2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第38講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)
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1、2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第38講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí) 考綱要求 1.了解共價(jià)鍵的形成、極性、類(lèi)型(σ鍵和π鍵),了解配位鍵的含義。2.能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。3.了解雜化軌道理論及常見(jiàn)的雜化軌道類(lèi)型(sp、sp2、sp3)。4.能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)常見(jiàn)的簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。5.了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。6.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。 考點(diǎn)一 共價(jià)鍵及其參數(shù) 1.本質(zhì) 在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。 2.特征 具有飽和性和方向性。
2、3.分類(lèi) 分類(lèi)依據(jù) 類(lèi)型 形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 電子云“頭碰頭”重疊 π鍵 電子云“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 原子間共用電子對(duì)的數(shù)目 單鍵 原子間有一對(duì)共用電子對(duì) 雙鍵 原子間有兩對(duì)共用電子對(duì) 三鍵 原子間有三對(duì)共用電子對(duì) 特別提醒 (1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí),才能形成共用電子對(duì),形成共價(jià)鍵,當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí),不會(huì)形成共用電子對(duì),而形成離子鍵。 (2)同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵,不同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。
3、 4.鍵參數(shù) (1)概念 (2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響 ①鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,分子越穩(wěn)定。 ② 5.等電子原理 原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征和立體結(jié)構(gòu),許多性質(zhì)相似,如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與NH等。 (1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(×) (2)在任何情況下,都是σ鍵比π鍵強(qiáng)度大(×) (3)在所有分子中都存在化學(xué)鍵(×) (4)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無(wú)關(guān)(√) (5)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對(duì)稱(chēng)性相同(√) (6)σ鍵能單獨(dú)形成,而π鍵一定不能單獨(dú)形成(√) (7)σ鍵可以繞鍵軸
4、旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(√) (8)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(×) (9)鍵長(zhǎng)等于成鍵兩原子的半徑之和(×) (10)所有的共價(jià)鍵都有方向性(×) 1.有以下物質(zhì):①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N)。只有σ鍵的是________(填序號(hào),下同);既有σ鍵,又有π鍵的是________;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________;含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________;含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_
5、_______。 答案?、佗冖邰蔻撷唷、堍茛帷、摺、佗邰茛蔻啖幄冖堍茛蔻啖? 2.寫(xiě)出與CCl4互為等電子體的分子或離子有____________________等。 答案 SiCl4、CBr4、SO、CF4(合理即可) 題組一 共價(jià)鍵參數(shù)的理解與應(yīng)用 1.結(jié)合事實(shí)判斷CO和N2相對(duì)活潑的是______________,試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋其相對(duì)活潑的原因:______________________________________________________________ ________________________________________________
6、________________________。 CO C—O C==O C≡O(shè) 鍵能(kJ·mol-1) 357.7 798.9 1071.9 N2 N—N N==N N≡N 鍵能(kJ·mol-1) 154.8 418.4 941.7 答案 CO 斷開(kāi)CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(273.0kJ·mol-1)比斷開(kāi)N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(523.3kJ·mol-1)小 解析 由斷開(kāi)CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量[(1 071.9-798.9) kJ·mol-1=273.0 kJ·mol-1]比斷開(kāi)N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的
7、能量[(941.7-418.4) kJ·mol-1=523.3 kJ·mol-1]小,可知CO相對(duì)活潑。 2.(2018·河南省開(kāi)封聯(lián)考)已知鍵能、鍵長(zhǎng)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表: 共價(jià)鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 鍵能(kJ·mol-1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 鍵長(zhǎng)(pm) 198 228 267 96 共價(jià)鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O 鍵能(kJ·mol-1)
8、 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 鍵長(zhǎng)(pm) 154 133 120 109 101 (1)下列推斷正確的是________(填字母,下同)。 A.穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI B.氧化性:I2>Br2>Cl2 C.沸點(diǎn):H2O>NH3 D.還原性:HI>HBr>HCl>HF (2)下列有關(guān)推斷正確的是________。 A.同種元素形成的共價(jià)鍵,穩(wěn)定性:三鍵>雙鍵>單鍵 B.同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍 C.鍵長(zhǎng)越短,鍵能一定越大 D.氫化物的鍵能越大,其穩(wěn)定性一定
9、越強(qiáng) (3)在HX分子中,鍵長(zhǎng)最短的是________,最長(zhǎng)的是________;O—O鍵的鍵長(zhǎng)________(填“大于”“小于”或“等于)O==O鍵的鍵長(zhǎng)。 答案 (1)ACD (2)A (3)HF HI 大于 解析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小,穩(wěn)定性逐漸減弱,A項(xiàng)正確;從鍵能看,氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱,由原子結(jié)構(gòu)知,氧化性也逐漸減弱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;還原性與失電子能力有關(guān),還原性:HI>HBr>HCl>HF,D項(xiàng)正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項(xiàng)正確;由O—O鍵、O==O鍵的鍵能知,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),但是N—H鍵的鍵能
10、反而較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由C—H、N—H的鍵能知,CH4的鍵能較大,而穩(wěn)定性較弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 題組二 等電子原理的理解與應(yīng)用 3.(2017·瓦房店市期末)根據(jù)等電子原理判斷,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上 B.B3N3H6分子中存在雙鍵,可發(fā)生加成反應(yīng) C.H3O+和NH3是等電子體,均為三角錐形 D.CH4和NH是等電子體,均為正四面體形 答案 B 解析 B3N3H6和苯是等電子體,其結(jié)構(gòu)相似;C項(xiàng),H3O+和NH3是等電子體,根據(jù)氨氣分子的立體構(gòu)型判斷水合氫離子的立體構(gòu)型;D項(xiàng),CH4和NH是等電子體,根據(jù)甲烷的立體構(gòu)型判斷銨根離
11、子的立體構(gòu)型。 4.回答下列問(wèn)題。 (1)根據(jù)等電子原理,僅由第二周期元素形成的共價(jià)分子中,互為等電子體的是________和________;________和________。 (2)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________、________。 (3)與H2O互為等電子體的一種陽(yáng)離子為_(kāi)_______(填化學(xué)式),陰離子為_(kāi)_______。 (4)與N2互為等電子體的陰離子是________,陽(yáng)離子是________。 答案 (1)N2 CO N2O CO2 (2)SO2 O3 (3)H2F+ NH (4)CN-(或C) NO+ 考點(diǎn)二 分子
12、的立體構(gòu)型 1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論 (1)理論要點(diǎn) ①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),排斥力最小,體系的能量最低。 ②孤電子對(duì)的排斥力較大,孤電子對(duì)越多,排斥力越強(qiáng),鍵角越小。 (2)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)。 (3)示例分析 電子對(duì)數(shù) σ鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 電子對(duì)立體構(gòu)型 分子立體構(gòu)型 實(shí)例 2 2 0 直線(xiàn)形 直線(xiàn)形 CO2 3 3
13、 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面體形 正四面體形 CH4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O 2.雜化軌道理論 (1)理論要點(diǎn) 當(dāng)原子成鍵時(shí),原子的價(jià)電子軌道相互混雜,形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。 (2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系 雜化類(lèi)型 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道間夾角 立體構(gòu)型 實(shí)例 sp 2 180° 直線(xiàn)形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 10
14、9°28′ 四面體形 CH4 3.配位鍵 (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)稱(chēng)孤電子對(duì)。 (2)配位鍵 ①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。 ②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,如NH可表示為,在NH中,雖然有一個(gè)N—H鍵形成過(guò)程與其他3個(gè)N—H鍵形成過(guò)程不同,但是一旦形成之后,4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。 (3)配合物 如[Cu(NH3)4]SO4 配體有孤電子對(duì),如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。 中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
15、 (1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)(√) (2)分子中中心原子若通過(guò)sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(×) (3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化(×) (4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化(√) (5)中心原子是sp雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線(xiàn)形(×) (6)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中,π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)(√) 1.填表 序號(hào) 物質(zhì) 中心原子上的孤電子對(duì)數(shù) 價(jià)層電子對(duì)數(shù) VSEPR模型名稱(chēng) 分子或離子立體構(gòu)型 中心原子雜化類(lèi)型 ① CS2 ② HCH
16、O ③ NCl3 ④ SO ⑤ H3O+ 答案?、? 2 直線(xiàn)形 直線(xiàn)形 sp ②0 3 平面三角形 平面三角形 sp2 ③1 4 四面體形 三角錐形 sp3 ④0 4 正四面體形 正四面體形 sp3 ⑤1 4 四面體形 三角錐形 sp3 2.比較下列分子或離子中鍵角大小。 (1)H2O________H3O+,NH3________NH。 (2)SO3________CCl4,CS2________SO2。 答案 (1)< < (2)>?。? 解析 (1)H2O與H3O+,NH3
17、與NH的中心原子均采用sp3雜化,孤電子對(duì)數(shù)越多,斥力越大,鍵角越小。 (2)雜化不同,鍵角不同。 題組一 分子的立體構(gòu)型及中心原子雜化類(lèi)型的判斷 1.(2017·東河區(qū)校級(jí)期末)下列說(shuō)法中正確的是( ) A.PCl3分子是三角錐形,這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果 B.sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道 C.凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體 D.AB3型的分子立體構(gòu)型必為平面三角形 答案 C 解析 A項(xiàng),PCl3分子的中心原子P含有3個(gè)成鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì),為sp3雜化,立體構(gòu)型為三角錐形,錯(cuò)
18、誤;B項(xiàng),能量相近的s軌道和p軌道形成雜化軌道,錯(cuò)誤;C項(xiàng),凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體,而分子的立體構(gòu)型還與含有的孤電子對(duì)數(shù)有關(guān),正確;D項(xiàng),AB3型的分子立體構(gòu)型與中心原子的孤電子對(duì)數(shù)也有關(guān),如BF3中B原子沒(méi)有孤電子對(duì),為平面三角形,NH3中N原子有1個(gè)孤電子對(duì),為三角錐形,錯(cuò)誤。 2.原子形成化合物時(shí),電子云間的相互作用對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)BF3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____________,NF3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)___________。 (2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中,鍵角由大到小的順序是CH4>NH3
19、>H2O,請(qǐng)分析可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)平面三角形 三角錐形 (2)CH4分子中的C原子沒(méi)有孤電子對(duì),NH3分子中N原子上有1對(duì)孤電子對(duì),H2O分子中O原子上有2對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用增大,故鍵角減小 解析 (1)BF3分子中的B原子采取sp2雜化,所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形;N
20、F3分子中的N原子采取sp3雜化,其中一個(gè)雜化軌道中存在一對(duì)孤電子對(duì),所以其分子的立體構(gòu)型為三角錐形。 (2)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3雜化,而在O原子上有2對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用最大,鍵角最??;N原子上有1對(duì)孤電子對(duì),對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角縮小,但比水分子的要大;C原子上無(wú)孤電子對(duì),鍵角最大。 3.(2017·桂林中學(xué)月考)鋰-磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2,可通過(guò)下列反應(yīng)制備: 2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1
21、)上述化學(xué)方程式中涉及的N、O、P元素的電負(fù)性由小到大的順序是____________。 (2)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________。 (3)(NH4)2SO4中含有化學(xué)鍵的類(lèi)型為_(kāi)____________________________________________。 (4)PO的立體構(gòu)型是__________,其中P原子的雜化方式為_(kāi)_______。 (5)在硫酸銅溶液中加入過(guò)量KCN溶液,生成配合物[Cu(CN)4]2-,則1molCN-中含有的π鍵數(shù)目為_(kāi)_____,1mol[Cu(CN)4]2-中含有的σ鍵數(shù)目為_(kāi)_______。 答案 (1)P<N<O
22、(2)3s23p4 (3)離子鍵、共價(jià)鍵 (4)正四面體 sp3 (5)2NA 8NA 解析 (1)同周期主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大,則有電負(fù)性:N<O;同主族元素的電負(fù)性自上而下逐漸減弱,則有電負(fù)性:N>P。 (2)基態(tài)S原子核外有16個(gè)電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)律,其價(jià)電子排布式為3s23p4。 (3)(NH4)2SO4分子中存在N—H極性共價(jià)鍵和S—O極性共價(jià)鍵,NH和SO之間存在離子鍵。 (4)PO中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+=4,則P原子采取sp3雜化,故PO的立體構(gòu)型為正四面體。 (5)CN-中C、N原子之間存在C≡N鍵,1個(gè)CN-中存在1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,故1
23、 mol CN-含有2 mol π鍵。[Cu(CN)4]2-中Cu2+為中心離子,CN-為配體,Cu2+與CN-之間以配位鍵結(jié)合,即每個(gè)CN-與Cu2+間有1個(gè)σ鍵,故1 mol [Cu(CN)4]2-含有8 mol σ鍵。 4.(2018·南昌縣蓮塘一中月考)(1)下列說(shuō)法正確的是________。 A.HOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B.NH和CH4的立體構(gòu)型相似 C.BF3與都是平面形分子 D.CO2和H2O都是直線(xiàn)形分子 (2)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變
24、,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。 ①圖甲中,1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。 ②圖乙中,1號(hào)C的雜化方式是________,該C與相鄰C形成的鍵角________(填“>”“<”或“=”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。 (3)碳元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖: ①金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為_(kāi)___________。 ②金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為_(kāi)_______、________。 答案 (1)BC(2)①3?、趕p3雜化 <(3)①同素異形體 ②sp3雜化 sp2雜化
25、 解析 (1)A項(xiàng),HOCH2CH(OH)CH2OH分子中沒(méi)有手性碳原子,不屬于手性分子,錯(cuò)誤;B項(xiàng),兩種微粒均為正四面體結(jié)構(gòu),正確;C項(xiàng),BF3為平面正三角形結(jié)構(gòu),苯為平面正六邊形結(jié)構(gòu),兩者均屬于平面形分子,正確;D項(xiàng),CO2分子為直線(xiàn)形結(jié)構(gòu),H2O分子為“V”形結(jié)構(gòu),錯(cuò)誤。 (2)①石墨烯是層狀結(jié)構(gòu),每一層上每個(gè)碳原子都是以σ鍵和相鄰3個(gè)碳原子連接。 ②圖乙中1號(hào)碳形成了4個(gè)共價(jià)鍵,故其雜化方式為sp3;圖甲中的鍵角為120°,而圖乙中1號(hào)碳原子與甲烷中的碳原子類(lèi)似,其鍵角接近109°28′。 (3)①金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們的組成相同,結(jié)構(gòu)不同、性
26、質(zhì)不同,互稱(chēng)為同素異形體。②金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵(即C原子采取sp3雜化方式),構(gòu)成正四面體;石墨烯中的碳原子采用sp2雜化方式與相鄰的三個(gè)碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六邊形的平面層狀結(jié)構(gòu)。 題組二 配位理論及應(yīng)用 5.(2018·廣東省茂名調(diào)研)向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水,先生成難溶物,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解,得到深藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是( ) A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變 B.沉淀溶解后,生成深藍(lán)色的配離子[Cu(NH3)4]2+ C.配位化合物中只有配位鍵 D.在[Cu(NH3)4]2+配離子
27、中,Cu2+給出孤電子對(duì),NH3提供空軌道 答案 B 解析 NH3與Cu2+形成配位鍵,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤電子對(duì)。 6.F-、K+和Fe3+三種離子組成的化合物K3FeF6,其中化學(xué)鍵的類(lèi)型有______________;該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子,該離子的化學(xué)式為_(kāi)_______,配體是___________________。 答案 離子鍵、配位鍵 [FeF6]3- F- 7.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C原子的雜化方式是__________________________________________________
28、___________,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 答案 sp2、sp3 bcd 考點(diǎn)三 分子間作用力與分子的性質(zhì) 1.分子間作用力 (1)概念:物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力,稱(chēng)為分子間作用力。 (2)分類(lèi):分子間作用力最常見(jiàn)的是范德華力和氫鍵。 (3)強(qiáng)弱:范德華力<?xì)滏I<化學(xué)鍵。 (4)范德華力 范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的熔點(diǎn)、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)量的增加,范德華力逐漸增大。 (5)氫鍵 ①
29、形成: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)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力,稱(chēng)為氫鍵。 ②表示方法:A—H…B ③特征:具有一定的方向性和飽和性。 ④分類(lèi):氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。 ⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 主要表現(xiàn)為使物質(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(lèi)型 非極性分子 極性分子 形成原因 正電中心和負(fù)電中心重合的分子 正電中心和負(fù)電中心不重合的分子 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(chēng) 不對(duì)稱(chēng) (2)分子的溶解
30、性 ①“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。 ②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 ①手性異構(gòu):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的現(xiàn)象。 ②手性分子:具有手性異構(gòu)體的分子。 ③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。 (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(xiě)成(H
31、O)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越高,使R—O—H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:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵( ) (2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力( ) (3)氫鍵具有方向性和飽和性( ) (4)H2O2分子間存在氫鍵( ) (5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大( ) (6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高( ) (7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在
32、氫鍵( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× 解析 (1)可燃冰中水分子間存在氫鍵,但CH4與H2O之間不存在氫鍵。 (2)乙醇分子、水分子中都有—OH,符合形成氫鍵的條件。 (4)H2O2分子中的H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子,與水分子一樣,H2O2分子間也存在氫鍵。 (5)鹵素氫化物中,HF分子間能形成氫鍵,其熔、沸點(diǎn)最高。 (6)分子內(nèi)氫鍵對(duì)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)影響很小,能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。 (7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能,而與氫鍵無(wú)關(guān)。 下列事實(shí)均與氫鍵的形成有關(guān),試分析其中氫鍵的類(lèi)型。 ①冰的硬度比
33、一般的分子晶體的大; ②甘油的粘度大; ③鄰硝基苯酚20℃時(shí)在水中的溶解度是對(duì)硝基苯酚的0.39倍; ④鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的15.9倍,對(duì)羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0.44倍; ⑤氨氣極易溶于水; ⑥氟化氫的熔點(diǎn)高于氯化氫。 屬于分子間氫鍵的是________;屬于分子內(nèi)氫鍵的是________。 答案?、佗冖茛蕖、邰? 解析 分子內(nèi)氫鍵除必須具備形成氫鍵的條件外,還必須具備特定的條件:形成平面環(huán)(五元或六元環(huán)最為穩(wěn)定)、形成的環(huán)中沒(méi)有任何扭曲等。氫鍵的形成使物質(zhì)在熔沸點(diǎn)、電離度、溶解度等方面表現(xiàn)出一些特殊性質(zhì)。由于分子間氫鍵的作用,形成的“締合分子”增大了分子間
34、作用力,使得物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高(如水)、溶解度增大(如氨)、電離度降低(如氫氟酸為弱酸)等;由于分子內(nèi)的氫鍵作用,形成具有“環(huán)狀結(jié)構(gòu)”的物質(zhì),減小了分子間的作用力,使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)降低、溶解度減小等。 題組一 共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷 1.(2017·長(zhǎng)沙市明德中學(xué)模擬)膦又稱(chēng)磷化氫,化學(xué)式為PH3,在常溫下是一種無(wú)色有大蒜臭味的有毒氣體,它的分子呈三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述中正確的是( ) A.PH3是非極性分子 B.PH3中有未成鍵電子對(duì) C.PH3是一種強(qiáng)氧化劑 D.PH3分子中P—H鍵是非極性鍵 答案 B 解析 A項(xiàng),正負(fù)電荷中心不重合的分子為極性分子,正負(fù)電
35、荷中心重合的分子為非極性分子;B項(xiàng),PH3分子中有1個(gè)未成鍵的孤電子對(duì);C項(xiàng),根據(jù)P元素的化合價(jià)分析,錯(cuò)誤;D項(xiàng),同種非金屬元素之間存在非極性鍵,不同種非金屬元素之間存在極性鍵。 2.(2018·廣東省揭陽(yáng)高三聯(lián)考)已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物,試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問(wèn)題: (1)水是維持生命活動(dòng)所必需的一種物質(zhì)。 ①1mol冰中有________mol氫鍵。 ②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是____________。 (2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示:H2O2分子不是直線(xiàn)形的,兩個(gè)氫原子猶如在半展開(kāi)的書(shū)的兩面上,兩個(gè)氧原子在書(shū)脊位置上,書(shū)頁(yè)夾角為93°52′,
36、而兩個(gè)O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。 試回答: ①H2O2分子的電子式是_______________________________________________________,結(jié)構(gòu)式是________________________________________________________________________。 ②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的___________________________________(填“極性”或“非極性”)分子。 ③H2O2難溶于CS2,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:_________________
37、_____________________________ ________________________________________________________________________。 ④H2O2中氧元素的化合價(jià)是__________,簡(jiǎn)要說(shuō)明原因______________________________。 答案 (1)①2?、贐(2)① H—O—O—H?、跇O性 非極性極性?、跦2O2為極性分子,而CS2為非極性溶劑,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,H2O2難溶于CS2?、埽?價(jià) 因O—O鍵為非極性鍵,而O—H鍵為極性鍵,共用電子對(duì)偏向氧,故氧為-1價(jià) 解析 (1)在冰中
38、,每個(gè)水分子與周?chē)?個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵,按“均攤法”計(jì)算,相當(dāng)于每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵;水分子為V形結(jié)構(gòu)。 (2)由H2O2的立體構(gòu)型圖可知,H2O2是極性分子,分子內(nèi)既有極性鍵,又有非極性鍵,而CS2為非極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,H2O2難溶于CS2。 題組二 范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 3.氨氣溶于水時(shí),大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 根據(jù)NH3·H2O??NH+OH-可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。 4.按要求回答下列問(wèn)題: (1
39、)HCHO分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______形,它與H2加成后,加成產(chǎn)物的熔、沸點(diǎn)比CH4的熔、沸點(diǎn)高,其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))________________________________________________________________________。 答案 平面三角 加成產(chǎn)物CH3OH分子之間能形成氫鍵 (2)S位于周期表中第________族,該族元素氫化物中,H2Te比H2S沸點(diǎn)高的原因是________________________________________________________________________ ________
40、________________________________________________________________, H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案?、鯝 兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似,H2Te相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力更強(qiáng) 兩者均為分子晶體,H2O分子之間存在氫鍵 (3)有一類(lèi)組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷
41、。硅烷的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示,呈現(xiàn)這種變化的原因是__________________________________________________________。 答案 硅烷為分子晶體,隨相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強(qiáng),熔沸點(diǎn)升高 (4)氨是一種易液化的氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)述其易液化的原因:__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 氨分子間存在氫鍵,分子間作用力大,因而易液化 (5)硫的氫
42、化物在乙醇中的溶解度小于氧的氫化物的原因是________________________________________________________________________。 答案 H2O與乙醇分子間能形成氫鍵 (6)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,其催化的一個(gè)實(shí)例如下圖所示。化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲,主要原因是____________________________________________________。 化合物甲 化合物乙 答案 化合物乙分子間形成氫鍵 題組三 無(wú)機(jī)含氧酸的酸性判斷 5.S有兩種常見(jiàn)的含氧酸,較高價(jià)的酸性比較低價(jià)的
43、酸性________,理由是________________________________________________________________________。 答案 強(qiáng) S的正電性越高,導(dǎo)致S—O—H中O的電子向S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) 6.(2017·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))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 Cl—OH 非羥基氧原子數(shù) 0 1 2 3 酸
44、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)簡(jiǎn)式分別為 ①________________,②________________。 (2)H3PO3和H3AsO3與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 ①________________________________________________________________________, ②__________________________________________
45、______________________________。 (3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸,分析反應(yīng)情況:____________________________,寫(xiě)出化學(xué)方程式:_____________________________________________________________。 答案 (1)①?、? (2)①H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O②H3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O (3)H3PO3為中強(qiáng)酸,不與鹽酸反應(yīng),H3AsO3可與鹽酸反應(yīng) H3AsO3+3HCl===AsCl3+3H2O 解析 此
46、題屬于無(wú)機(jī)含氧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)推斷題,考查同學(xué)們運(yùn)用題給信息推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的能力。(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(xiě),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)。 1.[2017·全國(guó)卷Ⅰ,35(3)]X射線(xiàn)衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I離子。I離
47、子的幾何構(gòu)型為_(kāi)_______,中心原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。 答案 V形 sp3 解析 I離子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,中心原子為sp3雜化,有2對(duì)孤電子對(duì),故幾何構(gòu)型為V形。 2.[2016·全國(guó)卷Ⅰ,37(2)(3)(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。回答下列問(wèn)題: (2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是_____________________________________________。 (3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因:_______
48、___________________ ________________________________________________________________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔點(diǎn)/℃ -49.5 26 146 沸點(diǎn)/℃ 83.1 186 約400 (5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為_(kāi)___________,微粒之間存在的作用力是________________________________________________________________________。 答案 (2)Ge
49、原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng) (5)sp3 共價(jià)鍵 3.[2016·全國(guó)卷Ⅱ,37(2)]硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是________。 ②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為_(kāi)_______,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(PH
50、3),原因是_______________________;氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。 答案?、僬拿骟w?、谂湮绘I N?、鄹哂凇“狈肿娱g可形成氫鍵 極性 sp3 4.[2016·全國(guó)卷Ⅲ,37(3)]AsCl3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______,其中As的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_______。 答案 三角錐形 sp3 5.[2015·全國(guó)卷Ⅰ,37(2)(3)](2)碳在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是_________________________________________________________
51、_______________ ________________________________________________________________________。 (3)CS2分子中,共價(jià)鍵的類(lèi)型有__________________________________________________,C原子的雜化軌道類(lèi)型是________,寫(xiě)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________________________________________________________________________ ___________________
52、_____________________________________________________。 答案 (2)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) (3)σ鍵和π鍵 sp CO2、COS(或SCN-、OCN-等) 6.[2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,37(3)節(jié)選]1mol乙醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______,乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛,其主要原因是_______________________________________________。 答案 6NA CH3COOH存在分子間氫鍵 1.(2017·大連高三調(diào)研)下列說(shuō)法中不正確的是( )
53、 A.σ鍵比π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)σ鍵 C.氣體單質(zhì)中,一定有σ鍵,可能有π鍵 D.N2分子中有一個(gè)σ鍵,兩個(gè)π鍵 答案 C 解析 單原子分子(如稀有氣體分子)無(wú)共價(jià)鍵,也無(wú)σ鍵。 2.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.鹵化氫中,以HF沸點(diǎn)最高,是由于HF分子間存在氫鍵 B.鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高 C.H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高,是由于水中氫鍵鍵能大 D.氫鍵X—H…Y的三個(gè)原子總在一條直線(xiàn)上 答案 A 解析 B項(xiàng),分子內(nèi)氫鍵使熔、沸點(diǎn)降低,分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高,鄰羥基苯甲醛形成的是分子內(nèi)氫鍵
54、;C項(xiàng),水中氫鍵鍵能比HF中氫鍵鍵能?。籇項(xiàng),X—H…Y的三原子不一定在一條直線(xiàn)上。 3.(2018·天津模擬)關(guān)于氫鍵,下列說(shuō)法正確的是( ) A.所有含氫元素的化合物中都存在氫鍵,氫鍵比范德華力強(qiáng) B.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,就是由于水分子間形成氫鍵所致 C.氫原子和非金屬性很強(qiáng)的元素原子(F、O、N)形成的共價(jià)鍵,稱(chēng)為氫鍵 D.分子間形成的氫鍵使相應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高,氫鍵也可存在于分子內(nèi) 答案 D 解析 氫鍵存在于H和非金屬性很強(qiáng)的原子F、O、N之間,不屬于化學(xué)鍵,大多存在于相應(yīng)分子間,少數(shù)也存在分子內(nèi),氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。 4.通常狀況下,NCl3
55、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( ) A.NCl3分子中N—Cl鍵的鍵長(zhǎng)比CCl4分子中C—Cl鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng) B.NCl3分子是非極性分子 C.分子中的所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D.NBr3比NCl3易揮發(fā) 答案 C 解析 因碳原子半徑比氮原子的大,故N—Cl鍵的鍵長(zhǎng)比C—Cl鍵的鍵長(zhǎng)短;NCl3分子立體構(gòu)型類(lèi)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)。 5.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個(gè)
56、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(lèi)型及不同層分子間的主要作用力分別是( ) A.sp,范德華力 B.sp2,范德華力 C.sp2,氫鍵 D.sp3,氫鍵 答案 C 解析 由于該晶體具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),所以B原子采取sp2雜化,同層分子間的作用力是范德華力,由于“在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個(gè)羥基相連”雖然三個(gè)B—O都在一個(gè)平面上,但σ單鍵能夠旋轉(zhuǎn),使O—H鍵位于兩個(gè)平面之間,因而能夠形成氫鍵,從而使晶體的能量最低,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 6.(2018·北京東城區(qū)質(zhì)檢)下列離子的VSEPR模型與離子的空間立體構(gòu)型一致的是( ) A.S
57、O B.ClO C.NO D.ClO 答案 B 解析 當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí),VSEPR模型與立體構(gòu)型一致。A項(xiàng),SO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=×(6+2-3×2)=1;B項(xiàng),ClO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=×(7+1-4×2)=0;C項(xiàng),NO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=×(5+1-2×2)=1;D項(xiàng),ClO中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=×(7+1-3×2)=1。所以只有B符合題意。 7.關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.配體是Cl-和H2O,配位數(shù)是9 B.中心離子是Ti4+,配離子是[TiCl(H2O)5]2+ C.內(nèi)界和外界中Cl-
58、的數(shù)目比是1∶2 D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀 答案 C 解析 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,配體是Cl-、H2O,提供孤電子對(duì);中心離子是Ti3+,配合物中配位離子Cl-不與Ag+反應(yīng),外界中的Cl-與Ag+反應(yīng),據(jù)此分析解答。 8.下列關(guān)于BeF2和SF2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.BeF2分子中,中心原子Be的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于2,其空間排布為直線(xiàn),成鍵電子對(duì)數(shù)也等于2 B.BeF2分子的立體構(gòu)型為直線(xiàn)形 C.SF2分子中,中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于4,其空間排布為四面體,成鍵電子對(duì)數(shù)等于2,沒(méi)有孤對(duì)電子 D.BeF2是直線(xiàn)形而SF2是V形
59、 答案 C 解析 BeF2分子中,鈹原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵,不含孤電子對(duì),所以?xún)r(jià)層電子對(duì)數(shù)是2,中心原子以sp雜化軌道成鍵,為直線(xiàn)形結(jié)構(gòu),故A、B正確;C項(xiàng),SF2分子中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目是2+=4,有2個(gè)孤電子對(duì),立體構(gòu)型是V形,錯(cuò)誤。 9.(2018·遼寧省本溪質(zhì)檢)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(chēng)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( ) A.CH4和NH是等電子體,鍵角均為60° B.NO和CO是等電子體,均為平面三角形結(jié)構(gòu) C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu) D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子
60、中不存在“肩并肩”式重疊的軌道 答案 B 解析 甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu),鍵角是109°28′,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,C錯(cuò);苯的結(jié)構(gòu)中存在“肩并肩”式的重疊軌道,故B3N3H6分子中也存在,D錯(cuò)。 10.指出下列分子或離子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化類(lèi)型 (1)H2S__________,CO2__________,PH3____________________________________, PCl3__________,BF3__________,HCN_______________________________
61、______, HCHO__________,SO2__________,SiH4_____________________________________。 (2)NH__________,NO__________,SO________________________________________, SO__________,ClO__________,ClO_________________________________________, SiO__________。 答案 (1)V形、sp3 直線(xiàn)形、sp 三角錐形、sp3 三角錐形、sp3 平面三角形、sp2 直線(xiàn)形、sp
62、 平面三角形、sp2 V形、sp2 正四面體形、sp3 (2)正四面體形、sp3 V形、sp2 正四面體形、sp3 三角錐形、sp3 三角錐形、sp3 正四面體形、sp3 平面三角形、sp2 11.(2017·昭通模擬)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol,分別溶于水,加入足量硝酸銀溶液,立即產(chǎn)生氯化銀,沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。 (1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫(xiě)出它們的化學(xué)式。 CoCl3·6NH3:___________
63、______________________________________________, CoCl3·5NH3:___________________________________________________________, CoCl3·4NH3(綠色或紫色):_____________________________________________________。 (2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的原因是__________________________________________________________
64、______________ ________________________________________________________________________。 (3)上述配合物中,中心離子的配位數(shù)都是________。 答案 (1)[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl (2)它們互為同分異構(gòu)體 (3)6 解析 沉淀量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol,可知四種配合物中能電離出來(lái)的Cl-即外界Cl-分別有3、2、1、1個(gè),故它們的化學(xué)式分別為[Co(NH3)6]Cl3,[Co(NH3)5Cl]Cl
65、2,[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。 12.(2017·開(kāi)封模擬)(1)H2S和H2O2的主要物理性質(zhì)如表所示: 熔點(diǎn)/K 沸點(diǎn)/K 水中的溶解度(標(biāo)準(zhǔn)狀況) H2S 187 202 2.6 H2O2 272 423 以任意比互溶 H2S和H2O2的相對(duì)分子質(zhì)量基本相同,造成上述物理性質(zhì)差異的主要原因是________________________________________________________________________ _________________________________________
66、_______________________________。 (2)已知高碘酸有兩種形式,化學(xué)式分別為H5IO6()和HIO4,前者為五元酸,后者為一元酸。請(qǐng)比較二者酸性強(qiáng)弱:H5IO6________(填“>”“<”或“=”)HIO4。 答案 (1)H2O2分子間存在氫鍵,溶于水后也可與H2O形成氫鍵(2)< 解析 (1)H2O2分子間易形成氫鍵,又能與H2O分子間形成氫鍵,故H2O2沸點(diǎn)較高,易溶于水。 (2)HIO4比H5IO6非羥基氧多,酸性強(qiáng)。 13.(2017·太原重點(diǎn)中學(xué)模擬)第二周期元素形成的化合物種類(lèi)繁多、應(yīng)用廣泛。 (1)第二周期中電負(fù)性最大的元素是________,其核外電子排布式為_(kāi)___________。 (2)BeCl2是共價(jià)分子,可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下,請(qǐng)寫(xiě)出Be的雜化軌道類(lèi)型: ①Cl—Be—Cl________; ②________; ③________。 (3)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱(chēng)的立體構(gòu)型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu
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