(通用版)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案 新人教版.doc
《(通用版)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案 新人教版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案 新人教版.doc(22頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第2節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【考綱要求】 了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(鍵和鍵),了解配位鍵的含義。 能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。 了解雜化軌道理論及簡(jiǎn)單的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)。 能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。 了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 了解氫鍵的含義,能列舉存在氫鍵的物質(zhì),并能解釋氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響??键c(diǎn)一共價(jià)鍵1本質(zhì)和特征共價(jià)鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對(duì),其特征是具有飽和性和方向性。2分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式鍵原子軌道“頭碰頭”重疊鍵原子軌道“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移3.鍵和鍵判斷的一般規(guī)律共價(jià)單鍵是鍵,共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)鍵,一個(gè)鍵;共價(jià)三鍵中含有一個(gè)鍵,兩個(gè)鍵。4鍵參數(shù)(1)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響(2)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關(guān)系鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定。 5等電子原理原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)相近,如CO和N2。1共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子()2鍵長(zhǎng)等于成鍵兩原子的半徑之和()3乙炔分子中既有非極性鍵又有極性鍵,既有鍵又有鍵()4鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()5分子間作用力越大,分子的穩(wěn)定性越強(qiáng)()6碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍()答案:1.2.3.4.5.6.題組一考查化學(xué)鍵的判斷1用下列物質(zhì)填空(填選項(xiàng)字母)。(1)只含極性鍵的分子是 ;(2)既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是 ;(3)只存在鍵的分子是 ;(4)同時(shí)存在鍵和鍵的分子是 。AN2BCO2 CCH2Cl2 DC2H4EC2H6 FCaCl2 GNH4Cl答案:(1)BC(2)G(3)CE(4)ABD 題組二考查等電子原理的應(yīng)用2下列粒子屬于等電子體的是()ACH4和NHBNO和O2CNO2和O3 DHCl和H2O解析:選A。原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)均相等的兩種微粒為等電子體。3已知CO2為直線形結(jié)構(gòu),SO3為平面正三角形結(jié)構(gòu),NF3為三角錐形結(jié)構(gòu),請(qǐng)推測(cè)COS、CO、PCl3的空間結(jié)構(gòu): 、 、 。解析:COS與CO2互為等電子體,其結(jié)構(gòu)與CO2相似,所以其為直線形結(jié)構(gòu);CO與SO3互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,所以CO為平面正三角形結(jié)構(gòu);PCl3與NF3互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,所以PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)。答案:直線形平面正三角形三角錐形4早期,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。(1)根據(jù)上述原理,僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中,互為等電子體的是 和 ; 和 。(2)此后,等電子原理又有所發(fā)展。例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也互稱為等電子體,它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中,與NO互為等電子體的分子有 、 。解析:(1)僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中,即由B、C、N、O、F組成的共價(jià)分子,如N2與CO均為14個(gè)電子,N2O與CO2均為22個(gè)電子,分別互為等電子體。(2)根據(jù)題意,只要原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,即互稱為等電子體,NO為三原子粒子,各原子最外層電子數(shù)之和為562118,SO2、O3也為三原子粒子,各原子最外層電子數(shù)之和為6318。答案:(1)N2CON2OCO2(2)SO2O31常見(jiàn)的等電子體歸納微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型CO2、SCN、NO、NAX216e直線形CO、NO、SO3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形SO、POAX432e正四面體形PO、SO、ClOAX326e三角錐形CO、N2AX10e直線形CH4、NHAX48e正四面體形2.根據(jù)已知分子的結(jié)構(gòu)推測(cè)另一些與它互為等電子體微粒的立體構(gòu)型,并推測(cè)其物理性質(zhì)(1)N2O與CO2是等電子體,都是直線形結(jié)構(gòu);(2)硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料,他們的等電子體磷化鋁(AlP)和砷化鎵(GaAs)也是很好的半導(dǎo)體材料; (3)SiCl4、SiO、SO的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等,它們互為等電子體,中心原子都是sp3雜化,都形成正四面體形立體構(gòu)型。 考點(diǎn)二分子的立體構(gòu)型學(xué)生用書(shū)P1771用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型(1)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。 其中:a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽(yáng)離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)),b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.用雜化軌道理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例sp2180直線形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面體形CH43.配位鍵和配合物(1)孤電子對(duì):分子或離子中沒(méi)有跟其他原子共用的電子對(duì)。(2)配位鍵配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。配位鍵的表示:常用“”來(lái)表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子。(3)配位化合物:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物,如Cu(NH3)4SO4。配體有孤電子對(duì),如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子(或離子)有空軌道,如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。1NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化()2只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化()3分子中中心原子通過(guò)sp3雜化軌道成鍵時(shí),該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)()4中心原子是sp雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形()5雜化軌道只用于形成鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)()6價(jià)層電子對(duì)互斥理論中,鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)()7N2分子中N原子沒(méi)有雜化,分子中有1個(gè)鍵、2個(gè)鍵()8配合物Cu(NH3)4(OH)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為Cu2、NH3、4()答案:1.2.3.4.5.6.7.8.題組一考查價(jià)層電子對(duì)互斥理論、雜化軌道理論的綜合應(yīng)用1下列離子的VSEPR模型與離子的立體構(gòu)型一致的是()ASOBClOCNO DClO解析:選B。當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),VSEPR模型與離子的立體構(gòu)型一致。A項(xiàng),SO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)(6232)1;B項(xiàng),ClO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)(7142)0;C項(xiàng),NO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)(5122)1;D項(xiàng),ClO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)(7132)1。所以只有B項(xiàng)符合題意。2下列分子所含原子中,既有sp3雜化,又有sp2雜化的是()解析:選A。乙醛中甲基中的碳原子采取sp3雜化,醛基中的碳原子采取sp2雜化;丙烯腈中雙鍵連接的兩個(gè)碳原子采取sp2雜化,另一個(gè)碳原子采取sp雜化;甲醛中碳原子采取sp2雜化;丙炔中甲基中的碳原子采取sp3雜化,三鍵連接的兩個(gè)碳原子采取sp雜化。3氮的最高價(jià)氧化物為無(wú)色晶體,它由兩種離子構(gòu)成,已知其陰離子的立體構(gòu)型為平面三角形,則其陽(yáng)離子的立體構(gòu)型和陽(yáng)離子中氮的雜化方式為()A直線形sp雜化 BV形sp2雜化C三角錐形sp3雜化 D平面三角形sp2雜化解析:選A。氮的最高價(jià)氧化物為N2O5,根據(jù)N元素的化合價(jià)為5和原子組成,可知陰離子為NO、陽(yáng)離子為NO,NO中N原子形成了2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)目為0,所以雜化類型為sp,陽(yáng)離子的立體構(gòu)型為直線形,故A項(xiàng)正確?!叭椒ā迸袛嘀行脑拥碾s化類型(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形,則中心原子發(fā)生sp3雜化。若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則中心原子發(fā)生sp2雜化。若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷若雜化軌道之間的夾角為10928,則中心原子發(fā)生sp3雜化;若雜化軌道之間的夾角為120,則中心原子發(fā)生sp2雜化;若雜化軌道之間的夾角為180,則中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)等電子原理結(jié)構(gòu)相似進(jìn)行推斷,如CO2是直線形分子,SCN、NO、N與CO2是等電子體,所以其立體構(gòu)型均為直線形,中心原子均采用sp雜化。 題組二考查配位鍵、配合物理論4銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途,如金屬銅用來(lái)制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)往硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水,可生成Cu(NH3)42配離子。已知NF3與NH3的立體構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2形成配離子,其原因是 。(2)膽礬CuSO45H2O可寫作Cu(H2O)4SO4H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:下列有關(guān)膽礬的說(shuō)法正確的是 。A所有氧原子都采取sp3雜化B氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵CCu2的價(jià)電子排布式為3d84s1D膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去答案:(1)N、F、H三種元素的電負(fù)性:FNH,在NF3中,共用電子對(duì)偏向F原子,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對(duì)難與Cu2形成配位鍵(2)D5(1)丁二酮肟鎳是一種鮮紅色沉淀,可用來(lái)檢驗(yàn)Ni2,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化方式是 ,分子內(nèi)微粒之間存在的作用力有 (填字母)。a離子鍵 b共價(jià)鍵c配位鍵 d氫鍵(2)醋酸二胺合銅溶液可以吸收CO,生成的CH3COOCu(NH3)3CO 中與Cu形成配離子的配體為 (填化學(xué)式)。答案:(1)sp2、sp3bcd(2)CO、NH3考點(diǎn)三分子間作用力與分子的性質(zhì)學(xué)生用書(shū)P1791分子間作用力(1)概念:物質(zhì)分子之間存在的相互作用力。(2)分類:范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱:范德華力氫鍵化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,硬度越大。一般來(lái)說(shuō),組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,范德華力逐漸增大;相對(duì)分子質(zhì)量相近的分子,分子的極性越大,范德華力越大。(5)氫鍵形成:由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間形成的作用力。表示方法:AHBaA、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子,一般為N、O、F三種元素的原子。bA、B可以相同,也可以不同。特征:具有一定的方向性和飽和性。分類:包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響:分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。2分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合正電中心和負(fù)電中心不重合存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱(2)溶解性“相似相溶”的規(guī)律:非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵,則溶質(zhì)的溶解度增大。隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增大,溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)分子的手性手性異構(gòu)體:具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子,如同左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間里不能重疊,互稱手性異構(gòu)體。手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。手性碳原子:在有機(jī)物分子中,連有四個(gè)不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如為手性碳原子。(4)無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性無(wú)機(jī)含氧酸的通式可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使ROH中O的電子向R偏移,在水分子的作用下越易電離出H,酸性越強(qiáng),如酸性:HClOHClO2HClO3氫鍵范德華力 影響其強(qiáng)度的因素隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大對(duì)于AHB,A、B的電負(fù)性越大,B原子的半徑越小,鍵能越大成鍵原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)和溶解度等物理性質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高,如F2Cl2Br2I2,CF4CCl4H2S,HFHCl,NH3PH3分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低影響分子的穩(wěn)定性共價(jià)鍵鍵能越大,分子穩(wěn)定性越強(qiáng)題組三考查無(wú)機(jī)含氧酸的酸性6判斷含氧酸酸性強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(qiáng)。如下表所示:含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸ClOH非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸(1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似,但它們的酸性差別很大,H3PO3是中強(qiáng)酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)式分別為 , 。(2)分別寫出H3PO3和H3AsO3與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: , 。(3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸,分析反應(yīng)情況: 。寫出化學(xué)方程式: 。解析:(1)已知H3PO3為中強(qiáng)酸,H3AsO3為弱酸,依據(jù)題給信息可知H3PO3中含1個(gè)非羥基氧原子,H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的書(shū)寫,需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸,從題給信息可知,含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含幾個(gè)羥基氫,則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸,H3AsO3為三元酸。(3)H3PO3為中強(qiáng)酸,不與鹽酸反應(yīng);H3AsO3為兩性物質(zhì),可與鹽酸反應(yīng)。答案:(1) (2)H3PO32NaOH=Na2HPO32H2OH3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O(3)H3PO3為中強(qiáng)酸,不與鹽酸反應(yīng);H3AsO3為兩性物質(zhì),可與鹽酸反應(yīng)H3AsO33HCl=AsCl33H2O學(xué)生用書(shū)P18112017高考全國(guó)卷,35(2)(3)(4)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO23H2=CH3OHH2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和 。(2)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?,原因是 。(3)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了鍵外,還存在 。解析:(1)CO2中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,故為sp雜化;CH3OH分子中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故為sp3雜化。(2)水和甲醇均為極性分子,常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈液態(tài);二氧化碳和氫氣均為非極性分子,常溫常壓下兩種物質(zhì)均呈氣態(tài),根據(jù)四種物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)可以判斷出水、甲醇的沸點(diǎn)均高于二氧化碳、氫氣的沸點(diǎn)。由于水分子中的2個(gè)氫原子都能參與氫鍵的形成,而甲醇分子中只有羥基上的氫原子能夠形成氫鍵,所以水中的氫鍵比甲醇多,則水的沸點(diǎn)高于甲醇的沸點(diǎn)。二氧化碳和氫氣都屬于分子晶體,但由于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量大于氫氣,所以二氧化碳的沸點(diǎn)高于氫氣的沸點(diǎn)。(3)Mn(NO3)2是離子化合物,存在離子鍵;此外在NO中,3個(gè)O原子和中心原子N之間還形成一個(gè)4中心6電子的大鍵(鍵),所以Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵有鍵、鍵和離子鍵。答案:(1)spsp3(2)H2OCH3OHCO2H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大,范德華力較大(3)離子鍵和鍵(鍵)22016高考全國(guó)卷,37(2)(5)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是 。(2)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為 ,微粒之間存在的作用力是 。答案:(1)Ge原子半徑大,原子間形成的單鍵較長(zhǎng),pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成鍵(2)sp3共價(jià)鍵32016高考全國(guó)卷,37(2)東晉華陽(yáng)國(guó)志南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品。硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍(lán)色溶液。(1)Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 。(2)在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為 ,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是 。(3)氨的沸點(diǎn) (填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是 ;氨是 分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為 。解析:(1)SO中S無(wú)孤電子對(duì),立體構(gòu)型為正四面體。(2)Ni(NH3)62為配離子,Ni2與NH3之間形成的化學(xué)鍵為配位鍵。配體NH3中提供孤電子對(duì)的為N。(3)NH3 分子間存在氫鍵,故沸點(diǎn)比PH3高。NH3中N有一對(duì)孤電子對(duì),立體構(gòu)型為三角錐形,因此NH3為極性分子,N的雜化軌道數(shù)為314,雜化類型為sp3。答案:(1)正四面體(2)配位鍵N(3)高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp342015高考全國(guó)卷,37(2)(3)(1)碳在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是 。(2)CS2分子中,共價(jià)鍵的類型有 ,C原子的雜化軌道類型是 ,寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子: 。答案:(1)C有4個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過(guò)得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(2)鍵和鍵spCO2、SCN(或COS等)5(2015高考海南卷)(1)下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是 。A乙醚的沸點(diǎn)B乙醇在水中的溶解度C氫化鎂的晶格能 DDNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)(2)V2O5常用作SO2 轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是 對(duì),分子的立體構(gòu)型為 ;SO3氣態(tài)為單分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為 ;SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為 ;該結(jié)構(gòu)中SO 鍵長(zhǎng)有兩類,一類鍵長(zhǎng)約140 pm,另一類鍵長(zhǎng)約為160 pm,較短的鍵為 (填圖中字母),該分子中含有 個(gè)鍵。解析:(1)A.乙醚分子間不存在氫鍵,乙醚的沸點(diǎn)與氫鍵無(wú)關(guān);B.乙醇和水分子間能形成氫鍵,乙醇在水中的溶解度與氫鍵有關(guān);C.氫化鎂為離子化合物,氫化鎂的晶格能與氫鍵無(wú)關(guān);D.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)涉及堿基配對(duì),與氫鍵有關(guān)。(2)SO2 分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2(622)3對(duì),分子的立體構(gòu)型為V形;SO3氣態(tài)為單分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2雜化;SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如題圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為sp3雜化;該結(jié)構(gòu)中SO鍵長(zhǎng)有兩類,一類鍵長(zhǎng)約140 pm,另一類鍵長(zhǎng)約為160 pm,較短的鍵為a,該分子中含有12個(gè)鍵。答案:(1)AC(2)3V形sp2雜化 sp3雜化 a12學(xué)生用書(shū)P321(單獨(dú)成冊(cè))一、選擇題1下列說(shuō)法中不正確的是()A鍵比鍵重疊程度大,形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí),最多有一個(gè)鍵C氣體單質(zhì)中,一定有鍵,可能有鍵DN2分子中有一個(gè)鍵,兩個(gè)鍵解析:選C。單鍵均為鍵,雙鍵和三鍵中各存在一個(gè)鍵,其余均為鍵。稀有氣體單質(zhì)中,不存在化學(xué)鍵。2下列說(shuō)法中正確的是()A在分子中,兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng)B若分子中含有共價(jià)鍵,則至少含有一個(gè)鍵C含有非極性鍵的分子一定是非極性分子D鍵能越大,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),則分子越穩(wěn)定解析:選B。鍵長(zhǎng)是形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距,A錯(cuò);單鍵一定是鍵,雙鍵由1個(gè)鍵和1個(gè)鍵構(gòu)成,三鍵由1個(gè)鍵和2個(gè)鍵構(gòu)成,故若分子中含有共價(jià)鍵,則至少含1個(gè)鍵,B正確;含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子,如H2O2,C錯(cuò);鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,則分子越穩(wěn)定,D錯(cuò)。3在硼酸B(OH)3分子中,B原子與3個(gè)羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是()Asp,范德華力Bsp2,范德華力Csp2,氫鍵 Dsp3,氫鍵解析:選C。由石墨的晶體結(jié)構(gòu)知C原子為sp2雜化,故B原子也為sp2雜化,由于B(OH)3中B原子與3個(gè)羥基相連,羥基間能形成氫鍵,故同層分子間的主要作用力為氫鍵。4N2的結(jié)構(gòu)可以表示為,CO的結(jié)構(gòu)可以表示為,其中橢圓框表示鍵,下列說(shuō)法中不正確的是()AN2分子與CO分子中都含有三鍵BCO分子中有一個(gè)鍵是配位鍵CN2與CO互為等電子體DN2與CO的化學(xué)性質(zhì)相同解析:選D。N2化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,CO具有比較強(qiáng)的還原性,兩者化學(xué)性質(zhì)不同。5通常把原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()ACH4和NH是等電子體,鍵角均為60BNO和CO是等電子體,均為平面三角形結(jié)構(gòu)CH3O和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu)DB3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道解析:選B。甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu),鍵角是10928,A錯(cuò);NO和CO是等電子體,均為平面三角形結(jié)構(gòu),B對(duì);H3O和PCl3的價(jià)電子總數(shù)不相等,不互為等電子體,C錯(cuò);苯分子中存在“肩并肩”式重疊的軌道,故B3N3H6分子中也存在,D錯(cuò)。6用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型,有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小,下列判斷正確的是()ASO2、CS2、HI都是直線形的分子BBF3鍵角為120,SnBr2鍵角大于120CCH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子DPCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子解析:選C。A.SO2是V形分子,CS2、HI是直線形的分子,錯(cuò)誤;B.BF3鍵角為120,是平面三角形結(jié)構(gòu);而Sn原子價(jià)電子數(shù)是4,在SnBr2中兩個(gè)價(jià)電子與Br形成共價(jià)鍵,還有一對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子有排斥作用,使鍵角小于120,錯(cuò)誤;C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,正確;D.PCl3、NH3都是三角錐形的分子,而PCl5是三角雙錐形分子,錯(cuò)誤。7某化合物的分子式為AB2,A屬A族元素,B屬A族元素,A和B在同一周期,它們的電負(fù)性值分別為3.44和3.98,已知AB2分子的鍵角為103.3。下列推斷不正確的是()AAB2分子的立體構(gòu)型為V形BAB鍵為極性共價(jià)鍵,AB2分子為非極性分子CAB2與H2O相比,AB2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比H2O的低DAB2分子中無(wú)氫原子,分子間不能形成氫鍵,而H2O分子間能形成氫鍵解析:選B。根據(jù)A、B的電負(fù)性值及所處位置關(guān)系,可判斷A元素為O,B元素為F,該分子為OF2。OF鍵為極性共價(jià)鍵。因?yàn)镺F2分子的鍵角為103.3,OF2分子中鍵的極性不能抵消,所以為極性分子。8通常狀況下,NCl3是一種油狀液體,其分子立體構(gòu)型與氨分子相似,下列對(duì)NCl3的有關(guān)敘述正確的是()ANCl3分子中NCl鍵的鍵長(zhǎng)比CCl4分子中CCl鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)BNCl3分子是非極性分子CNCl3分子中的所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)DNBr3比NCl3易揮發(fā)解析:選C。因碳原子半徑比氮原子的大,故NCl鍵的鍵長(zhǎng)比CCl鍵的鍵長(zhǎng)短;NCl3分子立體構(gòu)型類似NH3,故NCl3是極性分子;NBr3與NCl3二者結(jié)構(gòu)相似,由于NBr3的相對(duì)分子質(zhì)量較大,分子間作用力較大,所以NBr3的沸點(diǎn)比NCl3高,因此NBr3比NCl3難揮發(fā)。二、非選擇題9(1)CS2分子中C原子的雜化軌道類型是 。(2)OF2分子中氧原子的雜化方式為 。(3)中陽(yáng)離子的立體構(gòu)型為 ,陰離子的中心原子軌道采用 雜化。(4)BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為 和 。(5)已知元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子,元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。則在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是 ,YZ的立體構(gòu)型為 。答案:(1)sp(2)sp3(3)三角錐形sp3(4)sp2sp3(5)sp3正四面體10(1)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的立體構(gòu)型是 ;N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是 。肼可用作火箭燃料,燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 038.7 kJmol1若該反應(yīng)中有4 mol NH鍵斷裂,則形成的鍵有 mol。肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4晶體內(nèi)不存在 (填標(biāo)號(hào))。a離子鍵b共價(jià)鍵c配位鍵 d范德華力(2)A族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。回答下列問(wèn)題:H2Se的酸性比H2S (填“強(qiáng)”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為 ,SO離子的立體構(gòu)型為 。H2SeO3的K1和K2分別為2.7103和2.5108,H2SeO4第一步幾乎完全電離,K2為1.2103,請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因: 。解析:(1)NH3分子中氮原子的雜化方式為sp3雜化,其分子的立體構(gòu)型為三角錐形;氨基(NH2)中氮原子的雜化方式也為sp3雜化,其分子的立體構(gòu)型為V形。N2H4的結(jié)構(gòu)為H2NNH2,相當(dāng)于2個(gè)氨基,所以氮原子的雜化方式也為sp3雜化。1個(gè)N2H4分子含有4個(gè)NH鍵,即4 mol NH鍵斷裂同時(shí)生成1.5 mol N2,N2的結(jié)構(gòu)式為NN,含1個(gè)鍵和2個(gè)鍵,所以會(huì)形成3 mol 鍵。N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體,N2H和SO之間存在離子鍵,N2H中N和H之間形成6個(gè)共價(jià)鍵(其中2個(gè)配位鍵),N和N之間形成共價(jià)鍵,SO中S和O之間形成共價(jià)鍵,不含范德華力。(2)Se的原子半徑大于S的原子半徑,H2Se與H2S相比,H2Se中Se原子對(duì)H原子的作用力較弱,H2Se在水中更容易電離出H,所以其酸性較強(qiáng);SeO3中Se原子采取sp2雜化,故其立體構(gòu)型為平面三角形;SO中S原子采取sp3雜化,含有一對(duì)孤電子對(duì),故其立體構(gòu)型為三角錐形。H2SeO3中Se為4價(jià),而H2SeO4中Se為6價(jià),Se的正電性更高,導(dǎo)致SeOH中O原子的電子更易向Se原子偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易電離出H,即酸性越強(qiáng)。答案:(1)三角錐形sp33d(2)強(qiáng)平面三角形三角錐形 H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2,H2SeO3中的Se為4價(jià),而H2SeO4中的Se為6價(jià),正電性更高,導(dǎo)致SeOH中O的電子更易向Se偏移,越易電離出H11X、Y、Z、Q、E五種元素中,X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)X、Y的元素符號(hào)依次為 、 。(2)XZ2與YZ2分子的立體構(gòu)型分別是 和 ,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是 (填分子式),理由是 。(3)Q的元素符號(hào)是 ,它的基態(tài)原子的核外電子排布式為 ,在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為 。(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵: 。解析:(1)X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,則M層的電子排布圖為,故X為S,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,則Y原子的核外電子排布式為1s22s22p2,故Y為C。(2)Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,則Z為O,SO2、CO2的立體構(gòu)型分別為V形、直線形。(3)Q的核電荷數(shù)為24,為Cr,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1,其外圍電子排布式為3d54s1,則最高化合價(jià)為6。(4)元素周期表中F的電負(fù)性最強(qiáng),HF溶液中,HF與HF、H2O與H2O、HF與H2O之間存在氫鍵。答案:(1)SC(2)V形直線形SO2CO2是非極性分子,SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度較大 (3)Cr1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)6(4)FHF、FHO、OHF、OHO12科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。(1)下列關(guān)于CH4和CO2的說(shuō)法正確的是 (填序號(hào))。a固態(tài)CO2屬于分子晶體bCH4分子中含有極性共價(jià)鍵,是極性分子c因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點(diǎn)低于CO2dCH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp(2)在Ni基催化劑作用下,CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2。Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有 mol 鍵。(3)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是 。為開(kāi)采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是 。解析:(1)CO2是由非金屬元素形成的分子晶體,a選項(xiàng)正確;CH4分子是正四面體結(jié)構(gòu),其為非極性分子,b選項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4和CO2都是分子晶體,分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高,c選項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4為正四面體結(jié)構(gòu),故碳原子的雜化類型是sp3,CO2為直線形分子,故碳原子的雜化類型是sp,d選項(xiàng)正確。(2)1個(gè)CO分子中存在1個(gè)鍵,而Ni(CO)4中Ni與CO之間還存在4個(gè)鍵,故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol 鍵。(3)“可燃冰”中存在范德華力,另外水分子間還存在氫鍵。分子與H2O的結(jié)合能越大表明越容易與H2O結(jié)合,且CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑。答案:(1)ad(2)8(3)氫鍵、范德華力CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔直徑,且與H2O的結(jié)合能大于CH413周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子。回答下列問(wèn)題:(1)a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為 ;分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是 (填化學(xué)式,寫出兩種)。(2)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是 ;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是 。(填化學(xué)式)(3)這五種元素形成的一種11型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)。該化合物中,陰離子為 ,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有 ;該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是 ,判斷理由是 。解析:a、b、c、d、e為前四周期元素,a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,且原子序數(shù)最小,a為H;c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,內(nèi)層電子數(shù)為2,即,為O元素;b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),且原子序數(shù)小于氧元素,則b為N元素;e的原子序數(shù)最大,且最外層只有1個(gè)電子,次外層有18個(gè)電子,位于第四周期,共有29個(gè)電子,推知e為Cu元素;d與c同族,且原子序數(shù)比O大比銅小,推知d為S元素。(1)a為H,與N、O、S可形成二元共價(jià)化合物,分別為NH3(三角錐形)、H2O(V形)、H2S(V形),其中呈三角錐形的分子的中心原子的雜化方式,可利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論先求價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3(53)4,故為sp3雜化;還能形成既含極性共價(jià)鍵,又含非極性共價(jià)鍵的化合物H2O2(HOOH)、,HO、HN為極性鍵,OO、NN為非極性鍵。(2)這些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4,分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是HNO2、HNO3;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的為H2SO3,SO價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3(626)314。(3)含有H、N、O、S、Cu五種元素的化合物,結(jié)合絡(luò)合物有關(guān)知識(shí)以及題目所給信息,觀察陽(yáng)離子中心為1個(gè)Cu2,周圍為4個(gè)NH3分子和2個(gè)H2O分子,得到該化合物的化學(xué)式為Cu(NH3)4(H2O)2SO4,加熱時(shí),由于H2O和Cu2作用力較弱會(huì)先失去。答案:(1)sp3H2O2、N2H4(合理即可)(2)HNO2、HNO3H2SO3(3)SO共價(jià)鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱14在人類文明的歷程中,許多物質(zhì)發(fā)揮過(guò)重要作用,如鐵、硝酸鉀、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含鉻物質(zhì)等。(1)Fe3在基態(tài)時(shí),價(jià)電子排布式為 。(2)KNO3中NO的立體構(gòu)型為 ,寫出與NO互為等電子體的另一種陰離子的化學(xué)式: 。(3)6氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如圖所示。結(jié)構(gòu)中S原子的雜化方式是 ;組成中C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是 。(4)富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖所示,該物質(zhì)能與氯氣反應(yīng)形成C60Cl10分子,1 mol C60Cl10分子中含有碳碳單鍵的數(shù)目為 。(5)已知配合物CrCl36H2O中心離子Cr3配位數(shù)為6,向含0.1 mol CrCl36H2O的溶液中滴加2 molL1 AgNO3溶液,反應(yīng)完全后共消耗AgNO3溶液50 mL,則該配離子的化學(xué)式為 。答案:(1)3d5(2)平面三角形CO(3)sp3NOC(4)65NA(5)CrCl2(H2O)4- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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