-物质结构与性质）C和Si元素在化学中占有极其重要的地位．
（1）写出Si的基态原子核外电子排布式______．
从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为______．
（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为______，微粒间存在的作用力是______．
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为______（填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是______．
（4）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同．CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π健．从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键______．
正确答案
解：（1）Si是14号元素，Si原子核外共14个电子，按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道，填满后再依次填入能量较高的轨道；其电子排布式为：1s22s22p63s23p2；从电负性的角度分析，O和C位于同一周期，非金属性O强于C；C和Si为与同一主族，C的非金属性强于Si，故由强到弱为O＞C＞Si，故答案为；1s22s22p63s23p2； O＞C＞Si；
（2）SiC中Si和C原子均形成四个单键，故其为sp3杂化；非金属原子之间形成的化学键全部是共价键，故答案为：sp3；共价键；
（3）MO和SiC的电子总数相等，故含有的电子数为20，则M含有12个电子，即Mg；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大，熔点高；故答案为：Mg；Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大；
（4）CO2晶体是分子晶体，其中C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道肩并肩重叠程度较大，形成稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键．
解析
解：（1）Si是14号元素，Si原子核外共14个电子，按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道，填满后再依次填入能量较高的轨道；其电子排布式为：1s22s22p63s23p2；从电负性的角度分析，O和C位于同一周期，非金属性O强于C；C和Si为与同一主族，C的非金属性强于Si，故由强到弱为O＞C＞Si，故答案为；1s22s22p63s23p2； O＞C＞Si；
（2）SiC中Si和C原子均形成四个单键，故其为sp3杂化；非金属原子之间形成的化学键全部是共价键，故答案为：sp3；共价键；
（3）MO和SiC的电子总数相等，故含有的电子数为20，则M含有12个电子，即Mg；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大，熔点高；故答案为：Mg；Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大；
（4）CO2晶体是分子晶体，其中C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道肩并肩重叠程度较大，形成稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键．
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