2020届高三化学选修三物质结构和性质常考题型——立体结构和杂化类型判断

2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型
——立体结构和杂化类型判断.DOC
【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
中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和(2)中心原子的价层电子对数
2
中心原子的最外层电子数配位原子的化合价的总和中心原子的价层电子对数
2
【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
PO4
3—
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
4sp3杂化
3sp2杂化
2sp 杂化
用中心原子的价层电子对数中心原子的价电子数配位原子的化合价的总和，
2
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
sp
3431氮原子最外层有5 个电子，形成了3
环上氮原子
sp2321
对共用电子对，则有一对孤对电子
环上碳原子sp2
330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
CO 2是直线形分子，CNS －、N3－与CO 2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(H 2NCH 2CH 2NH 2)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］ NH 4H2PO4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______________
技巧1：ABn 型的分子或离子，
5、［2018·全国卷Ⅰ ·节选］ LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH 4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(ZnCO 3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面
创伤。

ZnCO 3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］ SO42中心原子轨道的杂化类型为__________ ；NO3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，I 3AsF 6中存在I3＋离子。

I3＋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［(N 5) 6(H 3O)3(NH 4)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] CO 2和 CH 3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为
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] SiCl 4分子的中心原子的价层电子对数为 分
子 (填
，分子的立体构型为
，属于
极性”或 非极性 ”)，碳原子的杂化轨道类型为
14、［2016 15、［2016 16、［2016 17、
·全国卷Ⅰ ·全国卷Ⅱ ·全国卷Ⅲ ·江苏卷·节选] HOCH 2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是 ·节选 ] Ge 单晶具有金刚石结构，其中 Ge 原子的杂化方式为 ·节选 ] [Ni(NH 3)6]SO 4 中阴离子的立体构型是 __
·节选 ] AsCl 3分子的立体构型为 __________ ，其中 As 的杂化轨道类型为 ·四川卷 ·节选 ] SO 3分子的空间构型是 _____________
·全国卷Ⅰ ·节选 ] CS 2分子中 C 原子的杂化轨道类型是
，写出两个与 CS 2 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 ] PCl 3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] SO 2 分子中 S 原子价层电子对数是 单分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 ； SO 3的三聚体环状结构如图 杂化轨道类型为
对，分子的立体构型为 ；SO 3 气态为 2 所示，该结构中 S 原子的
22、 [2015 ·江苏卷 ·节选] CH 3COOH 中C 原子轨道杂化类型为
23、[2015·山东卷·节选] F 2通入稀 NaOH 溶液中可生成 OF 2，OF 2分子构型为 ______________________ 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
，其中氧原子的杂
2、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
3、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
4、 Na 3AsO 4可作杀虫剂。

AsO 43－的立体构型为 ___________ ，与其互为等电子体的分子的化学式为 ______________
5、 PO 34－的立体构型是 ________ ，其中 P 原子的杂化方式为 ____________
6、 [Ni(NH 3)6]SO 4 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(NH 3)4]SO 4 中阴离子的立体构型是 _______________ ；中心原子的轨道杂化类型为 _____________________
别为
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、NO3－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
【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 sp3σ
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____________ ；SeO32的立体构型是___________ 。

(2)① sp3三角锥形
(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(NH 2)2］分子中碳、氮的杂化方式分别为 ______________ 、 ___________ 。

(1)sp2 sp3
(2)CO 23－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。