《2023学年高二化学精讲精练（人教2019选择性必修2）》课时精练10 杂化轨道理论（解析版）

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课时精练 10 杂化轨道理论

1．以下有关杂化轨道的说法中错误的是(　　)

A．第Ⅰ A族元素成键时不可能有杂化轨道

B．杂化轨道既可能形成 σ键，也可能形成 π键

C．孤电子对有可能参加杂化

D．s轨道和 p轨道杂化不可能有 sp4出现

【答案】B

【解析】第Ⅰ A族元素的价电子排布式为 ns1，由于只有 1个ns电子，因此不可能形成杂化轨道，A

项正确；杂化轨道只用于形成 σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，B项错误；H2O分子中的氧原子采

取sp3杂化，其 sp3杂化轨道有 2个是由孤电子对占据的，所以孤电子对有可能参加杂化，C项正确；由于

np能级只有 3个原子轨道，所以 s轨道和 p轨道杂化只有 sp3、sp2、sp 3 种，不可能出现 sp4杂化，D项正

确。

2．在 SO2分子中，分子的立体构型为 V形，S原子采用 sp2杂化，那么 SO2的键角(　　)

A．等于 120°　　 B．大于 120° C．小于 120° D．等于 180°

【答案】C

【解析】由于 SO2分子的 VSEPR 模型为平面三角形，从理论上讲其键角应为 120°，但是由于 SO2分子

中的 S原子有一对孤电子对，对其他两个成键电子对的排斥作用更强，因此分子中的键角要小于 120°。

3．鲍林是获得诺贝尔奖不同奖项的人之一，杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体结构而提出的。下

列对 sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是(　　)

A．sp 杂化轨道的夹角最大 B．sp2杂化轨道的夹角最大

C．sp3杂化轨道的夹角最大 D．sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角相等

【答案】A

【解析】sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角分别为 109°28′、120°、180°，故 A项正确。

4．下列图形属于 sp 杂化轨道的是 (　　)

【答案】D

【解析】sp 杂化轨道夹角为 180°，C项属于未杂化的 p轨道。

5．原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子轨道的杂化。在 SO 中S原子的杂化方

式为(　　)

A．sp　　　　B．sp2 C．sp3 D．无法判断

【答案】C

【解析】在 SO 中S原子的孤电子对数为 0，与其相连的原子数为 4，所以根据杂化轨道理论可推知中

心原子 S的杂化方式为 sp3杂化，立体构型为正四面体形，类似于 CH4。

6．下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是(　　)

A．有一个 σ键、一个 π键B．是直线形分子

C．中心原子 Sn 是sp2杂化 D．键角等于 120°

【答案】C

【解析】氯原子只能形成单键，而单键只能是 σ键，A项错误；由于中心原子 Sn 形成了两个 σ键，还

有一对孤电子对，故它是 sp2杂化，SnCl2为V形结构，受孤电子对的影响，键角小于 120°，B、D项错误，

C项正确。

7．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　)

A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2

【答案】B

【解析】中心原子的杂化情况为：A选项中 CO2为sp 杂化，SO2为sp2杂化，不合题意；B选项中 CH4

为sp3杂化，NH3也为 sp3杂化，符合题意；C选项中 BeCl2为sp 杂化，BF3为sp2杂化，不合题意；D选项

中C2H4为sp2杂化，C2H2为sp 杂化，不合题意。

8．下列分子中中心原子的杂化方式和分子的立体构型均正确的是(　　)

A．C2H2：sp2、直线形 B．SO：sp3、三角锥形

C．H3O＋：sp3、V形D．BF3：sp2、平面三角形

【答案】D

【解析】乙炔的结构式为 H—C≡C—H，每个碳原子价层电子对数是 2且不含孤电子对，所以 C原子

采用 sp 杂化，其立体构型为直线形；SO 中硫原子价层电子对数是 4，孤电子对数为 0，采取 sp3杂化，其

立体构型为正四面体形；H3O＋中氧原子价层电子对数＝3＋×(6－1－1×3)＝4，所以中心原子的杂化方式为

sp3杂化，该离子中含有一对孤电子对，所以其立体构型为三角锥形；BF3分子中硼原子价层电子对数＝3＋

×(5＋1－2×3)＝3，杂化轨道数为 3，孤电子对数为 0，所以其立体构型为平面三角形。

9．对于短周期元素形成的各分子，下表所述的对应关系错误的是(　　)

选项 A B C D

分子式 CH4NH3CO2SCl2

VSEPR 模型正四面体形四面体形直线形四面体形

分子的立体构型正四面体形平面三角形直线形 V形

【答案】B

【解析】C原子形成了 4个σ键，孤电子对数为 0，VSEPR 模型及分子的立体构型均是正四面体形，

A项正确；N原子有 1对孤电子对且形成了 3个σ键，VSEPR 模型为四面体形，分子的立体构型为三角锥

形，B项错误；C原子的价层电子对数为 2＋×(4－2×2)＝2，VSEPR 模型为直线形，分子的立体构型也为

直线形，C项正确；S原子有 2对孤电子对且形成了 2个σ键，VSEPR 模型为四面体形，分子的立体构型

为V形，D项正确。

10．根据杂化轨逆理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子的立体构型不正确的是( )

选项分子中心原子杂化方式 VSEPR 模型分子的立体构型

A CO2sp 直线形直线形

B HCHO sp2平面三角形平面三角形

C PCl3sp3四面体形三角锥形

D SO3sp2平面三角形 V形

【答案】D

【解析】A项，CO2中心原子杂化方式 sp，价层电子对互斥模型为直线型，分子的立体构型直线型，

A正确；B项，HCHO 分子中心原子杂化方式 sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分

子的立体构型为平面三角形，B正确；C项，PCl3分子中心原子杂化方式 sp3，价层电子对互斥模型为四面

体形；由于 P原子上含有一个孤电子对，因此分子的立体构型为三角锥形，C正确；D项，SO3的中心原子

杂化方式 sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形；S 原子上没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，

而不是 V形，D错误；故选 D。

11．下列有关苯分子中的化学键描述正确的是(　　)

A．每个碳原子的 sp2杂化轨道中的其中一个形成大 π键

B．每个碳原子的未参加杂化的 2p 轨道形成大 π键

C．碳原子的三个 sp2杂化轨道与其他原子形成三个 π键

D．碳原子的未参加杂化的 2p 轨道与其他原子形成 σ键

【答案】B

【解析】苯分子中每个碳原子的三个 sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成 σ键。同时每个

碳原子还有一个未参加杂化的 2p 轨道，它们均有一个未成对电子，这些 2p 轨道相互平行，以“肩并肩”

方式相互重叠，形成一个多电子的大 π键。

12．甲烷分子(CH4)失去一个 H＋，形成甲基阴离子(CH)，在这个过程中，下列描述不合理的是(　　)

A．碳原子的杂化类型发生了改变 B．微粒的形状发生了改变

C．微粒的稳定性发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变

【答案】A

【解析】CH4为正四面体结构，而 CH 为三角锥形结构，形状、键角、稳定性均发生改变，但杂化类

型不变，仍是 sp3杂化。

13．下列描述中，正确的是( )

A．CS2是空间结构为 V形的极性分子

B．ClO3-和ClO4-的VSEPR 模型相同，但离子空间结构不同

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