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杂化轨道理论与配合物理论1．关于原子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分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和3个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均采取sp3杂化轨道成键解析：中心原子采取sp3杂化，四个sp3杂化轨道在空间的形状是正四面体，但如果中心原子还有孤电子对，分子的空间结构不是正四面体。CH4分子中的sp3杂化轨道是C原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的。AB3型共价化合物，A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。答案：C2．已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列说法正确的是()A．O原子发生sp杂化B．O原子与H、Cl都形成π键C．该分子为V型分子D．该分子的电子式是H∶O∶Cl解析：中心原子O与H和Cl分别形成了2个σ键，另外还有两对孤电子对，所以O采取的是sp3杂化方式；由于孤电子对的影响，分子结构是V形；单键都是σ键；电子式中应该写出孤电子对。答案：C3．下列关于配位化合物的叙述不正确的是()A．配位化合物中必定存在配位键B．配位化合物中只有配位键C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键。答案：B4.如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图，有关的叙述正确的是()A．该叶绿素只含有H、Mg、CB．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C．该叶绿素是配合物，其配体是ND．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物解析：Mg的最高化合价为＋2，而化合物中Mg与4个氮原子作用，由此可以判断该化合物中Mg与N间形成配位键，该物质为配合物，B项正确，D项错误；该化合物组成中还含有氧元素和氮元素，A项错误；该化合物中配位原子为N，而不能称为配体，同样也不能称配体是氮元素，因为配体一般可以是离子或分子，C项错误。答案：B5．在BrCH===CHBr分子中，C—Br键采取的成键轨道是()A．sppB．sp2sC．sp2pD．sp3p解析：分子中的两个碳原子都是采取sp2杂化，溴原子的价电子排布为4s24p5,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。答案：C6．下列物质：①H3O＋②[B(OH)4]－③CH3COO－④NH3⑤CH4中存在配位键的是()A．①②B．①③C．④⑤D．②④解析：水分子中各原子已达到稳定结构，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位键；[B(OH)4]－是3个OH－与B原子形成3个共价键，还有1个OH－与B形成配位键。而其他的均不能形成配位键。答案：A7．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，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正确的是()A．配合物中中心原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分子不配位解析：在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，经强酸处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C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，Pt配位数为6，则其空间构型为八面体形，B错误。答案：C8．指出下列原子的杂化轨道类型及分子的立体构型。(1)CO2中的C________杂化，立体构型________。(2)SiF4中的Si________杂化，立体构型________。(3)BCl3中的B________杂化，立体构型________。(4)NO－2中的N________杂化，立体构型________。解析：(1)CO2：C以两个sp杂化轨道分别与两个O形成σ键，C上另两个未杂化的2p轨道分别与两个O上的p轨道形成π键，分子构型为直线形。(2)SiF4：Si以四个sp3杂化轨道分别与四个F形成σ键，分子构型为正四面体形。(3)BCl3：B采取sp2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)NO－2：N采取sp2杂化，其中两个杂化轨道分别与两个O形成σ键，另一个杂化轨道有一对孤电子对，未杂化的p轨道与两个O上的另一个p轨道形成π键，形成V形分子结构。答案：(1)sp直线形(2)sp3正四面体形(3)sp2平面三角形(4)sp2V形9．水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。(1)写出与H2O分子电子数相等的微粒________(写一个即可)。(2)水分子在特定条件下容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)。下列对上述过程的描述不合理的是________。A．氧原子的杂化类型发生了改变B．微粒的形状发生了改变C．微粒的化学性质发生了改变D．微粒中的键角发生了改变(3)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：水中氧原子以sp3杂化形成4个轨道，其中2个轨道是由孤电子对占据的，依据价层电子对互斥理论，孤电子对参与互相排斥，水的立体构型为V形。在一定条件下水与氢离子结合形成配位键，这样氧原子与三个氢原子间的共用电子对和剩下的一对孤电子对相互排斥形成了三角锥形分子；同时其键角也发生改变，形成的微粒兼有水和氢离子的性质。答案：(1)NH3(或NH－2、CH4、NH＋4、HF等)(2)A(3)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋10．配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一提供空轨道的粒子结合。如NH＋4就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(提供空轨道)通过配位键形成的。据此，回答下列问题：(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。A．CO2B．H3O＋C．CH4D．C2H5OH(2)硼酸B(OH)3溶液呈酸性，试写出其电离方程式：_______________________________________________________________。(3)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：(式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂)乙：HOOH化学家为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：a．将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；b．将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；c．将生成的A与H2反应(已知该反应中H2做还原剂)。①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)________________________________________________________________。②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案：______________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题中信息可知跟NH＋4相似的H3O＋中含配位键。(2)硼原子为提供空轨道的原子，B(OH)3的电离是硼原子和水中的OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。(3)由H2O2两种可能的结构可知如果是甲结构，则A为OOC2H5C2H5，与H2反应为OOC2H5C2H5＋H2―→C2H5OC2H5＋H2O；如果是乙结构，则A为与H2反应为：＋H2―→2C2H5OH；据以上反应可知，只要检验A与H2反应产物是否有水即可确定H2O2的结构。答案：(1)B(2)B(OH)3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－(3)①＋H2―→C2H5OC2H5＋H2O②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水生成