2022版高考化學(xué)一輪復(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)學(xué)案

2021版高考化學(xué)一輪復(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)學(xué)案

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第38講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考綱要求1.了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(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的雜化軌道類型(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。

3．分類

分類依據(jù)

類型

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。

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

eq\o\al(＋,4)

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________。

答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨

2．寫出與CCl4互為等電子體的分子或離子有____________________等。

答案SiCl4、CBr4、SO

eq\o\al(2－,4)

、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：______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量[(1071.9－798.9)kJ·mol－1＝273.0kJ·mol－1]比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量[(941.7－418.4)kJ·mol－1＝523.3kJ·mol－1]小，可知CO相對(duì)活潑。

2．(2018·河南省開封聯(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)

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)HFHI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

eq\o\al(＋,4)

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

eq\o\al(＋,4)

是等電子體，根據(jù)甲烷的立體構(gòu)型判斷銨根離子的立體構(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

eq\o\al(－,2)

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________(填化學(xué)式)，陰離子為________。

(4)與N2互為等電子體的陰離子是________，陽(yáng)離子是________。

答案(1)N2CON2OCO2

(2)SO2O3

(3)H2F＋NH

eq\o\al(－,2)

(4)CN－(或C

eq\o\al(2－,2)

)NO＋

考點(diǎn)二分子的立體構(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

直線形

直線形

CO2

3

3

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°

直線形

BeCl2

sp2

3

120°

平面三角形

BF3

sp3

4

109°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

eq\o\al(＋,4)

可表示為，在NH

eq\o\al(＋,4)

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。

(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

分子或離子立體構(gòu)型

中心原子雜化類型

①

CS2

②

HCHO

③

NCl3

④

SO

eq\o\al(2－,4)

⑤

H3O＋

答案①02直線形直線形sp

②03平面三角形平面三角形sp2

③14四面體形三角錐形sp3

④04正四面體形正四面體形sp3

⑤14四面體形三角錐形sp3

2．比較下列分子或離子中鍵角大小。

(1)H2O________H3O＋，NH3________NH

eq\o\al(＋,4)

。

(2)SO3________CCl4，CS2________SO2。

答案(1)＜＜(2)＞＞

解析(1)H2O與H3O＋，NH3與NH

eq\o\al(＋,4)

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)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______________，NF3分子的立體構(gòu)型為____________。

(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是CH4>NH3>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；NF3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)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____________。

(3)(NH4)2SO4中含有化學(xué)鍵的類型為_____________________________________________。

(4)PO

eq\o\al(3－,4)

的立體構(gòu)型是__________，其中P原子的雜化方式為________。

(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______,1mol[Cu(CN)4]2－中含有的σ鍵數(shù)目為________。

答案(1)P＜N＜O

(2)3s23p4

(3)離子鍵、共價(jià)鍵

(4)正四面體sp3

(5)2NA8NA

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

eq\o\al(＋,4)

和SO

eq\o\al(2－,4)

之間存在離子鍵。

(4)PO

eq\o\al(3－,4)

中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋

eq\f(5＋3－2×4,2)

＝4，則P原子采取sp3雜化，故PO

eq\o\al(3－,4)

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1molCN－含有2molπ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1mol[Cu(CN)4]2－含有8molσ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

eq\o\al(＋,4)

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，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________。

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____________。

②金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為________、________。

答案(1)BC(2)①3②sp3雜化<(3)①同素異形體②sp3雜化sp2雜化

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、性質(zhì)不同，互稱為同素異形體。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________，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_____________________________________________________________，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、sp3bcd

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，稱為分子間作用力。

(2)分類：分子間作用力最常見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：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

不對(duì)稱

(2)分子的溶解性

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型。

①冰的硬度比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①②⑤⑥③④

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分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個(gè)氧原子在書脊位置上，書頁(yè)夾角為93°52′，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：______________________________________________

________________________________________________________________________。

④H2O2中氧元素的化合價(jià)是__________，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因______________________________。

答案(1)①2②B(2)①H—O—O—H②極性非極性極性③H2O2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CS2④－1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，每個(gè)水分子與周圍的4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·H2ONH

eq\o\al(＋,4)

＋OH－可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。

4．按要求回答下列問(wèn)題：

(1)HCHO分子的立體構(gòu)型為________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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案ⅥA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)有一類組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。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?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是____________________________________________________。

eq\o(――→,\s\up7(①納米TiO2),\s\do5(②NH3))

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有兩種常見的含氧酸，較高價(jià)的酸性比較低價(jià)的酸性________，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________________________________________________________________________。

(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：_____________________________________________________________。

答案(1)①②

(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)。

1．[2017·全國(guó)卷Ⅰ，35(3)]X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I

eq\o\al(＋,3)

離子。I

eq\o\al(＋,3)

離子的幾何構(gòu)型為________，中心原子的雜化類型為________。

答案V形sp3

解析I

eq\o\al(＋,3)

離子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

eq\f(7＋2－1,2)

＝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?；卮鹣铝袉?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：__________________________

________________________________________________________________________。

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____________，微粒之間存在的作用力是________________________________________________________________________。

答案(2)Ge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________。

答案①正四面體②配位鍵N③高于氨分子間可形成氫鍵極性sp3

4．[2016·全國(guó)卷Ⅲ，37(3)]AsCl3分子的立體構(gòu)型為________，其中As的雜化軌道類型為________。

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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)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(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spCO2、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________，乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是_______________________________________________。

答案6NACH3COOH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()

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；C項(xiàng)，水中氫鍵鍵能比HF中氫鍵鍵能小；D項(xiàng)，X—H…Y的三原子不一定在一條直線上。

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)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．SO

eq\o\al(2－,3)

B．ClO

eq\o\al(－,4)

C．NO

eq\o\al(－,2)

D．ClO

eq\o\al(－,3)

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

eq\o\al(2－,3)

的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)＝

eq\f(1,2)

×(6＋2－3×2)＝1；B項(xiàng)，ClO

eq\o\al(－,4)

的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)＝

eq\f(1,2)

×(7＋1－4×2)＝0；C項(xiàng)，NO

eq\o\al(－,2)

的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)＝

eq\f(1,2)

×(5＋1－2×2)＝1；D項(xiàng)，ClO

eq\o\al(－,3)

中心原子的孤電子對(duì)數(shù)＝

eq\f(1,2)

×(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－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，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是直線形而SF2是V形

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)，所以價(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＋

eq\f(6－2×1,2)

＝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

eq\o\al(＋,4)

是等電子體，鍵角均為60°

B．NO

eq\o\al(－,3)

和CO

eq\o\al(2－,3)

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

eq\o\al(－,3)

和CO

eq\o\al(2－,3)

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型

(1)H2S__________，CO2__________，PH3____________________________________，

PCl3__________，BF3__________，HCN_____________________________________，

HCHO__________，SO2__________，SiH4_____________________________________。

(2)NH

eq\o\al(＋,4)

__________，NO

eq\o\al(－,2)

__________，SO

eq\o\al(2－,4)

________________________________________，

SO

eq\o\al(2－,3)

__________，ClO

eq\o\al(－,3)

__________，ClO

eq\o\al(－,4)

_________________________________________，

SiO

eq\o\al(2－,3)

__________。

答案(1)V形、sp3直線形、sp三角錐形、sp3三角錐形、sp3平面三角形、sp2直線形、sp平面三角形、sp2V形、sp2正四面體形、sp3

(2)正四面體形、sp3V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)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。

CoCl3·6NH3：_________________________________________________________，

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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(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3mol、2mol、1mol和1mol，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]Cl2，[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。

12．(2017·開封模擬)(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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(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____________。

(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)寫出Be的雜化軌道類型：

①Cl—Be—Cl________；

②________；

③________。

(3)[Cu(NH3)4]2＋具有對(duì)稱的立體構(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(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為____________。

(4)已知固態(tài)HF、H2O、NH3的氫鍵結(jié)構(gòu)和鍵能如下，請(qǐng)解釋H2O、HF、NH3沸點(diǎn)依次降低的原因_______________________________________________________________