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第二課時　雜化軌道理論與配合物理論簡介 基礎鞏固 1以下關于雜化軌道的說法中,錯誤的是(　　) A.ⅠA族元素成鍵時不可能有雜化軌道 B.雜化軌道既可能形成σ鍵也可能形成π鍵 C.孤電子對占據的原子軌道有可能是雜化軌道 D.s軌道和p軌道雜化不可能有sp4雜化軌道出現(xiàn) 答案：B 解析：ⅠA族元素如果是堿金屬,易失電子,如果是H,一個電子在1s能級上不可能雜化;雜化軌道只能形成σ鍵,不可能形成π鍵;p 能級只有3個軌道,不可能有sp4雜化。 2下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.CO2與SO2 B.CH4與NH3 C.BeCl2與BF3 D.C2H4與C2H2 答案：B 解析：A項,CO2中碳原子為sp雜化,SO2中硫原子為sp2雜化,故A項不正確;B項,CH4中碳原子為sp3雜化,NH3中氮原子也為sp3雜化,故B項正確;C項,BeCl2中鈹原子為sp雜化,BF3中硼原子為sp2雜化,故C項不正確;D項,C2H4中碳原子為sp2雜化,C2H2中碳原子為sp雜化,故D項不正確。 3根據價層電子對互斥理論及原子的軌道雜化理論判斷,NF3分子的立體構型和中心原子的雜化方式為(　　) A.直線形　sp雜化 B.三角形　sp2雜化 C.三角錐形　sp2雜化 D.三角錐形　sp3雜化 答案：D 解析：NF3分子的立體構型和中心原子的雜化方式與NH3相同。 4向盛有硫酸銅溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象的說法正確的是(　　) A.反應后溶液中不存在任何沉淀,所以反應前后Cu2+的濃度不變 B.沉淀溶解后,將生成深藍色的配離子[Cu(NH3)4]2+ C.向反應后的溶液加入乙醇,溶液中沒有任何變化,因為[Cu(NH3)4]2+不會與乙醇發(fā)生反應 D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+給出孤電子對,NH3提供空軌道 答案：B 解析：由于CuSO4首先與NH3H2O反應生成難溶的Cu(OH)2,后又溶解,說明Cu(OH)2發(fā)生反應生成了[Cu(NH3)4]2+,因此A錯、B對;乙醇不與有關物質作用,但加入乙醇后會析出深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4H2O,故C錯;[Cu(NH3)4]2+形成過程中,NH3分子提供孤電子對,是配體,Cu2+提供空軌道,D錯。 5下列分子的空間構型可用sp2雜化軌道來解釋的是(　　) ①BF3　②CH2CH2?、邸、蹸H≡CH ⑤NH3?、轈H4 A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥ 答案：A 解析：①②③中的中心原子是sp2雜化,④中的中心原子是sp雜化,⑤⑥中的中心原子是sp3雜化。 6原子軌道的雜化不但出現(xiàn)在分子中,原子團中的中心原子也同樣存在原子軌道的雜化。在 A.sp B.sp2 C.sp3 D.無法判斷 答案：C 解析：0,與其相連的原子數為4,所以根據軌道雜化理論可推知中心原子的軌道雜化方式為sp3雜化,立體構型為正四面體形。 7下列關于雜化軌道的說法正確的是(　　) A.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子,其立體構型都是正四面體 B.CH4中的sp3雜化軌道是由4個氫原子的1s軌道和碳原子的2p軌道混合起來形成的 C.sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相同的新軌道 D.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵 答案：C 解析：中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子中,若其中心原子的電子沒有全部成鍵,存在孤電子對,其立體構型不是正四面體,故A項錯;CH4中的sp3雜化軌道是指中心原子C的1個2s軌道與3個2p軌道混合成的4個雜化軌道,故B項錯;AB3型的共價化合物,若其中心原子A的p軌道上只有1個電子(如BF3中的硼原子)時,則可采用sp2雜化軌道成鍵,故D項錯。 8在乙烯分子中有5個σ鍵、1個π鍵,它們分別是(　　) A.sp2雜化軌道形成σ鍵,未雜化的2p軌道形成π鍵 B.sp2雜化軌道形成π鍵,未雜化的2p軌道形成σ鍵 C.C—H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵,C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵 D.C—C之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵,C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵 答案：A 解析：乙烯分子中的兩個碳原子都是采取sp2雜化,C—H鍵是碳原子的雜化軌道與氫原子的s軌道形成的σ鍵,CC鍵一個是sp2雜化軌道形成的σ鍵,另一個是未雜化的2p軌道形成的π鍵。 9下列物質:①H3O+;②[B(OH)4]-;③CH3COO-;④NH3;⑤CH4中含有配位鍵的是(　　) A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④ 答案：A 解析：水分子中的氧原子上有孤電子對,H+有空軌道,可以通過配位鍵形成H3O+,由形成過程可以判斷該離子中有配位鍵;B(OH)3中,B形成3個鍵,故還有空軌道,[B(OH)4]-中有一個鍵是由OH-與B(OH)3中的B原子通過配位鍵結合的。 10下列推斷不正確的是(　　) A.BF3為平面三角形分子 B. C.CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的s-p σ鍵 D.CH4分子中的碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊,形成4個C—H σ鍵 答案：C 解析：BF3為平面三角形;;CH4中碳原子的1個2s軌道與3個2p軌道形成4個sp3雜化軌道,然后與氫原子的1s軌道重疊,形成4個σ鍵。 11向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,下列關于實驗現(xiàn)象的敘述不正確的是(　　) A.先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失 B.生成的沉淀為AgCl,它不溶于水,但溶于氨水,重新電離成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)2]Cl D.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,產生的現(xiàn)象也是先出現(xiàn)白色沉淀后消失 答案：B 解析：Ag+與NH3能發(fā)生如下反應:Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,而AgCl存在如下沉淀溶解平衡:AgClAg++Cl-,向其中加入氨水后會使平衡向右移動,最終因生成[Ag(NH3)2]Cl而溶解。 12關于[Cr(H2O)4Br2]Br2H2O的說法正確的是(　　) A.配體為水分子,配原子為O,外界為Br- B.中心離子的配位數為6 C.中心離子Cr3+采取sp3雜化 D.中心離子的化合價為+2價 答案：B 解析：[Cr(H2O)4Br2]Br2H2O中內界為[Cr(H2O)4Br2]+,Cr3+為中心離子,配體為H2O、Br-,配位數為6,外界為Br-、H2O,Cr3+提供的空軌道數為6,中心離子不是采取sp3雜化。 13(2016全國甲,節(jié)選)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。 (1)[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是　　　　　　　。 (2)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為　　　　,提供孤電子對的成鍵原子是　。 答案：(1)正四面體　(2)配位鍵　N 解析：(1)S為sp3雜化, (2)[Ni(NH3)6]2+為一種配離子,Ni2+與NH3之間以配位鍵成鍵,NH3中的N原子提供孤電子對。 14碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}: (1)碳在形成化合物時,其鍵型以共價鍵為主,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)CS2分子中,共價鍵的類型有　　　　　　　　　,C原子的雜化軌道類型是　　　　,寫出兩個與CS2具有相同空間構型和鍵合形式的分子或離子　　　　　　　　　　　。 答案：(1)C有4個價電子且原子半徑較小,難以通過得失電子達到穩(wěn)定的電子層結構 (2)σ鍵和π鍵　sp　CO2、SCN-(或COS等) 解析：(1)碳原子核外有4個電子且原子半徑較小,不容易得失電子,易形成共價鍵。 (2)SCS中,存在σ鍵和π鍵;分子是直線形,碳原子采取sp雜化。 15Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物。已知兩種配合物的化學式分別為[Co(NH3)5Br]SO4 和[Co(SO4)(NH3)5]Br,若在第一種配合物的溶液中加入BaCl2 溶液時,現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　;若在第二種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時,現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　,若加入AgNO3溶液時,現(xiàn)象是　 　。 答案：產生白色沉淀　無明顯現(xiàn)象　產生淡黃色沉淀 解析：由配合物的化學式知,[Co(NH3)5Br]SO4溶液中絕大部分Br-不是游離的,,[Co(SO4)(NH3)5]Br溶液中絕大部,而Br-是游離的。 16指出下列原子的雜化軌道類型及分子的結構式、立體構型。 (1)CS2分子中的C　　雜化,分子的結構式　　　　　　　,立體構型　; (2)CH2O中的C　　雜化,分子的結構式　　　　　　　　,立體構型　; (3)CCl4分子中的C　　　　雜化,分子的結構式　　　　　　　,立體構型　; (4)H2S分子中的S　　　　雜化,分子的結構式　　　　　　　,立體構型　。 答案：(1)sp　SCS　直線形　(2)sp2　　平面三角形　(3)sp3　　正四面體形　(4)sp3　　V形 解析：雜化軌道所用原子軌道的能量相近,且雜化軌道只能用于形成σ鍵,剩余的p軌道還可以形成π鍵。雜化軌道類型決定了分子(或離子)的立體構型,如sp2雜化軌道的夾角為120,立體構型為平面三角形。因此,也可根據分子的立體構型確定分子(或離子)中雜化軌道的類型,如CO2為直線形分子,分子中雜化軌道類型為sp雜化。 能力提升 1已知Zn2+的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道,那么[ZnCl4]2-的立體構型為(　　) A.直線形 B.平面正方形 C.正四面體形 D.正八面體形 答案：C 解析：根據雜化軌道理論,Zn2+的1個4s軌道和3個4p軌道形成sp3雜化軌道后,其雜化軌道構型一定為正四面體形,又由于Zn2+結合了4個Cl-,孤電子對數為0,所以[ZnCl4]2-的立體構型為正四面體形。 2某物質的實驗式為PtCl42NH3,其水溶液不導電,加入AgNO3溶液也不產生沉淀,以強堿處理并沒有NH3放出,則關于此化合物的說法中正確的是(　　) A.配合物中中心離子的電荷數和配位數均為6 B.該配合物可能是平面正方形結構 C.Cl-和NH3分子均與Pt4+配位 D.配合物中Cl-與Pt4+配位,而NH3分子不配位 答案：C 解析：在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液無沉淀生成,經強堿處理無NH3放出,說明Cl-、NH3均處于內界,故該配合物中中心離子的配位數為6,電荷數為4,Cl-和NH3分子均與Pt4+配位,A、D項錯誤,C項正確;因為配體在中心原子周圍配位時采取對稱分布以達到能量上的穩(wěn)定狀態(tài),Pt4+配位數為6,則其立體構型為八面體形,B項錯誤。 3下列說法不正確的是(　　) A.某分子立體構型為三角錐形,則一定是極性分子 B.某微粒立體構型為V形,則中心原子一定有孤電子對 C.sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組新軌道 D.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其立體構型都是正四面體 答案：D 4(1)CaF2難溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。已知:A (2)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構型為　　　　,其中氧原子的雜化方式為　　　　。 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-與Al3+形成配離子A,導致氟化鈣溶解。 ★5Cu2+能與NH3、H2O、Cl-等形成配位數為4的配合物。 (1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化學鍵類型有　　　(填序號)。 A.配位鍵 B.極性共價鍵 C.非極性共價鍵 D.離子鍵 (2)[Cu(NH3)4]2+具有對稱的立體構型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代,能得到兩種不同結構的產物,則[Cu(NH3)4]2+的立體構型為　　　　　　　　　。 (3)某種含Cu2+的化合物催化丙烯醇制備丙醛的反應為HOCH2CHCH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中發(fā)生某種方式雜化的碳原子數是丙醛分子中發(fā)生同樣方式雜化的碳原子數的2倍,則這類碳原子的雜化方式為　　　　　。 答案：(1)AB　(2)平面正方形　(3)sp2雜化 解析：[Cu(NH3)4]2+中銅離子與氨分子之間的化學鍵是配位鍵,氨分子內部的化學鍵是極性共價鍵。[Cu(NH3)4]2+是平面正方形。HOCH2CHCH2中的碳原子,有一個采取sp3雜化,兩個采取sp2雜化;CH3CH2CHO中的碳原子有兩個采取sp3雜化,一個采取sp2雜化。