1、 第第 3737 讲讲 分子的空间结构与物质的性质分子的空间结构与物质的性质 考纲要求 1.理解共价键的含义，能说明共价键的形成。2.了解共价键的主要类型 键和 键，能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对 键和 键之间的相对 强弱的比较不作要求)。 3.了解键的极性和分子的极性， 了解极性分子和非极性分子的某些性 质差异。4.了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用。5.能根据 杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(d 轨道参与杂化和 AB5 型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。6.了解简单配合物的成键情况(配合物的空间 构型和中
2、心原子的杂化类型不作要求)。 7.知道分子间作用力的含义， 了解化学键和分子间作 用力的区别。8.了解氢键的存在对物质性质的影响(氢键相对强弱的比较不作要求)。 考点一考点一 共价键及其参数共价键及其参数 1本质：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分类 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 子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 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 叁键 原子间有三对共用电子对
3、 特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原 子的电负性相差很大(大于 1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 (2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 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 原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和空间结构，许多性质相似， 如 N2与 CO、O3与 SO2、N2O 与 CO2、CH4与 NH 4等。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子() (2)在任何情况下，都是 键比 键强度大() (3
4、)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关() (4)s-s 键与 s-p 键的电子云形状对称性相同() (5) 键能单独形成，而 键一定不能单独形成() (6) 键可以绕键轴旋转， 键一定不能绕键轴旋转() (7)碳碳叁键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的 3 倍和 2 倍() (8)键长等于成键两原子的半径之和() 1有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)。 只有 键的是_(填序号，下同)；既有 键，又有 键的是_；含有由两个 原子的 s 轨道重叠形成 键的是_； 含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道 重叠形成 键的是_；含
5、有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成 键的是_。 答案 2与 CCl4互为等电子体的分子或离子有_等。 答案 SiCl4、CBr4、SO 2 4、CF4(合理即可) 题组一 共价键的类别及判断 1下列关于 键和 键的理解不正确的是( ) A含有 键的分子在进行化学反应时，分子中的 键比 键活泼 B在有些分子中，共价键可能只含有 键而没有 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当原子形成分子时，首先形成 键，可能形成 键 答案 B 解析 同一分子中的 键不如 键牢固，反应时比较容易断裂，A 项正确；在共价单键中 只含有 键，而含有 键的分子中一定含
6、有 键，B 项错误、D 项正确；氢原子、氯原子 等跟其他原子形成分子时只能形成 键，C 项正确。 2含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。 (1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于_(填“”或“”)键，从其极性来看属 于_键。 (2)已知 CN 与 N 2结构相似，推算 HCN 分子中 键与 键数目之比为_。 (3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的 3 个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足 8 电子稳定结构，则 C60分子中 键的数目为_。 (4)利用 CO 可以合成化工原料 COCl2，COCl2分子的结构式为，每个 COCl2分子内含 有的 键、 键数目为_。
7、A4 个 键 B2 个 键、2 个 键 C2 个 键、1 个 键 D3 个 键、1 个 键 答案 (1) 极性 (2)11 (3)30 (4)D 题组二 键参数及应用 3下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是( ) AF2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 BHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次增强 C金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 DNaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 答案 C 解析 A 项，F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物 质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关
8、，错误；B 项，HF、HI、HBr、HCl 属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越 稳定，与共价键的键能大小有关，但是 HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱，错误；C 项， 金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越 高，与共价键的键能大小有关，正确；D 项，NaF、NaCl、NaBr、NaI 属于离子晶体，离子半 径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，错误。 4已知几种共价键的键能如下： 化学键 HN NN ClCl HCl 键能/kJmol 1 391 946 328 431 下列说法错误的是( ) A键
9、能：NNN=NNN BH(g)Cl(g)=HCl(g) H431kJmol 1 CHN 键能小于 HCl 键能，所以 NH3的沸点高于 HCl D2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H202kJmol 1 答案 C 解析 A 项，叁键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：NN N=NNN，正确；B 项，H(g)Cl(g)=HCl(g)的焓变为 HCl 键能的相反数，则 H 431kJmol 1，正确；C 项，NH 3的沸点高于 HCl 是由于 NH3形成分子间氢键，而 HCl 不能， 键能不是主要原因，错误；D 项，根据 HE(反应物)E(生成物)，则
10、2NH3(g) 3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g) H6E(NH)3E(ClCl)E(NN)6E(HCl)202 kJmol 1， 正确。 题组三 等电子原理的理解与应用 5根据等电子原理判断，下列说法中错误的是( ) AB3N3H6分子中所有原子均在同一平面上 BB3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应 CH3O 和 NH 3是等电子体，均为三角锥型 DCH4和 NH 4是等电子体，均为正四面体型 答案 B 解析 B3N3H6和苯是等电子体，其结构相似；C 项，H3O 和 NH 3是等电子体，根据氨气分子的 空间构型判断水合氢离子的空间构型；D 项，CH4和 NH 4是等电子体，根据
11、甲烷的空间构型判 断铵根离子的空间构型。 6回答下列问题 (1)根据等电子原理，仅由第 2 周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是_和 _；_和_。 (2)在短周期元素组成的物质中，与 NO 2互为等电子体的分子有_、_。 (3)与 H2O 互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)，阴离子为_。 (4)与 N2互为等电子体的阴离子是_，阳离子是_。 答案 (1)N2 CO N2O CO2 (2)SO2 O3 (3)H2F NH 2 (4)CN (或 C2 2) NO 考点二考点二 分子的空间构型分子的空间构型 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最远时，排斥力最
12、小，体系的能量最低。 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)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电 子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原 子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。 (3)示例分析 电子 对数 键电 子对数 孤电子 对数 电子对空 间构型 分子空间构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V 形 SO2 4 4 0 四面体型 正四面体型 CH4 3 1 三角锥型 NH3 2 2 V 形
13、 H2O 2.杂化轨道理论 (1)理论要点 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)杂化轨道与分子立体构型的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 sp 2 180 直线形 BeCl2 sp 2 3 120 平面三角形 BF3 sp 3 4 109.5 四面体型 CH4 3配位键 (1)孤电子对 分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。 (2)配位键 配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。 配位键的表示：常用“ ”来表示配位键
14、，箭头指向接受孤电子对的原子，如 NH 4可表 示为，在 NH 4中，虽然有一个 NH 键形成过程与其他 3 个 NH 键形成过程 不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全相同。 (3)配合物 如Cu(NH3)4SO4 配体有孤电子对，如 H2O、NH3、CO、F 、Cl、CN等。 中心原子有空轨道，如 Fe 3、Cu2、Zn2、Ag等。 (1)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() (2)分子中中心原子若通过 sp 3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构() (3)NH3分子为三角锥型，N 原子发生 sp 2杂化() (4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为 sp
15、 2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)价层电子对互斥理论中， 键电子对数不计入中心原子的价层电子对数() 1填表 序号 物质 中心原子上的 孤电子对数 价层电 子对数 VSEPR 模 型名称 分子或离子 空间构型 中心原子 杂化类型 CS2 HCHO NCl3 SO 2 4 H3O 答案 0 2 直线形 直线形 sp 0 3 平面三角形 平面三角形 sp 2 1 4 四面体型 三角锥型 sp 3 0 4 正四面体型 正四面体型 sp 3 1 4 四面体型 三角锥型 sp 3 2比较下列分子或离子中键角大小。 (1)H2O_H3O ，NH 3_NH 4
16、。 (2)SO3_CCl4，CS2_SO2。 答案 (1) (2) 解析 (1)H2O 与 H3O ，NH 3与 NH 4的中心原子均采用 sp 3杂化，孤电子对数越多，斥力越大， 键角越小。 (2)杂化不同，键角不同。 题组一 分子的空间构型及中心原子杂化类型的判断 1下列说法中正确的是( ) APCl3分子是三角锥型，这是因为 P 原子是以 sp 2杂化的结果 Bsp 3杂化轨道是由任意的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的四个 sp3杂化轨道 C凡中心原子采取 sp 3杂化的分子，其 VSEPR 模型都是四面体 DAB3型的分子空间构型必为平面三角形 答案 C 解析 A 项，
17、PCl3分子的中心原子 P 含有 3 个成键电子对和 1 个孤电子对，为 sp 3杂化，空间 构型为三角锥型，错误；B 项，能量相近的 s 轨道和 p 轨道形成杂化轨道，错误；C 项，凡中 心原子采取 sp 3杂化的分子，其 VSEPR 模型都是四面体，而分子的空间构型还与含有的孤电 子对数有关，正确；D 项，AB3型的分子空间构型与中心原子的孤电子对数也有关，如 BF3中 B 原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中 N 原子有 1 个孤电子对，为三角锥型，错误。 2徐光宪在分子共和国一书中介绍了许多明星分子，如 H2O2、CO2、BF3、CH3COOH 等。下 列说法正确的是( ) AH2
18、O2分子中的 O 为 sp 3杂化 BCO2分子中 C 原子为 sp 杂化 CBF3分子中的 B 原子为 sp 3杂化 DCH3COOH 分子中 C 原子均为 sp 2杂化 答案 AB 解析 A 项，H2O2分子中氧原子形成 2 个 键，含有 2 对孤电子对，采取 sp 3杂化，正确；B 项，CO2分子中 C 原子形成 2 个 键，没有孤电子对，采取 sp 杂化，正确；C 项，BF3分子 中的 B 原子的最外层电子数为 3，形成 3 个 键，没有孤电子对，采取 sp 2杂化，错误；D 项，CH3COOH 分子中有 2 个碳原子，其中甲基上的碳原子形成 4 个 键，没有孤电子对，采 取 sp 3
19、杂化，错误。 3BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写 出单体、二聚体和多聚体中 Be 的杂化轨道类型： (1)ClBeCl：_； (2)：_； (3)：_。 答案 (1)sp 杂化 (2)sp 2杂化 (3)sp3杂化 “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构型判断。 若杂化轨道在空间的分布为正四面体型或三角锥型，则分子的中心原子发生 sp 3杂化。 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 sp 2杂化。 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夹角判断
20、若杂化轨道之间的夹角为 109.5， 则分子的中心原子发生 sp 3杂化； 若杂化轨道之间的夹角 为 120，则分子的中心原子发生 sp 2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是直形线分子，CNS 、N 3与 CO2互为等电子体，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 sp 3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 sp 3杂化，含 1 个 键为 sp2杂
21、化，含 2 个 键为 sp 杂化。 题组二 价层电子互斥理论与分子结构 4为了解释和预测分子的立体构型，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。 (1)利用 VSEPR 理论推断 PO 3 4的 VSEPR 模型是_。 (2)有两种活性反应中间体粒子， 它们的粒子中均含有 1 个碳原子和 3 个氢原子。 请依据下面 给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式： 甲：_； 乙：_。 (3)按要求写出第 2 周期非金属元素构成的中性分子的化学式： 平面三角形分子： _， 三角锥型分子：_，四面体型分子：_。 (4)写出 SO3常见的等电子体的化学式，一价阴离子：_(写出一种，下同)；二价阴
22、离 子：_，它们的中心原子采用的杂化方式都是_。 答案 (1)正四面体结构 (2)CH 3 CH 3 (3)BF3 NF3 CF4 (4)NO 3 CO 2 3 sp 2 5NH3分子中HNH 键角为 107，而配离子Zn(NH3)6 2中HNH 的键角为 109.5，配离子 Zn(NH3)6 2HNH 键角变大的原因是_ _ _。 答案 NH3分子中 N 原子的孤对电子进入 Zn 2的空轨道形成配离子后，原孤电子对对 NH 键 的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱 题组三 配位理论及应用 6(2018徐州调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨
23、水， 难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是( ) A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后 Cu 2的浓度不变 B沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子Cu(NH3)4 2 C配位化合物中只有配位键 D在Cu(NH3)4 2配离子中，Cu2给出孤电子对，NH 3提供空轨道 答案 B 解析 NH3与 Cu 2形成配位键，Cu2提供空轨道，NH 3提供孤电子对。 7丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀，可用来检验 Ni 2，其分子结构如图所示。该结构中 C 原 子的杂化方式是_， 分子内微粒之间存在的作用力有_(填字母)。 a离子键 b共价键 c配位键 d氢键 答案 sp 2、sp3 bcd
24、 8.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸 铜可用作杀菌剂。 (1)向 CuSO4溶液中加入过量 NaOH 溶液可生成Cu(OH)4 2。不考虑空间构型，Cu(OH) 4 2结 构可用示意图表示为_。 (2)胆矾 CuSO45H2O 可写为Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是_(填字母)。 A所有氧原子都采取 sp 3杂化 B氧原子存在配位键和氢键两种化学键 CCu 2的外围电子排布式为 3d84s1 D胆矾中的水在不同温度下会分步失去 .经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe 3与 SCN不仅能以 13 的个数
25、比配合，还可以其他 个数比配合。请按要求填空： (1)若所得的 Fe 3和 SCN的配合物中，主要是 Fe3与 SCN以个数比 11 配合所得离子显血 红色。该离子的离子符号是_。 (2)若 Fe 3与 SCN以个数比 15 配合， 则 FeCl 3与 KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式可 以表示为_。 答案 .(1) (2)D .(1)Fe(SCN) 2 (2)FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl 解析 .(1)Cu 2中存在空轨道， 而 OH中 O 原子有孤电子对， 故 O 与 Cu 之间以配位键结合。 (2)A 项，与 S 相连的氧原子没有杂化；B 项，氢键不是化学键
26、；C 项，Cu 2的外围电子排布 式为 3d 9；D 项，由图可知，胆矾中有 1 个 H 2O 与其他微粒靠氢键结合，易失去，有 4 个 H2O 与 Cu 2以配位键结合，较难失去。 考点三考点三 分子间作用力与分子的性质分子间作用力与分子的性质 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。 (3)强弱：范德华力氢键化学键。 (4)范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点 越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力 逐渐
27、增大。 (5)氢键 形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一 个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 表示方法：AHB 特征：具有一定的方向性和饱和性。 分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。 分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。 2分子的性质 (1)分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心 重合的分子 正电中心和负电中心不重 合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 (2)分子的溶解性 “相似相溶”的规律： 非极性
28、溶质一般能溶于非极性溶剂， 极性溶质一般能溶于极性溶剂。 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。 随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意 比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3)分子的手性 手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像， 在三维空间里不能重叠的现象。 手性分子：具有手性异构体的分子。 手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分 子是手性分子，如。 (4)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素 R 相同，则n值越大，
29、R 的正电性越高，使 ROH 中 O 的电子向 R 偏移，在水分子的作用下越易电离出 H ，酸性越强，如酸性：HClO HClO2HClO3HClO4。 (1)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( ) (2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力( ) (3)氢键具有方向性和饱和性( ) (4)H2O2分子间存在氢键( ) (5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即 CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增 大( ) (6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( ) (7)H2O 比 H2S 稳定是因为水分子间存在氢键( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (
30、6) (7) 解析 (1)可燃冰中水分子间存在氢键，但 CH4与 H2O 之间不存在氢键。 (2)乙醇分子、水分子中都有OH，符合形成氢键的条件。 (4)H2O2分子中的 H 几乎成为“裸露”的质子，与水分子一样，H2O2分子间也存在氢键。 (5)卤素氢化物中，HF 分子间能形成氢键，其熔、沸点最高。 (6)分子内氢键对物质的熔、沸点影响很小，能使物质的熔、沸点降低。 (7)H2O 比 H2S 稳定是因为 OH 键键能大于 SH 键键能，而与氢键无关。 NH3极易溶于水的因素有哪些？ 答案 NH3为极性分子，NH3与 H2O 分子间可形成氢键。 题组一 共价键的极性与分子极性的判断 1膦又称磷
31、化氢，化学式为 PH3，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈 三角锥形。以下关于 PH3的叙述中正确的是( ) APH3是非极性分子 BPH3中有未成键电子对 CPH3是一种强氧化剂 DPH3分子中 PH 键是非极性键 答案 B 解析 A 项，正负电荷中心不重合的分子为极性分子，正负电荷中心重合的分子为非极性分 子；B 项，PH3分子中有 1 个未成键的孤电子对；C 项，根据 P 元素的化合价分析，错误；D 项，同种非金属元素之间存在非极性键，不同种非金属元素之间存在极性键。 2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
32、持生命活动所必需的一种物质。 1mol 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 OO 键的夹角 均为 9652。 试回答： H2O2分子的电子式是_， 结构式是_。 H2O2分子是含有_键和_键的_(填“极性”或 “非极性”)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)2 B (2) HOOH 极性 非极性 极性 H2O2为极性分子，而
33、CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于 CS2 1 价 因 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 解析 (1)在冰中，每个水分子与周围的 4 个水分子形成 4 个氢键，按“均摊法”计算，相当 于每个水分子有 2 个氢键；水分子为 V 形结构。 (2)由 H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而 CS2 为非极性分子，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于 CS2。 题组二 范德华力、氢键对物质性质的影响 3氨溶于水时，大部分 NH3与 H2O 以氢键(用“”表示)结合形成 NH3H2O 分子。根据氨水
34、的性质可推知 NH3H2O 的结构式为( ) A B C D 答案 B 解析 根据 NH3H2ONH 4OH 可知 NH 3H2O 的结构式为。 4(2018南通模拟)按要求回答下列问题： (1)HCHO 分子的空间构型为_形，它与 H2加成后，加成产物的熔、沸点比 CH4的熔、 沸点高， 其主要原因是(须指明加成产物是何物质)_。 答案 平面三角 加成产物 CH3OH 分子之间能形成氢键 (2)S 位于周期表中第_族， 该族元素氢化物中， H2Te 比 H2S 沸点高的原因是_ _， H2O 比 H2Te 沸点高的原因是_ _。 答案 A 两者均为分子晶体且结构相似，H2Te 相对分子质量比
35、 H2S 大，分子间作用力更强 两者均为分子晶体，H2O 分子之间存在氢键 (3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示， 呈现这种变化的原因是_。 答案 硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高 (4)氨是一种易液化的气体， 请简述其易液化的原因： _ _。 答案 氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化 (5)硫的氢化物在乙醇中的溶解度小于氧的氢化物的原因是_。 答案 H2O 与乙醇分子间能形成氢键 (6)纳米 TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图所示。化合物乙的沸点明 显高于化合物甲，主要原因是_。 纳
36、米TiO2 NH3 化合物甲化合物乙 答案 化合物乙分子间形成氢键 题组三 无机含氧酸的酸性判断 5 S 有两种常见的含氧酸， 较高价的酸性比较低价的酸性_， 理由是_ _。 答案 强 S 的正电性越高，导致 SOH 中 O 的电子向 S 偏移，因而在水分子的作用下， 也就越容易电离出 H ，即酸性越强 6 (2019长沙市明德中学检测)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含 非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示： 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 ClOH 非羟基氧原 子数 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
37、(1)亚磷酸 H3PO3和亚砷酸 H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3 既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为 _，_。 (2)H3PO3和 H3AsO3与过量的 NaOH 溶液反应的化学方程式分别是 _， _。 (3)在 H3PO3和 H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_， 写出化学方程式：_。 答案 (1) (2)H3PO32NaOH=Na2HPO32H2O H3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O (3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应 H3AsO33HCl=AsCl33H2O 解析 此题属
38、于无机含氧酸的结构、性质推断题，考查同学们运用题给信息推断物质结构和 性质的能力。(1)已知 H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知 H3PO3中含 1 个非羟 基氧原子，H3AsO3中不含非羟基氧原子。(2)与过量 NaOH 溶液反应的化学方程式的书写，需 得知 H3PO3和 H3AsO3分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该 酸为几元酸。故 H3PO3为二元酸，H3AsO3为三元酸。 (3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应。 (一)江苏试题组合 12018江苏，21(1)(3)(4)(5)臭氧(O3)与Fe(
39、H2O)6 2催化下能将烟气中的 SO 2、NOx分别 氧化为 SO 2 4和 NO 3，NOx也可在其他条件下被还原为 N2。 (1)SO 2 4中心原子轨道的杂化类型为_；NO 3的空间构型为_(用文字描述)。 (3)与 O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。 (4)N2分子中 键与 键的数目比n()n()_。 (5)Fe(H2O)6 2与 NO 反应生成的Fe(NO)(H 2O)5 2中，NO 以 N 原子与 Fe2形成配位键。请在 Fe(NO)(H2O)5 2结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 答案 (1)sp 3 平面(正)三角形 (3)NO 2 (4)12 (5) 解
40、析 (1)硫酸根离子中 S 原子的价层电子对数(62)/24，因此 S 原子为 sp 3杂化。硝 酸根离子中 N 原子的价层电子对数(51)/23，因此 N 原子为 sp 2杂化，无孤对电子，因 此空间构型为平面(正)三角形。 (3)因为是阴离子， 因此在周期表中可将一个 O 原子左移一个 位置变为 N 原子，即 NO 2为 O3的等电子体。(4)N 与 N 可形成三键，因此有 1 个 键和 2 个 键，即两者数目比为 12。(5)Fe(NO)(H2O)5 2中有 5 个 H 2O 和 1 个 NO，题给图示中缺少 1 个 H2O 和 1 个 NO，O 和 N 提供孤对电子，根据题给图示结构可
41、补填缺少的 H2O 和 NO 配体。 2 2017江苏， 21(A)(2)(4)(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是 _，1mol 丙酮分子中含有 键的数目为_。 (4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。 答案 (2)sp 2和 sp3 9N A (4)乙醇分子间存在氢键 3 2016 江 苏 ，21(A) (2)(3)(4)(5)(2)1molHCHO 分 子 中 含有 键 的 数 目 为 _ _。 (3)HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是_ _。 HOCH2CN 的结构简式 (4)与 H2O 分子互为等电子体的阴离子为_。 (5)Zn(CN)4 2中 Zn2与 CN的 C 原子形成配位键。 不考虑空间构型， Zn(CN) 4 2的结构可用 示意图表示为
