2.2.2 雜化軌道理論-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)課后培優(yōu)分級(jí)練（人教版2019選擇性必修2）（解析版）

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第2課時(shí)雜化軌道理論培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀是三角錐形的是A．SO B．CH4 C．CO2 D．PCl3【答案】D【詳解】A．硫酸根離子是正四面體，A錯(cuò)誤；B．甲烷分子是正四面體，B錯(cuò)誤；C．二氧化碳是直線型，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雜化軌道理論，P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，有一孤對(duì)電子，采用sp3雜化，故為三角錐形，D正確；故選D。2．乙烯是石油化學(xué)工業(yè)的重要原料，其產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平。下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法不正確的是A．含σ鍵、π鍵 B．化學(xué)鍵均為非極性共價(jià)鍵C．碳原子均采取sp2雜化 D．所有原子均位于同一平面【答案】B【詳解】A．乙烯分子的結(jié)構(gòu)式為，單鍵全是含σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，所以乙烯中含σ鍵、π鍵，故A正確；

B．乙烯分子中的C-H鍵為極性共價(jià)鍵，故B錯(cuò)誤；C．碳原子形成3個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，均采取sp2雜化，故C正確；D．碳原子形成3個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，所有原子均位于同一平面，故D正確；選B。3．下列敘述中正確的是A．CS2為V形的極性分子，形成分子晶體B．SiF4和SO的中心原子均為sp3雜化，SiF4呈正四面體，SO呈三角錐形C．氯化硼(BCl3)的熔點(diǎn)為-107℃，氯化硼液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電而固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電D．ClO的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形【答案】B【詳解】A．CS2中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=，C原子采用sp雜化，CS2為直線形分子，不是V形分子，A錯(cuò)誤；B．SiF4中Si的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=，采用sp3雜化，SiF4分子呈正四面體；SO中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=，采用sp3雜化，含有1對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，SO呈三角錐形，B正確；C．根據(jù)熔點(diǎn)可知氯化硼是共價(jià)晶體，固態(tài)或液態(tài)BCl3中只含有分子，不存在離子，不具有導(dǎo)電能力，C錯(cuò)誤；D．ClO中Cl的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=，采用sp3雜化，含有1對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，ClO呈三角錐形，D錯(cuò)誤；答案選B。4．下列分子的中心原子是雜化的是A． B． C． D．【答案】A【詳解】A．BF3的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=3，VSEPR模型為平面三角形，中心原子的雜化方式是sp2，故A正確；B．CO2的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=2，VSEPR模型為直線形，中心原子的雜化方式是sp，故B錯(cuò)誤；C．CH4的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+=4，VSEPR模型為正四面體，中心原子的雜化方式是sp3，故C錯(cuò)誤；D．H2O的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=4，VSEPR模型為四面體，中心原子的雜化方式是sp3，故D錯(cuò)誤；故選：A。5．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．C2H2與C2H4 C．BeCl2與H2O D．CH4與NH3【答案】D【詳解】A．CO2中C形成2個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為sp雜化，SO2中S形成2個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)==1，為sp2雜化，不相同，故A錯(cuò)誤；B．C2H4中C形成3個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為sp2雜化，C2H2中形成2個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為sp雜化，不相同，故B錯(cuò)誤；C．BeCl2中Be形成2個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為sp雜化，H2O中O形成2個(gè)δ鍵，2對(duì)孤電子對(duì)，為sp3雜化，不相同，故C錯(cuò)誤；D．CH4中C形成4個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，為sp3雜化，NH3中N形成3個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)==1，為sp3雜化，相同，故D正確；故選D。6．下列分子的中心原子采用雜化，但分子的空間結(jié)構(gòu)不同的一組是①；②；③；④；⑤；⑥A．①②③ B．①⑤⑥ C．②③④ D．③⑤⑥【答案】D【詳解】①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，BF3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+×(3-3×1)=3，為sp2雜化，沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為平面正三角形；②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，BeCl2的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+×(2-2×1)=2，為sp雜化，沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為直線形；③根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+×(6-2×1)=4，為sp3雜化，有2對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為V形；④根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，CS2的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+×(4-2×2)=2，為sp雜化，沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為直線形；⑤根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，NH3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+×(5-3×1)=4，為sp3雜化，有1對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為三角錐形；⑥根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，CCl4的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+×(4-4×1)=4，為sp3雜化，沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型正四面體形；綜上所述，③⑤⑥符合題意，故選D。7．下列關(guān)于原子軌道和電子云的表述正確的是A．s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道形狀相同B．用原子軌道描述氫分子中化學(xué)鍵的形成：C．分子中心原子雜化軌道的電子云輪廊圖：D．乙烯中鍵電子云模型：【答案】D【詳解】A．s能級(jí)的原子軌道形狀為球形，p能級(jí)的原子軌道形狀為啞鈴形，二者不同，A錯(cuò)誤；B．左邊是氫原子原子軌道，右邊不是氫原子原子軌道，因此該原子軌道描述不是描述氫分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，CH4的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+×(4-4×1)=4，CH4中心原子采用sp3雜化，電子云輪廓為，C錯(cuò)誤；D．乙烯中π鍵以“肩并肩’方式相互重疊，導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大即電子云重疊后得到的電子云圖像呈鏡像對(duì)稱，電子云模型為，D正確；故選D。8．下列分子中中心原子的雜化方式和分子的空間構(gòu)型均正確的是A．C2H2：sp2、直線形 B．：sp3、三角錐形C．BF3：sp3、三角錐形 D．H2O：sp3、V形【答案】D【詳解】A．乙炔分子的三鍵碳原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間構(gòu)型為直線形，故A錯(cuò)誤；B．硫酸根離子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，則硫原子的雜化方式為sp3雜化，離子的空間構(gòu)型為正四面體形，故B錯(cuò)誤；C．三氟化硼分子中硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，則硫原子的雜化方式為sp2雜化，分子的空間構(gòu)型為平面三角形，故C錯(cuò)誤；D．水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為2，氧原子的雜化方式為sp3雜化，分子的空間構(gòu)型為V形，故D正確；故選D。9．下列有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的描述正確的是A．NH3中心原子為sp2雜化，分子呈三角錐形B．HCHO分子為平面三角形，分子中含3個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵C．H2O的VSEPR模型為V形，能與H+形成配位鍵D．CH4為正四面體形分子，能與水分子形成分子間氫鍵【答案】B【詳解】A．NH3的中心N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，發(fā)生sp3雜化，N原子的最外層有1個(gè)孤電子對(duì)，分子呈三角錐形，A不正確；B．HCHO分子中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，C原子發(fā)生sp2雜化，分子呈平面三角形，HCHO的結(jié)構(gòu)式為，分子中含3個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，B正確；C．H2O分子中的O原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，中心O原子發(fā)生sp3雜化，VSEPR模型為四面體形，能與H+形成配位鍵，C不正確；D．CH4為正四面體形分子，中心C原子的原子半徑雖然比較小，但非金屬性不太強(qiáng)，則不能與水分子形成分子間氫鍵，D不正確；故選B。10．下列說(shuō)法正確的是A．SO2的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同B．H2S、NF3、CH4這一組粒子的中心原子雜化類型相同，分子或離子的鍵角不相等C．的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)，SF6分子是正八面體形D．SO中心S原子的孤電子對(duì)數(shù)為0，故其結(jié)構(gòu)為平面三角形【答案】B【詳解】A．SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=3，含一對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型為平面三角形，空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯(cuò)誤；B．H2S中S原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=2+=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為V型，NF3中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=3+=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為四面體型，CH4中C原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=4+0=4，所以采取sp3雜化，分子構(gòu)型為正四面體型，中心原子都是sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)不同，分子的鍵角不相同，故B正確；C．銨根離子與甲烷分子結(jié)構(gòu)相似，都是正四面體結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；D．中S原子孤電子對(duì)數(shù)==1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+3=4，空間構(gòu)型為三角錐形；故D錯(cuò)誤；故選：B。11．科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，該物質(zhì)的晶體中含有SO和N4H兩種離子，當(dāng)N4H遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N4分子。下列說(shuō)法正確的是A．14N、N4與N2互為同位素B．N4為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′C．NH與SO中心原子的雜化方式均為“sp3”雜化D．(NH4)2SO4中只含有共價(jià)鍵，不含離子鍵，屬于共價(jià)化合物【答案】C【詳解】A．質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素互為同位素，14N是原子，而N4與N2為N元素組成的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì)，因此三者不能互為同位素，A錯(cuò)誤；B．N4的空間構(gòu)型與白磷相似，為正四面體構(gòu)型，鍵角為60°，B錯(cuò)誤；C．NH的中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4+=4，采取sp3雜化，SO的中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4+=4，采取sp3雜化，C正確；D．(NH4)2SO4為離子化合物，既含離子鍵、又含共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤；答案選C。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練12．甲烷中的碳原子是sp3雜化，下列用*表示碳原子的雜化和甲烷中的碳原子雜化狀態(tài)一致的是A．CH≡C*CH3 B．C*H2=CHCH3 C．CH2=C*HCH3 D．CH2=CHC*H3【答案】D【詳解】A．CH≡C*CH3中，帶“?”碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，發(fā)生sp雜化，A不符合題意；B．C*H2=CHCH3中，帶“?”碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，發(fā)生sp2雜化，B不符合題意；C．CH2=C*HCH3中，帶“?”碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，發(fā)生sp2雜化，C不符合題意；D．CH2=CHC*H3中，帶“?”碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，發(fā)生sp3雜化，D符合題意；故選D。13．次氯酸具有很強(qiáng)的氧化性，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．該分子的電子式是H：O：Cl B．氧原子與H、Cl都形成π鍵C．氧原子發(fā)生sp雜化 D．該分子為V形分子【答案】D【詳解】A．次氯酸為共價(jià)化合物，分子中存在1個(gè)氧氫鍵和氧氯鍵，次氯酸的電子式為，A錯(cuò)誤；B．氧原子與H、Cl都形成σ鍵，B錯(cuò)誤；C．O形成2個(gè)單鍵，且含2對(duì)孤對(duì)電子，O原子為sp3雜化，C錯(cuò)誤；D．O原子為sp3雜化，2對(duì)孤對(duì)電子對(duì)2個(gè)共價(jià)單鍵有排斥作用，該分子為V形分子，D正確；答案選D。14．下列有關(guān)苯分子中的描述不正確的是A．碳原子均以sp2雜化軌道形成正六邊形的碳環(huán)，鍵角為120°B．每個(gè)碳原子還有一個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道，相互間以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個(gè)大π鍵C．6條碳碳鍵完全等同，共有6個(gè)原子處于同一平面D．每個(gè)碳原子的一個(gè)sp2雜化軌道分別與6個(gè)H原子的1s軌道重疊形成6條σ鍵【答案】C【詳解】A．在苯分子中，碳原子都以sp2雜化，通過(guò)sp2雜化軌道形成正六邊形的碳環(huán)，鍵角為120°，故A正確；B．每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的2p軌道，它們均有一個(gè)未成對(duì)電子，這些2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的大π鍵，故B正確；C．苯分子呈平面正六邊形，分子中共有十二個(gè)原子共面，故C錯(cuò)誤；D．每個(gè)碳原子含有3個(gè)sp2雜化軌道，兩條分別與相連碳原子形成sp2-sp2σ鍵，另外一條分別與6個(gè)H的1s軌道重疊形成sp2-sσ鍵，故D正確；故選：C。15．下列分子中，雜化類型相同，空間結(jié)構(gòu)也相同的是A．、 B．、 C．、 D．、【答案】D【詳解】A．H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)2+=4，含有2對(duì)孤電子，VSEPR模型為四面體，O原子的雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為V形；SO2分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)2+=3，含有1對(duì)孤電子，VSEPR模型為平面三角形，S原子的雜化方式為sp2，空間構(gòu)型為V形，H2O、SO2的空間構(gòu)型都是V形，但中心原子的雜化方式不同，故A錯(cuò)誤；B．NH3分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)3+=4，含有1對(duì)孤電子，VSEPR模型為四面體，N原子的雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，H2O、NH3分子中心原子的雜化方式相同，但空間構(gòu)型不同，故B錯(cuò)誤；C．HCHO分子中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)3+=3，無(wú)孤電子對(duì)，VSEPR模型和空間構(gòu)型均為平面三角形，C原子的雜化方式為sp2，NH3、HCHO分子中心原子的雜化方式不同，空間構(gòu)型也不同，故C錯(cuò)誤；D．BeCl2分子中Be原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)2+=2，無(wú)孤電子對(duì)，VSEPR模型和空間構(gòu)型均為直線形，Be原子的雜化方式為sp；CO2分子中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)2+=2，無(wú)孤電子對(duì)，VSEPR模型和空間構(gòu)型均為直線形，C原子的雜化方式為sp，BeCl2、CO2分子中心原子的雜化方式都是sp，空間構(gòu)型都是直線形，故D正確；故選：D。16．價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論都可以判斷、解釋分子或離子的空間構(gòu)型，下列說(shuō)法正確的是A．和的鍵角相同 B．、的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)相同C．、中S原子的雜化方式相同 D．、都是直線形的分子【答案】B【詳解】A．的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，呈直線形，的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，呈平面三角形，所以二者的鍵角不同，A不正確；B．、的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)都為=4，B正確；C．、中S原子分別發(fā)生sp2、sp3雜化，二者的雜化方式不同，C不正確；D．為直線形分子，為二面角結(jié)構(gòu)分子，D不正確；故選B。17．氯化亞砜()是一種很重要的化學(xué)試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的空間結(jié)構(gòu)和(S)采取何種雜化方式的說(shuō)法正確的是A．三角錐形、 B．三角形、C．平面三角形、 D．三角錐形、【答案】A【分析】利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論計(jì)算中心原子S上的孤電子對(duì)數(shù)和價(jià)層電子對(duì)數(shù)，然后判斷?！驹斀狻柯然瘉嗧恐兄行脑覵上的孤電子對(duì)數(shù)為=1，σ鍵電子對(duì)數(shù)為3，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4，S原子采用sp3雜化，VSEPR模型為四面體形，略去1對(duì)孤電子對(duì)，SOCl2的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；答案選A。18．X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子的基態(tài)價(jià)電子排布式為，Y位于元素周期表第二周期第ⅢA族，Z的兩種同位素原子常用于測(cè)定文物的年代，Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，E的陽(yáng)離子通常存在于明礬和草木灰中。下列說(shuō)法正確的是A．第一電離能：B．中陰離子中心原子的雜化方式為雜化C．的空間構(gòu)型為V形D．原子半徑：【答案】B【分析】X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子的基態(tài)價(jià)電子排布式為2s2，則X為Be元素；Y位于元素周期表第二周期第IIIA族，則Y為B元素；Z的兩種同位素原子常用于測(cè)定文物的年代，則Z為C元素；Q是元素周期表中電負(fù)性最大的元素，則Q為F元素；E的陽(yáng)離子通常存在于明礬和草木灰中，則E為K元素，以此分析解答?！驹斀狻緼．Be的2s能級(jí)處干全滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大干同周期相鄰元素，則第一電離能：Be＞B，故A錯(cuò)誤；B．EYQ4的陰離子為，其中心原子B的雜化軌道數(shù)為4+，則B原子的雜化方式為sp3雜化，故B正確；C．為，的中心原子C的雜化軌道數(shù)為3+，C原子的雜化方式為sp2雜化，且沒(méi)有未成鍵電子對(duì)，則的構(gòu)型為平面三角形，故C錯(cuò)誤；D．主族元素同周期從左向右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：Be＞B＞C，故D錯(cuò)誤；故答案選B。19．用VSEPR理論判斷：物質(zhì)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)軌道雜化形式空間構(gòu)型SO3_____________________PO_____________________NCl3_____________________CO2_____________________【答案】

0

sp2

平面三角形

0

sp3

正四面體

1

sp3

三角錐形

0

sp

直線形【分析】根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，可計(jì)算孤電子對(duì)數(shù)[(a-xb)]，判斷軌道雜化類型和空間構(gòu)型?！驹斀狻縎O3的中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)=(6-3×2)=0，σ鍵電子對(duì)數(shù)是3，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，軌道雜化形式是sp2，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形；的中心原子P的孤電子對(duì)數(shù)=+(5+3-4×2)=0，σ鍵電子對(duì)數(shù)是4，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，軌道雜化形式是sp3，空間結(jié)構(gòu)是正四面體；NCl3的中心原子N的孤電子對(duì)數(shù)=(5-3×1)=1，σ鍵電子對(duì)數(shù)是3，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，軌道雜化形式是sp3，空間結(jié)構(gòu)是三角錐形；CO2的中心原子C的孤電子對(duì)數(shù)=(4-2×2)=0，σ鍵電子對(duì)數(shù)是2，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，軌道雜化形式是sp，空間結(jié)構(gòu)是直線形。20．推廣磷酸亞鐵鋰電池的新能源汽車對(duì)減少二氧化碳排放和大氣污染具有重要意義。工業(yè)上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺()為原料制磷酸亞鐵鋰材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)鐵原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有____種；基態(tài)Fe3+較基態(tài)Fe2+穩(wěn)定的原因是____。(2)在NH4H2PO4中的N、P、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是____；NH的空間構(gòu)型為_(kāi)___；已知H2PO與PO中P原子的雜化方式相同，則H2PO雜化軌道類型為_(kāi)___?！敬鸢浮?1)

26

Fe3+核外電子排布為1s22s22p63s23p63d5，3d軌道處于半填充較為穩(wěn)定狀態(tài)(2)

O>N>P

正四面體形

sp3雜化【解析】（1）把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道，因而空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)個(gè)數(shù)等于軌道數(shù)；而在同一原子軌道下最多可以有兩個(gè)自旋方向不同的電子，自旋方向不同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就不相同，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)個(gè)數(shù)等于電子數(shù)?；鶓B(tài)鐵原子為26號(hào)元素，核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有26種；基態(tài)Fe3+較基態(tài)Fe2+穩(wěn)定的原因是基態(tài)Fe3+核外電子排布為1s22s22p63s23p63d5，3d軌道處于半填充較為穩(wěn)定狀態(tài)；（2）同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強(qiáng)，元素的電負(fù)性變強(qiáng)；同主族由上而下，金屬性增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，元素電負(fù)性減弱；N、P、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O>N>P；NH中氮原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；PO中中心P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+=4，P原子采用sp3雜化，已知H2PO與PO中P原子的雜化方式相同，則H2PO雜化軌道類型為sp3雜化。21．根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本理論，原子之間通過(guò)原子軌道的重疊方式，以不同類型的化學(xué)鍵結(jié)合，形成具有不同空間結(jié)構(gòu)的分子或離子，按照已學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)填寫(xiě)下列空白。(1)在分子中，硼原子的雜化軌道類型為_(kāi)______，F(xiàn)-B-F的鍵角是_______，為_(kāi)______分子(極性分子或非極性分子)。(2)可與形成，中氧原子采用_______雜化。的立體構(gòu)型為_(kāi)______。(3)中H-O-H鍵角比中H-O-H鍵角大，原因?yàn)開(kāi)______。【答案】(1)

sp2

120°

非極性(2)

sp3

三角錐形(3)H2O分子中含有2對(duì)孤電子對(duì)，H3O+中只有1對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力【解析】(1)在分子中B周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：3+=3，根據(jù)雜化軌道理論可知，硼原子的雜化軌道類型為sp2，空間構(gòu)型為平面三角形，則F-B-F的鍵角是120°，BF3分子中的正負(fù)電荷中心重合，則為非極性分子，故答案為：sp2；120°；非極性；(2)可與形成H3O+，則H3O+中心原子O原子周圍價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：3+=4，根據(jù)雜化軌道理論可知，H3O+中氧原子采用sp3雜化，有一對(duì)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，H3O+的立體構(gòu)型為三角錐形，故答案為：sp3；三角錐形；(3)由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力，且H2O分子中含有2對(duì)孤電子對(duì)，H3O+中只有1對(duì)孤電子對(duì)，故H3O+中H-O-H鍵角比中H-O-H鍵角大，原因?yàn)椋篐2O分子中含有2對(duì)孤電子對(duì)，H3O+中只有1對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力。22．隨著石油資源的日趨緊張，天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用受到越來(lái)越多的關(guān)注。以天然氣(主要成分是)為原料經(jīng)合成氣(主要成分為制化學(xué)品，是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主要技術(shù)路線。而采用渣油、煤、焦炭為原料制合成氣，常因含羰基鐵等而導(dǎo)致以合成氣為原料合成甲醇和合成氨等生產(chǎn)過(guò)程中的催化劑產(chǎn)生中毒。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)中鐵的化合價(jià)為0，寫(xiě)出鐵原子的基態(tài)電子排布式：_______。(2)與互為等電子體的分子和離子分別為_(kāi)____和_______(各舉一種即可，填化學(xué)式)，分子的電子式為_(kāi)______，分子的結(jié)構(gòu)式可表示成_______。(3)在中，碳原子采取雜化的分子有_______。(4)分子中，中的碳原子采用雜化_______方式，中的碳原子采取雜化方式_______?！敬鸢浮?1)(2)

C≡O(shè)(3)(4)

【解析】（1）Fe的原子序數(shù)為26，則基態(tài)電子排布式為[Ar]3d64s2，故答案為：[Ar]3d64s2；（2）CO分子中C原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子的電子式為，則CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，又等電子體中原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相同，則

N2、CN-、CO的原子數(shù)都是2，價(jià)電子數(shù)都是10，則互為等電子體，故答案為：N2；CN-；；C≡O(shè)；（3）在CH4、CO、CH3OH三種物質(zhì)中甲烷、甲醇中C原子雜化軌道數(shù)目為4，碳原子采取sp3雜化，CO中碳原子采取sp雜化，故答案為：CH4、CH3OH；（4）價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，-CH3中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=4+0=4，所以碳原子采