2022年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十二章 第37講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案(含解析)
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1、2022年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十二章 第37講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案(含解析) 1.共價(jià)鍵 (1)共價(jià)鍵的本質(zhì)與特征 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:具有方向性和飽和性。 共價(jià)鍵的方向性決定著分子的立體構(gòu)型,共價(jià)鍵的飽和性決定著每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。 (2)共價(jià)鍵的分類 (3)鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角 ①概念 ②鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響 a.鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,化學(xué)鍵越牢固,分子越穩(wěn)定。 b. (4)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,它們的許多性質(zhì)相似
2、,如CO和N2。 等電子體的微粒有著相同的分子構(gòu)型,中心原子也有相同的雜化方式。 2.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) a.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。 b.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價(jià)層電子對(duì)互斥模型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系 (2)雜化軌道理論 ①雜化軌道概念:在外界條件的影響下,原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過(guò)程叫原子軌道的雜化,組合后形成的一組新的原子軌道,叫雜化原子軌道,簡(jiǎn)稱雜化軌道。 ②雜化軌道的類型與分子立體構(gòu)型 (3)配位鍵和配合物 ①孤電子對(duì) 分子或
3、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 a.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。 b.配位鍵的表示方法 如A→B,其中A表示提供孤電子對(duì)的原子,B表示提供空軌道的原子。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 a.組成:以[Cu(NH3)4]SO4為例 b.形成條件 中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 配位體有孤電子對(duì),如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。 3.分子間作用力 (1)概念:分子
4、間存在著相互作用力,稱為分子間作用力。 (2)分類:分子間作用力最常見(jiàn)的是范德華力和氫鍵。 (3)強(qiáng)弱:范德華力<氫鍵<化學(xué)鍵。 (4)范德華力:分子之間普遍存在的相互作用力,范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)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。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;分子的極性越大,范德華力也越大。 (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 說(shuō)明:a.A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子,一般為N、O、F三
5、種元素的原子。b.A、B可以相同,也可以不同。 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。 4.分子的性質(zhì) (1)分子的極性 (2)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。如果存在氫鍵,則溶劑與溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。 ②如果溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng),將增大物質(zhì)的溶解度,如SO2等。 (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。
6、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 對(duì)于同一種元素的無(wú)機(jī)含氧酸來(lái)說(shuō),該元素的化合價(jià)越高,其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如果把含氧酸的通式寫(xiě)成(HO)mROn,R相同時(shí),n值越大,R的正電性越強(qiáng),—R—O—H中的氧原子的電子就會(huì)越向R偏移,在水分子的作用下,就越容易電離出H+,酸性也就越強(qiáng)。如H2SO3可寫(xiě)成(HO)2SO,n=1;H2SO4可寫(xiě)成(HO)2SO2,n=2。所以H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3。同理,酸性:HNO3>HNO2,HClO4>HClO3>HClO2
7、>HClO。 1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”,并指明錯(cuò)因。 (1)以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是極性分子。(×) 錯(cuò)因:CH4、BF3等是以極性鍵結(jié)合起來(lái)的非極性分子。 (2)非極性分子中,一定含有非極性共價(jià)鍵。(×) 錯(cuò)因:CO2、CCl4等分子不含有非極性鍵。 (3)共價(jià)鍵都具有方向性和飽和性。(×) 錯(cuò)因:H2分子中的s-s_σ鍵沒(méi)有方向性。 (4)σ鍵比π鍵的電子云重疊程度大,形成的共價(jià)鍵強(qiáng)。(√) 錯(cuò)因:__________________________________________________________ (5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、
8、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。(×) 錯(cuò)因:HF分子間因形成氫鍵使得其熔、沸點(diǎn)比其他鹵素氫化物的熔、沸點(diǎn)都高。 (6)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵。(×) 錯(cuò)因:H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镠—O鍵比H—S鍵的鍵能大。 (7)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子。(×) 錯(cuò)因:AlCl3、FeCl3等分子中原子形成的是共價(jià)鍵。 (8)SO與SiCl4互為等電子體,空間構(gòu)型均為正四面體形。(√) 錯(cuò)因:__________________________________________________________ 2.教材改編題 (據(jù)人
9、教選修三P34 T4)已知N—N、N===N和N≡N鍵能之比為1.00∶2.17∶4.90,而C—C、C===C、C≡C鍵能之比為1.00∶1.77∶2.34。下列說(shuō)法正確的是( ) A.σ鍵一定比π鍵穩(wěn)定 B.N2較易發(fā)生加成 C.乙烯、乙炔易發(fā)生加成反應(yīng) D.乙烯、乙炔中的π鍵比σ鍵穩(wěn)定 答案 C 3.教材改編題 (據(jù)人教選修三P57 T6)填表 孤電子對(duì)數(shù) 雜化類型 分子構(gòu)型 分子的極性 CCl4 NH3 H2O 答案 CCl4:0 sp3 正四面體形 非極性分子 NH3:1 sp3 三角錐形 極性
10、分子 H2O:2 sp3 V形 極性分子 4.教材改編題 (據(jù)人教選修三P55 T6)下圖是兩種具有相同分子式的有機(jī)物——鄰硝基苯酚和對(duì)硝基苯酚的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 請(qǐng)回答: (1)鄰硝基苯酚易形成________氫鍵。 (2)沸點(diǎn)較高的是________。 答案 (1)分子內(nèi) (2)對(duì)硝基苯酚 考點(diǎn) 共價(jià)鍵和分子的立體構(gòu)型 [典例1] (1)(2018·全國(guó)卷Ⅰ)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是________。中心原子的雜化形式為_(kāi)_______。LiAlH4中,存在________(填標(biāo)號(hào))。 A.離子鍵 B.σ鍵 C.π鍵
11、 D.氫鍵 (2)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_(kāi)_______,不同之處為_(kāi)_______。(填標(biāo)號(hào)) A.中心原子的雜化軌道類型 B.中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) C.立體結(jié)構(gòu) D.共價(jià)鍵類型 ②R中陰離子N中的σ鍵總數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Π表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π),則N中的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)_______。 (3)(2016·全國(guó)卷Ⅰ)①Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、
12、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____________________________________________________________。 ②Ge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________。 解析 (1)LiAlH4中的陰離子是AlH,中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,且不存在孤對(duì)電子,所以空間構(gòu)型是正四面體形,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化;陰、陽(yáng)離子間存在離子鍵,Al與H之間還有共價(jià)單鍵,不存在雙鍵和氫鍵,答案選AB。 (2)①R中兩種陽(yáng)離子分別為H3O+和NH。A選
13、項(xiàng),兩種陽(yáng)離子中心原子的雜化軌道類型均為sp3,所以兩者相同;B選項(xiàng),H3O+中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,NH中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,所以兩者相同;C選項(xiàng),H3O+和NH的立體結(jié)構(gòu)分別為三角錐形和正四面體形,所以兩者不同;D選項(xiàng),H3O+和NH均含有極性共價(jià)鍵和配位鍵,所以兩者相同。 ②由題給圖示可知,N與N之間形成5個(gè)N—N鍵,因此有5個(gè)σ鍵。N中有5個(gè)氮原子參與形成大π鍵,每個(gè)N原子與其他2個(gè)N原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)N原子還可以提供1個(gè)電子參與大π鍵的形成,加上得到的1個(gè)電子,共有6個(gè)電子參與形成大π鍵,因此N中的大π鍵可表示為Π。 (3)①單鍵中含有1個(gè)σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵
14、和1個(gè)π鍵,叁鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。σ鍵的成鍵方式是“頭碰頭”,π鍵的成鍵方式是“肩并肩”,原子間形成的σ鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),越不利于兩原子間形成π鍵。 ②金剛石中C原子的雜化方式為sp3雜化,微粒間作用力為共價(jià)鍵,運(yùn)用類推法不難得出結(jié)論。 答案 (1)正四面體形 sp3 AB (2)①ABD C ②5 Π (3)①雙鍵中含有1個(gè)π鍵,叁鍵中含有2個(gè)π鍵,而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 ②sp3 共價(jià)鍵 名師精講 1.共價(jià)鍵及其類型的判斷方法 (1)共價(jià)鍵的成鍵原子可以都是非金屬原子,也可以是金屬原子與非金屬
15、原子。如Al與Cl,Be與Cl等。 (2)并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性,如s-s σ鍵無(wú)論s軌道從哪個(gè)方向重疊都相同,因此這種共價(jià)鍵沒(méi)有方向性。 (3)不同種元素的原子之間形成的是極性共價(jià)鍵,同種元素的原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵。 (4)共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。 名師精講 2.分子空間構(gòu)型的判斷方法 (1)價(jià)層電子對(duì)互斥理論說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型,而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)的立體構(gòu)型,不包括孤電子對(duì)。 (2)判斷分子或離子立體構(gòu)型的方法 首先,確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) 對(duì)于陽(yáng)離子來(lái)說(shuō),a為中心原子的價(jià)電
16、子數(shù)減離子的電荷數(shù),對(duì)于陰離子來(lái)說(shuō),a為中心原子的價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x為非中心原子的原子個(gè)數(shù)。 如NH的中心原子為N,a=5-1,b=1,x=4,所以中心原子孤電子對(duì)數(shù)=(a-xb)=×(4-4×1)=0。 其次,確定價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型 由于價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用,它們趨向于盡可能相互遠(yuǎn)離,這樣已知價(jià)層電子對(duì)的數(shù)目,就可以確定它們的立體構(gòu)型。 最后,確定分子的立體構(gòu)型 價(jià)層電子對(duì)有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之分,價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)減去成鍵電子對(duì)數(shù),得孤電子對(duì)數(shù)。根據(jù)成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù),可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子立體構(gòu)型
17、。 3.判斷分子中心原子的雜化類型的方法 (1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷 ①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形,則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 ②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。 ③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (2)據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷 若雜化軌道之間的夾角為109°28′,則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化;若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化;若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (3)根據(jù)等電子原理進(jìn)行判斷 如CO2是直線形分子,CNS-、
18、N與CO2是等電子體,所以分子構(gòu)型均為直線形,中心原子均采用sp雜化。 (4)根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷 如中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,為3是sp2雜化,為2是sp雜化。 1.(2018·衡水模擬)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型,有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小,下列判斷正確的是( ) A.SO2、CS2、HI都是直線形的分子 B.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角大于120° C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角錐形的分子 答案 C 解析 SO2是V
19、形分子;CS2、HI是直線形的分子,A錯(cuò)誤;BF3鍵角為120°,是平面三角形結(jié)構(gòu);而Sn原子價(jià)電子是4,在SnBr2中兩個(gè)價(jià)電子與Br形成共價(jià)鍵,還有一對(duì)孤對(duì)電子,對(duì)成鍵電子有排斥作用,使鍵角小于120°,B錯(cuò)誤;CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,C正確;PCl3、NH3都是三角錐形分子,而PCl5是三角雙錐形結(jié)構(gòu),D錯(cuò)誤。 2.COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為,COCl2分子內(nèi)含有( ) A.4個(gè)σ鍵 B.2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵 C.2個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 D.3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 答案 D 解析 C和Cl之間為σ鍵,C和O之間為一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵,因此該分子中含有3個(gè)σ鍵、
20、1個(gè)π鍵,所以D正確。 3.(1)(2018·太原市一模)氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酯時(shí),會(huì)生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①此配合物中基態(tài)鐵離子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_____。 ②此配合物中碳原子的雜化軌道類型有__________。 ③此配離子中含有的化學(xué)鍵有__________(填字母)。 A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵 E.配位鍵 F.氫鍵 G.σ鍵 H.π鍵 (2)(2018·石家莊市質(zhì)檢一)甲醇(CH3OH)是一種用途廣泛的基礎(chǔ)有機(jī)原料和優(yōu)質(zhì)燃料。甲醇被氧化生成甲醛(HCHO),甲醇也可以生成乙酸甲酯(CH3COOCH3)
21、。 ①乙酸甲酯分子σ鍵和π的個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。 ②甲醇和甲醛中碳原子的雜化方式分別為_(kāi)_______。 (3)(2018·青島市一模)已知[Zn(CN)4]2-與甲醛在水溶液中發(fā)生反應(yīng)可生成一種新物質(zhì)HOCH2CN,試判斷新物質(zhì)中碳原子的雜化方式________________;1 mol [Zn(CN)4]2-中的σ鍵數(shù)為_(kāi)_______。 (4)(2018·廣東省二模)世上萬(wàn)物,神奇可測(cè)。其性質(zhì)的變化是物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化的結(jié)果?;卮鹣铝袉?wèn)題: ①根據(jù)雜化軌道理論判斷,下列分子的空間構(gòu)型是V形的是________(填標(biāo)號(hào))。 A.BeCl2 B.H2O C.
22、HCHO D.CS2 ②銅及其合金是人類最早使用的金屬材料,Cu2+能與NH3形成配位數(shù)為4的配合物[Cu(NH3)4]SO4。 a.[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化學(xué)鍵的類型有________(填標(biāo)號(hào))。 A.離子鍵 B.金屬鍵 C.配位鍵 D.非極性鍵 E.極性鍵 b.NH3中N原子的雜化軌道類型是________,寫(xiě)出一種與SO互為等電子體的分子的化學(xué)式:________。 答案 (1)①3d5?、趕p2、sp3?、跜DEGH (2)①10∶1?、趕p3、sp2 (3)sp3、sp 8NA (4)①B ②a.ACE b.sp3 CCl4 解析 (1)②該
23、化合物中連接雙鍵的碳原子含有3個(gè)σ鍵,為sp2雜化,連接4個(gè)σ鍵的碳原子采用sp3雜化。 ③同種非金屬元素之間存在非極性鍵,不同非金屬元素之間存在極性鍵,含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子之間存在配位鍵,共價(jià)單鍵為σ鍵,共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵,所以該配離子中碳碳原子之間存在非極性共價(jià)鍵(單鍵和雙鍵),碳和氧原子或氫原子之間存在極性共價(jià)鍵,鐵離子和氧原子之間存在配位鍵。 (2)①乙酸甲酯分子中除了碳氧雙鍵中含一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵外,另有9個(gè)σ鍵,故σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)之比為10∶1。 (3)HOCH2CN其中與羥基(—OH)相連的碳為飽和碳原子,價(jià)層電子對(duì)=4+0=4,雜化軌道類型為sp3
24、,另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵,三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,價(jià)層電子對(duì)=2+0=2,所以碳原子雜化軌道類型為sp;三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,[Zn(CN)4]2-中含有4個(gè)C≡N鍵、每個(gè)CN-與Zn形成一個(gè)σ鍵,故1 mol [Zn(CN)4]2-中的σ鍵數(shù)為8NA。 (4)①BeCl2、CS2為直線形,H2O為V形,HCHO為平面三角形。 ②b.NH3中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+×(5-3)=4,所以其雜化方式為sp3;原子數(shù)、價(jià)電子數(shù)相等的粒子,稱為等電子體,與SO互為等電子體的分子的化學(xué)式為SiCl4或CCl4。 考點(diǎn) 分子間作用力和分子的性質(zhì) [典例2] (1)(2018·
25、全國(guó)卷Ⅱ)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872 ℃),其化學(xué)鍵類型是________;ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑,原因是________________________________。 (2)(2017·全國(guó)卷Ⅱ)我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。 圖中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH)N—H…Cl、________、________。 (3)(2016·全國(guó)卷Ⅱ)東晉《華陽(yáng)國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于
26、制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉?wèn)題: 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_(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(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_(kāi)_______。 解析 (1)根據(jù)氟化鋅的熔點(diǎn)可以判斷其為離子化合物,所以一定存在離子鍵。作為離子化合物,氟化鋅不溶于有機(jī)溶劑
27、,而氯化鋅、溴化鋅和碘化鋅的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主,分子的極性較小,能夠溶于乙醇、乙醚等弱極性有機(jī)溶劑。 (2)根據(jù)題給表示式可知,除表示出形成氫鍵的原子外,還要表示出形成氫鍵的原子所在的原子團(tuán)和該原子在原子團(tuán)中的成鍵情況,因此氫鍵的表示式為 (NH)N—H…Cl、(H3O +)O—H…N(N)、 (NH)N—H…N(N)。 (3)①SO中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)==4,孤電子對(duì)數(shù)為0,立體構(gòu)型為正四面體形;②Ni2+與NH3之間形成共價(jià)鍵時(shí)Ni2+提供空軌道,N提供孤電子對(duì),形成配位鍵;③氨分子之間可形成氫鍵,分子間作用力增大,故沸點(diǎn)高于膦(PH3);氨分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)==4,采取
28、sp3雜化,四個(gè)雜化軌道中有三個(gè)軌道被共用電子對(duì)占據(jù),一個(gè)軌道被孤電子對(duì)占據(jù),是極性分子。 答案 (1)離子鍵 ZnF2為離子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小 (2)(H3O+)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N) (3)①正四面體形 ②配位鍵 N?、鄹哂凇H3分子間可形成氫鍵 極性 sp3 名師精講 1.分子極性的判斷方法 (1)根據(jù)鍵的類型及分子的空間構(gòu)型有無(wú)對(duì)稱中心判斷 (2)根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷 與同一種原子結(jié)合時(shí),分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵,此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層
29、電子若未全部成鍵,此分子一般為極性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵,它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵,它們都是極性分子。 (3)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分子,若不等則為極性分子。 2.氫鍵、范德華力與共價(jià)鍵 (1)氫鍵屬于一種較強(qiáng)的分子間作用力,但不屬于化學(xué)鍵。 (2)氫鍵分為分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵,形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)反常地高。 (3)范德華力、氫鍵與共價(jià)鍵的比較 4.下列說(shuō)法不正確的
30、是( ) A.HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān) B.H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O分子之間存在氫鍵 C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋 D.甲烷可與水形成氫鍵這種化學(xué)鍵 答案 D 解析 HCl、HBr、HI是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,分子間作用力越大,相應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,A正確;水分子間可形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S,B正確;碘是非極性分子,易溶于非極性溶劑四氯化碳,C正確;甲烷中碳原子電負(fù)性不大,甲烷分子和水分子之間不能形成氫鍵,并且氫鍵不是化學(xué)鍵,屬于分子間作用力,D錯(cuò)誤。 5.(2018·西安模擬)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n來(lái)表示,如X是S,當(dāng)m=2,n=2,則這個(gè)式子就表示H2SO4。一般而言,該式中m大的是強(qiáng)酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強(qiáng)的是( ) A.HClO2 B.H2SeO3 C.H3BO3 D.HMnO4 答案 D 解析 把A~D選項(xiàng)中的化學(xué)式改寫(xiě)成A.ClO(OH),B.SeO(OH)2,C.B(OH)3,D.MnO3(OH),其m依次為1,1,0,3,m最大的是HMnO4,則HMnO4酸性最強(qiáng)。
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