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第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介基础巩固1以下关于杂化轨道的说法中,错误的是()A.A族元素成键时不可能有杂化轨道B.杂化轨道既可能形成键也可能形成键C.孤电子对占据的原子轨道有可能是杂化轨道D.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化轨道出现答案：B解析：A族元素如果是碱金属,易失电子,如果是H,一个电子在1s能级上不可能杂化;杂化轨道只能形成键,不可能形成键;p 能级只有3个轨道,不可能有sp4杂化。2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H4与C2H2答案：B解析：A项,CO2中碳原子为sp杂化,SO2中硫原子为sp2杂化,故A项不正确;B项,CH4中碳原子为sp3杂化,NH3中氮原子也为sp3杂化,故B项正确;C项,BeCl2中铍原子为sp杂化,BF3中硼原子为sp2杂化,故C项不正确;D项,C2H4中碳原子为sp2杂化,C2H2中碳原子为sp杂化,故D项不正确。3根据价层电子对互斥理论及原子的轨道杂化理论判断,NF3分子的立体构型和中心原子的杂化方式为()A.直线形sp杂化B.三角形sp2杂化C.三角锥形sp2杂化D.三角锥形sp3杂化答案：D解析：NF3分子的立体构型和中心原子的杂化方式与NH3相同。4向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是()A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子Cu(NH3)42+C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液中没有任何变化,因为Cu(NH3)42+不会与乙醇发生反应D.在Cu(NH3)42+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道答案：B解析：由于CuSO4首先与NH3H2O反应生成难溶的Cu(OH)2,后又溶解,说明Cu(OH)2发生反应生成了Cu(NH3)42+,因此A错、B对;乙醇不与有关物质作用,但加入乙醇后会析出深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4H2O,故C错;Cu(NH3)42+形成过程中,NH3分子提供孤电子对,是配体,Cu2+提供空轨道,D错。5下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()BF3CH2CH2CHCHNH3CH4A.B.C.D.答案：A解析：中的中心原子是sp2杂化,中的中心原子是sp杂化,中的中心原子是sp3杂化。6原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中的中心原子也同样存在原子轨道的杂化。在A.spB.sp2C.sp3D.无法判断答案：C解析：0,与其相连的原子数为4,所以根据轨道杂化理论可推知中心原子的轨道杂化方式为sp3杂化,立体构型为正四面体形。7下列关于杂化轨道的说法正确的是()A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其立体构型都是正四面体B.CH4中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道混合起来形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键答案：C解析：中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子中,若其中心原子的电子没有全部成键,存在孤电子对,其立体构型不是正四面体,故A项错;CH4中的sp3杂化轨道是指中心原子C的1个2s轨道与3个2p轨道混合成的4个杂化轨道,故B项错;AB3型的共价化合物,若其中心原子A的p轨道上只有1个电子(如BF3中的硼原子)时,则可采用sp2杂化轨道成键,故D项错。8在乙烯分子中有5个键、1个键,它们分别是()A.sp2杂化轨道形成键,未杂化的2p轨道形成键B.sp2杂化轨道形成键,未杂化的2p轨道形成键C.CH之间是sp2杂化轨道形成的键,CC之间是未参加杂化的2p轨道形成的键D.CC之间是sp2杂化轨道形成的键,CH之间是未参加杂化的2p轨道形成的键答案：A解析：乙烯分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化,CH键是碳原子的杂化轨道与氢原子的s轨道形成的键,CC键一个是sp2杂化轨道形成的键,另一个是未杂化的2p轨道形成的键。9下列物质:H3O+;B(OH)4-;CH3COO-;NH3;CH4中含有配位键的是()A.B.C.D.答案：A解析：水分子中的氧原子上有孤电子对,H+有空轨道,可以通过配位键形成H3O+,由形成过程可以判断该离子中有配位键;B(OH)3中,B形成3个键,故还有空轨道,B(OH)4-中有一个键是由OH-与B(OH)3中的B原子通过配位键结合的。10下列推断不正确的是()A.BF3为平面三角形分子B.C.CH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p 键D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个CH 键答案：C解析：BF3为平面三角形;CH4中碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢原子的1s轨道重叠,形成4个键。11向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,下列关于实验现象的叙述不正确的是()A.先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失B.生成的沉淀为AgCl,它不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-C.生成的沉淀是AgCl,加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2ClD.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,产生的现象也是先出现白色沉淀后消失答案：B解析：Ag+与NH3能发生如下反应:Ag+2NH3Ag(NH3)2+,而AgCl存在如下沉淀溶解平衡:AgClAg+Cl-,向其中加入氨水后会使平衡向右移动,最终因生成Ag(NH3)2Cl而溶解。12关于Cr(H2O)4Br2Br2H2O的说法正确的是()A.配体为水分子,配原子为O,外界为Br-B.中心离子的配位数为6C.中心离子Cr3+采取sp3杂化D.中心离子的化合价为+2价答案：B解析：Cr(H2O)4Br2Br2H2O中内界为Cr(H2O)4Br2+,Cr3+为中心离子,配体为H2O、Br-,配位数为6,外界为Br-、H2O,Cr3+提供的空轨道数为6,中心离子不是采取sp3杂化。13(2016全国甲,节选)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。(1)Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是。(2)在Ni(NH3)62+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为,提供孤电子对的成键原子是。答案：(1)正四面体(2)配位键N解析：(1)S为sp3杂化,(2)Ni(NH3)62+为一种配离子,Ni2+与NH3之间以配位键成键,NH3中的N原子提供孤电子对。14碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:(1)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是。(2)CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。答案：(1)C有4个价电子且原子半径较小,难以通过得失电子达到稳定的电子层结构(2)键和键spCO2、SCN-(或COS等)解析：(1)碳原子核外有4个电子且原子半径较小,不容易得失电子,易形成共价键。(2)SCS中,存在键和键;分子是直线形,碳原子采取sp杂化。15Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知两种配合物的化学式分别为Co(NH3)5BrSO4 和Co(SO4)(NH3)5Br,若在第一种配合物的溶液中加入BaCl2 溶液时,现象是;若在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,现象是,若加入AgNO3溶液时,现象是。答案：产生白色沉淀无明显现象产生淡黄色沉淀解析：由配合物的化学式知,Co(NH3)5BrSO4溶液中绝大部分Br-不是游离的,Co(SO4)(NH3)5Br溶液中绝大部,而Br-是游离的。16指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、立体构型。(1)CS2分子中的C杂化,分子的结构式,立体构型;(2)CH2O中的C杂化,分子的结构式,立体构型;(3)CCl4分子中的C杂化,分子的结构式,立体构型;(4)H2S分子中的S杂化,分子的结构式,立体构型。答案：(1)spSCS直线形(2)sp2平面三角形(3)sp3正四面体形(4)sp3V形解析：杂化轨道所用原子轨道的能量相近,且杂化轨道只能用于形成键,剩余的p轨道还可以形成键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的立体构型,如sp2杂化轨道的夹角为120,立体构型为平面三角形。因此,也可根据分子的立体构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型,如CO2为直线形分子,分子中杂化轨道类型为sp杂化。能力提升1已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么ZnCl42-的立体构型为()A.直线形B.平面正方形C.正四面体形D.正八面体形答案：C解析：根据杂化轨道理论,Zn2+的1个4s轨道和3个4p轨道形成sp3杂化轨道后,其杂化轨道构型一定为正四面体形,又由于Zn2+结合了4个Cl-,孤电子对数为0,所以ZnCl42-的立体构型为正四面体形。2某物质的实验式为PtCl42NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是()A.配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl-和NH3分子均与Pt4+配位D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位答案：C解析：在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成,经强碱处理无NH3放出,说明Cl-、NH3均处于内界,故该配合物中中心离子的配位数为6,电荷数为4,Cl-和NH3分子均与Pt4+配位,A、D项错误,C项正确;因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态,Pt4+配位数为6,则其立体构型为八面体形,B项错误。3下列说法不正确的是()A.某分子立体构型为三角锥形,则一定是极性分子B.某微粒立体构型为V形,则中心原子一定有孤电子对C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道D.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体答案：D4(1)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是(用离子方程式表示)。已知:A(2)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为,其中氧原子的杂化方式为。答案：(1)3CaF2+Al3+3Ca2+A(2)V形sp3解析：(1)CaF2存在沉淀溶解平衡:CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq),溶液中的F-与Al3+形成配离子A,导致氟化钙溶解。5Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。(1)Cu(NH3)42+中存在的化学键类型有(填序号)。A.配位键B.极性共价键C.非极性共价键D.离子键(2)Cu(NH3)42+具有对称的立体构型,Cu(NH3)42+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则Cu(NH3)42+的立体构型为。(3)某种含Cu2+的化合物催化丙烯醇制备丙醛的反应为HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为。答案：(1)AB(2)平面正方形(3)sp2杂化解析：Cu(NH3)42+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键,氨分子内部的化学键是极性共价键。Cu(NH3)42+是平面正方形。HOCH2CHCH2中的碳原子,有一个采取sp3杂化,两个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的碳原子有两个采取sp3杂化,一个采取sp2杂化。
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