雜化軌道理論配合物理論拔高練習(xí)

第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第2課時(shí)雜化軌道理論、配合物理論一、選擇題1．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的雜化軌道理論，判斷NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式分別為()A．直線形、sp1雜化 B．三角形、sp2雜化C．三角錐形、sp2雜化 D．三角錐形、sp3雜化2．下列說法不正確的是()A．HCHO分子中的C采用sp方式雜化，C有兩個(gè)未參與雜化的2p軌道形成π鍵B．H2O分子的鍵角不是90°C．甲烷是正四面體形分子，NF3是三角錐形分子D．BF3的空間構(gòu)型是平面三角形3．下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是()A．配位化合物中必定存在配位鍵B．配位化合物中只有配位鍵C．[Cu(H2O)6]2＋中的Cu2＋提供空軌道，H2O中的氧原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵D．配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用4．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的立體構(gòu)型為()A．直線形 B．平面正方形C．正四面體形 D．正八面體形5．下列說法中正確的是()A．PCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道C．凡中心原子采取sp3雜化的分子，其雜化軌道空間構(gòu)型都是四面體形D．AB3型分子的空間構(gòu)型必為平面三角形6．(雙選)下列說法中一定錯(cuò)誤的是()A．過渡金屬的原子或離子一般都有接受孤電子對(duì)的空軌道，易形成配合物B．中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子均呈正四面體結(jié)構(gòu)C．當(dāng)中心離子的配位數(shù)為6時(shí)，配離子常呈八面體結(jié)構(gòu)D．含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子一定存在異構(gòu)體7．下列過程與配合物的形成無關(guān)的是()A．除去鐵粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液后溶液呈血紅色D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失8．已知[Co(NH3)6]3＋呈正八面體結(jié)構(gòu)，各NH3間距相等，Co3＋位于正八面體的中心。若其中2個(gè)NH3被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構(gòu)體有()A．2種 B．3種C．4種 D．5種9．水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H＋，形成水合氫離子(H3O＋)。下列對(duì)上述過程的描述不合理的是()A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B．微粒的形狀發(fā)生了改變C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變二、非選擇題10．下列反應(yīng)曾用于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛：2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是______(填元素符號(hào))。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型分別為____________；1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為________(填化學(xué)式)。11．A、B、C、D、E五種短周期元素原子序數(shù)依次增大，B與C能層數(shù)相同，D與E能層數(shù)相同，C與D價(jià)電子結(jié)構(gòu)相同，基態(tài)時(shí)B、C、D原子核外皆有2個(gè)未成對(duì)電子，A、E只有1個(gè)未成對(duì)電子，A能分別與B、C、D、E形成不同的分子。(1)寫出基態(tài)時(shí)B的價(jià)電子排布圖________，E－的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。(2)寫出BCD的電子式______________________，E2C(3)根據(jù)題目要求完成以下填空：ECeq\o\al(－,3)中心原子雜化方式________；DC3中心原子雜化方式________；ECeq\o\al(－,4)微粒的鍵角________；BCeq\o\al(2－,3)微粒的鍵角________：DE2分子的立體構(gòu)型________；B2A2分子的立體構(gòu)型________。(4)一種由A、B、C三種元素組成的分子A2BC2，該分子中σ鍵數(shù)目為________，π鍵數(shù)目為________。(5)根據(jù)等電子原理，指出與BC2互為等電子體的離子________(一種即可)。

參考答案1.答案：D解析：在NF3分子中，N原子的孤電子對(duì)數(shù)為1，與其相連的原子個(gè)數(shù)為3，所以中心原子的雜化方式為sp3雜化，分子的空間構(gòu)型為三角錐形，類似NH3。2.答案：A解析：HCHO中的C原子價(jià)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)×(4＋2)＝3，C原子采取sp2方式雜化，A項(xiàng)錯(cuò)誤。同樣可判斷：H2O分子的鍵角為105°；CH4中C原子和NF3中的N原子均為sp3雜化，在CH4中沒有孤電子對(duì)，其分子構(gòu)型為正四面體形；NF3的中心原子N有1個(gè)sp3雜化軌道為孤電子對(duì)占有，另外3個(gè)雜化軌道與F原子的2p軌道上的電子成鍵，故NF3分子的構(gòu)型為三角錐形，BF3中B為sp2雜化，BF3為平面三角形分子，故B、C、D三項(xiàng)均正確。3.答案：B解析：配位化合物中一定含有配位鍵，但也可能含有其他化學(xué)鍵，Cu2＋有空軌道，H2O中氧原子有孤對(duì)電子，可以形成配位鍵，配位化合物應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛，D項(xiàng)中提到的幾個(gè)領(lǐng)域都在其中。4.答案：C解析：根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結(jié)合4個(gè)Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤電子對(duì)數(shù)為0，所以[ZnCl4]2－的立體構(gòu)型為正四面體形。5.答案：C解析：PCl3分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)＝eq\f(5＋3×1,2)＝4，所以PCl3分子中P原子以sp3雜化。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道。sp3雜化所得到空間構(gòu)型應(yīng)為四面體，如甲烷分子。但是如果雜化軌道被孤電子對(duì)占據(jù)，則構(gòu)型將發(fā)生變化，如NH3分子是三角錐形，H2O分子是V形。PCl3分子中兩個(gè)電子(孤對(duì)電子)占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，因此，PCl3分子是三角錐形(如圖所示)。6.答案：BD解析：過渡金屬原子或離子的最外電子層一般都沒排滿，存在空軌道，所以能接受孤電子對(duì)形成配位鍵，A項(xiàng)正確；中心離子采取sp3雜化軌道形成的配離子，只有當(dāng)4個(gè)配體完全等同時(shí)，其配離子的空間構(gòu)型才是正四面體，否則為變形的四面體，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；按價(jià)層電子對(duì)互斥理論，配位數(shù)為6的配離子，空間構(gòu)型呈八面體時(shí)最穩(wěn)定，所以C項(xiàng)正確；含有兩種配體且配位數(shù)為4的配離子只有當(dāng)其空間構(gòu)型呈平面四邊形時(shí)才存在異構(gòu)體，若其空間構(gòu)型呈四面體形，則不存在異構(gòu)體，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.答案：A解析：對(duì)于A項(xiàng)，除去鐵粉中的SiO2，是利用SiO2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與配合物的形成無關(guān)；對(duì)于B項(xiàng)，AgNO3與氨水反應(yīng)先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]＋；對(duì)于C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)生成配離子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1,2,3,4,5,6)，顏色發(fā)生改變；對(duì)于D項(xiàng)，CuSO4與氨水反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2＋。8.答案：A解析：[Co(NH3)4Cl2]＋的同分異構(gòu)體有2種，見下圖。9.答案：A解析：水與氫離子結(jié)合形成配位鍵，氧原子雜化方式仍為sp3，氧原子與三個(gè)氫原子間的共用電子對(duì)和剩下的一對(duì)孤電子對(duì)相互排斥形成了三角錐形分子；同時(shí)其鍵角也發(fā)生改變，形成的微粒兼有水分子和氫離子的性質(zhì)。10.答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O(2)sp3sp27mol(或7××1023)(3)H2F解析：本題考查電子排布式、配位鍵的形成、軌道雜化類型、σ鍵數(shù)目的判斷、等電子體等。(1)Cr是24號(hào)元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2，故Cr3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3；H2O分子中的O原子有孤對(duì)電子，能與Cr3＋形成配位鍵。(2)CH3COOH中甲基上的碳原子采用sp3雜化，羧基中碳原子采用sp2雜化；CH3COOH的結(jié)構(gòu)式為，碳氧雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，其余的單鍵都是σ鍵，共有7個(gè)σ鍵。(3)H2O分子中有3個(gè)原子和8個(gè)價(jià)電子，與其互為等電子體的陽離子為H2F＋11.答案：(1)(2)Cl—O—Cl(3)sp3sp2109°28′120°V形直線形(4)41(5)Neq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SCN－、CNO－等任意一種即可解析：A只有1個(gè)未成對(duì)電子，且A的原子序數(shù)在五種元素中最小，B、C是同周期元素，則A是氫元素，B、C是第2周期元素，D、E是第3周期元素，E也只有1個(gè)未成對(duì)電子，結(jié)合E的原子序數(shù)和周期，判斷E是氯元素；C、D的價(jià)電子結(jié)構(gòu)相同，則C、D是同主族元素，基態(tài)時(shí)B、C、D原子核外皆有2個(gè)未成對(duì)電子，B的原子序數(shù)小于C，則B的2p能級(jí)有2個(gè)電子，C的2p能級(jí)有4個(gè)電子，所以B是碳元素，C是氧元素，則D是硫元素。(1)根據(jù)以上分析B是碳元素，價(jià)電子排布圖為，E是氯元素，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)BCD的化學(xué)式為COS，根據(jù)元素的價(jià)鍵原則，C與O、S分別形成雙鍵，電子式為：；E2C的化學(xué)式為Cl2O，所以O(shè)分別與氯原子形成一個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式為Cl—O—Cl。(3)根據(jù)VSEPR理論，ClOeq\o\al(－,3)的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)(7＋1)＝4，所以中心原子雜化方式是即sp3雜化；同理可計(jì)算SO3中心原子雜化方式是sp2雜化；ClOeq\o\al(－,4)微粒中的中心原子的雜化方式是sp3雜化，無孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是正四面體形，鍵角是109°28′；COeq\o\al(2－,3)微粒的中心原子的雜化方式是sp2雜化，無孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是平面正三角形，鍵角是120