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课时分层作业(十一)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2和SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H4与C2H2(C2H2的结构简式为CH≡CH)B[CO2分子中，C原子为sp杂化，SO2分子中的S原子为sp2杂化；CH4分子中C原子为sp3杂化，NH3分子中N原子也为sp3杂化；BeCl2分子中Be原子为sp杂化，BF3分子中B原子为sp2杂化；C2H2分子中C原子为sp杂化，而C2H4分子中C原子为sp2杂化。]2．下列有关SO2与CO2的说法正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化C．S原子和C原子上都没有孤电子对D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构D[SO2中S原子采用的是sp2杂化，中心原子有2个σ键和1对孤电子对，是V形结构；CO2是sp杂化，中心原子只有2个σ键，是直线形结构。]3．下列说法中正确的是()A．PCl3分子是三角锥型，这是因为磷原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或V形D．AB3型分子的空间构型必为平面三角形C[PCl3分子的价电子对数＝5＋3×12＝4，因此PCl3分子中磷原子采取sp3杂化，选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；一般sp3杂化所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3分子是三角锥型，H2O分子是V形，选项C正确；NH3、PCl3的分子构型为三角锥型，故选项D错误。]4．在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()A．sp2sp2B．sp3sp3C．sp2sp3D．spsp3C[—CH3中C原子杂化轨道数为4，采用sp3杂化；中C原子杂化轨道数为3，采用sp2杂化。]5．氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物，下列有关氢化物的叙述不正确的是()A．D2O分子的空间构型为直线形B．NH3的结构式为C．HCl分子中含有3个孤电子对D．H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化A[D2O为重水分子，它的空间构型为V形。HCl的电子式为，在Cl原子上有3个孤电子对。H2O和H2S具有相同类型的化学键和分子空间构型，中心原子采用sp3杂化。]6．下列分子或离子中，不含有孤电子对的是()A．H2OB．H3O＋C．NH3D．NH＋4D[H3O＋和NH3中含一对孤电子对，H2O中含两对孤电子对，NH＋4中不含孤电子对。]7．下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是()A．NO－3B．NH3C．H3O＋D．CO2A[NO－3中N的孤电子对数＝(5＋1－3×2)/2＝0，所以NO－3中无孤电子对，N原子通过三对共用电子对与O成键，空间构型为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(5－3)/2＝1，H3O＋中O的孤电子对数为(6－3－1)/2＝1，在NH3和H3O＋中都有1对孤电子对，还有3对电子成键，所以NH3、H3O＋的空间构型都为三角锥型；在CO2中C的孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，没有孤电子对，只有2对σ键电子对，故CO2分子为直线形。]8．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥型B．V形；三角锥型C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形D[H2S与H2O类似，中心原子S上有2对孤电子对，为了减小孤电子对的排斥作用，只能将H和孤电子对相间排列，H2S分子构型呈V形；BF3分子的中心原子B上无孤电子对，当分子构型呈平面三角形时，成键电子对之间的斥力最小，分子最稳定。]9．若ABn的中心原子A上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体构型为V形B．若n＝3，则分子的立体构型为三角锥型C．若n＝4，则分子的立体构型为正四面体型D．以上说法都不正确C[若中心原子A上没有用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形；n＝3时，分子结构为平面三角形；n＝4时，分子结构为正四面体型。这样排列的结果是：周围成键的原子与原子之间、未成键的电子与未成键电子之间、成键原子与未成键电子之间距离最大，排斥力最小。]10．指出下列分子中带*号的原子采用的杂化方式：(1)H*2O2________(2)________(3)*CO2________(4)CH*3CH2OH________(5)CH*3CH===CH2________(6)CH3—CH2－*C≡CH________[解析](1)H2O2中每个氧原子上有2对孤电子对，每个氧原子结合2个原子，故杂化轨道数＝2＋2＝4，采用sp3杂化。(2)在中，碳原子无孤电子对，碳原子结合3个原子，故杂化轨道数＝0＋3＝3，采用sp2杂化。(3)在CO2中，碳原子无孤电子对，碳原子结合2个原子，故杂化轨道数＝0＋2＝2，采用sp杂化。(4)CH3CH2OH中—CH2OH的C形成4个σ键，采用sp3杂化。(5)CH3CH＝CH2中—CH＝的C形成3个σ键，采用sp2杂化。(6)CH3CH2C≡CH中—C≡的C形成2个σ键，采用sp杂化。[答案](1)sp3(2)sp2(3)sp(4)sp3(5)sp2(6)sp11．根据理论预测下列分子或离子的空间构型。CO2CO2－3PO3－4SO2－4杂化类型空间构型键角[解析]CO2：中心碳原子的价电子对数为4＋02＝2，采用sp杂化，直线形构型。CO2－3：中心碳原子的价电子对数为4＋0＋22＝3，采用sp2杂化，无孤电子对，平面三角形构型。PO3－4：中心P原子的价电子对数为5＋0＋32＝4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。SO2－4：中心S原子的价电子对数为6＋0＋22＝4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。[答案]CO2CO2－3PO3－4SO2－4杂化方式spsp2sp3sp3空间构型直线形平面三角形正四面体型正四面体型键角180°120°109.5°109.5°12.(1)CNS－、NO＋2具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的________分子的结构相同，微粒呈____________________________形，NO＋2的中心原子的价电子数为________。(2)CO2－3、NO－3等微粒具有相同的通式：________，它们的价电子总数都是________，因此它们与由ⅥA族两元素组成的________分子的结构相同，呈________形，CO2－3中心原子的价层电子对数为________。[解析]互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS－、NO＋2的原子个数都为3，N－、S的价电子数与O原子相同，均为6，N＋与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS－、NO＋2与CO2为等电子体。(2)中CO2－3、NO－3的原子个数都为4，C2－、N－的价电子数与S原子相同，均为6，所以CO2－3、NO－3与SO3为等电子体。[答案](1)CO2直线4(2)AX324SO3平面三角3[能力提升练]13．下列关于等电子体的说法中，正确的是()A．N2与CO不属于等电子体，故它们的熔、沸点、溶解度相差较大B．PO3－4与SO2－4不属于等电子体，故结构不相似C．NO－2与O3属于等电子体，故NO－2为O2的同素异形体D．苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大π键，且形成大π键的电子都由N原子提供D[选项A、B中的CO和N2、PO3－4与SO2－4均属于等电子体。选项C中NO－2与O3属于等电子体，但NO－2与O2不是同素异形体。]14．(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。(3)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。[解析](1)[AlH4]－的中心原子Al的价层电子对数为4＋3＋1－42＝4，故Al采用sp3杂化，[AlH4]－呈正四面体结构。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数，H2S中S的成键电子对数为2，孤电子对数为6－1×22＝2，故价层电子对数为4，同理，SO2中S的价层电子对数为2＋6－2×22＝3，SO3中S的价层电子对数为3＋6－2×32＝3，H2S中S的价层电子对数不同于SO2、SO3。(3)气态SO3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S和O之间形成3个σ键和1个4中心6电子的大π键。固态SO3为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故S原子的杂化轨道类型为sp3。[答案](1)正四面体形sp3(2)H2S(3)平面三角2sp315．(1)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________。(2)现有H、N、O、S、Cu几种元素，回答下列问题。①氢元素和N、O、S、Cu形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥型，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，写出两种)。②这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价电子对数为3的酸是________(填化学式，下同)；酸根呈三角锥结构的酸是________。[解析](1)甲醇分子内C原子为sp3杂化。(2)①NH3分子呈三角锥型，氮原子采用sp3杂化。分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4。②这些元素的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价电子对数为3的有HNO2、HNO3。中心原子价电子对数为4的有H2SO3、H2SO4。酸根价电子对数：SO2－3、SO2－4都是4，孤电子对数分别为1、0，则二者空间构型分别为三角锥型、正四面体型。[答案](1)sp3(2)①sp3H2O2、N2H4②HNO2、HNO3H2SO316．根据等电子原理完成下列各题。(1)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________。(2)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)。(3)与OH－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。[解析](1)等电子体的通式相同，价电子总数相等，故与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为CO2、N2O、NO＋2等。(2)根据替换法在O元素的前后左右替换，且为阳离子，可知H2F＋满足题意。(3)OH－的价电子总数为8，则HF与其互为等电子体。[答案](1)CO2、N2O(或NO＋2等)(2)H2F＋(3)HF