高考化学大题逐空突破系列(全国通用)立体构型及杂化类型的判断 (附答案解析)

常考题空2立体构型及杂化类型的判断
【高考必备知识】
1．分子构型与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
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 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，即：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
(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
由 价层电子对数
电子的排列方式 价层电子对互斥理论VSEPR 模型 略去孤电子对
分子或离子的空间结构价层电
子对数
电子对的排列方式VSEPR 模型及名称孤电子对数略去孤电子对的空间结构分子(或离子)的空间结构名称2直线形0
直线形1
直线形3平面三角形0平面三角形
1V 形2直线形
4四面体形0正四面体形
1三角锥形
2V 形
3
直线形2．判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：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
杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间结构实例4
sp 3杂化4109°28′正四面体形CH 43
sp 2杂化3120°平面三角形BF 3
2sp 杂化2180°直线形BeCl 2
(2)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
j
k l
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①号氮原子sp 34
31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②号氮原子sp 23
21③号碳原子sp 2330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
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp 3杂化；连接双键的碳原子均采取sp 2杂化；连接三键的碳原子均采取sp 杂化
3．分子或离子的空间结构及杂化类型判断
【真题演练】
1．(2022·全国甲卷)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______；
2．(2022·全国乙卷)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个_______杂化轨道与Cl的3p x轨道形成C－Cl_______键，并且Cl的3p z轨道与C的2p z轨道形成3中心4电子的大 键(43 )
3．(2022·湖南卷)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N3－转化为NH－2，反应过程如图所示：
产物中N原子的杂化轨道类型为_______
4．(2022·广东卷)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4_______H2SeO3(填“>”或“<”)。

研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。

SeO2－4的立体构型为_______
5．(2022·山东卷)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。

已知吡啶中含有与苯类似的66π大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______
A．2s轨道B．2p轨道C．sp杂化轨道D．sp2杂化轨道6．(2022·河北卷)SnCl－3的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_________
7．(2021·全国甲卷)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为__________。

SiCl4可发生水解反应，机理如下，含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________
8．(2021·全国乙卷)PH3中P的杂化类型是________
9．(2021·湖南卷)气态SiX4分子的空间构型是________
10．(2021·湖南卷)SiCl4与N－甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
N－甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为________，H、C、N的电负性由大到小的顺序为________，1个M2＋中含有________个σ键；
11．(2021·河北卷)已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为________，其中P采取________杂化方式12．(2021·山东卷)OF2分子的空间构型为________
13．(2021·山东卷)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。

XeF2中心原子的价层电子对数为______，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)
A．sp B．sp2C．sp3D．sp3d
【题组训练】
1．磷酸根离子的空间构型为________其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________
2．NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是________
3．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______、______
4．元素As与N同族。

预测As的氢化物分子的立体结构为________
5．SO2－4的空间构型为________(用文字描述)；Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为________(填元素符号)
6．抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)
7．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______ 8．尿素(H2NCONH2)分子中，原子杂化轨道类型有________
9．NH3的VSEPR模型的名称是__________
10．Pb为第ⅣA族元素，常见的化合价为＋2和＋4，其单质和化合物都有着广泛的用途。

已知Pb2＋可以和EDTA[乙二胺四乙酸(HOOCCH2)2NCH2—CH2N(CH2COOH)2]形成无色的1∶1的稳定配合物。

在EDTA中，碳原子的杂化方式有______、______。

组成EDTA的四种元素中第一电离能最大的是______
11．Pb(NO3)2中阴离子的立体构型是__________，写出一个与该阴离子立体构型相同的分子的化学式______ 12．硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)俗称硼砂，硼砂晶体中阴离子[B4O5(OH)4]2－的结构如图所示，其中硼原子的杂化方式为____________
(右下角“6”表示6个原子，右13．苯分子中6个C原子，每个C原子有一个2p轨道参与形成大π键，可记为6
6
上角“6”表示6个共用电子)
(1)已知某化合物的结构简式为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，由此推知，该分子中存在大π键，可表示为________，Se的杂化方式为____________
(2)平面分子中的大π键应表示为___________，氮原子的杂化方式为_______
13．AsO3－4的空间构型为____________，As4O6的结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是_______
14．CaCO3高温分解可制得CaO。

CaCO3中阴离子的空间构型为____________
15．已知：三聚氰胺的结构为
(1)三聚氰胺分子中的氮原子、碳原子的杂化方式依次为________、________
(2)NH3的空间构型为____________
(3)三聚氰胺分子中含________个σ键
16．砷为第ⅤA族元素，砷可以与某些有机基团形成有机化合物，如(ClCH===CH)2AsCl，其中砷原子与2个碳原子、1个氯原子形成的VSEPR模型为__________。

NaAsO2可用作杀虫剂，AsO－2的空间构型为________
17．红氨酸()可用于鉴别Cu2＋。

红氨酸分子中碳原子的价层电子对数目为________；氮原子的杂化方式为________；氮原子与氢原子形成共价键的电子云的对称形式为________
18．我国科学家在2010年首次制得石墨炔，它的一种结构(部分)如图所示。

石墨炔中碳原子的杂化类型为____
19．科学家合成了一种阳离子N n＋5，其结构是对称的，5个N排成V形，每个氮原子的最外层都达到8电子稳定结构且N n＋5中含有2个氮氮三键。

此后又合成了一种含有N n＋5、化学式为N8的离子晶体，N8中阴离子的空间构型为________
20．甘氨酸(H2N—CH2—COOH)的羧基碳原子的杂化轨道类型为________；
21．丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是____________，
22．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”)
23．HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型为________
HOCH2CN的结构简式
24．X射线衍射测定发现，I3AsF6中存在I＋3。

I＋3的几何构型为________，中心原子的杂化形式为________ 25．研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。

CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为____和_____ 26．Pb为第ⅣA族元素，常见的化合价为＋2和＋4，其单质和化合物都有着广泛的用途。

已知Pb2＋可以和EDTA[乙二胺四乙酸(HOOCCH2)2NCH2—CH2N(CH2COOH)2]形成无色的1∶1的稳定络合物。

请回答下列问题：
(1)在EDTA中，碳原子的杂化方式有______、______，组成EDTA的四种元素中第一电离能最大的是______
(2)Pb(NO3)2中阴离子的立体构型是____________，写出一个与该阴离子立体构型相同的分子的化学式_______ 27．AsCl3分子的立体构型为__________
28．某个Ni(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示
(1)该分子中N原子的杂化方式为________、________
(2)请在图中用“→”标出Ni2＋的配位键______________
29．甲基硅油结构如图所示，其中Si原子的杂化方式为________。

30．Li2CO3、Li2TiO3是锂离子电池中的常用材料，其中CO2－3的空间构型为____________，其含有的共价键类型有__________
31．H2SeO3的中心原子杂化类型是________；SeO2－3的立体构型是________
32．阳离子(H3O＋)的立体构型为________，氧原子的杂化轨道类型为________
33．(SN)x 具有类似黄铜的金属光泽和导电性，其结构片段如图：
以S 2Cl 2为原料可制取(SN)x ：S 2Cl 4N 4加热 g A S 2N 20℃,(SN)x (1)(SN)x 中N 原子的杂化方式是______，(SN)x 的晶体类型是__________
(2)S 2Cl 2的结构式为__________________34．钛形成的Tebbe 试剂常用作有机反应的烯化试剂，其结构如图所示。

其中氯原子和铝原子的杂化方式分别为____________
35．钛形成的Ti(BH 4)2是一种储氢材料。

BH －4的立体构型为__________。

36．KBBF 晶体生产原料纯化过程中的重要物质乙酸氧铍[Be 4O(CH 3COO)6]的分子为四面体对称结构，氧原子位于四面体中心，四个铍原子位于四面体的顶点，六个醋酸根离子则连接在四面体的六条棱上，如图所示
(1)分子中碳原子杂化类型为_______________
(2)六个甲基中的碳原子形成的空间构型为______________
37．N 2H 4是________(填“极性”或“非极性”)分子，N 2H 4中中心原子N 杂化类型为________
38．O 3可用于消毒。

O 3的中心原子的杂化方式为____；其分子的VSEPR 模型为________
39．羟基磷灰石[Ca 5(PO 4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(—OH)中氧原子的杂化方式为________，PO 3－4
的空间构型为________，该化合物所含元素电负性最大的是________
40．钛某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如图所示。

钛的配位数为______，碳原子的杂化类型为_____
41．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________、________
42．Ni 2＋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________43．丙酸钠(CH 3CH 2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH 3CH 2COOH)和氨基乙酸(H 2NCH 2COOH)，H 2NCH 2COOH 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
【常考题空2立体构型及杂化类型的判断】答案
【真题演练】
1．sp 2
sp 32．sp 2
σ3．①sp 3杂化4．＞正四面体形
5．D 6．平面三角形
sp 2杂化7．sp 3②
8．sp 3
9．正四面体
10．sp 2、sp 3
N>C>H 5411．
sp 312．角(V)形
13．5D
【题组训练】
1．正四面体
4sp 32．sp 3
3．sp 3sp 3
4．三角锥形
5．正四面体O
6．sp 3、sp 2易溶于水
7．正四面体sp 3
8．sp 2、sp 3
9．四面体形
10．sp 2sp 3
N 11．平面三角形SO 3(或SeO 3等其他合理答案)12．sp 2、sp 3
13．(1)65 sp 2(2)65 sp 2、sp 3
13．正四面体形
sp 314．平面三角形
15．(1)sp 3、sp 2
sp 2
(2)三角锥形
(3)1516．四面体形V 形
17．3sp 3轴对称
18．sp 、sp 2
19．直线形
20．sp 2
21．sp 2和sp 3
22．4正四面体形非极性
23．sp 3和sp
24．V 形sp 3
25．sp sp 3
26．(1)sp2sp3N
(2)平面三角形SO3(或SeO3等其他合理答案) 27．三角锥形
28．(1)sp2sp3
(2)
29．sp3杂化
30．平面三角形σ键、π键
31．sp3三角锥形
32．三角锥形sp3
33．(1)sp2分子晶体
(2)Cl—S—S—Cl
34．sp3、sp3
35．正四面体形
36．①sp2、sp3②正八面体
37．极性sp3
38．sp2平面三角形
39．sp3正四面体形O(或氧元素)
40．6sp3、sp2
41．sp3杂化sp3杂化
42．sp2、sp3
43．sp3sp3、sp2。