《2025年成才之路高中新课程学习指导高中化学选择性必修2人教版》

3. 下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是 ( )
A. 苯分子中所有碳原子均采取 $sp^{2}$ 杂化成键
B. 杂化轨道只用于形成 $\sigma$ 键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C. $SO_{2}$ 和 $C_{2}H_{4}$ 分子中的中心原子 $S$ 和 $C$ 是通过 $sp^{2}$ 杂化轨道成键
D. 中心原子通过 $sp^{3}$ 杂化轨道成键时，该分子一定为四面体结构

答案： D@@苯分子中的每个碳原子与相邻两个碳原子及与之相连的一个氢原子形成3个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，形成一个大π键，而杂化轨道用于形成σ键或者容纳孤电子对，因此苯分子中所有碳原子均采取sp²杂化成键，故A项正确；杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，如NH₃中N是sp³杂化，所以形成4个杂化轨道，其中3个用于形成N—H σ键，还有1个用于容纳未参与成键的孤电子对，故B项正确；根据杂化轨道理论，SO₂中S的杂化轨道数为2 + 1/2×(6 - 2×2) = 3，C₂H₄中碳原子形成2个碳氢键，1个碳碳双键，C原子杂化轨道数为2 + 1 = 3，因此SO₂和C₂H₄分子中的中心原子S和C是通过sp²杂化轨道成键，故C项正确；中心原子通过sp³杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构，可能为三角锥形或V形，如NH₃、H₂O等，故D项错误。故选D。

1. 当杂化轨道全部用于形成 $\sigma$ 键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同。

答案： 直线形@@平面三角形@@正四面体形

2. 当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。

答案： V形@@三角锥形@@V形