《2025年教材帮高中化学选择性必修第二册鲁科版》

例 20（高考组合）(1)（2024 年 1 月浙江卷改编）$ NO_{3}^{-}$ 和 $ SO_{3}^{2-}$ 的空间结构分别为、。
(2)（河北卷）已知 $ KH_{2} PO_{2}$ 是次磷酸的正盐，$ H_{3} PO_{2}$ 的结构式为，其中 $ P$ 采取杂化方式。
(3)(湖南卷)$0^{\ \circ} C$ 时，气态 $ SiF_{4}$ 分子的空间结构是 ______ ；$ N$ - 甲基咪唑分子()中碳原子的杂化轨道类型为 ______ 。
(4)(2025 山东卷)尿素分子($ H_{2} NCONH_{2}$)中，$ C$ 原子采取的轨道杂化方式为。
(5)（2024 年 1 月浙江卷）$ H_{2} N—NH_{2}+ H^{+}\longrightarrow H_{2} N—NH_{3}^{+}$，其中 $— NH_{2}$ 的 $ N$ 原子杂化方式为；比较键角 $∠ HNH$：$ H_{2} N—NH_{2}$ 中的 $— NH_{2}$$ H_{2} N—NH_{3}^{+}$ 中 $— NH_{3}^{+}$（填“$＞$”“$＜$”或“$=$”），请说明理由。

答案：

(1)平面三角形 三角锥形

(2)$ HO—P—H$ $ sp^{3}$
(3)正四面体形 $ sp^{2}$、$ sp^{3}$
(4)$ sp^{2}$
(5)$ sp^{3}$ $＜$ $— NH_{2}$ 中 $ N$ 有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小
解析 ▶︎
(1)$ NO_{3}^{-}$ 的中心原子 $ N$ 的孤电子对数 $=\frac{5 + 1 - 3×2}{2}=0$，为 $ sp^{2}$ 杂化，则 $ NO_{3}^{-}$ 的空间结构为平面三角形。$ SO_{3}^{2-}$ 的中心原子 $ S$ 的孤电子对数 $=\frac{6 + 2 - 3×2}{2}=1$，为 $ sp^{3}$ 杂化，则 $ SO_{3}^{2-}$ 的空间结构为三角锥形。
(2)$ KH_{2} PO_{2}$ 是次磷酸的正盐，则 $ H_{3} PO_{2}$ 为一元酸，$ H_{3} PO_{2}$ 中含有 $1$ 个羟基，其结构式为 $ HO—\begin{matrix} O\\ ||\\ P\\ |\\ H\end{matrix}$，$ P$ 形成 $4$ 个 $\sigma$ 键，无孤电子对，故杂化类型为 $ sp^{3}$。
(3)$ SiF_{4}$ 分子的中心原子 $ Si$ 的价电子对数为 $4+\frac{4 - 4×1}{2}=4$，无孤电子对，根据价电子对互斥理论，可判断该分子的空间结构为正四面体形。根据杂化轨道理论可分析出 $ N$ - 甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 $ sp^{2}$ 和 $ sp^{3}$。
(4)尿素分子中，$ C$ 原子形成 $1$ 个双键、$2$ 个单键，无孤电子对，故 $ C$ 原子采取的轨道杂化方式为 $ sp^{2}$。
(5)$— NH_{2}$ 中 $ N$ 原子的价电子对数为 $3+\frac{5 - 1×3}{2}=4$，故杂化方式为 $ sp^{3}$；$— NH_{2}$ 的价电子对数为 $4$，有 $1$ 对孤电子对，$— NH_{3}^{+}$ 的价电子对数为 $4+\frac{5 - 1 - 1×4}{2}=4$，无孤电子对，由孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，键角 $∠ HNH$：$— NH_{2}$ 中 $ N$ 有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小

答案 ▶︎
(1)平面三角形 三角锥形

(2)$ HO—P—H$ $ sp^{3}$ 
(3)正四面体形 $ sp^{2}$、$ sp^{3}$
(4)$ sp^{2}$ 
(5)$ sp^{3}$ $＜$ $— NH_{2}$ 中 $ N$ 有孤电子对，对成键电子对的斥力大，键角小

例 21（2025 黑吉辽蒙卷）Cl2​O 可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2​O+H2​O⟶2HClO。下列说法正确的是
A.反应中各分子的 σ 键均为 p−p σ 键
B.反应中各分子的 VSEPR 模型均为四面体形
C.Cl—O 键长小于 H—O 键长
D.HClO 分子中 Cl 的价电子层有 2 个孤电子对

答案： B
解析 ▶︎ 水分子中的 $ H—O\ \sigma$ 键和 $ HClO$ 中的 $ H—O\ \sigma$ 键均为 $ s-p\ \sigma$ 键，A 项错误；$ Cl_{2} O$ 中 $ O$ 的价电子对数为 $2+\frac{6 - 2×1}{2}=4$，$ H_{2} O$ 中 $ O$ 的价电子对数为 $2+\frac{6 - 2×1}{2}=4$，$ HClO$ 中 $ O$ 的价电子对数为 $2+\frac{6 - 2×1}{2}=4$，故反应中各分子的 VSEPR 模型均为四面体形，B 项正确；原子半径：$ H＜ Cl$，故 $ Cl—O$ 键长大于 $ H—O$ 键长，C 项错误；$ HClO$ 的电子式为 $ H\begin{matrix} :O:\\ ..\ ..\end{matrix} Cl:$，故 $ Cl$ 的价电子层有 $3$ 个孤电子对，D 项错误。
答案 ▶︎ B