高中化學(xué)選擇性必修2課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)2-2-1雜化軌道理論

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)六雜化軌道理論(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題5分,共35分)1.(2020·三明高二檢測(cè))下列各物質(zhì)中的中心原子不是采用sp3雜化的是 ()A.NH3 B.H2OC.CO2 D.CCl4【解析】選C。NH3為三角錐形,但中心原子氮原子采用sp3雜化,形成4個(gè)等同的軌道,其中一個(gè)由孤電子對(duì)占據(jù),余下的3個(gè)未成對(duì)電子各占一個(gè)。H2O為角形,但其中的氧原子也是采用sp3雜化形成4個(gè)等同的軌道,其中兩對(duì)孤電子對(duì)分別占據(jù)兩個(gè)軌道,剩余的2個(gè)未成對(duì)電子各占一個(gè)。CCl4分子中C原子也采用sp3雜化,但CO2分子中C原子為sp雜化,CO2為直線形分子。2.鮑林被認(rèn)為是20世紀(jì)對(duì)化學(xué)科學(xué)影響最大的人之一。雜化軌道是鮑林為了解釋分子的立體構(gòu)型提出的,下列對(duì)sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較,得出結(jié)論正確的是 ()A.sp雜化軌道的夾角最大B.sp2雜化軌道的夾角最大C.sp3雜化軌道的夾角最大D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等【解析】選A。sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°。3.乙炔分子中的碳原子采取的雜化方式是 ()A.sp雜化 B.sp2雜化C.sp3雜化 D.無(wú)法確定【解析】選A。乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H,其空間構(gòu)型為直線形,屬于sp雜化。4.下列說(shuō)法中正確的是 ()A.乙炔分子中,每個(gè)碳原子都有2個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵B.sp3雜化軌道是由能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道重新組合形成的4個(gè)能量不同的sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp2雜化的分子,其分子構(gòu)型都是平面三角形D.氨分子中有1對(duì)未參與雜化的孤電子對(duì)【解析】選A。乙炔分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H,中心原子碳原子采取sp雜化,每個(gè)碳原子都有2個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵,A項(xiàng)正確;sp3雜化軌道是指同一電子層內(nèi)能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道進(jìn)行重新組合,形成能量相同的4個(gè)sp3雜化軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤;中心原子采取sp2雜化的分子,不含孤電子對(duì)的,其分子構(gòu)型都是平面三角形,否則不是,如二氧化硫分子中,硫原子采取sp2雜化,含有1對(duì)孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型為角形,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氨分子中,氮原子為sp3雜化,形成4個(gè)sp3雜化軌道,其中1個(gè)sp3雜化軌道已有2個(gè)電子,屬于孤電子對(duì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2020·九江高二檢測(cè))下列分子中的中心原子的雜化軌道類型相同的是 ()A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BCl3 D.C2H4與C2H2【解析】選B。A選項(xiàng),CO2中心原子為sp雜化,SO2中心原子為sp2雜化,A不正確;B選項(xiàng),CH4、NH3中心原子均為sp3雜化,B正確;C選項(xiàng),BeCl2中心原子為sp雜化,BCl3中心原子為sp2雜化,C不正確;D選項(xiàng),C2H2中心原子為sp雜化,C2H4中心原子為sp2雜化,D不正確。6.對(duì)SO2與CO2說(shuō)法正確的是 ()A.都是直線形結(jié)構(gòu)B.中心原子都采取sp雜化C.硫原子和碳原子上都沒(méi)有孤電子對(duì)D.SO2為角形結(jié)構(gòu),CO2為直線形結(jié)構(gòu)【解析】選D。CO2中碳原子是sp雜化,是直線形結(jié)構(gòu),SO2中硫原子是sp2雜化,是角形結(jié)構(gòu),有1對(duì)孤電子對(duì)。7.(2020·西安高二檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是 ()A.H2SO4分子中三種原子均以雜化軌道成鍵B.NQUOTE的電子式為[QUOTEH]+,該離子呈平面正方形C.CH4分子中的4個(gè)C—H鍵都是由氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道重疊形成的D.CH4分子中碳原子的sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)C—H鍵【解析】選D。H2SO4分子中H、O原子沒(méi)有發(fā)生軌道雜化,A錯(cuò)誤;NQUOTE呈正四面體形,B錯(cuò)誤;CH4分子中碳原子的2s軌道與2p軌道進(jìn)行雜化形成4個(gè)sp3雜化軌道,然后碳原子的sp3雜化軌道與氫原子的1s軌道重疊形成C—Hσ鍵,C錯(cuò)誤,D正確。二、非選擇題(本題包括3小題,共35分)8.(12分)(2020·長(zhǎng)沙高二檢測(cè))小明同學(xué)上網(wǎng)查閱了如下資料:中心原子雜化類型的判斷方法:(1)公式:n=(中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù))÷2。說(shuō)明:配位原子為氧原子或硫原子時(shí),成鍵電子數(shù)看為0;當(dāng)電荷數(shù)為正值時(shí),公式中取“”號(hào),當(dāng)電荷數(shù)為負(fù)值時(shí),公式中取“+”號(hào)。(2)根據(jù)n值判斷雜化類型:當(dāng)n=2時(shí)為sp雜化,n=3時(shí)為sp2雜化,n=4時(shí)為sp3雜化。請(qǐng)運(yùn)用該方法計(jì)算下列微粒的n值,并判斷中心原子的雜化類型。①NH3:n=______________,______________雜化。

②NQUOTE:n=______________,______________雜化。

③NQUOTE:n=______________,______________雜化。

④SO2:n=______________,______________雜化。

【解析】①NH3中n=QUOTE=4,N為sp3雜化。②NQUOTE中n=QUOTE=3,N為sp2雜化。③NQUOTE中n=QUOTE=4,N為sp3雜化。④SO2中n=QUOTE=3,S為sp2雜化。答案:①4sp3②3sp2③4sp3④3sp29.(10分)(1)在形成氨氣分子時(shí),氮原子中的原子軌道發(fā)生sp3雜化形成4個(gè)______________,形成的4個(gè)雜化軌道中,只有______________個(gè)含有未成對(duì)電子,所以只能與______________個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵,又因?yàn)?個(gè)sp3雜化軌道有一對(duì)______________,所以氨氣分子中的鍵角與甲烷不同。

(2)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用______________雜化。H3O+中H—O—H鍵角比

H2O中H—O—H鍵角大,原因?yàn)?/p>

_____________________________。

【解析】(1)在形成NH3分子時(shí),氮原子的2p軌道和2s軌道發(fā)生sp3雜化,形成4個(gè)雜化軌道,,含有一對(duì)孤電子對(duì),3個(gè)未成鍵的單電子,可以與3個(gè)氫原子形成3個(gè)σ鍵。(2)H3O+中雜化方式為sp3雜化;H3O+中只有一對(duì)孤電子對(duì),H2O中有兩對(duì)孤電子對(duì),對(duì)所成共價(jià)鍵的排斥力H2O大于H3O+,使得H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大。答案:(1)sp3雜化軌道33孤電子對(duì)(2)sp3H3O+分子中有一對(duì)孤電子對(duì),H2O分子中有兩對(duì)孤電子對(duì),對(duì)形成的共價(jià)鍵的排斥力H2O大于H3O+,造成H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大10.(13分)(2020·武漢高二檢測(cè))A、B、C、D、E、F都是短周期元素,原子序數(shù)依次增大,B、C、D同周期,A、E同主族。A、C能形成兩種液態(tài)化合物甲和乙,原子個(gè)數(shù)比分別為2∶1和1∶1。B元素原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,D是周期表中電負(fù)性最大的元素,F是地殼中含量最多的金屬元素。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:(1)比較C、D對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性

(填分子式)。(2)甲、乙兩分子中含有非極性共價(jià)鍵的是

(填分子式),它的電子式為_(kāi)_。

(3)C、D、E、F的離子中,半徑最小的是________(填離子符號(hào))。

(4)B的氫化物的空間構(gòu)型是__________________。

【解析】A、C能形成兩種液態(tài)化合物甲和乙,則甲和乙為H2O和H2O2,且原子序數(shù)A<C,則A為氫元素,C為氧元素;B原子有兩個(gè)未成對(duì)電子,其電子排布式為1s22s22p2,故B為碳元素;D是周期表中電負(fù)性最大的元素,故D為氟元素;F是地殼中含量最多的金屬元素,F為鋁元素。答案:(1)H2O<HF(2)H2O2QUOTEH(3)AQUOTE(4)正四面體形(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題8分,共16分)11.(2020·麗水高二檢測(cè))氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑,可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的空間構(gòu)型和中心原子(S)采取雜化方式的說(shuō)法正確的是 ()A.三角錐形、sp3 B.角形、sp2C.平面三角形、sp2 D.三角錐形、sp2【解析】選A。根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型,價(jià)電子對(duì)數(shù)=成鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù),成鍵電子對(duì)數(shù)=與中心原子成鍵的原子數(shù),孤電子對(duì)數(shù)=QUOTE(axb),SOCl2中與S原子成鍵的原子數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)=QUOTE×(61×22×1)=1,所以S原子采取sp3雜化,分子空間構(gòu)型為三角錐形。12.(雙選)(2020·青島高二檢測(cè))如圖在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,它們分別()A.sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵C.C—H之間是ssp2形成的σ鍵,C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵以及sp2sp2σ鍵D.C—C之間是sp2形成的σ鍵,C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵以及sp2sp2σ鍵【解析】選A、C。乙烯分子中每個(gè)碳原子均采取sp2雜化,其中雜化軌道形成5個(gè)σ鍵,未雜化的2p軌道形成π鍵。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)13.(2020·衡水高二檢測(cè))元素X和Y屬于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體,其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%;元素X和元素Y可以形成兩種化合物,在這兩種化合物中,X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和60%。(1)確定X、Y兩種元素在周期表中的位置分別為_(kāi)_____________________、______________________。

(2)在元素X和元素Y兩種元素形成的化合物中,寫(xiě)出X質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化合物的化學(xué)式_________;該分子的中心原子以_________雜化,分子構(gòu)型為_(kāi)_____。

(3)寫(xiě)出X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式________;該分子的中心原子以______________________雜化,分子構(gòu)型為_(kāi)______________。

(4)由氫元素與X元素形成的化合物中,含有非極性鍵的是________(寫(xiě)分子式),分子構(gòu)型為角形的是__________________(寫(xiě)分子式