2022届高三化学每天练习20分钟——分子的立体结构与VSEPR理论、杂化类型的判断

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1．(2020·无锡模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的立体构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是( )
A．三角锥形、sp3 B．V形、sp2
C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp2
2．(2019·盐城模拟)在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是( )
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
3.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子不同之处为( )
A．中心原子的杂化轨道类型
B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
4．(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________________________________________。
②氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_________________________
______________________________________________________________________________；
氨是________(填“极性”或“非极性”)分子，中心原子的轨道杂化类型为________。
(2)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是________。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为__________。
(4)已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请分别写出COS、COeq \\al(2－,3)、PCl3的立体结构_________________、___________________、______________。
5．[2018·全国卷Ⅱ，35(2)(4)](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__________________。
(4)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________。
6．(1)[2018·全国卷Ⅲ，34(4)]《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为____________。
(2)[2017·全国卷Ⅰ，35(3)]X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在Ieq \\al(＋,3)离子。Ieq \\al(＋,3)离子的几何构型为________，中心原子的杂化形式为________。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的立体构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________________________
______________________________________________________________________________。
(4)经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。若所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是________________。
7．硒化锌是一种半导体材料，回答下列问题。
(1)锌在周期表中的位置为________________；Se基态原子价电子排布图为____________________________。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是______(填元素符号)。
(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为__________；H2SeO4的酸性比H2SeO3强，原因是________________________________________。
(3)气态SeO3分子的立体构型为________________。
8．(2019·武汉模拟)砷(As)是第ⅤA族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：
(1)基态砷原子的电子排布式为____________________，第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有________________(填元素符号)。
(2)氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键的原因是_______________________
______________________________________________________________________________。
(3)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°，AsH3分子键角较小的原因是____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是________________，砷原子杂化方式为________________________________________________________________________。
9．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缺电子的粒子结合。如NHeq \\al(＋,4)就是由NH3(氮原子提供电子对)和H＋(缺电子)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________(填序号)。
①N2Heq \\al(＋,5) ②CH4 ③OH－ ④NHeq \\al(＋,4) ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O＋ ⑧Ag(NH3)2OH
(2)硼酸(H3BO3)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：―→O、乙：H—O—O—H，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。化学家Baeyer和Villiyer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作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示，实验c中反应的化学方程式为(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：______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案精析
1．A 2.A
3．C [根据图示，阳离子是NHeq \\al(＋,4)和H3O＋，NHeq \\al(＋,4)中心原子N含有4个σ键，孤电子对数为eq \f(5－1－4×1,2)＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，立体构型为正四面体形，H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为eq \f(6－1－3×1,2)＝1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形，因此相同之处为A、B、D，不同之处为C。]
4．(1)①正四面体 ②高于 氨分子间可形成氢键 极性 sp3
(2)sp
(3)V形 sp3
(4)直线形 平面正三角形 三角锥形
解析 COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以COS为直线形结构；COeq \\al(2－,3)与SO3互为等电子体，结构相似，所以COeq \\al(2－,3)为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥形结构。
5．(2)H2S (4)平面三角 2 sp3
6．(1)平面三角形 sp2
(2)V形 sp3
(3)N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键
(4)[Fe(SCN)]2＋
7．(1)第四周期ⅡB族
(2)sp3 H2SeO4的非羟基氧比H2SeO3多(或H2SeO4中Se的化合价更高) (3)平面三角形
8．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) Ga、Ge、Se
(2)砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p­p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键
(3)砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小
(4)四面体形 sp3
9．(1)①④⑤⑥⑦⑧
(2)H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－
(3)①
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)