第二节 分子的立体构型 第二课时 一、选择题 1 1 .下列分子的中心原子是 sp2 2 杂化的是( ( ) ) A A . PBr 3 3 B B . CH 4 4 C C .H H 2 2 O D D . BF 3 3 答案:D D 点拨:杂化轨道数=中心原子的孤电子对的对数+中心原子的 σ键个数,A A 、B B 、C C 采用的都是 sp3 3 杂化. . 2 2 .下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( ( ) ) A A . CO 2 2 与 SO 2 2 B B . CH 4 4 与 NH 3 3 C C . BeCl 2 2 与 BF 3 3 D D .C C 2 2 H H 2 2 与C C 2 2 H H 4 4 答案:B B 点拨:A A 项中 CO 2 2 为 sp 杂化, SO 2 2 为 sp2 2 杂化,A A 项错;B B 项中均为 sp3 3杂化,B B 项正确;C C 项中 BeCl 2 2 为 sp 杂化, BF 3 3 为 sp2 2 杂化,C C 项错;D D 项中C C 2 2 H H 2 2 为 sp 杂化,C C 2 2 H H 4 4 为 sp2 2 杂化,D D 项错. . 3 3 .下列不属于配合物的是( ( ) ) A A .六氟合铝酸钠 B B .氢氧化二氨合银( ( 银氨溶液) ) C C .六氰合铁酸钾 D D .十二水硫酸铝钾 答案:D D 点拨:十二水硫酸铝钾是由K K+ 、 Al3 3 + 、 SO2 2 -4 4 及H H 2 2 O O 分子组成的离子化合物,所以D D 项中物质肯定不是配位化合物,选D D. .A A 项中物质俗称冰晶石,是电解法制铝的助熔剂;C C 项中物质俗称黄血盐,可 检验 Fe2 2 + . . 4 4 .由配位键形成的离子 [Pt(NH 3 3 ) ) 6 6 ] ]2 2 + 和 [PtCl 4 4 ] ]2 2 - 中,中心原子铂的化合价是( ( ) ) A A .都是+ 8 B .都是+6 6 C C .都是+ 4 D .都是+2 2 答案:D D 点拨: NH 3 3 是中性配位体, Cl- 带一个单位的负电荷,所以配离子[Pt(NH 3 3 ) ) 6 6 ] ]2 2 + 和 [PtCl 4 4 ] ]2 2 - 中,中心原子铂的化合价都是+2 2. . 5 5 .下列微粒中含配位键的是( ( ) ) ①N 2 2 H H+5 5 ②CH 4 4 ③OH- ④NH+4 4 ⑤Fe(CO) 3 3 ⑥Fe(SCN) 3 3 ⑦H 3 3 O O+ ⑧[Ag(NH 3 3 ) ) 2 2 ]OH A A . ①②④⑦⑧ B B . ③④⑤⑥⑦ C C . ①④⑤⑥⑦⑧ D D .全部答案:C C 点拨:形成配位键的条件是一个原子( ( 或离子) ) 有孤电子对,另一个原子( ( 或离子) ) 有空轨道. . 6 6 . 如图所示,在乙烯分子中有5 5 个 σ 键和一个 π 键,它们分别是( ( ) ) A A . sp2 2 杂化轨道形成 σ 键,未杂化的 2p 轨道形成 π 键 B B . sp2 2 杂化轨道形成 π 键,未杂化的 2p 轨道形成 σ 键 C C .C C —H H 之间是 sp2 2 形成 σ 键,C C —C C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形 成 π 键 D D .C C —C C 之间是 sp2 2 形成 σ 键,C C —H H 之间是未参加杂化的 2p 轨道 形成 π 键 答案:A A 点拨:在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形,所以乙烯分子中每个碳原子均采取 sp2 2 杂化,其中杂化轨道形成5 5 个 σ 键,未杂化的 2p 轨道形成 π 键. . 7 7 .用过量的硝酸银溶液处理含有 0.01 mol 氯化铬 (CrCl 3 3 ·6H 2 2 O)的水溶液,生成 0.02 mol AgCl 沉淀,此氯化铬最可能是( ( ) ) A A . [Cr(H 2 2 O) 6 6 ]Cl 3 3 B B . [Cr(H 2 2 O) 5 5 Cl]Cl 2 2 ·H 2 2 O O C C . [Cr(H 2 2 O) 4 4 Cl 2 2 ]Cl·2H 2 2 O O D D . [Cr(H 2 2 O) 3 3 Cl 3 3 ]·3H 2 2 O O 答案 :B B 点拨:能生成 AgCl 沉淀,则应有 Cl- 在外界,由题意知在该配合物中1 1 个 Cl- 在内界,2 2 个 Cl- 在外界. . 8 8 .已知 [Co(NH 3 3 ) ) 6 6 ] ]3 3 + 呈正八面体结构,各 NH 3 3 间距相等, Co3 3 + 位于正八面体的中心. . 若其中2 2 个 NH 3 3 被 Cl- 取代,所形成的 [Co (NH 3 3 ) ) 4 4 Cl 2 2 ] ]+的同分异构体有( ( ) ) A A .2 2 种 B B .3 3 种 C C .4 4 种 D D .5 5 种 答案:A A 点拨: [Co(NH 3 3 ) ) 4 4 Cl 2 2 ] ]+ 的同分异构体有2 2 种,见下图. . 9 9 . 了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的 基础. . 下列关于有机物分子的成键方式的描述不正确的是( ( ) ) A A .烷烃分子中碳原子均采用 sp3 3 杂化轨道成键 B B .炔烃分子中碳碳叁键由1 1 个 σ 键、2 2 个 π 键组成 C C .甲苯分子中所有碳原子均采用 sp2 2 杂化轨道成键 D D .苯环中存在6 6 个碳原子共有的大 π 键 答案:C C 点拨:烷烃分子中碳原子均形成4 4 个键,杂化轨道数为4 4 ,均采用sp3 3 杂化轨道成键. . 碳碳叁键由1 1 个 σ 键、2 2 个 π 键组成;苯环中碳原子采用 sp2 2 杂化轨道成键,6 6 个碳原子上未参与成键的p p 电子形成一个大π 键;甲苯分子中 — CH 3 3 中的C C 采用 sp3 3 杂化. . 10 .( ( 双选) ) 苯分子 (C 6 6 H H 6 6 ) ) 为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是( ( ) ) A A .苯分子中的中心原子C C 的杂化方式为 sp2 2 B B .苯分子内的共价键键角为 120° C C .苯分子中的共价键的键长均相等 D D .苯分子的化学键是单、双键相交替的结构答案: CD 点拨:由于苯分子的结构为平面正六边形,可以说明分子内的键角为 120° ,所以中心原子的杂化方式均为 sp2 2 杂化,所形成的碳碳共价键是完全相同的. . 其中碳碳键的键长完全相同,而与碳氢键的键长 不相等. . 11 .以下关于杂化轨道的说法中,错误的是( ( ) ) A A . ⅠA 族元素成 键时不可能有杂化轨道 B B .杂化轨道既可能形成 σ 键,也可能形成 π 键 C C .孤电子对有可能参加杂化 D D .s s 轨道和p p 轨道杂化不可能有 sp4 4 出现 答案:B B 点拨: ⅠA 族元素如是碱金属,易失电子,如是H H ,一个电子在1 1s s 能级上不可能杂化. . 杂化轨道只能形成 σ 键,不可能形成 π 键. .p p 能级只有3 3 个轨道,不可能有 sp4 4 杂化. . 12 .向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成蓝色难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液. . 下列对此现象的说法不正确的是( ( ) ) A A .开始滴加氨水时形成的难溶物为 Cu(OH) 2 2 B B .沉淀溶解后 ,将生成深蓝色的配合离子 [Cu(NH 3 3 ) ) 4 4 ] ]2 2 + ,配位数为4 4 C C .反应后的溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后 Cu2 2 + 的浓度不变 D D .在 [Cu(NH 3 3 ) ) 4 4 ] ]2 2 + 中, Cu2 2 + 提供空轨道, NH 3 3 提供孤电子对 答案:C C 点拨: 二、非选择题 13 .指出下列原子的杂化轨道类型及分子的空间构型. . (1)CO 2 2 中的 C________ 杂化,空间构型 ________ ; (2)SiF 4 4 中的 Si________ 杂化,空间构型 ________ ; (3)BCl 3 3 中的 B________ 杂化,空间构型 ________ ; (4)NF 3 3 中的 N________ 杂化,空间构型 ________ ; (5)NO-2 2 中的 N________ 杂化,空间构型 ________. . 答案: (1)sp 直线形 (2)sp3 3 正四面体 (3)sp2 2 平面三角形 (4)sp3 3 三角锥形 (5)sp2 2 V V 形 点拨: (1)CO 2 2 :C C 以两个 sp 杂化轨道分别与两个O O 形成 σ 键,C C 上另两个未杂化的 2p 轨道分别与两个O O 上的p p 轨道形成 π 键,分子构型为直线形. . (2)SiF 4 4 : : Si 以四个 sp3 3 杂化轨道分别与四个F F 形成 σ 键,分子构型为正四面体. . (3)BCl 3 3 :B B 采取 sp2 2 杂化,三个杂化轨道分别与三个 Cl 形成 σ 键,分子构型为平面三角形. . (4)NF 3 3 :N N 采取 sp3 3 杂化,其中一个杂化轨道上有一对电子,不参与成键,另外三个杂化轨道分别与三个F F 形成 σ 键,由于一对孤电子对的存在,三个F F 不可能平均占据N N 周围的空间,而是被孤电子对排斥到一侧,形成三角锥形结构. . (5)NO-2 2 :N N 采取 sp2 2 杂化,其中两个杂化轨道分别与两个O O 形成 σ键,另一个杂化轨道有一对孤电子对,未杂化的p p 轨道与两个O O 上的另一个p p 轨道形成 π 键,形成V V 形分子结构. . 14 . (2013· 三 亚模拟) ) 化合物A A 是一种不稳定的物质,它的分子 组成可用O O x x F F y y 表示. . 10 mL A 可分解生成 15 mL O 2 2 和 10 mL F 2 2 ( ( 同温同压下) ). . (1)A 分解反应的化学方程式为 __________. . (2) 已知A A 中 x x 个氧原子呈 …O —O O — O… 链状排列,则A A 分子的结构式是 __________. . (3) 该分子中O O 发生了 __________ 杂化,每个氧原子形成了 __________ 个 __________( 填空间位置关系) ) 的杂化轨道,O O 原子与其他原子间形成 __________ 键( ( 填 “σ” 或 “π”) ,其中 ∠OOO( 键角 )_ _________180°( 填 “ 是 ”“ 不是 ” 或 “ 不能确定 ”). . (4)Se 和 Br 分别与O O 、F F 同主族,则 Se 原子的电子排布式为 __________ , Br 原子的简化电子排布式为 __________. . 答案 : (1)2O 3 3 F F 2 2 == =3O 2 2 + 2F 2 2 (2)F —O O —O O —O O —F F (3)sp3 3 4 4 正四面体 σ 不是 (4)1s2 2 2s2 2 2p6 6 3s2 2 3p6 6 3d10 4s2 2 4p4 4 [Ar]3d10 4s2 2 4p5 5 点拨 : (1) 由题意知 ,A A 的分解反应可以表示为 2A == =3O 2 2 + 2F 2 2 , 根据质量守恒定律知A A 的分子式为O O 3 3 F F 2 2 . . (2)F 原 子只形成1 1 对共用电子对 ,则F F 原子在氧原子链的两端, , 结构式为F F —O O —O O —O O —F F, , 电子式为: : F F···· : :O O···· : : O O···· : : O O···· : : F F···· : :. . (3)O 原子上有4 4 对价电子 , 表明O O 原子为 sp3 3 杂化 ,4 4 个 sp3 3 杂化轨道的空间构型为 正四面体形. . 因为氧原子上有孤电子对, , 以氧原子为中心形成V V 形结构, , 键角小于 180°. . (4) 由构造原理写出 34 Se 、 35 Br 的电子排布式. . 15 . (2013· 经典习题选萃) ) 磷与氯气在一定条件下反应,可以生成 PCl 3 3 、 PCl 5 5 . . (1) 写出磷原子的电子排布式: _____________________________ _ ________________________________________________________ ___________________________________________ _______________ _. . (2)PCl 3 3 分子中磷原子采用的杂化方式是 __________ ,分子的空间构型为 __________. . (3) 磷原子在形成 PCl 5 5 分子时,除最外层s s 、p p 轨道参与杂化外,其 3d 轨道也有1 1 个参加了杂化,称为 sp3 3 d d 杂化. . 成键电子对数与孤电子对数总和为5 5 的原子常采用 sp3 3 d d 杂化. . PCl 5 5 分子中5 5 个杂化轨道分别与氯原子配对成键, PCl 5 5 的空间构型为三角双锥形( ( 如下图所示) ). . 下列关于 PCl 5 5 分子的说法正确的有( ( ) ) A A . PCl 5 5 分子中磷原子没有孤电子对 B B . PCl 5 5 分子中没有形成 π 键 C C . PCl 5 5 分子中所有的 Cl —P P — Cl 键角都相等 D D . SF 4 4 分子中S S 原子也采用 sp3 3 d d 杂化 (4)N 、P P 是同一族元素,P P 能形成 PCl 3 3 、 PCl 5 5 两种氯化物,而N N 只能形成一种氯化物 NCl 3 3 ,而不能形成 NCl 5 5 ,原因是 _______________________________________________________________________________________________________________________ _________________________. . 答案: (1)1s2 2 2s2 2 2p6 6 3s2 2 3p3 3 (2)sp3 3 三角锥形 (3)A 、B B 、D D (4)N 原子最外层无d d 轨道,不能发生 sp3 3 d d 杂化,故无 NCl 5 5 . . 点拨: PCl 3 3 的中心原子上有孤电子对, PCl 3 3 为 sp3 3 杂化,形成三角锥形结构. . 16 . (2013· 试题调研) ) 配合物 CrCl 3 3 ·6H 2 2 O O 的中心原子 Cr3 3 + 的配位数为6 6 ,H H 2 2 O O 和 Cl- 均可作配位体,H H 2 2 O O 、 Cl- 和 Cr3 3 + 有三种不同的连接方式,形成三种物质:一种呈紫罗兰色,一种呈暗绿色,一种呈亮绿色. .将它们配 成相同物质的量浓度的溶液,各取相同体积,向其中分别加入过量的 AgNO 3 3 溶液,完全反应后,所得沉淀的物质的量之比为 3∶2∶1 1. . (1) 推断出三种配合物的内界,并简单说明理由. . (2) 写出三种配合物的电离方程式. . 答案: (1) 紫罗兰色配合物的内界: [Cr(H 2 2 O) 6 6 ] ]3 3 + ,暗绿色配合物的内界: [Cr(H 2 2 O) 5 5 Cl]2 2 + ,亮绿色配合物的内界: [Cr(H 2 2 O) 4 4 Cl 2 2 ] ]+ . . 根据它们与过量 AgNO 3 3 溶液反应生成沉淀的物质的量之比为 3∶2∶1 ,可知分别有3 3 个氯离子、2 2 个氯离子、1 1 个氯离子在外界. . (2)[Cr(H 2 2 O O) ) 6 6 ]Cl 3 3 == =[Cr(H 2 2 O) 6 6 ] ]3 3 + + 3Cl- [Cr(H 2 2 O) 5 5 Cl]Cl 2 2 ·H 2 2 O O == =[Cr(H 2 2 O) 5 5 Cl]2 2 + + 2Cl- +H H 2 2 O O [Cr(H 2 2 O) 4 4 Cl 2 2 ]Cl·2H 2 2 O O == =[Cr(H 2 2 O) 4 4 Cl 2 2 ] ]+ + Cl- + 2H 2 2 O O 点拨:要了解配合物结构的推断方法和配合物的电离情况. . 配合物一般由内界和外界组成,外界易电离,而内界很难电离. . CrCl 3 3 ·6H 2 2 O O 的中心原子 Cr3 3 + 的配位数为6 6, ,H H 2 2 O O 和 Cl- 均可作配位体,则其化学式可表示为 [Cr(H 2 2 O) 6 6 - n n Cl n n ]Cl 3 3 - n n · n n H H 2 2 O O ,当其与 AgNO O 3 3 溶液反应时,只有外界的氯离子可形成 AgCl 沉淀,再根据它 们与过量 AgNO 3 3溶液反应时,生成 AgCl 沉淀的物质的量之比为 3∶2∶1 ,可知分别有3 3 个氯离子、2 2 个氯离子、1 1 个氯离子在外界,进而可分别写出各自的化学式,紫罗兰色配合物: [Cr(H 2 2 O) 6 6 ]Cl 3 3 ,暗绿色配合物: [Cr(H 2 2 O) 5 5 C Cl]Cl 2 2 ·H 2 2 O O ,亮绿色配合物: [Cr(H 2 2 O) 4 4 Cl 2 2 ]Cl·2H 2 2 O O. .