高中 化學(xué) 選擇性必修2 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)《專題突破 (三)分子結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響》教學(xué)設(shè)計(jì)

正確判斷微粒間作用力，學(xué)會(huì)運(yùn)用微粒間作用力解釋物質(zhì)的性質(zhì)變化及原因，建立運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象觀點(diǎn)的方法。一、微粒間作用力的判斷及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響一、判斷分子極性的一般思路二、常見分子的極性分子類型鍵的極性分子空間結(jié)構(gòu)分子極性代表分子雙原子分子A2非極性鍵直線形(對(duì)稱)無N2等AB極性鍵直線形(不對(duì)稱)有CO、HF等三原子分子AB2直線形(對(duì)稱)無CO2、CS2、BeCl2等V形(不對(duì)稱)有H2O、H2S、SO2等四原子分子AB3平面三角形(對(duì)稱)無BF3、BCl3、SO3等三角錐形(不對(duì)稱)有NH3、PCl3、NF3等五原子分子AB4正四面體形(對(duì)稱)無CH4、SiF4等ABnC4－n四面體形(不對(duì)稱)有CH2Cl2等三、物質(zhì)溶解性的判斷與比較1．依據(jù)“相似相溶”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。如蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，因?yàn)檎崽?、氨、水都是極性分子，而萘和碘易溶于CCl4，難溶于水，因?yàn)檩?、碘和CCl4都是非極性分子。離子化合物是強(qiáng)極性物質(zhì)，很多易溶于水。2．依據(jù)溶質(zhì)與溶劑之間是否存在氫鍵溶劑與溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好，溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就比較小。如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水混溶，就是因?yàn)樗鼈兣c水形成了分子間氫鍵的原因。3．依據(jù)分子結(jié)構(gòu)的相似性溶質(zhì)與溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度越大，其溶解度越大。如醇(羧酸、醛)的烷基越大，在水中的溶解度越小。4．是否與水發(fā)生反應(yīng)如果溶質(zhì)與水能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)增大溶質(zhì)的溶解度。如SO2與水發(fā)生反應(yīng)生成H2SO3，而H2SO3可溶于水，因此SO2的溶解度較大。四、范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵比較概念范德華力氫鍵共價(jià)鍵定義物質(zhì)分子之間普遍存在的一種作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間的靜電作用原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用作用微粒分子H與N、O、F原子對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)；②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)的熔、沸點(diǎn)升高，如CF4<CCl4<CBr4①分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大。如熔、沸點(diǎn)：H2O>H2S；②分子內(nèi)氫鍵降低物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)1．下列敘述中正確的是()A．冰融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂B．H2O2、PCl5都是含有極性鍵的非極性分子C．HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增強(qiáng)D．對(duì)羥基苯甲醛沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛高，是由于前者分子內(nèi)形成了氫鍵答案：C解析：冰融化時(shí)破壞的是水分子間的氫鍵及范德華力，而分子內(nèi)的共價(jià)鍵沒有發(fā)生斷裂，A錯(cuò)誤；H2O2是含有極性鍵的極性分子，但PCl5是含有極性鍵的非極性分子，B錯(cuò)誤；原子半徑：F＜Cl＜Br＜I，則鍵能：HF＞HCl＞HBr＞HI，溶于水時(shí)需破壞共價(jià)鍵電離出氫離子，鍵能越大越不容易被破壞，則越不容易電離出氫離子，酸性越弱，所以HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增強(qiáng)，C正確；對(duì)羥基苯甲醛中形成的是分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為C。2．下列關(guān)于氫鍵X—H…Y的說法中，錯(cuò)誤的是()A．氫鍵是共價(jià)鍵的一種B．同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵C．X、Y元素具有強(qiáng)電負(fù)性，是氫鍵形成的基本條件D．氫鍵能增大很多物質(zhì)分子之間的作用力，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高答案：A解析：氫鍵屬于分子間或分子內(nèi)作用力，不屬于化學(xué)鍵，A錯(cuò)誤；氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵，所以同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵，B正確；氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價(jià)鍵結(jié)合，若與電負(fù)性大、半徑小的原子Y接近，在X與Y之間以氫為媒介，生成X—H…Y形式的一種特殊的分子間或分子內(nèi)相互作用，所以X、Y元素具有很大的電負(fù)性，是氫鍵形成的基本條件，C正確；氫鍵能影響物質(zhì)的性質(zhì)，增大很多物質(zhì)分子之間的作用力，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，D正確；故選A。3．下列說法正確的是()A．硫酸氫鈉溶于水、加熱至熔融態(tài)都破壞了離子鍵和共價(jià)鍵B．氯化氫氣體溶于水破壞了離子鍵，金剛石熔化破壞了共價(jià)鍵C．冰→水→氫氣和氧氣依次破壞了氫鍵、范德華力和共價(jià)鍵D．利用微機(jī)械剝離石墨制得石墨烯破壞了共價(jià)鍵和大π鍵答案：C解析：硫酸氫鈉溶于水破壞了離子鍵和共價(jià)鍵，加熱至熔融態(tài)電離出鈉離子和硫酸氫根離子，破壞了離子鍵，共價(jià)鍵不變，故A錯(cuò)誤；氯化氫氣體溶于水破壞了共價(jià)鍵，金剛石熔化破壞了共價(jià)鍵，故B錯(cuò)誤；冰→水屬于狀態(tài)變化，破壞了氫鍵和范德華力，水→氫氣和氧氣屬于化學(xué)變化，共價(jià)鍵被破壞，故C正確；從石墨剝離得石墨烯，需破壞石墨中層與層之間的分子間作用力，即需克服范德華力，化學(xué)鍵不變，故D錯(cuò)誤；故選C。二、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)“原因解釋”型試題集訓(xùn)1．[2020·山東卷，17(1)(2)](1)Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間結(jié)構(gòu)為________________________________________________________________________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_________________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______________，鍵角由大到小的順序?yàn)開___________。答案：(1)正四面體形(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3解析：(1)Sn最外層有4個(gè)電子，與4個(gè)Cl形成4個(gè)σ鍵，因此SnCl4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。(2)NH3、PH3、AsH3均為分子晶體，NH3分子間形成氫鍵，因此沸點(diǎn)高于PH3、AsH3；AsH3、PH3的分子結(jié)構(gòu)相似，AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3，因此AsH3的沸點(diǎn)高于PH3，即三者沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹H3、AsH3、PH3；非金屬性：N＞P＞As，因此氫化物的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3、PH3、NH3；NH3、PH3、AsH3分子中，N、P、As均形成3個(gè)共用電子對(duì)和一個(gè)孤電子對(duì)，原子半徑：As＞P＞N，鍵長：As—H＞P—H＞N—H，因此σ鍵電子對(duì)之間的排斥力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹＞P＞As，即三者鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3、PH3、AsH3。2．(2020·浙江1月選考，26)(1)比較給出H＋能力的相對(duì)強(qiáng)弱：H2O________C2H5OH(填“>”、“<”或“＝”)；用一個(gè)化學(xué)方程式說明OH－和C2H5O－結(jié)合H＋能力的相對(duì)強(qiáng)弱：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)CaC2是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。寫出CaC2的電子式：____________。(3)在常壓下，甲醇的沸點(diǎn)(65℃)比甲醛的沸點(diǎn)(－19℃)高。主要原因是________________________________________________________________________。答案：(1)>C2H5ONa＋H2O=NaOH＋C2H5OH(2)Ca2＋[∶C??C∶]2－(3)甲醇分子間存在氫鍵解析：(1)水中羥基氫比乙醇中的羥基氫活潑，水給出氫離子的能力比乙醇要強(qiáng)。(2)Ca核外電子排布依次為2、8、8、2，失去兩個(gè)電子變?yōu)镃a2＋；C最外層4電子，兩個(gè)碳原子共用3個(gè)電子對(duì)，一個(gè)碳周圍就有7個(gè)電子，得到2電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以CaC2的電子式為Ca2＋[∶C??C∶]2－。(3)甲醇中含有羥基，可以形成分子間氫鍵，而甲醛含有的醛基不能形成氫鍵，只有分子間作用力，氫鍵的作用力大于分子間作用力。1.下列兩組命題中，Ⅱ組中命題正確且能用Ⅰ組中的命題加以解釋的是()選項(xiàng)Ⅰ組Ⅱ組A相對(duì)分子質(zhì)量：HCl>HF沸點(diǎn)：HCl高于HFB鍵能：H—O>H—S沸點(diǎn)：H2O高于H2SC分子間作用力：H2O>H2S穩(wěn)定性：H2O強(qiáng)于H2SD相對(duì)分子質(zhì)量：HI>HCl沸點(diǎn)：HI高于HCl答案：D解析：由于相對(duì)分子質(zhì)量：HCl>HF，所以范德華力：HCl>HF，但HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵，所以沸點(diǎn)：HCl低于HF，A項(xiàng)中Ⅱ組中命題不正確；由于原子半徑：O<S，鍵長：H—O<H—S，所以鍵能：H—O>H—S，但沸點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能無關(guān)，H2O分子間存在氫鍵，所以沸點(diǎn)：H2O高于H2S，B項(xiàng)中Ⅰ組中命題不能解釋Ⅱ組中命題；由于相對(duì)分子質(zhì)量：H2S>H2O，所以范德華力：H2S>H2O，但H2O分子間存在氫鍵，所以分子間作用力：H2O>H2S，由于鍵能：H—O>H—S，所以穩(wěn)定性：H2O強(qiáng)于H2S，分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關(guān)，所以C項(xiàng)中Ⅰ組中命題不能解釋Ⅱ組中命題；由于相對(duì)分子質(zhì)量：HI>HCl，所以范德華力：HI>HCl，沸點(diǎn)：HI高于HCl，D項(xiàng)中Ⅰ組中命題能解釋Ⅱ組中命題。2.下列說法正確的是()A．鍵的極性：N—H鍵>O—H鍵>F—H鍵B．熱穩(wěn)定性：HF>H2O>NH3C．強(qiáng)度：氫鍵>化學(xué)鍵>范德華力D．沸點(diǎn)：答案：B解析：已知電負(fù)性：F＞O＞N，則鍵的極性：N—H鍵＜O—H鍵＜F—H鍵，A錯(cuò)誤；已知電負(fù)性：F＞O＞N，即非金屬性：F＞O＞N，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性與其非金屬性一致，即HF>H2O>NH3，B正確；氫鍵是一種分子間作用力，其強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和范德華力之間，其強(qiáng)度：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力，C錯(cuò)誤；由于鄰羥基苯甲酸能夠形成分子內(nèi)氫鍵，沸點(diǎn)降低，而對(duì)羥基苯甲酸只能形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，故沸點(diǎn)：鄰羥基苯甲酸小于對(duì)羥基苯甲酸，D錯(cuò)誤；故答案為B。3．我國部分城市灰霾天比較多，引起灰霾的PM2.5微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。通過測定灰霾中鋅等重金屬的含量可知，目前造成我國灰霾天氣的主要原因是交通污染。(1)基態(tài)Zn2＋的核外電子排布式為____________________________________。(2)NOeq\o\al(－,3)的空間結(jié)構(gòu)是________________________________________________________________________。(3)灰霾中含有大量有毒、有害物質(zhì)，易引發(fā)二次光化學(xué)煙霧污染，光化學(xué)煙霧中含有NOx、O3、CH2=CH—CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。①下列說法正確的是________(填字母)。A．O3分子為極性分子B．CH2=CH—CHO分子中碳原子均采取sp2雜化C．相同壓強(qiáng)下，HCOOH的沸點(diǎn)比CH3OCH3的低②1molPAN中含σ鍵的數(shù)目為________(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。(4)水分子的VSEPR模型名稱是________，空間結(jié)構(gòu)為________________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)平面三角形(3)①AB②10NA(4)四面體形V形解析：(1)Zn為30號(hào)元素，所以基態(tài)Zn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。(2)NOeq\o\al(－,3)的中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(5＋1－3×2)＝3，無孤電子對(duì)，中心原子N原子采取sp2雜化，其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。(3)①B項(xiàng)，CH2=CH—CHO中每個(gè)碳原子均形成兩個(gè)單鍵和一個(gè)雙鍵，故均采取sp2雜化，正確；C項(xiàng)，HCOOH分子間可以形成氫鍵，CH3OCH3分子間只有范德華力，氫鍵的作用強(qiáng)于范德華力，所以HCOOH的沸點(diǎn)比CH3OCH3的高，錯(cuò)誤。②PAN的結(jié)構(gòu)為，1個(gè)PAN(CH3COOONO2)分子中含有10個(gè)σ鍵，則1molPAN含σ鍵數(shù)目為10NA。(4)水分子中含有2個(gè)σ鍵，且含有2個(gè)孤電子對(duì)，所以水分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。課時(shí)測評(píng)14分子結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)題點(diǎn)一共價(jià)鍵的極性和分子的極性1．(2023·浙江衢州高二校聯(lián)考期末)下列物質(zhì)中，由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是()A．SO2 B．BF3C．CS2 D．CF4答案：A解析：SO2是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，A正確；BF3是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，B錯(cuò)誤；CS2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，C錯(cuò)誤；CF4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，D錯(cuò)誤；故答案選A。2．下列說法正確的是()A．CO2為含極性鍵的極性分子B．H2O和NH3中心原子的雜化方式相同C．Si—O鍵的鍵長小于C—O鍵的鍵長D．HCN和CH4均是非極性分子答案：B解析：CO2正、負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，A錯(cuò)誤；H2O分子中中心原子O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，O原子采用sp3雜化，NH3分子中中心原子N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，采用sp3雜化，B正確；Si原子半徑大于C原子，所以Si—O鍵的鍵長大于C—O鍵的鍵長，C錯(cuò)誤；HCN中正、負(fù)電荷中心不能重合，為極性分子，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。3．下列說法正確的是()A．分子中只有極性鍵B．CH4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子C．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵D．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp答案：D解析：同種原子形成的共價(jià)鍵是非極性鍵，即C=C鍵是非極性鍵，A錯(cuò)誤；CH4是非極性分子，B錯(cuò)誤；二氧化碳結(jié)構(gòu)為O=C=O，化學(xué)鍵為極性鍵，C錯(cuò)誤；CH4分子中碳原子的雜化類型是sp3雜化，而CO2分子中碳原子是sp雜化，D正確。題點(diǎn)二范德華力與氫鍵存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響4．下列對(duì)分子的性質(zhì)的解釋中，正確的是()A．水很穩(wěn)定(1000℃以上才會(huì)部分分解)是因?yàn)樗泻写罅康臍滏I所致B．乳酸()分子中含有兩個(gè)手性碳原子C．乙醇能與水以任意比互溶，主要是因?yàn)橐掖寂c水易形成分子間氫鍵D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因?yàn)榧淄榉肿优c水分子之間形成了氫鍵答案：C解析：化合物的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān)，氫鍵影響水的沸點(diǎn)但不影響水的穩(wěn)定性，A錯(cuò)誤；乳酸分子中與—OH相連的C上連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)，是手性碳原子，B錯(cuò)誤；乙醇能與水以任意比互溶，主要是因?yàn)橐掖寂c水易形成分子間氫鍵，C正確；碳元素的電負(fù)性較小，甲烷分子與水分子之間不存在氫鍵，D錯(cuò)誤；故選C。5.科學(xué)家研究溫室氣體CH4、CO2的轉(zhuǎn)化和利用。下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是()A．因?yàn)樘細(xì)滏I的鍵能小于碳氧鍵，所以CH4的熔點(diǎn)低于CO2B．1molCO2分子中含有4molσ鍵C．CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”(結(jié)構(gòu)見上圖)，分子間僅存在范德華力D．N2O與CO2的價(jià)電子數(shù)相等答案：D解析：二者熔點(diǎn)高低取決于分子間作用力的相對(duì)大小，跟分子內(nèi)共價(jià)鍵的鍵能大小無關(guān)，A錯(cuò)誤；每個(gè)二氧化碳分子內(nèi)存在2個(gè)碳氧雙鍵，每個(gè)碳氧雙鍵中存在1個(gè)σ鍵，則1molCO2分子中含有2molσ鍵，B錯(cuò)誤；分子間存在范德華力，且水分子間存在氫鍵，C錯(cuò)誤；N2O和CO2均有16個(gè)價(jià)電子，D正確。6．在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過程中，被破壞的作用力依次是()A．范德華力、范德華力、范德華力B．范德華力、范德華力、共價(jià)鍵C．范德華力、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵D．共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵答案：B解析：“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣”是石蠟的固、液、氣三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，屬于物理變化，需要克服分子之間的范德華力；“石蠟蒸氣→裂化氣”是化學(xué)變化，破壞的是分子內(nèi)的共價(jià)鍵，所以選B。題點(diǎn)三手性碳與分子的手性的判斷7．某有機(jī)物R的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，R分子中的手性碳原子(連有四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子)個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6答案：C解析：由題干信息可知，R中含有5個(gè)連有四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)的碳原子，如圖所示：，故答案為C。8．下列對(duì)分子性質(zhì)的解釋中，不正確的是()A．SO2易溶于水只是因?yàn)椤跋嗨葡嗳堋痹鞡．乳酸()分子中含有一個(gè)手性碳原子C．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D．由上圖知酸性：H3PO4>HClO，因?yàn)镠3PO4中非羥基氧原子數(shù)大于次氯酸中非羥基氧原子數(shù)答案：A解析：SO2易溶于水除了因?yàn)镾O2和水都是極性分子外，還由于SO2能與水反應(yīng)生成亞硫酸，增大了溶解度，A錯(cuò)誤；乳酸中有一個(gè)手性碳原子，B正確；碘單質(zhì)、四氯化碳、甲烷都是非極性分子，而水是極性分子，所以根據(jù)“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水，滿足“相似相溶”原理，C正確；H3PO4的非羥基氧原子數(shù)大于次氯酸的非羥基氧原子數(shù)，所以磷酸的酸性大于次氯酸，D正確；答案選A。9．關(guān)于CS2、SO2、NH3三種物質(zhì)的說法中正確的是()A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于極性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子C．CS2為非極性分子，所以在三種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性答案：B解析：根據(jù)“相似相溶”原理，水是極性分子，CS2是非極性分子，故A錯(cuò)誤；因?yàn)镾O2和NH3都是極性分子，水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，二者均易溶于水，故B正確；NH3在水中溶解度很大，除了因?yàn)镹H3分子有極性外，還因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵，故D錯(cuò)誤；綜上所述，本題選B。10.雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑，已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如右圖所示。H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩面紙上，書面夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H與O—O的夾角均為96°52′。試回答：(1)下列關(guān)于H2O2的說法中正確的是________(填字母)。a．分子中有極性鍵b．分子中有非極性鍵c．氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d．分子是非極性分子(2)H2O2分子間易形成氫鍵，該氫鍵的表示式是________________。(3)H2O2難溶于CS2，主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)H2O2易溶于水，主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(5)H2O2分子中氧元素的化合價(jià)為________，原因是___________________________。答案：(1)ab(2)O—H…O(3)H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知H2O2難溶于CS2(4)H2O2易與H2O分子間形成氫鍵且H2O和H2O2均為極性分子(5)－1O—O鍵為非極性鍵，O—H鍵為極性鍵，共用電子對(duì)偏向于氧，故氧元素顯－1價(jià)解析：(1)在H2O2中H—O鍵為極性鍵，O—O鍵為非極性鍵；根據(jù)H2O2的空間結(jié)構(gòu)可知，H2O2為極性分子；O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，O原子為sp3雜化。(2)H2O2中含有H—O，故分子間能形成氫鍵，表示為O—H…O。(3)H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律知H2O2難溶于CS2。(4)H2O2和H2O分子均為極性分子，且H2O2與H2O分子之間易形成氫鍵，因此H2O2易溶于水。(5)共用電子對(duì)的偏移決定元素在化合物中的化合價(jià)。11．按要求完成下列問題：(1)寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式和Mg2＋的電子排布式：________________、____________。(2)寫出CCl4分子的空間結(jié)構(gòu)、中心原子成鍵時(shí)采取的雜化軌道類型及分子中共價(jià)鍵的鍵角：________、________、________。(3)下列分子若是手性分子，請(qǐng)用“*”標(biāo)出其手性碳原子。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)1s22s22p6(2)正四面體sp3109°28′(3)不是手性分子解析：(1)Fe為26號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知，基態(tài)鐵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，Mg為12號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知，Mg2＋的電子排布式為1s22s22p6。(2)CCl4分子的中心原子C原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(4－1×4,2)＝0，則其空間結(jié)構(gòu)為正四面體，中心原子成鍵時(shí)采取的雜化軌道類型為sp3，分子中共價(jià)鍵的鍵角為109°28′。(3)手性碳原子是指連接四個(gè)不一樣的原子或原子團(tuán)的碳原子，為手性分子，手性碳原子用*號(hào)標(biāo)出為：。不含有手性碳原子，不是手性分子。12．(1)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)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol－1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是________________________。②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，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__________________________________________。(2)H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①氫鍵、范德華力②CO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑，且與H2O的結(jié)合能大于CH4(2)H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵解析：(1)②根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知，籠狀空腔的直徑是0.586nm，而CO2分子的直徑是0.512nm，籠狀空腔直徑大于CO2分子的直徑，而且CO2與水分子之間的結(jié)合能大于CH4，因此可以實(shí)