- sp、sp2、sp3杂化
- 共209题
下列分子中,其中心原子杂化轨道类型相同的是( )
正确答案
解析
解:A.H2O中O形成2个δ键,孤电子对数==2,为sp3杂化,NH3中N原子杂化轨道数为
(5+3)=4,采取 sp3杂化方式,二者杂化方式相同,故A正确;
B.CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=,采取 sp杂化方式,SO2中S原子杂化轨道数为
×(6+0)=3,采取 sp2杂化方式,二者杂化方式不同,故B错误;
C.BeCl2中Be原子杂化轨道数为(2+2)=2,采取 sp杂化方式,BF3中B原子杂化轨道数为
(3+3)=3,采取 sp2杂化方式,二者杂化方式不同,故C错误;
D.C2H2分子中碳原子形成1个C-H,1个C≡C三键,C原子杂化轨道数为(1+1)=2,采取 sp杂化方式,C2H4分子中碳原子形成2个C-H,1个C═C双键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,二者杂化方式不同,故D错误;
故选:A.
下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是( )
正确答案
解析
解:A.CCl4中C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,SiCl4中C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,SiH4中C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,中心原子都是sp3杂化,其键角相同,故A错误;
B.H2S中S原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+=4,所以采取sp3杂化,分子构型为V型,NF3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+
=4,所以采取sp3杂化,分子构型为四面体型,CH4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,分子构型为正四面体型,中心原子都是sp3杂化,孤电子对数不同,分子的键角不相同,故B正确;
C.BCl3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,sp2杂化,分子的立体构型为平面三角形,氯乙烯分子中每个碳原子杂化轨道数为3,所以采取sp2杂化,BCl3和CH2═CHCl的中心原子都是sp2杂化,环己烷中碳原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4,为sp3杂化,BCl3、CH2═CHCl、环已烷中心原子杂化类型不相同,分子或离子的键角不相等,故C错误;
D.SO3中,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)=3,含孤电子对数为0,杂化轨道数3,硫原子采用sp2杂化,分子形状为平面三角形;苯中碳原子杂化轨道数为3,所以采取sp2杂化,丙炔中含有4个C-H键,两个C-C键,两个π键,即C≡N中含有1个σ键和2个π键,甲基采取sp3杂化,C≡C中的碳为sp杂化,中心原子杂化类型不相同,分子或离子的键角不相等,故D错误;
故选B.
下列分子的立体构型属于平面三角形,而中心原子属于sp2杂化轨道类型的是( )
正确答案
解析
解:中心原子的杂化轨道类型属于sp2,说明其价层电子对个数是3,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,无孤电子对数,空间构型是平面三角形;
A.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,不含孤电子对,所以空间构型是直线形,故A错误;
B.SO2中S原子形成2个σ键,孤电子对个数=×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子构型为V形,故B错误;
C.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,含1对孤电子对,分子形状为三角锥形,故C错误;
D.BF3中价层电子对个数=3+(3-3×1)=3,中心原子是以sp2杂化,不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,故D正确;
故选D.
配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验.
(1)配合物中同周期元素的第一电离能由小到大的顺序是______.
(2)配合物中原子序数最小的元素与氢元素形成的化合物,其分子的空间构型可能是图中的______(填序号),其中心原子的杂化类型是______.
(3)配合物中心离子核外电子排布式是______.
(4)配合物中不存在的化学键是______.
A.离子键 B.金属键 C.氢键 D.极性共价键 E.配位键.
正确答案
解:(1)同周期元素从左到右第一电离能增大,第ⅡA族和第ⅤA族反常C<O<N;
(2)配合物中原子序数最小的元素是碳与氢元素形成苯和甲烷;苯分子中碳sp2杂化,甲烷中碳sp3,故答案为:a d;sp2、sp3;
(3)配合物中心离子是铁离子,核外电子排布式为[Ar]3d5,故答案为:[Ar]3d5;
(4)配合物中不存在的化学键是由配离子与钠离子的离子键,氮氧之间的极性共价键,铁离子和配之间的配位键,故答案为:BC;
解析
解:(1)同周期元素从左到右第一电离能增大,第ⅡA族和第ⅤA族反常C<O<N;
(2)配合物中原子序数最小的元素是碳与氢元素形成苯和甲烷;苯分子中碳sp2杂化,甲烷中碳sp3,故答案为:a d;sp2、sp3;
(3)配合物中心离子是铁离子,核外电子排布式为[Ar]3d5,故答案为:[Ar]3d5;
(4)配合物中不存在的化学键是由配离子与钠离子的离子键,氮氧之间的极性共价键,铁离子和配之间的配位键,故答案为:BC;
原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X形成的单质是最轻的物质,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29.
回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为______,1mol Y2X2含有σ键的数目为______.
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是______.
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是______.
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是______,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物H2WCl3,反应的化学方程式为______.
正确答案
sp杂化
3mol或3×6.02×1023个
NH3分子存在氢键
N2O
CuCl
CuCl+2HCl═H2CuCl3(或CuCl+2HCl═H2[CuCl3]
解析
解:原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成的单质是最轻的物质,则X是H元素;
Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,最外层电子数不超过8,所以内层电子数只能是2,则Y是C元素;
Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素,W的原子序数为29,则W是Cu元素.
(1)Y2X2是乙炔,分子式为C2H2,碳氢原子之间存在σ键,碳碳三键中含有一个σ键,所以每个碳原子含有2个σ键,采取sp杂化,一个乙炔分子中含有3个σ键,所以1mol Y2X2含有σ键3mol或3×6.02×1023个,
故答案为:sp杂化;3mol或3×6.02×1023个;
(2)N原子电负性较大,C原子电负性较小,所以氨气分子中存在氢键,甲烷分子中不含氢键,氢键的存在导致氨气的沸点大于甲烷,故答案为:NH3分子存在氢键;
(3)CO2和N2O的原子个数相等、价电子数相等,所以是等电子体,故答案为:N2O;
(4)利用均摊法知,该晶胞中黑色球个数=4,白色球个数==4,黑色球和白色球的个数之比=4:4=1:1,所以该物质的化学式是CuCl,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物H2CuCl3,根据CuCl和H2CuCl3知,氯元素、铜元素的化合价不变,所以该反应不是氧化还原反应而是化合反应,所以其反应方程式为CuCl+2HCl═H2CuCl3(或CuCl+2HCl═H2[CuCl3],
故答案为:CuCl;CuCl+2HCl═H2CuCl3(或CuCl+2HCl═H2[CuCl3].
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