1、第第 2 讲讲分子结分子结构与性质构与性质 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.理解离子键的形成， 能根据离子化合物的结构特征解释其物 理性质。2.了解共价键的形成、极性、类型(键和键)，了解 配位键的含义。3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某 些性质。4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、 sp3)。5.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单 分子或离子的空间结构。 6.了解范德华力的含义及对物质性质 的影响。7.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解 释氢键对物质性质的影响。 素养落地：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识分子的构型，并对共价键
2、 进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模 型认知：能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等，解释分子的立体结构及 性质，揭示现象的本质与规律。 考点一共价键 知识梳理 1.本质 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2.特征 具有饱和性和方向性。 3.类型 分类依据类型 形成共价键的原 子轨道重叠方式 键电子云“头碰头”重叠 键电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子极性键共用电子对发生偏移 对是否偏移非极性键共用电子对不发生偏移 原子间共用 电子对的数目 单键原子间有一对共用电子对 双键原子间有两对共用电子对 三键原子间有三对共用电子对 名
3、师提示你 1.通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为 键，共价双键中有一个键和一个键，共价三键中有一个键和两个键。 2.由成键轨道类型也可判断共价键类型。s 轨道形成的共价键全部是键；杂化轨 道形成的共价键全部为键。 4.键参数 (1)概念 (2)键参数对分子性质的影响 键能越大，键长越短，分子越稳定。 5.等电子原理 (1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2 和 CO、O3与 SO2是等电子体，但 N2与 C2H2不是等电子体。 (2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理 称为等电子原理，例如 CO
4、 和 N2的熔沸点、溶解性等都非常相近。 名师提示你 常见的等电子体：N2与 CO，CO2与 N2O，O3、NO 2与 SO2，CO2 3、NO 3与 SO3， PO3 4、SO 2 4与 ClO 4，与 B3N3H6(硼氮苯)等。 考向突破 考向化学键 共价键概念辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)共价键的成键原子只能是非金属原子() (2)键可以绕键轴旋转，键不能绕键轴旋转() (3)气体单质中一定存在键，可能存在键() (4)键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强() (5)键能单独形成，而键一定不能单独形成() (6)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单
5、键键能的 3 倍和 2 倍() (7)在任何情况下，都是键比键强度大() 化学键 命题素材 键与键的判断 由轨道重叠方式判断。 由物质的结构式判断。 由成键轨道类型判断。 题目设计 2.(1)(2018全国卷，35 节选)Li 与 H具有相同的电子构型，r(Li)小于 r(H)， 原因是_。 LiAlH4中，存在_(填标号)。 A.离子键B.键 C.键D.氢键 (2)(2018全国卷， 35 节选)气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型 有_种。 (3)(2018江苏化学，21 节选)N2分子中键与键的数目比 n()n()_。 Fe(H2O)62 与 NO 反应生成的Fe(NO)(H2
6、O)52中，NO 以 N 原子与 Fe2形成配 位键。请在Fe(NO)(H2O)52 结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 (4)(2017江苏化学，21 节选)1 mol 丙酮()分子中含有键的数目为 _。 解析(1)Li 的核电荷数较大，对核外电子的吸引力大，导致其半径小于 H。(2) 气态 SO3分子中所含共价键有两种，分别为键和键。(3)两原子间成键只能得到 一个键，其他键则为键，N2分子形成三键，故 n()n()12。由配离子化 学式与图中结构可以得出，图中缺少一个 NO 和一个 H2O，结合题目给出的 N 原 子与 Fe2 形成配位键，得出该离子的结构示意图为 。 答案(1)Li
7、核电荷数较大 AB (2)2 (3)12 (4)9NA 等电子体 命题素材 等电子体的判断方法 (1)同主族变换，如 CO2与 CS2、CF4与 CCl4是等电子体。 (2)左右移位，如 N2与 CO，NO 2与 SO2。如果是阴离子，判断价电子总数时应用 各原子价电子数之和加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，判断价电子总数 时应用各原子价电子数之和减去阳离子所带的电荷数。如 NH 4价电子总数为 8。 题目设计 3.(1)(2018江苏化学，21 节选)与 O3分子互为等电子体的一种阴离子为 _(填化学式)。 (2)(2016江苏化学，21 节选)与 H2O 分子互为等电子体的阴离子为_。
8、 解析(1)等电子体的原子数相同，电子数相同。将臭氧分子中的一个氧原子换成 电子数较少的原子，然后增加缺少的电子将其变为阴离子即可，如 NO 2。 答案(1) NO 2(2) NH 2 考点二分子的立体结构 知识梳理 1.价层电子对互斥理论 (1)理论要点 价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。 孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对互斥理论与分子构型 价电子 对数 成键 数 孤电子 对数 电子对空 间构型 分子空 间构型 实例 220直线形直线形CO2 3 30 三角形 平面三角形BF3 21V 形SO2 4 40 四面体形 正四
9、面体形CH4 31三角锥形NH3 22V 形H2O 名师提示你 价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是 成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。 2.杂化轨道理论 (1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同 的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。 (2)杂化轨道的三种类型与分子空间结构 杂化类型 杂化轨 道数目 杂化轨道 间夹角 空间构型实例 sp2180直线形BeCl2 sp23120平面三角形BF3 sp34109.5正四面体形CH4 名师提示你 中心原子采取 sp3杂化的，其价层电子对模型为四面
10、体形，其分子构型可以为正 四面体形(如 CH4)，也可以为三角锥形(NH3)，也可以为形(H2O)。 3.配位键和配合物 (1)配位键：由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。 (2)配位键的表示方法：如 AB：A 表示提供孤对电子的原子，B 表示接受孤对 电子的原子。 (3)配位化合物 组成 形成条件 考向突破 考向分子的空间结构 分子的空间结构概念辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)价层电子对互斥理论中，键的电子对数不计入中心原子的价层电子对数() (2)分子中的中心原子若通过 sp3杂化轨道成键， 则该分子一定为正四面体结构() (3)NH
11、3分子为三角锥形，N 原子发生 sp2杂化() (4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为 sp2杂化() (5)中心原子是 sp 杂化的，其分子构型不一定为直线形() (6)杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对() 杂化轨道及空间构型 命题素材 “五方法”判断分子中心原子的杂化类型 1.根据杂化轨道的空间分布构型判断 (1)若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生 sp3杂化。 (2)若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生 sp2杂化。 (3)若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生 sp 杂化。 2.根据杂化轨道之间的
12、夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为 10928，则分子的中心原子发生 sp3杂化；若杂化轨道 之间的夹角为 120，则分子的中心原子发生 sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为 180，则分子的中心原子发生 sp 杂化。 3.根据等电子原理进行判断 如 CO2是直线形分子， CNS 、 N 3与 CO2是等电子体， 所以分子构型均为直线形， 中心原子均采用 sp 杂化。 4.根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为 4，是 sp3杂化，为 3 是 sp2杂化，为 2 是 sp 杂化。 5.根据分子或离子中有无键及键数目判断 如没有键为 sp3杂化，含一个键为 sp2杂化，含两个键为 s
13、p 杂化。 题目设计 2.(1)(2019全国卷，35 节选)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子 中氮、碳的杂化类型分别是_、_。 (2)(2018全国卷，35 节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴 离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。 (3)(2018全国卷，35 节选)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分 子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_，气态三氧化硫以单 分子形式存在，其分子的立体构型为_形；固体三氧化硫中存在如图所示 的三聚分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为_。 (4)(2018全国卷，35 节
14、选)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3) 入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_， C 原子的杂化形式为_。 答案(1)sp3sp3(2)正四面体sp3 (3)H2S平面三角sp3(4)平面三角形sp2 3.(1)(2017全国卷，35 节选)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在 I 3离子。 I 3离子的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。 (2)(2017全国卷，35 节选)CO2和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为 _和_。 (3)(2017江苏，21 节选)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是 _。 解析(1)I 3中 I 原
15、子为中心原子，则其孤电子对数为 1/2(712)2，且其形 成了 2 个键，中心原子采取 sp3杂化，空间构型为 V 形。 (2)CO2中 C 原子的价层电子对数为 2，故为 sp 杂化，CH3OH 分子中 C 的价层电 子对数为 4，故为 sp3杂化。 (3)甲基上的碳原子形成 4 个键，故采用 sp3杂化，羰基上的碳原子形成 3 个键， 故采用 sp2杂化。 答案(1)V 形sp3(2)spsp3(3)sp2、sp3 考点三分子间作用力与分子的性质 知识梳理 1.分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键
16、。 (3)强弱：范德华力氢键600(分解) 75.516.810.3 沸点/ 60.3444.610.045.0337.0 S8的结构如图，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 _。 (3)(2017江苏，21 节选)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为 _。 解析(1)AsH3的中心原子 As 的价层电子对数为(53)/24，包括 3 对成键电子 和 1 对孤对电子，故其立体结构为三角锥形。NH3易形成分子间氢键，从而使其 沸点升高。(2)S8和 SO2都形成分子晶体，影响其熔点、沸点的主要因素是范德华 力，而 S8的相对分子质量大，分子间范德华力强，故 S8的熔点、沸点较高。(3
17、) 乙醇分子间存在氢键，所以沸点较高 答案(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键 (2)S8相对分子质量大，分子间范德华力强 (3)乙醇分子间存在氢键 基础知识巩固 1.下列有关键和键的说法错误的是() A.含有键的分子在反应时，键是化学反应的积极参与者 B.当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键 C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键 D.在分子中，化学键可能只有键而没有键 答案D 2.在硼酸B(OH)3分子中， B 原子与 3 个羟基相连， 其晶体具有与石墨相似的层状 结构。则分子中 B 原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是() A.sp，范德华力B.sp2，
18、范德华力 C.sp2，氢键D.sp3，氢键 解析在硼酸B(OH)3分子中，硼原子最外层只有 3 个电子，B 原子与 3 个羟基 相连，与氧原子形成 3 对共用电子对，即形成 3 个键，无孤对电子对，杂化轨 道数为 3，B 原子采取 sp2杂化；在硼酸B(OH)3分子中，氧原子与氢原子形成 1 对共用电子对，氧元素的电负性很强，不同硼酸分子中的氧原子与氢原子之间形 成氢键，硼酸分子之间存在范德华力，氢键比范德华力更强，硼酸分子之间主要 是氢键；故选 C。 答案C 3.如图所示是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题： (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_，做出该判断的主要理由是 _
19、。 (2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是_(填序号)。 单键；双键；键；键；键和键。 (3)甲醛分子中 CH 键与 CH 键间的夹角_120(填“”“”或 “”)，出现该现象的主要原因是_ _。 解析(1)原子中的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛 分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取 sp2杂化。(2)醛类分子中都含 有羰基(C=O)，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是键和键 的组合。(3)由于碳氧双键中存在键，它对 CH 键的排斥作用较强，所以甲醛 分子中 CH 键与 CH 键间的夹角小于 120。 答案(1)sp2杂化甲醛分子的立体结
20、构为平面三角形 (2)(3)碳氧双键中存在键，它对 CH 键的排斥作用较强 考试能力过关 4.氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要 应用。 请回答下列问题： (1)砷原子核外电子排布式为_。 (2)K3Fe(CN)6晶体中 Fe3 与 CN之间的键型为_， 该化学键能够形成的原 因是_。 (3)已知： CH4SiH4NH3PH3 沸点(K)101.7161.2239.7185.4 分解温度(K)8737731 073713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： CH4和 SiH4比 较 ， NH3和 PH3比 较 ， 沸 点 高 低 的 原 因 是 _。
21、CH4和 SiH4比 较 ， NH3和 PH3比 较 ， 分 解 温 度 高 低 的 原 因 是 _。 综合上述数据和规律判断，一定压强下 HF 和 HCl 的混合气体降温时_ 先液化。 答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)配位键CN 能提供孤对电子，Fe3能接 受孤对电子(或 Fe3 有空轨道) (3)结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此 SiH4沸点高于 CH4；NH3分子间还存在氢键作用，因此 NH3的沸点高于 PH3CH 键键能大 于 SiH 键， 因此 CH4分解温度高于 SiH4； NH 键键能大于 PH 键， 因此 NH3 分解温度高
22、于 PH3HF 5.配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子 的粒子结合。 如 NH 4就是由 NH3(氮原子提供电子对)和 H (缺电子)通过配位键形 成的。据此，回答下列问题： (1)下列粒子中可能存在配位键的是_。 A.CO2B.H3O C.CH4D.H2SO4 (2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性，试写出其电离方程式：_ _。 (3)科学家对 H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观 点： 甲：、乙：HOOH，式中 OO 表示配位键，在化学反应中 OO 键遇到还原剂时易断裂。化学家 Baeyer 和 Villiyer 为研究 H2O2的结
23、构，设计并完 成了下列实验： a.将 C2H5OH 与浓硫酸反应生成(C2H5)2SO4和水； b.将制得的(C2H5)2SO4与 H2O2反应，只生成 A 和 H2SO4； c.将生成的 A 与 H2反应(已知该反应中 H2作还原剂)。 如果 H2O2的结构如甲所示，实验 c 中化学反应方程式为(A 写结构简 式)_。 为了进一步确定 H2O2的结构，还需要在实验 c 后添加一步实验 d，请设计 d 的 实验方案：_ _。 解析本题综合考查配位键的形成和配合物的性质。(1)由题中信息可导出结论： 凡能给出 H 的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3 的电离 是 B 原子
24、和水中的 OH 形成配位键，水产生的 H表现出酸性。 答案(1)BD(2)H3BO3H2OH B(OH)4 (3)H2C2H5OC2H5H2O 用无水硫酸铜检验 c 的反应产物中有没有水(或其他合理答案) A 级全员必做题 1.下列分子中既有键，又有键的是() HClH2ON2H2O2C2H4C2H2 A.B. C.D. 答案D 2.(2019绵阳模拟)下列描述正确的是() A.CS2为 V 形极性分子 B.SiF4与 SO 2 3的中心原子均为 sp3杂化 C.C2H2分子中键与键的数目比为 11 D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键 答案B 3.N2的结构可以表示为，CO 的结
25、构可以表示为，其中椭圆框表示 键，下列说法中不正确的是() A.N2分子与 CO 分子中都含有三键 B.CO 分子中有一个键是配位键 C.N2与 CO 互为等电子体 D.N2与 CO 的化学性质相同 解析由题意可知，N2分子中 N 原子之间、CO 分子中 C 和 O 原子之间均通过 2 个键和 1 个键结合，其中 CO 分子中 1 个键由 O 原子单方面提供孤电子对，C 原子提供空轨道通过配位键形成。N2的化学性质相对稳定，CO 具有较强的还原 性，两者化学性质不同。 答案D 4.下列有关分子的结构和性质的说法正确的是() A.H2O2和 C2H2均为直线形的非极性分子 B.NF3和 PCl3
26、均为三角锥形分子，中心原子均为 sp3杂化 C.H3BO3和 H3PO3均为三元酸，结构式均为(XB，P) D.CH4和白磷(P4)分子均为正四面体形分子，键角均为 10928 解析C2H2中 4 个原子在同一直线上，为直线形的非极性分子，但 H2O2中 4 个 原子不在同一直线上，为空间结构的极性分子，A 项错误；NF3和 PCl3中 N、P 均有一个孤电子对，杂化轨道数均为 4，故均为三角锥形分子，中心原子均为 sp3 杂化，B 项正确；H3BO3的结构式为，其溶液呈酸性是因为 H3BO3 与水电离出的 OH 结合为B(OH)4：H3BO3H2O B(OH)4 H，因此 H3BO3为一元酸
27、，H3PO3的结构式为，为二元酸，C 项错误；CH4和白 磷(P4)分子均为正四面体形，但键角分别为 10928和 60，D 项错误。 答案B 5.某一化合物的分子式为 AB2，A 属A 族元素，B 属A 族元素，A 和 B 在同 一周期，它们的电负性值分别为 3.44 和 3.98，已知 AB2分子的键角为 103.3。下 列推断不正确的是() A.AB2分子的空间构型为 V 形 B.AB 键为极性共价键，AB2分子为非极性分子 C.AB2与 H2O 相比，AB2的熔、沸点比 H2O 的低 D.AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而 H2O 分子间能形成氢键 解析根据 A、B 的电负性
28、值及所处位置关系，可判断 A 元素为 O，B 元素为 F， 该分子为 OF2。OF 键为极性共价键。因为 OF2分子的键角为 103.3，OF2分子 中键的极性不能抵消，所以为极性分子。 答案B 6.关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O 的配合物，下列说法中正确的是() A.配位体是 Cl 和 H2O，配位数是 9 B.中心离子是 Ti4 ，配离子是TiCl(H2O)52 C.内界和外界中 Cl 的数目比是 12 D.加入足量 AgNO3溶液，所有 Cl 均被完全沉淀 解析TiCl(H2O)5Cl2H2O，配位体是 Cl 、H2O，提供孤电子对；中心离子是 Ti3 ，配合物中配位离子
29、Cl不与 Ag反应，外界中的 Cl与 Ag反应。 答案C 7.胆矾 CuSO45H2O 可写成Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下： 下列说法正确的是() A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用 sp2杂化 B.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键，不存在离子键 C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键 D.胆矾中的两种结晶水在不同的温度下会分步失去 解析H2O 中 O 原子形成 2 个键，有 2 个孤电子对，为 sp3杂化，硫酸根离子中 羟基氧是 sp3杂化，非羟基氧不是中心原子，不参与杂化，故 A 错误；在题述结 构示意图中，存在 OCu 配位键，HO、SO 共价键和配离子与硫酸根
30、离子之 间形成离子键，故 B 错误；胆矾是五水硫酸铜，胆矾是由水合铜离子及硫酸根离 子构成的，属于离子晶体，故 C 错误；由于胆矾晶体中有两类结晶水，一类是形 成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合方式不同，因此受热时也会因 温度不同而得到不同的产物，故 D 正确。 答案D 8.价层电子对互斥理论(VSEPR)可用于预测 H2S 和 COCl2的立体结构，则其立体 结构分别为() A.直线形、三角锥形 B.V 形、三角锥形 C.直线形、平面三角形 D.V 形、平面三角形 解析H2S 分子中的中心原子 S 原子上的孤电子对数是1 2(612)2，则说明 H2S 分子中中心原子有 4 对电子
31、对， 其中 2 对是孤电子对， 因此空间结构是 V 形； 而 COCl2中中心原子的孤电子对数是1 2(42112)0， 因此 COCl 2中中心 原子电子对数是 3 对，是平面三角形结构，故 D 项正确。 答案D 9.已知 H 和 O 可以形成 H2O 和 H2O2两种化合物， 试根据有关信息完成下列问题： (1)水是维持生命活动所必需的一种物质。 1 mol 冰中有_ mol 氢键。 用球棍模型表示的水分子结构是_。 (2)已知 H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在 半展开的书的两面上， 两个氧原子在书脊位置上， 书页夹角为 9352， 而两个 OH 键与
32、 OO 键的夹角均为 9652。 试回答下列问题： H2O2分子的电子式是_，结构式是_。 H2O2分子是含有_(填“极性”或“非极性” ，下同)键和_键的 _分子。 H2O2难溶于 CS2，简要说明理由：_。 H2O2中氧元素的化合价是_，简要说明原因： _。 答案(1)2B (2)HOOH极性非极性极性H2O2为极性分 子，而 CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于 CS21 价 OO 键为非极性键，而 OH 键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为1 价 10.砷(As)元素及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题： (1)基态 As 原子的核外电子排布式为_
33、，砷与硒的第一电离能较大的是 _。 (2)传统中药的砷剂俗称“砒霜”，其分子结构如图所示，该化合物中 As、O 原子 的杂化方式分别为_、_。 (3)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO 3 4的立体构型为_，与其互为等电子体的分 子的化学式为_ (任写一种)。 (4)H3AsO4和 H3AsO3是砷的两种含氧酸，请根据物质结构与性质的关系，解释 H3AsO4比 H3AsO3酸性强的原因_。 解析(1)砷由于 4p 轨道为半充满状态，结构稳定，第一电离能比 Se 大。(2)该化 合物中 As 有一个孤电子对，杂化类型为 sp3杂化，O 有两个孤电子对，杂化类型 为 sp3杂化。(3)AsO 3 4
34、中 As 无孤电子对，立体构型为正四面体形，与 AsO 3 4互为 等电子体的分子有 CF4、SiF4、CCl4、SiCl4等。 答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3As 或砷 (2)sp3杂化sp3杂化 (3)正四面体形CF4(或 SiF4、CCl4、SiCl4，合理即可) (4)H3AsO4和 H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO 和(HO)3As， H3AsO3中 As 为3 价， 而 H3AsO4中 As 为5 价，正电性更高，导致 AsOH 中 O 的电子向 As 偏移， 更易电离出 H 11.K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，
35、酸性条件下会被还原剂还原成 Cr3 。 (1)Cr3 能与 OH、CN形成配合物Cr(OH)4、Cr(CN)63。 Cr3 的电子排布式可表示为_。 不考虑空间构型，Cr(OH)4 的结构可用示意图表示为_(若有配位键， 用箭头表示)。 CN 与 N2 互为等电子体，写出 CN 的电子式：_。 (2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸。 乙醛中碳原子的杂化方式有_、_。 乙酸的沸点是 117.9 ，甲酸甲酯的沸点是 31.5 ，乙酸的沸点高于甲酸甲酯 的沸点的主要原因是_。 解析(1)Cr(OH)4 中的 Cr3与 4 个 OH形成配位键。根据氮气分子的电子 式写出 CN 的电子式，且
36、 CN是离子，符合离子电子式的书写规则，所以其电子 式为CN 。(2)乙醛中甲基上的碳原子含有四个共价单键，所以甲基上 碳原子采用 sp3杂化，醛基上碳原子含有 3 个共价单键，所以醛基上碳原子采用 sp2杂化。 答案(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3 CN (2)sp2sp3乙酸分子间存在氢键 B 级拔高选做题 12.金属镍、铜及其化合物在合金材料以及催化等方面应用广泛。根据要求回答下 列问题： (1)基态 Ni 的价电子构型为_。 (2)Ni(CO)4常温为液态，易溶于 CCl4、苯等有机溶剂，则 Ni(CO)4属于_ 晶体，与 Ni(CO)4中 CO 互为等电子体的离
37、子是_(写出一种即可)。 (3)Ni2 可与丁二酮肟( )作用生成腥红色配合物沉淀 A。 丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有_1 mol该分子中含有的碳碳 键和碳氮键的总数为_。 氨气在水中的溶解度远大于甲烷，其原因是_ _。 腥红色配合物沉淀 A(结构如图)中除含有一般的价键外，还含有配位键和氢键， 请在图中标出配位键和氢键。 (提示：A 的配位数为 4，配位键用“”表示，氢键用“”表示) 答案(1)3d84s2(2)分子CN 、C2 2(任写一种) (3)sp2、sp35NA氨分子与水分子间能形成氢键，而甲烷分子不能如图 13.东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍
38、合金) 闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： (1)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d 能级上的未成对电子数为 _。 (2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。 Ni(NH3)6SO4中阴离子的空间构型是_。 在Ni(NH3)62 中 Ni2与 NH3 之间形成的化学键称为_， 提供孤电子对的 成键原子是_。 氨的沸点_膦(PH3)(填“高于”或“低于”)，原因是_；氨是 _分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。 解析(2) 根据价层电子对互斥理论，SO 2 4的键电子对数等于 4，孤电子对数 为6224 2 0，则阴离子的空间构型是正四面体形；根据配位键的特点，在 Ni(NH3)62 中 Ni2与 NH3 之间形成的化学键称为配位键， 提供孤电子对的成键原 子是 N；氨分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)；根 据价层电子对互斥理论，氨气中心原子 N 的键电子对数等于 3，孤电子对数为 53 2 1，则中心氮原子轨道杂化类型为 sp3杂化，分子为三角锥形，正负电荷重 心不重叠，氨气是极性分子。 答案(1) 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22 (2) 正四面体形配位键N高于氨分子间可形成氢键极性sp3
