高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第30講價(jià)層電子對(duì)互斥模型雜化軌道理論學(xué)案

第30講價(jià)層電子對(duì)互斥模型雜化軌道理論1．能根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論，分析常見微粒的空間結(jié)構(gòu)。2．會(huì)分析比較鍵角的大小，并能規(guī)范描述其原因。3．能根據(jù)雜化軌道理論，分析大π鍵的形成方式。考點(diǎn)一價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論1．價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型(1)理論要點(diǎn)。①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)數(shù)越多，排斥力越大，鍵角越小。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)。①a表示中心原子的eq\o(□,\s\up1(1))_____________________________。對(duì)于主族元素：a＝eq\o(□,\s\up1(2))__________________________。對(duì)于陽離子：a＝eq\o(□,\s\up1(3))________________________________。對(duì)于陰離子：a＝eq\o(□,\s\up1(4))_______________________________。②x表示eq\o(□,\s\up1(5))______________________________________。③b表示與中心原子結(jié)合的原子eq\o(□,\s\up1(6))__________________________(氫為eq\o(□,\s\up1(7))________，其他原子＝eq\o(□,\s\up1(8))____________________________，如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。2．雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)：中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。(2)雜化軌道的三種類型。(3)雜化軌道數(shù)目的判斷。雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子對(duì)，所以有關(guān)系式：雜化軌道數(shù)目＝中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＋中心原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)＝中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。(4)VSEPR模型與微?？臻g結(jié)構(gòu)的關(guān)系。實(shí)例價(jià)層電子對(duì)數(shù)(雜化軌道數(shù))σ鍵電子對(duì)數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)BeCl2220speq\o(□,\s\up1(21))____eq\o(□,\s\up1(22))______CO2BF3330eq\o(□,\s\up1(23))______eq\o(□,\s\up1(24))__________eq\o(□,\s\up1(25))______SO221eq\o(□,\s\up1(26))______CH4440eq\o(□,\s\up1(27))______eq\o(□,\s\up1(28))__________eq\o(□,\s\up1(29))______NH331三角錐形H2O22eq\o(□,\s\up1(30))______COeq\o\al(2－,3)eq\o(□,\s\up1(31))____eq\o(□,\s\up1(32))____eq\o(□,\s\up1(33))____eq\o(□,\s\up1(34))______eq\o(□,\s\up1(35))__________eq\o(□,\s\up1(36))______________NHeq\o\al(＋,4)eq\o(□,\s\up1(37))____eq\o(□,\s\up1(38))____eq\o(□,\s\up1(39))____eq\o(□,\s\up1(40))______eq\o(□,\s\up1(41))__________eq\o(□,\s\up1(42))______________[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))價(jià)電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(2))原子的最外層電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(3))中心原子的價(jià)電子數(shù)－離子的電荷數(shù)eq\o(□,\s\up1(4))中心原子的價(jià)電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值)eq\o(□,\s\up1(5))與中心原子結(jié)合的原子數(shù)eq\o(□,\s\up1(6))最多能接受的電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(7))1eq\o(□,\s\up1(8))8－該原子的價(jià)電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(9))1個(gè)s軌道eq\o(□,\s\up1(10))1個(gè)p軌道eq\o(□,\s\up1(11))180°eq\o(□,\s\up1(12))直線形eq\o(□,\s\up1(13))1個(gè)s軌道eq\o(□,\s\up1(14))2個(gè)p軌道eq\o(□,\s\up1(15))120°eq\o(□,\s\up1(16))平面三角形eq\o(□,\s\up1(17))1個(gè)s軌道eq\o(□,\s\up1(18))3個(gè)p軌道eq\o(□,\s\up1(19))109°28′eq\o(□,\s\up1(20))四面體形eq\o(□,\s\up1(21))直線形eq\o(□,\s\up1(22))直線形eq\o(□,\s\up1(23))sp2eq\o(□,\s\up1(24))平面三角形eq\o(□,\s\up1(25))平面三角形eq\o(□,\s\up1(26))V形eq\o(□,\s\up1(27))sp3eq\o(□,\s\up1(28))四面體形eq\o(□,\s\up1(29))正四面體形eq\o(□,\s\up1(30))V形eq\o(□,\s\up1(31))3eq\o(□,\s\up1(32))3eq\o(□,\s\up1(33))0eq\o(□,\s\up1(34))sp2eq\o(□,\s\up1(35))平面三角形eq\o(□,\s\up1(36))平面三角形eq\o(□,\s\up1(37))4eq\o(□,\s\up1(38))4eq\o(□,\s\up1(39))0eq\o(□,\s\up1(40))sp3eq\o(□,\s\up1(41))四面體形eq\o(□,\s\up1(42))正四面體形[易錯(cuò)秒判](1)雜化軌道用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對(duì)()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體形結(jié)構(gòu)()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子的空間結(jié)構(gòu)不一定為直線形()(6)價(jià)層電子對(duì)互斥模型中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)()(7)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√1．根據(jù)雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷，下列分子或離子的中心原子雜化方式、價(jià)層電子對(duì)互斥模型及空間結(jié)構(gòu)均正確的是()選項(xiàng)分子或離子中心原子雜化方式價(jià)層電子對(duì)互斥模型分子或離子的空間結(jié)構(gòu)AH2Osp直線形直線形BBBr3sp2平面三角形三角錐形CPCl3sp3四面體形平面三角形DCOeq\o\al(2－,3)sp2平面三角形平面三角形解析：選D。A.H2O的中心O原子形成2個(gè)σ鍵、含有孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6－1×2,2)＝2，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形，而分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯(cuò)誤；B.BBr3的中心B原子形成3個(gè)σ鍵、含有孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(3－1×3,2)＝0，雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)互斥模型和分子的空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形，故B錯(cuò)誤；C.PCl3的中心P原子形成3個(gè)σ鍵、含有孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－1×3,2)＝1，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形，而分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，故C錯(cuò)誤；D.COeq\o\al(2－,3)的中心C原子形成3個(gè)σ鍵、含有孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4＋2－2×3,2)＝0，雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，價(jià)層電子對(duì)互斥模型和離子的空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形，故D正確。2．(1)NOeq\o\al(＋,2)的空間結(jié)構(gòu)為________，氮原子的雜化類型為________。(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是__________________________________________________，SeOeq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)是________。(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳原子的雜化類型分別是______________、______________；丙烯腈分子(H2C=CH—C≡N)中碳原子的雜化類型為________。(4)磷酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為________，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________，雜化軌道類型為________。(5)LiAlH4中的陰離子空間結(jié)構(gòu)是_____________________________________________________，中心原子的雜化類型為________。(6)氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O=3NHeq\o\al(＋,4)＋B3Oeq\o\al(3－,6)＋9H2，B3Oeq\o\al(3－,6)的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。答案：(1)直線形sp(2)sp3三角錐形(3)sp3sp3sp2、sp(4)正四面體形4sp3(5)正四面體形sp3(6)sp3sp2考點(diǎn)二鍵角的比較方法大π鍵的判斷1．鍵角比較的思維方法(1)先看中心原子雜化類型，鍵角：sp>sp2>sp3。(2)雜化類型相同時(shí)，看中心原子的孤電子對(duì)數(shù)，孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越eq\o(□,\s\up1(1))________。排斥力大小：孤電子對(duì)－孤電子對(duì)>孤電子對(duì)－成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)－成鍵電子對(duì)。(3)雜化類型和中心原子的孤電子對(duì)數(shù)均相同，看原子電負(fù)性(以AXn為例)：①中心原子電負(fù)性越大，A—X形成的共用電子對(duì)之間的斥力越eq\o(□,\s\up1(2))______，鍵角越eq\o(□,\s\up1(3))______，如NH3>PH3。②成鍵原子電負(fù)性越大，A—X形成的共用電子對(duì)之間的斥力越eq\o(□,\s\up1(4))______，鍵角越eq\o(□,\s\up1(5))______，如NCl3<NBr3。(4)看化學(xué)鍵類型：雙鍵間的斥力>雙鍵與單鍵間的斥力>單鍵間的斥力，如HCHO中∠O=C—H>∠H—C—H。2．大π鍵(離域π鍵)的分析與判斷(1)形成條件。①中心原子采取sp或sp2雜化。②參與形成大π鍵的多個(gè)原子應(yīng)在同一個(gè)平面或同一直線上。(2)共用電子數(shù)分析方法。①大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。②判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價(jià)層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先填充兩個(gè)電子，形成孤電子對(duì)，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。③根據(jù)配位原子的價(jià)層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)。[示例]推測(cè)COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵。[分析]根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷COeq\o\al(2－,3)為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子為sp2雜化，價(jià)層電子軌道表示式為，每個(gè)O原子有兩個(gè)單電子，三個(gè)O分別用一個(gè)單電子與中心C原子形成三個(gè)C—Oσ鍵，另一個(gè)單電子參與形成大π鍵，形成兩個(gè)負(fù)電荷的電子也參與形成大π鍵，故大π鍵的電子總數(shù)為1＋3＋2＝6，COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵表示為eq\i\pr\in(4,6,)。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))小eq\o(□,\s\up1(2))強(qiáng)eq\o(□,\s\up1(3))大eq\o(□,\s\up1(4))弱eq\o(□,\s\up1(5))小一、鍵角的大小比較1．比較下列分子或離子中的鍵角大小，并解釋原因。(1)O與S元素位于同一主族，鍵角：H2O____CS2(填“＞”“＜”或“＝”)，原因是________________________________________________________________________________________。(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是__________________，原因是________________________________________________________________________________________。(3)①鍵角：NH3________PH3(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________。②鍵角：NF3____________NH3(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________。(4)在分子中，鍵角∠HCO_______________________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)＜H2O分子中O原子采取sp3雜化且含2個(gè)孤電子對(duì)，鍵角為105°；CS2分子中C原子采取sp雜化，鍵角為180°(2)CH4＞NH3＞H2OCH4、NH3、H2O均采取sp3雜化，CH4分子中無孤電子對(duì)，NH3分子中含有1個(gè)孤電子對(duì)，H2O分子中含有2個(gè)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用依次增大，鍵角逐漸減小(3)①＞中心原子的電負(fù)性N大于P的，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大②<成鍵原子的電負(fù)性F的比H的大，NF3中成鍵電子對(duì)離中心原子較遠(yuǎn)，斥力較小，因而鍵角也較小(4)＞π鍵斥力大于σ鍵斥力二、大π鍵(離域π鍵)的分析與判斷2．已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng)，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用∏mn表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數(shù)和原子個(gè)數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為eq\i\pr\in(6,6,)?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列微粒中存在“離域π鍵”的是___________________________(填字母)。a．O3 b．SOeq\o\al(2－,4)c．H2S d．NOeq\o\al(－,3)(2)N2O分子中的大π鍵表示為________。(3)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，在水中能微弱電離出H＋和Neq\o\al(－,3)，Neq\o\al(－,3)中的大π鍵應(yīng)表示為________。(4)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。該化合物中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為______，大π鍵應(yīng)表示為________。解析：(1)形成“離域π鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道”。O3為V形結(jié)構(gòu)，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”；硫酸根離子是正四面體形結(jié)構(gòu)，原子不處于同一平面內(nèi)，不能形成“離域π鍵”；硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道，不能形成“離域π鍵”；NOeq\o\al(－,3)為平面三角形，有相互平行的p軌道，可形成“離域π鍵”。(3)Neq\o\al(－,3)價(jià)電子總數(shù)為16，原子總數(shù)為3，與CO2為等電子體，二者成鍵方式類似，參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，形成兩個(gè)eq\i\pr\in(3,4,)，如圖。(4)根據(jù)題圖可知，Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為5；Neq\o\al(－,5)中每個(gè)N原子采取sp2雜化，未參與雜化的p軌道垂直于該離子平面形成大π鍵，每個(gè)p軌道各提供一個(gè)電子，再加上一個(gè)單位的負(fù)電荷，所以Neq\o\al(－,5)中一共有6個(gè)電子參與形成大π鍵，應(yīng)表示為eq\i\pr\in(5,6,)。答案：(1)ad(2)eq\i\pr\in(3,4,)(3)eq\i\pr\in(3,4,)(4)5eq\i\pr\in(5,6,)1.(2023·新高考湖北卷)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以預(yù)測(cè)某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形B．SOeq\o\al(2－,3)和COeq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形C．CF4和SF4均為非極性分子D．XeF2與XeO2的鍵角相等解析：選A。CH4和H2O的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，故CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體形，A正確；SOeq\o\al(2－,3)的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(6＋2－2×3,2)＝4，含有1個(gè)孤電子對(duì)，故SOeq\o\al(2－,3)的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B錯(cuò)誤；CF4的結(jié)構(gòu)與甲烷相似，正、負(fù)電中心重合，為非極性分子，SF4的中心S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋eq\f(6－1×4,2)＝5，含有1個(gè)孤電子對(duì)，SF4的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正、負(fù)電中心不重合，為極性分子，C錯(cuò)誤；XeF2、XeO2中Xe的孤電子對(duì)數(shù)不同，F(xiàn)、O的電負(fù)性不同，成鍵電子對(duì)間的排斥力不同，鍵角不相等，D錯(cuò)誤。2．(2022·新高考遼寧卷)理論化學(xué)模擬得到一種Neq\o\al(＋,13)離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說法錯(cuò)誤的是()A．所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)B．N原子的雜化方式有2種C．空間結(jié)構(gòu)為四面體形D．常溫下不穩(wěn)定解析：選B。A.由Neq\o\al(＋,13)的結(jié)構(gòu)可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；B.中心N原子為sp3雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp2雜化，N原子的雜化方式有3種，B錯(cuò)誤；C.中心N原子為sp3雜化，其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；D.Neq\o\al(＋,13)中含疊氮結(jié)構(gòu)()，常溫下不穩(wěn)定，D正確。3．(2022·新高考山東卷)吡啶(eq\a\vs4\al\co1())替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的eq\i\pr\in(6,6,)大π鍵，則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)()A．2s軌道 B．2p軌道C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道解析：選D。已知吡啶中含有與苯類似的eq\i\pr\in(6,6,)大π鍵，故吡啶中的N原子也采取sp2雜化，雜化軌道只用于形成σ鍵或容納未參與成鍵的孤電子對(duì)，故吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道。4．(2023·新高考山東卷)ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵(eq\i\pr\in(3,5,))。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為__________；O—Cl—O鍵角________________________________________________________________________(填“>”“<”或“＝”)Cl—O—Cl鍵角。比較ClO2與Cl2O中Cl—O的鍵長(zhǎng)并說明原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2>鍵長(zhǎng)：ClO2<Cl2O，ClO2中為氯氧雙鍵，Cl2O中為氯氧單鍵，雙鍵鍵能大，鍵長(zhǎng)短5．(2022·高考全國甲卷)CF2=CF2和ETFE(CH2=CH2與CF2=CF2的共聚物)分子中C的雜化軌道類型分別為________和________；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：sp2sp3氟的電負(fù)性較大，C—F的鍵能比C—H的鍵能大，使得聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性比聚乙烯的強(qiáng)6．(2022·高考全國乙卷)鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一個(gè)______雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl________鍵，并且Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵(eq\i\pr\in(3,4,))。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長(zhǎng)的順序是___________________________________________________________________________________，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl越強(qiáng)；(ⅱ)___________________________________________________。解析：(1)雜化軌道形成共價(jià)鍵時(shí)只形成σ鍵。(2)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中的碳原子的雜化方式分別是sp3、sp2、sp，由“(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—Cl越強(qiáng)”可知，一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl鍵長(zhǎng)依次變短；一氯乙烯中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵，分析可知，一氯乙炔中Cl的2個(gè)3p軌道分別與C的2個(gè)2p軌道形成2個(gè)3中心4電子的大π鍵，一氯乙烷中不含大π鍵，因此可推知，Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的C—Cl越短。答案：(1)sp2σ(2)一氯乙烷(C2H5Cl)>一氯乙烯(C2H3Cl)>一氯乙炔(C2HCl)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C—Cl越強(qiáng)課時(shí)跟蹤練[基礎(chǔ)鞏固]1．有X、Y兩種活性反應(yīng)中間體微粒，均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子，其球棍模型如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()(X)(Y)A．X的組成為CHeq\o\al(＋,3)B．Y的組成為CHeq\o\al(－,3)C．X的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4D．Y中鍵角小于120°解析：選C。由題圖可知，X為平面三角形結(jié)構(gòu)，碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，故其組成為CHeq\o\al(＋,3)，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Y為三角錐形結(jié)構(gòu)，碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為1，采取sp3雜化，故其組成為CHeq\o\al(－,3)，鍵角小于120°，B、D項(xiàng)正確。2．下列分子或離子中，中心原子的價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)為四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的是()A．NOeq\o\al(－,2) B．PH3C．H3O＋ D．OF2解析：選D。NOeq\o\al(－,2)的中心原子的價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)呈平面三角形，A不符合題意；PH3的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，B不符合題意；H3O＋的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，C不符合題意；OF2的中心原子的價(jià)層電子對(duì)的空間結(jié)構(gòu)為四面體形，且分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，D符合題意。3．下列有關(guān)雜化軌道理論的說法不正確的是()A．雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變B．雜化軌道全部參與形成化學(xué)鍵C．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°D．四面體形、三角錐形的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道理論解釋解析：選B。雜化前后的軌道數(shù)不變，軌道的形狀發(fā)生了改變，故A正確；雜化軌道可以部分參與形成化學(xué)鍵，如NH3中N發(fā)生了sp3雜化，形成了4個(gè)sp3雜化軌道，但是只有3個(gè)參與形成了化學(xué)鍵，故B錯(cuò)誤；sp3、sp2、sp雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)分別是正四面體形、平面三角形、直線形，所以其夾角分別為109°28′、120°、180°，故C正確；四面體形、三角錐形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道理論解釋，如甲烷、氨氣分子，故D正確。4．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為()A．直線形 B．平面正方形C．正四面體形 D．正八面體形解析：選C。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－，Zn2＋的配位數(shù)為4，所以[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。5．下列分子或離子的鍵角按由大到小的順序排列的是()①BCl3②NH3③H2O④PCleq\o\al(＋,4)⑤HgCl2A．⑤④①②③ B．⑤①④②③C．④①②⑤③ D．③②④①⑤解析：選B。①BCl3中中心B原子為sp2雜化，鍵角為120°；②NH3中中心N原子為sp3雜化，有1個(gè)孤電子對(duì)，使鍵角小于109°28′；③H2O中中心O原子為sp3雜化，有2個(gè)孤電子對(duì)，使鍵角比NH3分子的鍵角還?。虎躊Cleq\o\al(＋,4)中中心P原子為sp3雜化，不存在孤電子對(duì)，鍵角為109°28′；⑤HgCl2中中心Hg原子為sp雜化，鍵角為180°。綜上，鍵角由大到小的順序?yàn)棰茛佗堍冖邸?．(2024·潮州高三月考)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)，也可以推測(cè)鍵角大小。下列判斷不正確的是()A．SO2、CS2、BeCl2都是直線形分子B．BF3鍵角為120°，NF3鍵角小于109°28′C．CH2O、SO3都是平面三角形分子D．NH3、PCl3都是三角錐形分子解析：選A。SO2中中心S原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，且含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以SO2為V形結(jié)構(gòu)，而CS2、BeCl2為直線形結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；BF3中中心B原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(3－3×1,2)＝3，所以BF3為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°；NF3中中心N原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以NF3為三角錐形結(jié)構(gòu)，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力，所以NF3的鍵角小于109°28′，B正確；CH2O中中心C原子形成3個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，采取sp2雜化，為平面三角形結(jié)構(gòu)，SO3中中心S原子形成3個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，采取sp2雜化，為平面三角形結(jié)構(gòu)，C正確；NH3、PCl3中中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，且含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以NH3、PCl3均為三角錐形結(jié)構(gòu)，D正確。7．下列關(guān)于NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子的說法不正確的是()A．三種粒子所含有的電子數(shù)相等B．三種粒子中氮原子的雜化方式相同C．三種粒子的空間結(jié)構(gòu)相同D．鍵角大小關(guān)系：NHeq\o\al(＋,4)>NH3>NHeq\o\al(－,2)解析：選C。NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)含有的電子數(shù)均為10，A正確；NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子中氮原子的雜化方式均為sp3雜化，B正確；NHeq\o\al(＋,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，NHeq\o\al(－,2)的空間結(jié)構(gòu)為V形，C錯(cuò)誤；NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NHeq\o\al(－,2)三種粒子的鍵角大小關(guān)系為NHeq\o\al(＋,4)>NH3>NHeq\o\al(－,2)，D正確。8．下列關(guān)于BeF2和SF2的說法錯(cuò)誤的是()A．BeF2分子中，中心Be原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于2，成鍵電子對(duì)數(shù)也等于2B．BeF2分子中孤電子對(duì)數(shù)為0C．SF2分子中，中心S原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于4，分子的空間結(jié)構(gòu)為四面體形，成鍵電子對(duì)數(shù)等于2，沒有孤電子對(duì)D．在氣相中，BeF2是直線形而SF2是V形解析：選C。SF2分子中中心S原子上的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(6－1×2,2)＝2，成鍵電子對(duì)數(shù)為2，故價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，C錯(cuò)誤。9．(1)Cu2＋處于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個(gè)NH3換為CN－，則有2種結(jié)構(gòu)。Cu2＋是否為sp3雜化？________(填“是”或“否”)，理由為________________________________________________________。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推斷甲醛中H—C—H的鍵角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。(3)SO2Cl2和SO2F2中S與O之間以雙鍵結(jié)合，S與Cl、S與F之間分別以單鍵結(jié)合。SO2Cl2和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu)為________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“＜”“＞”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。(4)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，該分子中碳原子的雜化軌道類型為________________。解析：(2)甲醛分子中，碳氧之間為雙鍵，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型可知，雙鍵與單鍵之間的斥力大于單鍵與單鍵之間的斥力，所以H—C—H的鍵角小于120°。(3)當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，SO2Cl2、SO2F2的中心硫原子上無孤電子對(duì)，所以空間結(jié)構(gòu)為四面體形；中心原子及中心原子的雜化方式相同時(shí)，成鍵原子的電負(fù)性越小，其與中心原子形成的共用電子對(duì)之間的斥力越強(qiáng)，鍵角越大，F(xiàn)原子的電負(fù)性大于氯原子的，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。答案：(1)否若是sp3雜化，則[Cu(NH3)4]2＋的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，將配離子[Cu(NH3)4]2＋中的2個(gè)NH3換為CN－，只有1種結(jié)構(gòu)(2)＜(3)四面體形＞(4)sp2、sp310．(1)NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)，H—N—H鍵角為107°。下圖是[Zn(NH3)6]2＋的部分結(jié)構(gòu)以及H—N—H鍵角的測(cè)量值。解釋NH3形成下圖所示的配合物后H—N—H鍵角變大的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子的鍵角107°，AsH3分子鍵角較小的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙酸分子()中鍵角1大于鍵角2，其原因?yàn)開___________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2＋的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥作用，排斥作用減弱(2)AsH3、NH3的中心原子均為sp3雜化，砷原子的電負(fù)性小于氮原子的，故As—H共用電子對(duì)離砷核距離較遠(yuǎn)，斥力較小，鍵角較小(3)乙酸分子中C=O與C—C之間的斥力大于C—O與C—C之間的斥力，使得鍵角1大于鍵角2[素養(yǎng)提升]11．C3O2是金星大氣的成分之一，化學(xué)性質(zhì)與CO相似，C3O2分子結(jié)構(gòu)為O=C=C=C=O。下列說法不正確的是()A．一個(gè)C3O2分子的價(jià)電子總數(shù)為24B．CO分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為1∶1C．C3O2分子中C原子的雜化方式均為spD．C3O2與CO2分子的空間結(jié)構(gòu)相同解析：選B。主族元素的價(jià)電子數(shù)等于主族序數(shù)，也等于最外層電子數(shù)，故C3O2的價(jià)電子總數(shù)為24，A項(xiàng)正確；CO中含有三鍵，故其分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為1∶2，B項(xiàng)不正確；根據(jù)C3O2的結(jié)構(gòu)式判斷C原子采取sp雜化，C項(xiàng)正確；根據(jù)碳原子的雜化方式判斷，C3O2和CO2中碳原子的雜化方式相同，故分子的空間結(jié)構(gòu)相同，D項(xiàng)正確。12．(2024·茂名統(tǒng)考)NF3是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，可通過電解熔融氟化氫銨(NH4HF2)制得。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．NF3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形B．相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕>N>HC．NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3D．NH4HF2晶體中微粒間存在離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵解析：選A。NF3分子中N的周圍形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1，故其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同一主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小，故相關(guān)元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕>N>H，B項(xiàng)正確；由上述分析可知，NF3分子中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，NHeq\o\al(＋,4)中N原子形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－1－4×1,2)＝0，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故NF3和NH4HF2中N原子的雜化方式均為sp3，C項(xiàng)正確；NH4HF2晶體中NHeq\o\al(＋,4)與HFeq\o\al(－,2)微粒內(nèi)存在共價(jià)鍵和配位鍵，微粒間存在離子鍵，HFeq\o\al(－,2)與HFeq\o\al(－,2)微粒間存在氫鍵，D項(xiàng)正確。13．有幾種含氯陰離子的信息見下表：陰離子ClOeq\o\al(－,4)ClOeq\o\al(－,3)MClO－氯元素化合價(jià)＋5＋3＋1氯原子雜化類型sp3sp3下列推斷不正確的是()A．ClOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)的價(jià)電子總數(shù)相同B．M的化學(xué)式為ClOeq\o\al(－,2)C．ClOeq\o\al(－,3)、ClO－中氯原子的雜化類型都為sp3D．M的空間結(jié)構(gòu)為V形解析：選A。ClOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)的價(jià)電子總數(shù)分別為7＋3×6＋1＝26、4＋3×6＋2＝24，二者價(jià)電子總數(shù)不相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；M中Cl元素的化合價(jià)是＋3價(jià)，氯原子的雜化軌道類型是sp3，因此M的化學(xué)式為ClOeq\o\al(－,2)，B項(xiàng)正確；ClOeq\o\al(－,3)中氯原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3＋eq\f(7＋1－3×2,2)＝4，ClO－中氯原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是1＋eq\f(7＋1－1×2,2)＝4，因此氯原子的雜化類型都為sp3，C項(xiàng)正確；ClOeq\o\al(－,2)中Cl原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2＋eq\f(7＋1－2×2,2)＝4，含有2個(gè)孤電子對(duì)，所以空間結(jié)構(gòu)為V形，D項(xiàng)正確。14．吡咯和卟吩都是平面分子。已知處于同一平面的多原子分子中如有相互平