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专项训练 杂化轨道类型的判断（解析版）
一、单选题
1．中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．三种物质中均有碳碳原子间的
键
B．三种物质中的碳原子都是
杂化
C．三种物质的晶体类型相同
D．三种物质均能导电
【答案】A
【详解】A．原子间优先形成
键，三种物质中均存在
键，A 项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用
杂化，石墨中所有碳原子均采用
杂化，石墨炔中
苯环上的碳原子采用
杂化，碳碳三键上的碳原子采用
杂化，B 项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C 项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D 项错误；
故选A。
2．在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃
说法正确的是
A．均有手性
B．互为同分异构体
C．N 原子杂化方式相同
D．闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
1
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【详解】A．手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，闭环螺吡喃含有一个
手性碳原子
，因此具有手性，开环螺吡喃不含手性碳原子，
不具备手性，故A 错误；
B．根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构
体，故B 正确；
C．闭环螺吡喃中N 原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N 原子杂化方式为sp2，故C
错误；
D．开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水
溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D 错误；
答案为B。
3．一种合成布洛芬高分子载体药物的单体的结构简式如图所示，下列说法错误的是
A．1mol 该单体最多可与
加成
B．该单体可发生取代反应、加聚反应
C．该单体中碳原子的杂化方式有
、
两种
D．该单体分子中最少有8 个碳原子处于同一平面上
【答案】A
【详解】A．1mol 苯环可与
加成，1mol 碳碳双键可与
加成，酯基与
不能发生加成反应，故1mol 该单体最多可与
加成，A 项错误；
B．分子中含有的酯基可以发生水解反应，即取代反应，含有的碳碳双键可以发生加聚
反应，B 项正确；
C．连接四个单键的碳原子为
杂化，碳氧双键、碳碳双键、苯环上的碳原子为
杂
化，C 项正确；
D．苯环上的6 个碳原子和取代苯环上氢原子的2 个碳原子一定处于同一平面，D 项正
2
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确；
答案选A。
4．近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构(如图)与石墨类似。
下列说法不正确的是
A．黑砷是混合型晶体
B．黑砷具有导电性
C．黑砷中As 原子采取
杂化
D．黑砷层与层之间的作用力为范德华力
【答案】C
【详解】A．黑砷的晶体结构与石墨类似，为混合型晶体，A 项正确；
B．石墨具有导电性，可推知黑砷也具有导电性，B 项正确；
C．黑砷中每个砷原子形成3 个共价键，孤电子对数为1，所以As 原子采取
杂化，
C 项错误；
D．黑砷的晶体结构和石墨类似，层与层之间的作用力为范德华力，D 项正确；
故选C。
5．如下是科学家们预期的一种含硒催化剂对亲电卤化的催化机理，NBS 反应后转变为
X。下列说法错误的是
A．反应方程式为
B．B1 到B1—Br 发生了氧化
C．Br—Br 中的Se 为
杂化
D．Se 为p 区元素
【答案】B
【详解】此题答案可能不正确，如您有正确答案请联系总部编辑qq：807204649。
3
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6．下列关于
、
、
三种微粒的说法不正确的是
A．三种微粒所含有的电子数相等
B．三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C．三种微粒的空间构型相同
D．键角大小关系：NH >NH3>NH
【答案】C
【详解】A．
、
、
三种微粒，每个
、
、
所含有的电子数都
为10 个，故A 正确；
B．铵根离子中氮原子价层电子对个数=σ 键个数+孤电子对个数=4+
(5−1−4×1)=4，所
以其采用sp3杂化，氨气分子中价层电子对个数=σ 键个数+孤电子对个数=3+
(5-
3×1)=4，所以氮原子杂化方式是sp3，
中氮原子价层电子对个数=σ 键个数+孤电子
对个数=2+
(5−1×2+1) =4，所以其采用sp3杂化，故B 正确；
C．根据三种微粒的杂化方式可知，铵根离子为正四面体结构；氨气分子空间构型为三
角锥形，
空间构型为V 形，故C 错误；
D．铵根离子中，含0 对孤电子，氨气分子中含1 对孤电子，NH 含2 对孤电子，含有
孤电子对越多，分子中的键角越小，所以键角大小关系：NH >NH3>NH ，故D 正确；
故选C。
7．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X、W 元素的价电子
数等于其周期数，Z 是地壳中含量最多的元素。它们形成的一种化合物M 结构式如右
图，下列说法正确的是：
4
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A．化合物M 中，W、Z、Y 的均为
杂化
B．X 和Z 的单质都属于非极性分子
C．氢化物的沸点：Y<Z
D．
中
配位数为6
【答案】D
【分析】由化合物M 结构式可知，X 只形成1 根共价键，且其价电子数等于其周期数，
所以X 为H 元素；因为Z 是地壳中含量最多的元素，所以Z 是O 元素；由化合物M 结
构式可知，Y 形成4 根共价键，且原子序数介于H 和O 之间，所以Y 为C 元素；由化
合物M 结构式可知，W 形成3 根共价键，且其价电子数等于其周期数，所以W 为Al
元素；
【详解】A．化合物M 中，Al 的杂化为
，C、O 的杂化为
，故A 错误；
B．H 的单质为H2，属于非极性分子，O 的单质有O2、O3两种，O2属于非极性分子，
O3属于极性分子，故B 错误；
C．Y 的氢化物为CH4，Z 的氢化物为H2O，都是分子晶体，相对分子质量越大，范德
华力越大，沸点越高，且H2O 分子中存在氢键，使沸点更高，故C 错误；
D．
为
，一个
中有2 个配位O 原子，所以
中
配位数为6，故D 正确；
故选D。
8．乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列有关叙述不正确的是
5
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A．溴鎓离子中溴原子的杂化方式为sp3
B．加成反应过程中，有非极性键的断裂以及极性键的形成
C．将乙烯通入溴水中，理论上会有一定量的CH2BrCH2OH 生成
D．将乙烯分别通入等浓度的溴的CCl4溶液和溴水中，反应速率：前者＞后者
【答案】D
【详解】A．溴鎓离子中，溴原子的价层电子对数为
=4，则杂化方式为sp3，A 正
确；
B．从图中可以看出，加成反应过程中，有碳碳、溴溴非极性键的断裂，有碳溴极性键
的形成，B 正确；
C．将乙烯通入溴水中，起初生成溴鎓离子，溶液中的Br-、OH-都可能与溴鎓离子发生
反应，所以理论上会有一定量的CH2BrCH2OH 生成，C 正确；
D．水为极性分子，CCl4为非极性分子，则水的环境诱导能力比CCl4强，有利于增强
Br2分子中共价键的极性，即有利于
的生成，所以将乙烯分别通入等浓度的溴的
CCl4溶液和溴水中，反应速率：前者＜后者，D 不正确；
故选D。
9．用氨水吸收硫酸工厂尾气中的
，发生的反应为：
。下列说法正确的是
A．
分子的空间结构呈V 形
B．
的电子式为
C．
是非极性分子
D．
中的S 原子的杂化轨道类型为
杂化
【答案】A
【详解】A．
中
原子的价层电子对数
，含一对孤电子对，
模型为平面三角形，空间结构为
形，A 正确；
6
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B．
的电子式为
，B 错误；
C．
中
原子杂化轨道数
键数+孤对电子对数
，所以采取
杂
化，分子构型为
型，为极性分子，C 错误；
D．
中
原子孤电子对数
，价层电子对数
，所以采取
杂化，D 错误；
故选A。
10．石灰氮(
，其中
原子间成键方式相同)是一种氮肥，可与土壤中的
反应生成氰胺(
)，氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正
确的是
A．
的电子式为
B．
的空间构型与
的空间构型相同且两者键角相等
C．氰胺分子中氮原子的杂化方式为
和
两种
D．
分子中各元素的电负性大小关系为
【答案】A
【详解】A．
是离子化合物，由
和
构成，
中C、N 原子间共用2
对电子、原子外围达到稳定结构，其电子式为
，A 正确；
B．
中O 为
杂化，
中S 为
杂化，两分子均为角形，但键角：
，
B 错误；
C．氰胺分子
中氨基氮原子杂化方式为
，
中氮原子杂化方式为
，C 错误；
D．非金属性越强电负性越大，
分子中各元素的电负性大小关系应为
7
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，D 错误；
故选：A。
11．血红素补铁剂的结构如图所示。下列关于该补铁剂的说法错误的是
A．含有羧基和碳碳双键
B．可与H2发生加成反应
C．碳原子的杂化方式有sp2和sp3
D．该补铁剂中铁的化合价为+3 价
【答案】D
【详解】A．根据结构简式，可知含有羧基和碳碳双键，A 说法正确；
B．含有碳碳双键，能与氢气发生加成反应，B 说法正确；
C．根据结构，碳有两种形式，“C=C”、“C=N”、“C=O”中碳原子杂化类型为
sp2，“-CH3”、亚甲基、次甲基上的碳原子杂化类型为sp3，C 说法正确；
D．一般而言配位数是中心离子化合价的两倍，该补铁剂中铁的配位数是4，故铁的化
合价为+2 价，D 错误；
故选D。
12．冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18－冠－6 可用作相转移
催化剂，其与K+形成的螯合离子结构如图所示。下列说法正确的是
A．该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为5：1
B．该螯合离子可以看成是一种超分子
C．该螯合离子中K+的杂化方式为sp3d
D．该螯合离子中K+可以用Li+替换
【答案】B
【详解】A．该螯合离子中存在的极性键有C－H、C－O、O－K 键，非极性键为C－
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C 键，含有极性键个数为24 个C－H 极性键、12 个C－O 极性键、6 个O－K 极性键，
非极性键为6 个，所以极性键与非极性键的个数比为42 6=7 1
∶
∶，，A 项错误；
B．超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体。超分子定
义中的分子是广义的，包括离子，该螯合离子可以看成是一种超分子，B 项正确；
C．K+配位数为6，采取d2sp3杂化，C 项错误；
D．Li+无空的d 轨道，不能形成6 配位，D 项错误；
故选B。
13．向盛有少量
溶液的试管中滴入几滴KSCN 溶液，下列说法正确的是
A．试管中溶液的颜色由绿色变为血红色B．
的空间结构为三角锥形
C．
中C 原子采取
杂化
D．电负性：O>N>C>H
【答案】D
【详解】A．
中的铁元素为+3 价，溶液中含有Fe3+，加入KSCN 溶液时，
发生如下反应：Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3，溶液变红，A 错误；
B．
的空间构型为
，杂化类型是
，空间结构为正四面体，B 错误；
C．
中C 形成两个单键，因此C 原子采取sp 杂化，C 错误；
D．同一周期从左到右元素电负性递增，因此O>N>C，同一主族，自上而下元素电负
性递减，并且元素的非金属性越强，其电负性越大，因此C>H，所以电负性的大小
O>N>C>H，D 正确；
故选D。
14．黑矾
的结构如图。下列说法错误的是
9
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A．
可表示为
B．
和
中的S 均为
杂化
C．
中
与
的作用力类型分别是配位键、氢键、
氢键
D．
中所有水分子的
夹角完全相同
【答案】D
【详解】A．Fe2+的价层电子对排布式为3d6，可以与6 个H2O 形成配位键，因此
可表示为
，A 正确；
B．价层电子对数=σ+中心原子孤电子对，
：3+1=4，
：4+0=4，
和
中的S 均为
杂化，B 正确；
C．Fe2+的价层电子对排布式为3d6，可以与6 个H2O 形成配位键，氢原子和F、O、N
相连可以形成氢键，H2O 和H2O、
均可以形成分子间氢键，C 正确；
D．
结晶水中的
为109°28’，而与Fe2+形成配位键的
H2O，由于空间结构的影响键角会变小，D 错误；
故选D。
15．科学家早就预言
、
(M 代表碱金属)的存在，并通过计算确认
可由
和
在大于20GPa 的条件下合成，其中
比
、
稳定。
下列有关推测正确的是
A．热稳定性：
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B．
中，C 原子杂化方式为
C．
中，C 原子杂化方式为
D．合成
的温度应该选择高温
【答案】C
【详解】A．类比其他酸和对应的盐的热稳定性，可以得出结论：
，
A 错误；
B．碳酸根中C 原子采取
杂化，B 错误；
C．
中C 原子采取
杂化，C 正确；
D．
高温时会分解生成
和
，D 错误；
故选C。
16．新型分子N8呈首尾不分的链状结构，其中N 原子共有四种成键方式，除端位外，
其他N 原子采用3 种不同的杂化轨道成键，若N8分子中形式电荷为0 的N 原子数为
x，采用sp2杂化的N 原子数为y，采用sp3杂化的N 原子数为z，则x、y、z 分别为
A．4，2，2
B．3，3，2
C．3，2，3
D．4，2，3
【答案】A
【详解】根据价键规则，可写出N8分子的路易斯结构式
，N8分
子中形式电荷为0 的N 原子数为4，采用sp2杂化的N 原子数为2，采用sp3杂化的N 原
子数为2，故选A。
17．配位化合物X 由配体
和具有正四面体结构的
组成。化合物X 晶体具有
面心立方结构，其晶胞由8 个结构相似的组成单元(如图)构成。
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下列有关说法错误的是
A．每个
中采取
杂化的C 原子数目为8 个
B．每个
中C 与O 之间形成
键的数目为8 个
C．X 晶胞中与同一配体相连的两个
的取向不同
D．X 晶体中
的配位数为2
【答案】D
【详解】A．有机物中成双键的碳原子采取sp2杂化，由图可知每个L2-中有8 个双键碳，
因此每个
中采取
杂化的C 原子数目为8 个，A 正确；
B．由图可知，每个L2-中存在6 个碳氧单键和2 个碳氧双键，因此每个
中C 与O 之
间形成
键的数目为8 个，B 正确；
C．
为正四面体结构，由X 晶胞对角面示意图可知，与同一配体相连的两个
的取向不同，C 正确；
D．由图可知，1 个
上、下、左、右、前、后共有6 个
，每个
与
[Zn4O]6+形成2 个
配位键，1 个
含有4 个
配位键，则1 个
中
形成的配位键数目为
，1 个
的配位数为4，D 正确；
故选D。
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18．新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。某种新型储氢材料的晶胞如图，
八面体中心为金属离子铁，顶点均为
配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原
子。下列说法错误的是
A．材料中硼原子采用sp3杂化方式
B．化学式为
C．金属离子的价电子排布式为
D．该化合物中存在离子键、极性键和配位键
【答案】B
【详解】A．从图中可知，B 原子的价层电子对数为4+0=4，杂化方式为sp3杂化，A
正确；
B．八面体中心为亚铁离子，顶点为NH3配体，则一个八面体表示为Fe(NH3)6，根据均
摊法，黑球位于顶点和面心，则黑球个数为
=4，白球位于晶胞内，其个数
为8，白球表示为BH4，则该物质的化学式为
，B 错误；
C．Fe 的电子排布式为[Ar]3d64s2，+2 价的铁价电子排布式为3d6，C 正确；
D．该化合物中Fe(NH3)6与BH4之间形成离子键，NH3内部存在极性键，亚铁离子和
NH3形成配位键，D 正确；
故答案选B。
19．某化合物结构如图所示，其中M、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期非金属
元素，X 是有机分子的骨架元素，W 基态原子的M 层为全充满、N 层只有一个电子。
下列说法正确的是
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A．原子半径：Z>X>Y
B．第一电离能：X>Y>M>W
C．该配合物中X 均满足8 电子稳定结构D．该配合物中X 的杂化类型只有
【答案】A
【分析】X 是有机分子的骨架元素，说明X 为C 元素；W 基态原子的M 层为全充满、
N 层只有一个电子，即W 的价电子排布式为3d104s1，即W 为Cu 元素；
为原子序数依次增大的短周期非金属元素，根据结构式可知，M 为H 元素，Y 为N 元
素，Z 为P 元素。
【详解】A．电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，
则原子半径由大到小的顺序为：
，A 正确；
B．N 原子属于半充满状态，第一电离能较高，H 原子比C 原子半径小得多，核外电子
受到原子核的引力大，电离需要更多的能量，故H>C，而Cu 的电子层数最大，较容
易失去一个电子，其第一电离能最小，故第一电离能由大到小的顺序为：
，
B 错误；
C．该配合物中与W 形成配位键的X，不满足8 电子稳定结构，C 错误；
D．该配合物中X 的价层电子对有4 和3，故其杂化类型有
，D 错误；
故选A。
20．布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该
分子进行如图所示修饰。下列说法错误的是
A．布洛芬是苯甲酸的同系物
B．该修饰过程原子利用率小于100%
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C．X 分子中的碳原子有
、
两种杂化形式
D．X 分子中有10 种化学环境不同的氢原子
【答案】D
【详解】A．布洛芬中含有羧基和饱和烷烃基，是苯甲酸的同系物，A 正确；
B．该修饰过程发生取代反应，所以原子利用率小于100%，B 正确；
C．X 分子中本换上的碳原子有
杂化，饱和碳原子为
杂化，C 正确；
D．根据X 分子结构，含有12 种化学环境不同的氢原子，D 错误；
故选D。
15
