突破12 常考题空2 立体结构和杂化类型判断-备战2021年高考化学《物质结构与性质》逐空突破系列

常考题空二 立体结构和杂化类型判断 【方法和规律】 1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数===σ键电子对数＋孤电子对数 (2) 2 中心原子的 数中心原子的价层 和配位原子的化合价的总价电子数 电子对   2 中心原子的数中心原子的价层 和配位原子的化合价的总最外层电子数电子对  【微点拨】①配位原子是指中心原子以外的其它原子 (即与中心原子结合的原子) ②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数 (阴加阳减) ③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为 6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法 价层电子 对数目 电子对排布方式 电子对的空间构 型(VSEPR 模型) 孤电子 对数 分子的立体 结构 常见实例 2 直线形 0 直线形 CO2 1 直线形 3 平面正三角形 0 正三角形 BF3 1 V 形 SO2 2 直线形 4 空间正四面体 0 正四面体 CH4 1 三角锥 NH3 2 V 形 H2O 3 直线形 ClO— (4)常见的分子或离子空间构型的判断 分子或 离子 中心 原子 价层电 子对数 δ键电 子对数 孤电子 对数 电子对构型 分子构型 中心原子杂 化类型 CO2 BeCl2 BF3 SO3 SO2 CH4 NH3 PCl3 H2O NO3— SO32— NH4+ PO43— H3O+ 2、中心原子的杂化类型判断 规律：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化方式 4 sp3 杂化 3 sp2 杂化 2 sp 杂化 技巧 1：ABn 型的分子或离子，用 2 中心原子的数中心原子的价层 和配位原子的化合价的总价电子数电子对  ， 来迅速判断 (见上表) 技巧 2：若有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化类型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 孤电子对数确定方法 环外氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有 5 个电子，形成了 3 对共用电子对，则有一对孤对电子环上氮原子 sp2 3 2 1 环上碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层 4 个电子，形成了 4 对 共用电子对，所以碳上无孤对电子 技巧 3：根据杂化轨道的空间分布构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生 sp3 杂化 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生 sp2 杂化 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生 sp 杂化 技巧 4：根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为 109°28′，则分子的中心原子发生 sp3 杂化 ②若杂化轨道之间的夹角为 120°，则分子的中心原子发生 sp2 杂化 ③若杂化轨道之间的夹角为 180°，则分子的中心原子发生 sp 杂化 技巧 5：根据等电子原理进行判断 CO2 是直线形分子，CNS－、N － 3 与 CO2 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用 sp 杂化 技巧 6：根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 没有π键为 sp3 杂化，含一个π键为 sp2 杂化，含两个π键为 sp 杂化 【真题感悟】 1、[2019·全国卷Ⅰ·节选] 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_______ 2、[2019·全国卷Ⅱ·节选] 元素 As 与 N 同族。预测 As 的氢化物分子的立体结构为________ 3、[2019·全国卷Ⅲ·节选] NH4H2PO4 中，电负性最高的元素是________；P 的________杂化轨道与 O 的 2p 轨道 形成________键 4、[2019·江苏卷·节选] SO42—的空间构型为____________，抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道 杂化类型为____________ 5、[2018·全国卷Ⅰ·节选] 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________ 6、[2018·全国卷Ⅱ·节选] 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__________________，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(b)所示的三聚分子，该分子中 S 原子的杂化轨道 类型为________ 7、[2018·全国卷Ⅲ·节选] 《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________ 8、[2018·江苏卷·节选] SO 2－ 4 中心原子轨道的杂化类型为________；NO － 3 的空间构型为________(用文字描述) 9、[2017·全国卷Ⅰ·节选] X 射线衍射测定等发现，I3AsF6 中存在 I ＋ 3 离子。I ＋ 3 离子的几何构型为________，中心 原子的杂化形式为________ 10、[2017·全国卷Ⅱ·节选] 经 X 射线衍射测得化合物 R[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]的晶体结构，其局部结构如图所示。 从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为________，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 11、[2017·全国卷Ⅲ·节选] CO2 和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为________和________ 12、[2017·江苏卷·节选] 丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是_______________ 13、[2017·海南卷·节选] SiCl4 分子的中心原子的价层电子对数为____，分子的立体构型为________，属于________ 分子(填“极性”或“非极性”)，碳原子的杂化轨道类型为__________________ 14、[2016·全国卷Ⅰ·节选] Ge 单晶具有金刚石结构，其中 Ge 原子的杂化方式为________ 15、[2016·全国卷Ⅱ·节选] [Ni(NH3)6]SO4 中阴离子的立体构型是________ 16、[2016·全国卷Ⅲ·节选] AsCl3 分子的立体构型为________，其中 As 的杂化轨道类型为________ 17、[2016·江苏卷·节选] HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是____________ 18、[2016·四川卷·节选] SO3 分子的空间构型是__________ 19、[2015·全国卷Ⅰ·节选] CS2 分子中 C 原子的杂化轨道类型是________，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________ 20、[2015·全国卷Ⅱ·节选] PCl3 的立体构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 21、[2015·海南卷·节选] SO2 分子中 S 原子价层电子对数是 对，分子的立体构型为 ；SO3 气态为 单分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 ；SO3 的三聚体环状结构如图 2 所示，该结构中 S 原子的 杂化轨道类型为 22、[2015·江苏卷·节选] CH3COOH 中 C 原子轨道杂化类型为______________ 23、[2015·山东卷·节选] 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_________ 【题组集训】 1、传统中药的砷剂俗称“砒霜”，其分子结构如图所示，该化合物中 As、O 原子的杂化方式分别为________、 ________ 2、Ni2＋可与丁二酮肟( )作用生成腥红色配合物沉淀 A。丁二酮肟分子中碳原子的杂化 轨道类型有________ 3、丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)， H2NCH2COOH 中 N 原子的杂化轨道类型为______杂化，C 原子的杂化轨道类型为________杂化 4、Na3AsO4 可作杀虫剂。AsO 3－ 4 的立体构型为________，与其互为等电子体的分子的化学式为_______ 5、PO 3－ 4 的立体构型是________，其中 P 原子的杂化方式为________ 6、[Ni(NH3)6]SO4 中阴离子的空间构型是________ 7、HCHO 分子的立体构型为________形 8、ClO － 2 中心氯原子的杂化类型为______________，ClO － 3 的立体构型为____________ 9、KCN 与盐酸作用可生成 HCN，HCN 的中心原子的杂化轨道类型为____________。 10、搭载“神舟十一号”的长征－2F 火箭使用的推进剂燃料由 N、H 两种元素组成，且原子个数 N∶H＝1∶2，其 水溶液显碱性。该物质中 N 原子的杂化方式为__________________， 11、[Cu(NH3)4]SO4 中阴离子的立体构型是__________；中心原子的轨道杂化类型为______________ 12、航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷，结构如图 1 所示，其中 C 原子的杂化方式为_________杂化 13、纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的立体构型为________，碳原子的杂化 类型为________ 14、NO － 3 和 NH3 中氮原子的杂化方式为______________________ 15、与 N3－具有相同电子数的三原子分子的空间构型是________ 16、基态氮原子的核外共有________种不同运动状态的电子，N2O 的空间构型为________，NH4NO3 中 N 的杂化 方式为____________ 17、咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构简式如下左图。常温下，咖啡因在水中的溶解度为 2g，加适量水杨 酸钠[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大，其原因可能是 ， 分子中氮原子的杂化类型有 【常考题空二 立体结构和杂化类型判断】答案 【真题感悟】 1、sp3 sp3 2、三角锥形 3、O sp3 σ 4、正四面体 sp3、sp2 5、正四面体 sp3 6、H2S 平面三角 2 sp3 7、平面三角形 sp2 8、sp3 平面(正)三角形 9、V 形 sp3 10、ABD C 11、sp sp3 12、sp2 和 sp3 13、4 正四面体 非极性 sp2 14、sp3 15、正四面体形 16、三角锥形 sp3 17、sp3 和 sp 18、平面三角形 19、sp CO2、SCN－等 20、三角锥形；sp3 21、2，V 形；sp2 杂化； sp3 杂化； 22、sp3、sp2 23、角形或 V 形；sp3。 【题组集训】 1、sp3 杂化 sp3 杂化 2、sp2、sp3 3、SP3 SP3 、SP2 4、正四面体形 CF4(或 SiF4、CCl4、SiCl4，合理即可) 5、正四面体 sp3 6、正四面体 7、平面三角 8、sp3 三角锥形 9、sp 10、sp3 11、正四面体 sp3 12、sp3 13、平面三角形 sp2 杂化 14、sp2、sp3 15、V 形 16、7 直线形 sp3、sp2 17、咖啡因与水杨酸钠形成了氢键 sp2 和 sp3 (2)①H2SeO3 的中心原子杂化类型是________；SeO 2－ 3 的立体构型是________。 (2)①sp3 三角锥形 (4)阳离子(H3O＋)的立体构型为________，氧原子的杂化轨道类型为________。 (4)三角锥形 sp3 (1)尿素[CO(NH2)2]分子中碳、氮的杂化方式分别为__________、__________。 (1)sp2 sp3 (2)CO 2－ 3 的立体构型是__________。 (2)平面三角形 (5) 图 ③ 为 碳 的 另 一 种 同 素 异 形 体 —— 金 刚 石 的 晶 胞 结 构 ， D 与 周 围 4 个 原 子 形 成 的 空 间 结 构 是 __________________。 (5)正四面体