- 分子的立体结构
- 共1308题
下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（ ）
正确答案
解析
解：A．BeCl2分子中价层电子对个数=2+
B．CO2分子中价层电子对个数=2+
C．CCl4分子中价层电子对个数=2+
D．C2H2中每个碳原子含有2个价层电子对，C2H4中每个碳原子含有3个价层电子对，所以其中心原子杂化类型分别为sp、sp2，故D错误；
故选 C．
（1）X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是______（元素名称）；其电子排布图为______；R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R原子可能是______、______．
（2）指出配合物K3[Co（CN）6]中的中心离子、配位体及其配位数分别是：______、______、______．
（3）下列分子中若有手性原子，请用“*”标出其手性碳原子．
（4）在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中，属于非极性分子的是（填序号）______．
（5）根据价层电子对互斥理论判断下列问题：
H2O分子中，中心原子的杂化方式为______杂化，分子的立体构型为______．
BF3分子中，中心原子的杂化方式为______杂化，分子的立体构型为______．
C2H4分子中，中心原子的杂化方式为______杂化，分子的立体构型为______．
C2H2分子中，中心原子的杂化方式为______杂化，分子的立体构型为______．
（6）H2O的沸点（100℃）比H2S的沸点（-61℃）高，这是由于______．
正确答案
碳
1s22s22p2
Al元素
Cl元素
Co3+
CN-
6
①③④⑦
sp3
V形
sp2
平面正三角形
sp2
平面形
sp
直线形
水分子之间存在氢键
解析
解：（1）X原子在第二能层上只有一个空轨道，则X能层的2p能级含有一个空轨道，则X核外电子数是6，为C元素，根据构造原理知其核外电子排布式1S22S22P2；
R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则价层电子排布式为3s23p1或3s23p5，则R原子3p轨道上可能含有1个电子或5个电子，则R可能是Al或Cl元素；
故答案为：C；1S22S22P2；Al或Cl；
（2）根据配合物K3[Co（CN）6]结构分析，含有空轨道的金属阳离子为中心离子，所以中心离子为Co3+、有孤对电子的原子或离子为配体，所以配体为CN-、配位数就是配体的个数，所以配位数为6，
故答案为：Co3+、CN-、6；
（3）手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，所以
故答案为：
（4）①CO2中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，为非极性分子；
②NH3中C元素化合价为-3，N原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子；
③CCl4中C元素化合价为+4，C原子最外层4个电子全部成键，为非极性分子；
④BF3中B元素化合价为+3，B原子最外层3个电子全部成键，为非极性分子；
⑤H2O中O元素化合价为-2，O原子最外层6个电子未全部成键，为极性分子；
⑥SO2中S元素化合价为+4，S原子最外层6个电子未全部成键，为极性分子；
⑦SO3中S元素化合价为+6，S原子最外层6个电子全部成键，为非极性分子；
⑧PCl3中P元素化合价为+3，P原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子；
故选①③④⑦；
（5）H2O中心原子O原子成2个σ键、含有2对孤对电子，故杂化轨道数为4，采取sp3杂化，故空间结构为V形；
BF3分子中，中心B原子成3个σ键、没有孤对电子，故杂化轨道数为3，采取sp2杂化，故空间结构为平面正三角形；
C2H4中C共价双键中含有一个σ键一个π键，形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，空间结构为矩形四角顶点为氢原子六个原子共平面，所以为平面形；
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，空间结构为直线形；
故答案为：sp3；V形；sp2；平面正三角形；sp2；平面形；sp；直线形；
（6）水分子之间存在氢键，沸点高于同族其它元素氢化物，
故答案为：水分子之间存在氢键；
三氯化氮（NCl3）是一种淡黄色的油状液体，测得其分子具有三角锥形结构，则下面对于NCl3的描述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．NCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+
B．NCl3中N原子成3个N-Cl键，孤电子对个数=
C．NCl3中N原子以及Cl-没有空轨道容纳孤对电子对，故NCl3与Cl-不能以配位键生成NCl4-，故C错误；
D．NBr3与NCl3的原子个数都为4，氮原子、溴原子、氯原子的价电子数分别为5、7、7，NBr3价电子数共为26，NCl3的价电子数共为26，具有相同价电子数和相同原子数，结构相似、物理性质相似，NBr3对光敏感，所以NCl3对光也敏感，故D正确；
故选C．
（2015秋•安徽校级月考）下列物质中标“•”号的原子为sp3杂化的是（ ）
A
B2H4
C
D2H4
正确答案
解析
解：A．CH2O分子分子中碳原子含有3个σ键和1个π键，所以C原子采用sp2杂化，故A错误；
B．N2H4分子中每个N原子含有3个σ键和一个孤电子对，所以N原子价层电子对个数是4，则N原子采用杂化sp3，故B正确；
C．BF3中B原子价层电子对个数=3+
D．乙烯分子中每个C原子含有3个、σ键且不含孤电子对，所以C原子价层电子对个数是3，则C原子采用sp2杂化，故D错误；
故选B．
在硼酸[B（OH）3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构．则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
正确答案
解析
解：在硼酸[B（OH）3]分子中，硼原子最外层只有3个电子，B原子与3个羟基相连，与氧原子形成3对共用电子对，即形成3个σ键，无孤对电子对，杂化轨道数为3，故B原子采取sp2杂化；
在硼酸[B（OH）3]分子中，氧原子与氢原子形成1对共用电子对，氧元素的电负性很强，不同硼酸分子中的氧原子与氢原子之间形成氢键，外硼酸分子之间存在范德华力，氢键比范德华力更强，故硼酸分子之间主要是氢键；
故选C．
下列说法正确的是（ ）
①CO2分子中心原子采取sp 杂化
②SnBr2分子中心原子采取sp 杂化
③SnBr2分子中Sn-Br的键角＜120°
④SF4分子中心原子采取sp3 杂化．
正确答案
解析
解：①二氧化碳分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+
②SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是
③SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是
④SF4分子中心原子的价层电子对数目是
故选C．
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是______．
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为______．
（3）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
根据上表数据，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是______．
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途．某镍配合物结构如图1所示，分子内含有的作用力有______（填序号）．
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是______．
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，呈四面体构型．423K时，Ni（CO）4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉．试推测：四羰基镍的晶体类型是______．
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如图2所示，则该磁性材料的化学式为______．
正确答案
解：（1）Cr是24号元素，其原子中3d和4s能级上电子为其价电子，其价电子排布式为：3d54s1，故答案为：3d54s1；
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体为原子晶体，其结构和金刚石相似，根据金刚石结构中碳原子含有4个共用电子对，所以碳原子采用sp3杂化，故答案为：sp3；
（3）Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少；
故答案为：Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）；
（4）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键；同一周期中，电负性随着原子序数的增大而增大，该物质中含有的第二周期非金属元素有O、N、C，其非金属强弱顺序有：O＞N＞C，
故选：ACE； O＞N＞C；
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，应为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（6）该晶胞中，N原子个数为1，Fe原子个数=8×
故答案为：Fe4N．
解析
解：（1）Cr是24号元素，其原子中3d和4s能级上电子为其价电子，其价电子排布式为：3d54s1，故答案为：3d54s1；
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体为原子晶体，其结构和金刚石相似，根据金刚石结构中碳原子含有4个共用电子对，所以碳原子采用sp3杂化，故答案为：sp3；
（3）Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少；
故答案为：Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）；
（4）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键；同一周期中，电负性随着原子序数的增大而增大，该物质中含有的第二周期非金属元素有O、N、C，其非金属强弱顺序有：O＞N＞C，
故选：ACE； O＞N＞C；
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，应为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（6）该晶胞中，N原子个数为1，Fe原子个数=8×
故答案为：Fe4N．
（1）根据杂化轨道理论，下列离子或分子：NF3、NO2+中氮分别采用______、______杂化类型．
（2）NH3的键角______（填“大于”或“小于”）NF3的键角的原因是______．
（3）冰是面心立方，下面是NaCl、I2、干冰、金刚石几种晶体的晶胞结构，其中与冰的晶体类型相同的是______
（4）Ni2+在基态时，核外电子排布式为______
（5）在下图的配合物中画出配位键和氢键（Ni的配位数为4）
正确答案
解：（1）NF3、NO2+中价层电子对个数分别是4、2，所以中心原子N原子分别sp3、sp采取杂化，
故答案为：sp3、sp；
（2）氟的电负性大于氢，因此用于N-F成键的电子对更偏向氟 （或离氮原子核较远），氮周围电子密度减小（或N-F成键电子对间的“距离”较远），斥力较小，因而键角较小，
故答案为：大于；氟的电负性大于氢，因此用于N-F成键的电子对更偏向氟 （或离氮原子核较远），氮周围电子密度减小（或N-F成键电子对间的“距离”较远），斥力较小，因而键角较小；
（3）冰是分子晶体，根据图片知，干冰、碘晶体的构成微粒都是分子，所以都属于分子晶体，故选BC；
（4）Ni2+核外有26个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d8 ，故答案为：[Ar]3d8 ；
（5）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的离子，氧原子和羟基上的氢原子能形成氢键，所以其配位键、氢键分别为
故答案为：
解析
解：（1）NF3、NO2+中价层电子对个数分别是4、2，所以中心原子N原子分别sp3、sp采取杂化，
故答案为：sp3、sp；
（2）氟的电负性大于氢，因此用于N-F成键的电子对更偏向氟 （或离氮原子核较远），氮周围电子密度减小（或N-F成键电子对间的“距离”较远），斥力较小，因而键角较小，
故答案为：大于；氟的电负性大于氢，因此用于N-F成键的电子对更偏向氟 （或离氮原子核较远），氮周围电子密度减小（或N-F成键电子对间的“距离”较远），斥力较小，因而键角较小；
（3）冰是分子晶体，根据图片知，干冰、碘晶体的构成微粒都是分子，所以都属于分子晶体，故选BC；
（4）Ni2+核外有26个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d8 ，故答案为：[Ar]3d8 ；
（5）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的离子，氧原子和羟基上的氢原子能形成氢键，所以其配位键、氢键分别为
故答案为：
下列各组分子或离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，采取sp杂化方式，NO2中形成2个δ键，有1孤电子对，采取sp2杂化，故A错误；
B、PCl3中P形成3个δ键，有1孤电子对，为sp3杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，故B错误；
C、CO32-中C形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，SO32-中S形成3个δ键，有1孤电子对，为sp3杂化，故C错误；
D、CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，SO42-中S形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，故D正确；
故选D．
下列描述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．CS2为含有4个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，CS2中含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故A错误；
B．CH4只含有C-H极性键，σ 键电子对均为4，C原子采取sp3杂化，分子为正四面体结构，结构对称，键能、键长和键角均相同，故B正确；
C．AB2是V形，如果A含有一个孤电子对，则A的价层电子对数是3，则A采取sp2杂化，如SO2的价层电子对个数=2+
OF2分子是V形，分子中中心原子价层电子对个数=2+
D．SiF4分子中Si原子和F原子形成四个σ键，其价层电子对个数是4，所以Si原子杂化类型是sp3，SO32-中孤对电子为
故选B．
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