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文檔簡介
1、第二章分子結構與性質【高考新動向】考點梳理1了解共價鍵的主要類型。鍵和h鍵,能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質。2. 了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3),能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理 論推測常見的簡單分子或離子的空間結構。3. 了解簡單配合物的成鍵情況。4. 了解化學鍵和分子間作用力的區別。5. 了解氫鍵的存在對物質性質的影響,能列舉含氫鍵的物質。【考綱全景透析】一.共價鍵1. 共價鍵的本質及特征共價鍵的本質是在原子之間形成共用電子對,其特征是具有飽和性和方向性。2. 共價鍵的類型 按成鍵原子間共用電子對的數冃分為單鍵、雙鍵、三鍵。 按共用電子對是否
2、偏移分為極性鍵、非極性鍵。 按原子軌道的重疊方式分為。鍵和"鍵,前者的電子云具有軸對稱性,后者的電子云具有鏡像對稱性。3. 鍵參數 鍵能:氣態基態原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量,鍵能越大,化學鍵越穩定。 鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距,鍵長越短,共價鍵越穩定。 鍵角:在原子數超過2的分子中,兩個共價鍵之間的夾角。 鍵參數對分子性質的影響鍵長越短,鍵能越大,分子越穩定.3分子的空間構型鍵角4. 等電子原理原子總數相同、價電子總數相同的分子具有相似的化學鍵特征,它們的許多性質相近。二.分子的立體構型1. 分子構型與雜化軌道理論雜化軌道的要點當原子成鍵時,原子的價電子軌道相
3、互混雜,形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間形狀不同。分子構型雜化軌道理論雜化類型雜化軌道數ii雜化軌道間夾角空間構型實例sp2180°直線形becl2sp23120°平面三角形bf3sp34109° 28,正四面體形2分子構型與價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的空問構型,而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型,不包括孤對電子。(1) 當中心原子無孤對電子時,兩者的構型一致;(2) 當中心原子有孤對電子時,兩者的構型不一致。分子構型價層電了對互斥模型電子對數成鍵対數孤對電子數電子對空間構型
4、分子空間構型實例220直線形直線形becl2330三角形三角形bf321v形snbr?440四面體四面體形叫31三角錐形吧22v形h2°3. 配位化合物(1) 配位鍵與極性鍵、非極性鍵的比較共價鍵非極性鍵極性鍵配位鍵本質相鄰原子間通過共用電子對(電子云的重疊)所形成 的相互作用成鍵 條件 (元索 種類)成鍵原子得、 失電子能力 相同(同種非 金屬)成鍵原子得、 失電子能力 差別較?。ㄒ?般指不同種 非金屬)成鍵原子一方有孤 電子對(配位體), 另一方有空軌道(中 心離子)特征有方向性和飽和性表示 方法hiiiic1-nh3 iln-> cu tlnh3 j2*存在單質ih,共價
5、 化合物ii2o2, 離子化合物na>0,等 共價化合物iic1 離子化合 物naoh等離子化合物nh4c等(2)配位化合物 定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物。 組成:如ag(nh3)2oh,屮心離子為ag+,配體為nh3,配位數為2。三分子的性質1.分子的極性(1)分子構型與分子極性的關系非極性分子單質止負電荷中心重合 <結構對稱tt雙原子分子多原子分子ii化合物一止負電荷中心不重合 <結構不對稱極性分子(2) 鍵的極性與分子的極性的關系類型實例鍵的極性空間構型分子極性x2也、n2非極性鍵直線形非極性分子xyhc1、 no極性鍵直
6、線形極性分子xy2他丫)co?、 cs?極性鍵直線形非極性分子so?極性鍵v形極性分子即、h2s極性鍵v形極性分子xy3bf3極性鍵平面三角形非極性分子nh3極性鍵三角錐形極性分子xy4cii4、cc14極性鍵正四面體形非極性分子3. 溶解性(1) “相似相溶”規律:非極性溶質一般能溶于非極性溶劑,極性溶質一般能溶于極性溶劑.若存在氫鍵,則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好.(2) “相似相溶”還適用于分子結構的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水屮的溶解度明顯減小.4. 手性具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如左手和右手一樣互為鏡像,在三維空i'可里不能重疊的現 象.5.
7、 無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸可寫成(110)尸0刀,如果成酸元素r相同,則值越大,r的正電性越高,使r011中0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,如hcio<hcio2<hcio3<hcio4.【熱點難點全析】考點一化學鍵與分子構型1. 。鍵、兀鍵的判斷(1) 由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為。鍵,“肩并肩”重疊為n鍵。(2) 由共用電子對數判斷單鍵為。鍵;雙鍵或三鍵,其中一個為。鍵,其余為開鍵。(3) 由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全部是o鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為o鍵。2. 中心原子雜化類型與分子構型的判斷(1) 市雜化軌道數判斷
8、雜化軌道用來形成。鍵和容納孤電子對,所以有公式:雜化軌道數二中心原子的孤電子對的對數+中心原子的。鍵個數代表物雜化軌道數中心原子雜化軌道類型co?0+2-2spch2o0+3=3sp2ch40+4=4sp3so21+2=3sp2nh31+3=4sp3h2o2+2=4sp?(2) 中心原子雜化類型和分子構型的相互判斷屮心原子的雜化類型和分子構型有關,二者z間可以相互判斷。分子組成(a為中中心原子的孤電中心原子的雜化分子空間構型示例心原子)子對數方式ab20sp直線形becl21sp2v形so?2sp3v形h2oab30sp?平面二角形bf31sp3三角錐形nh3ab40sp3正四面體形ch4【典
9、例1】a、b、c、d四種元素處于同一短周期,在同族元素中,a的氣態氫化物的沸點最高,b的最高價氧化物對應的水化物的酸性在同周期中是最強的,c的電負性介于a、b之間,d與b相鄰。(1) c的原子的價電子排布式為o(2) 在b的單質分子中存在個鍵,個鍵。(3) 已知b的氣態氫化物很容易與h +結合,b原子與h +間形成的鍵叫,形成的離子的立體構型為,其中f原子釆取的雜化方式是o(4) 在a、b、c、d四種元素形成的電子數相同的四種氫化物中沸點最低的是(寫分子式),其沸點顯著低于其他三種氫化物的原因是:?!敬鸢浮?l)2s22p4(2)1 o 2兀(3) 配位鍵 正四面體sp3(4) ch4只有ci
10、”分子間不能形成氫鍵,其他三種分子間均形成氫鍵【解析】 根據題給信息,a為短周期元素,其氣態氫化物的相對分子質量在同族元素氫化物中不是最大 的,而沸點最高,說明a的氫化物可形成氫鍵,故a可能是n、0、f中的一種,則a、b、c、d為第二周 期元素,b的最高價氧化物對應的水化物的酸性在同周期屮是最強的,則b為n, c的電負性介于a、bz 間,則c為0, a為f; d與b相鄰則為碳。點評單鍵只有o鍵,雙鍵屮有一個。鍵和一個兀鍵,三鍵中含有一個o鍵和兩個n鍵。單鍵可以旋轉, 雙鍵和三鍵不能旋轉。變式題則是從等電子體角度考查??键c二 微粒間作用力及對物質性質的影響范德華力氫鍵共價鍵概念物質分子之間普遍存
11、在由已經與電負性很強的原子間通過共用電子對的一種相互作用的力,又稱分子間作用力原子形成共價鍵的氫原 子與另一個分子中電負 性很強的原子之間的作 用力所形成的相互作用作用粒子分子或原子(稀有氣體)氫原子,氟、氮、氧原子(分子內、分子間)原子特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強度比較共價鍵氫鍵范德華力影響強度的因素 隨著分子極性和相對 分了質量的增大而增大 組成和結構相似的物 質,相對分子質量越大, 分子間作用力越大對于ahb, a、b的電負性越大,b原子 的半徑越小,氫鍵鍵能越 大成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩定對物質性質的彫響 影響物質的熔沸點、 溶解
12、度等物理性質 組成和結構相似的物 質,隨相對分子質量的增 大,物質的熔沸點升高, 女口 f?vcvb!<【2,cf4vcci4vcb%分子間蛍鍵的存在,使 物質的熔沸點升高,在水 屮的溶解度增大,如熔沸 點、:h20>h2s, hf>hc1, nh3>ph3 影響分子的穩定性 共價鍵鍵能越大,分子穩定性越強【典例2】短周期的5種非金屬元素,其中a、b、c的最外層電子排布可表示為:a:能曰,b: bs%qc: cs%2c, d與b同主族,e在c的下一周期,且是同周期元素中電負性最大的元素.回答下列問題:(1) 由a、b、c、e四種元素中的兩種元素可形成多種分子,下列分子b
13、e?by 人2°2be4,其中屬于極性分子的是(填序號).(2) 0的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高,其原因是(3) b、c兩元素能和a元素組成兩種常見的溶劑,其分子式分別為、.de4在前者中的溶解性(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性.(4) ba4.be4和de4的沸點從高到低的順序為 (填化學式).(5) a、c、e三種元素可形成多種含氧酸,如aec、aec2. aec3、aec4等,以上列舉的四種酸其酸性由強到弱的順序為: (填化學式).【解析】由題給條件可知:a是h, b是c, c是0, d是si, e是cl.(1) 0、分別為co?、ch4、h2o2. cc
14、14,其中屯()2為極性分子,其他為非極性分子.(2) c的氫化物為h20, h20分子間可形成盤鍵是其沸點較高的重要原因.(3) b、八兩元素組成苯,c、a兩元素組成水,兩者都為常見的溶劑,sicl4為非極性分子,易溶于非極性 溶劑苯中.(4) 4、be4. de4分別為ch4、cc14. sicl4,三者結構相似,相對分子質量逐漸增大,分子間作用力逐 漸增強,故它們的沸點順序為sicl4>ccl4>ch4.(5) 這四種酸分別為hc10、iic102s iicio3、iicio4,含氧酸的通式可寫為(ii0)/10門s21;刀值越大,酸性越強,故其酸性由強到弱的順序為:hcio
15、4>hcio3>hcio2>hcio.【答案】 也。分子間形成氫鍵 (3)c6h6h20 大于 (4)sic14>cc14>ch4(5)hcio4>hcio3>hcio2>hcio【高考零距離】2012年高考】1、(2012 大綱版全國卷6)下列有關化學鍵的敘述,正確的是()a 離子化合物中一定含有離子鍵b .單質分子屮均不存在化學鍵c 含有極性鍵的分子一定是極性分子d .含有共價鍵的化合物一定是共價化合物【解題指南】解答本題時應理解清化學鍵類型和物質類型之間的關系?!窘馕觥窟x八。離子化合物一定含有離子鍵,a正確;稀有氣體分子中不存在化學鍵,其它
16、非金屬單質分 子屮存在化學鍵,b項錯誤;含有極性鍵且分子結構不對稱的分子是極性分子,結構對稱的是非極性分子, 如c02分子含有極性鍵,但是非極性分子,因此c項錯誤;含有共價鍵的化合物可能是共價化合物(如hc1)也可能是離子化合物(如nh.c1),共價化合物是只含有共價鍵的化合物,因此d項錯誤。2、(2012上海高考4) 1)出一種無色劇毒氣體,其分子結構和w相似,但p-h鍵鍵能比n-h鍵鍵能低。下列判斷錯誤的是a. plb分子呈三角錐形b. ph:,分子是極性分子c. ph:j沸點低于nh3沸點,因為p-h鍵鍵能低d. ph:分子穩定性低于nh3分子,因為n-h鍵鍵能髙c【解析】本題考查化學鍵
17、、分子構型。意在考查考生分子結構的知識。pib同nib構型相同,因中心原子 上有一對孤電子對,均為三角錐形,屬于極性分子,故a、b項正確;肌的沸點nis是因為nib分子間存 在孩鍵,c項錯誤;ph:;的穩定性低于nh:”是因為n-h鍵鍵能高,d項正確。3. (2012 上海高考3)氮氧化鋁(a 10n)屬原子晶體,是一種超強透明材料,下列描述錯誤的是a. a10n和石英的化學鍵類型相同b. a10n和石英晶體類型相同c. a1on和ai2o3的化學鍵類型不同da1on和ai2o3晶體類型相同d【解析】本題考查化學鍵、物質結構。意在考查考生對品體類型和化學鍵等概念的掌握。a10n與石英(sioj
18、 均為原子晶體,所含化學鍵均為共價鍵,故a、b項正確;alos是離子晶體,晶體中含離子鍵,不含共價 鍵,故c項正確、d項錯誤。4. (2012 山東高考32) 32. (8分)【化學物質結構與性質】金屬鐮在電池、合金、催化劑等方面應用廣泛。(1)下列關于金屬及金屬鍵的說法正確的是。8金屬鍵具有方向性和飽和性b.金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用c.金屬導電是因為在外加電場作用下產生自由電子d金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光(2)ni是元素周期表中笫28號元素,笫二周期基態原子未成對電子數與ni相同且電負性最小的元素是(3)過渡金屬配合物ni (co)的中心原子價電子數與配體提
19、供電子總數之和為18,則n二o c0與2結構相似,c0分子內。鍵與n鍵個數z比為。(4)甲醛(ibc二0)在ni催化作用下加氫可得甲醛(ci1qi)。甲醛分子內c原子的雜化方式為,甲醛分子內的0cti鍵角 (填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內的0ch鍵角?!窘忸}指南】解答本題時應正確理解金屬鍵的特征,分子原子雜化方式及鍵角等相關概念。【解析】(l)a項,金屬鍵由金屬離子和自由電子z間的作用,自由電子屬于整個晶體,不具有方向性和 飽和性;c項,金屈導電是因在外加電場作用下,自由電子的定向移動;d項,金屈具有光澤的原因是金 屬對光的反射。(2) ni的價電子排布為3d84s2,未成對電子數為
20、2,第二周期未成對電子數為2的元素有碳和氧,同周 期從左到右電負性逐漸增大,則電負性c0,故該元素為碳。(3) 配合物ni (co) r.屮由co提供孤電子對,ni的價電子數為10,則由c0提供的電子數為8, n二4。 2與co等電子體,故分子內存在三鍵,。鍵一個,n鍵兩個。(4) 甲醇形成四條。鍵,碳原子采収sp雜化。甲醇中o-c-h的鍵角接近109° 28 ,甲醛中碳原子為 sp,雜化,鍵角為120° o【答案】(1) b (2) c (碳)(3) 4;1:2(4) sp3;小于【2010、2011年高考】1.(2011 安徽高考7)科學家最近研制出可望成為高效火箭推進
21、劑的n(n02)3 (如圖所示)。已知 該分子中n-n-n鍵角都是108.1° ,下列有關no;。?)?的說法正確的是/no2n i no2no2a.分子屮n、o間形成的共價鍵是非極性鍵b. 分子中四個氮原子共平面c. 該物質既有氧化性又有還原性d. 15. 2g該物質含有6. 02x 1022個原子【答案】選c?!窘馕觥拷獯鹉绢}時應與熟悉的nh:的空間結構對比。選項具體分析結論a分子中n、0間形成的共價鍵為不同元素原子之間形成的共價鍵,屬于 極性鍵錯誤bn(n02)3的分子結構與7比相似,分子屮四個n原子構成三角錐形錯誤c該分子的中心元素n呈+3價,處于中間價態,既有氧化性又有還原
22、 性正確d因為1個n(n()2)3分子含有10個原子,15.2g該物質,即0. lmol含錯誤有6. 02 x 1023個原子2. (2011 海南高考19-1)下列分子中,屬于非極性的是a. so2b. bochc. bbr3d. coc12【答案】選b、co【解析】首先判斷出分子的構型,然后根據結構是否對稱判斷分子的極性。so?是v形分子,其結構不高度對稱,為極性分子;becl2的結構式為cl-be-cl,是直線形分子,結構0対稱,為非極性分子;bbd是平面正三角形分子,結構對稱,為非極性分子;c0cl的結構式為clcc1, 其結構不高度對稱,為極性分子。3. (2010山東卷)下列說法正
23、確的是a. 形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力b. hf、hcl、hbr. ht的熱穩定性和還原性從左到右依次減弱c. 第三周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強d. 元素周期律是元素原子核外電子排布周期性變化的結果【答案】d【解析】離子鍵是陰陽離子通過靜電作用形成的,靜電作用包括靜電吸引和靜電排斥,故a錯;因同駐 足元素從上到下的非金屬性減弱,故hf、hcl、hbr、hi的熱穩定性依次減弱,但hf、hcl、hbr、hi的還 原性依次增強,故b錯;根據元素的非金屬性越強,其對應的最高價漢陽算得酸性越強,c錯'因為沒有 指明是最高價含氧酸;元素周期律的根本原因是元素原子核外電子排
24、布的周期性變化,d正確。4. (2010江蘇卷)13.己知a、b、c、d、e是短周期中原子序數依次增大的5種主族元素,其中元素a、 e的單質在常溫下呈氣態,元素b的原子最外層電子數是其電子層數的2倍,元素c在同周期的主族元素 中原子半徑最大,元素d的合金是日常生活中常用的金屬材料。下列說法正確的是a. 元素a、b組成的化合物常溫下一定呈氣態b. 一定條件下,元素c、d的最高價氧化物對應的水化物之間能發生反應c. 工業上常用電解法制備元素c、d、e的單質d. 化合物ae與ce古有相同類型的化學鍵【答案】bc【解析】本題主要考查的原子結構與元素周期律的應用。從題目所給條件可以看出a為n元素、b為c
25、 元素、c為na元素、d為ai元素、e為ci元素,a項,由c、"元素組成的化合物,在常溫下,一般形成 的原子晶體,呈固態;b項,其對應的最高價氧化物對應的水化物為naoh和a1(oh)3,能反應;c項,對于 nas al、cl的制備,在工業上都采用電解的方法;d項,化合物ae和nch,為分子晶體,只有共價鍵, 化合物ce為nacl,是離子晶體,存在離子鍵。綜上分析可知,本題選c項。5. (2011 福建高考30)化學一物質結構與性質氮元素可以形成多種化合物。冋答以下問題:(1)基態氮原子的價電子排布式是o(2)c、7、0三種元素第一電離能從大到小的順序是o(3)月井(n2h,)分子可
26、視為分子中的一個氫原子被一nh2 (氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。 nfb分子的空間構型是: 2訊分子中氮原子軌道的雜化類型是。 冊可用作火箭燃料,燃燒時發生的反應是:n2o4 (/) + 2n2h4 (/) = 3n2 (g) + 4丹2。®)aw = -1038.7v moc若該反應中有4mol nh鍵斷裂,則形成的龍鍵有mole 腓能與硫酸反應生成nhesow n2h6so4晶體類型與硫酸錢相同,則n2hbs0!的晶體內不存在 (填標號)a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.范德華力(4)圖1表示某種含氮有機化合物的結構,其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見圖2),
27、分子內存在空腔,能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中,能被該有機化合物識別的是 (填標號)。a. cf4b. chic. nhd. ii20【解析】解答本題要明確如下三點:(1)月井與氨氣的結構相似;(2)氫鍵的形成條件和存在;(3)結構式的書寫方法及o鍵和兀鍵個數的判斷方法?!敬鸢浮浚?)氮原子的最外層有5個電子,其價電子排布式為2s22p3o(3)nib分子中氮原子的雜化方式為不等性雜化,其分子的空間構型為三角錐形;氨基(一nib) 中氮原子的雜化方式也為sp不等性雜化,其分子的空間構型為v形。2汕的結構為h2nnib相當于2個 氨基,所以氮原子的雜化方式也為sp不等
28、性雜化。 1個nh分子含有4個n-h鍵,有4mol n-h鍵斷裂同時生成1. 5mol n n2的結構式為n三n,含1 個。鍵和2個兀鍵,所以會形成3mol n鍵; n2h6so4和(nh4) 2s04都是離子晶體,n2時和s0廣之間存在離子鍵,血瞭中n和h之間形成6個共價鍵 (其中2個配位鍵),n和n之間形成共價鍵,s0廣中s和0之間形成共價鍵,不含范德華力。(4)ii原子連接電負性大,半徑小有孤電子對的n、0、f原子時,能夠形成氫鍵,所以cf。和qh不能形 成氫鍵,由圖2可知,4個氮原子處于正四面體的頂點形成4個氫鍵,需要4個氫原子,所以nh,能夠被 該有機化合物識別?!敬鸢浮浚?) 2s
29、0-h鍵氫鍵范德華力h0-o形成分子間氫鍵,而s'。"形成分子內氫鍵,分子間氫鍵使分子間作用力增強2psp3 h2o中0原子有兩對孤電子對,排斥作用力較大,ibo沖0原子只有一對孤電子對,排斥力 較小 224/a na.7. (2010福建卷)30.化學-物質結構與性質(13分) (2) n>0>6(3)三角錐形sp33 3d ( 4) c6. (2011 山東高考32)【化學-物質結構與性質】氧是地殼中含量最多的元素。(1)氧元素基態原子核外未成對電子數為個.(2)也0分子內的o-h鍵、分子i'可的范徳華力和較鍵從強到弱依次為。的沸點比ccho亦原貝是o
30、(3)可與山0形成h:50 , hq中0原子采用 雜化。hq中h-0-h鍵角比小0中h-o-h鍵角大,原因為o(4)cao與nacl的晶胞同為面心立方結構,已知cao晶體密度為agucm-3, na表示阿伏加徳羅常數,則cao 晶胞體積為cm【解析】注意氫鍵也是一種分子間作用力。(1)氧元素為8號元素,核外電子排布為1s22s22p*o p能級上有三個軌道4個電子,依據洪特規則,電 子總是優先單獨占據一個軌道,而且自旋狀態相同,因此有兩個未成對的電子。(2)0-h鍵盤鍵分子間的范徳華力。0-h鍵為化學鍵,化學鍵的鍵能一般大于蛍鍵,孩鍵大于分 子間的范徳華力。ho-oym可以形成分子i'
31、可氫鍵,<;皿則形成分子內氫鍵,分子間氫鍵導致分子間作 用力增強。(3)sp3雜化。因為孤電子對和孤電子對的排斥力大于孤電子對和成鍵電子的排斥力,水分子中有兩對 孤電子對,排斥力較大,水合氫離子中只有一對孤對電子,排斥力較小,所以hq中h-o-h鍵角比比0中 h-0-h鍵角大。(4)因為cao與nacl的晶胞同為面心立方結構。所以一個晶胞中有四個鈣離子和四個氧離子,根據 m(cao) =56 g/mol,則一個 cao 的質量 m(cao)=56/nagov (cao 晶胞)二質量/密度二4x m(cao)/ag -cm 3=224/a na. cm3【答案】(1) 22kn0s+3c
32、+ s目哪艇 a + n2 t +3c02 ?(已配平) 除s外,上列元素的電負性從大到小依次為。 在生成物中,a的晶體類型為,含極性共價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為。 已知cn與n、結構相似,推算hcn分子中o鍵與龍鍵數目之比為。(2) 原子序數小于36的元素q和t,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數t比q多2。t的基態原子外圍電子(價電子)排布為, q"的未成對電子數是°(3) 在occ的水溶液中,一定條件下存在組成為crc/n(w2o)6_ja+ (n和x均為正整數)的配 離子,將其通過氫離子交換樹脂(rti),可發生離子交換反應:crln(h2o)
33、6_ 尸 +xr-h一rtciln(h2o)6_n +m交換出來的/t經中和滴定,即可求出x和n,確定配離子的組成。將含0. 0015 mol crc/h(w2o)6_jv+的溶液,與r-.h完全交換后,中和生成的需濃度為0. 1200 moli? naoii溶液25. 00 ml,該配離子的化學式為?!窘馕觥?1)鉀為活潑金屬,電負性比較小;在同周期c,2,0在同周期,非金屬性逐漸增強,電負 性也逐漸增大kqs是離子化合物,屬于離子晶體,產物中含有極性共價鍵的分子為co?,其空間構型 為直線型,中新源自軌道雜化類型為sp;hcn中cat與r結構相同,含有三個鍵,一個。鍵和兩個 兀鍵;另外c和
34、h之間形成一個。鍵,所以hcn分子中。鍵和龍鍵數目之比為2: 2,即為1: 1.(2) 原子序數小于36的元素q和t,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,應該都屬于第訓族元素, 原子序數t比q多2,可以確定t為ni, q為fe,所以t的基態原子外圍電子(價電子)排布為, q2+即的未成對電子數是4.(3) 屮和生成的/t需要濃度為0. 1200mol moldu1 naoh溶液25. 00ml,則可以得出h+的物質的量 為 0. 12x25. 00x 10_3=0. 0030mol,所以 x=0. 0030/0. 0015=2; cr 的化合價為+3 價,x=2 可以得知 n二 1,即 該配
35、離子的化學式為crcl(h2o)52+【答案】(1)o>n>c>k離子晶體 1: 1.(2) 3j8452(3) crc/(/72o)52+【考點提升訓練】一、選擇題1. (2012 南昌模擬)ch3+> ch3、ch3都是重要的有機反應中間體,有關它們的說法正確的是()a. 它們互為等電子體,碳原子均采取sp2雜化b. ch3一與觸3、也。+互為等電子體,幾何構型均為正四面體形c. ch3+中的碳原子采取sp2雜化,所有原子均共面d. ci©*與0】廠形成的化合物中含有離子鍵【解析】選c。ch3+> ch3、ch3一分別具有6個、7個和8個價電子,不是
36、等電子體,中心碳原子的價 層電子對數不同,故空間構型不同,a錯;s3一與mi3、噸0+均具有10個電子,互為等電子體,幾何構型 均為三角錐形,b項錯;ch3+屮的碳原子采取sp2雜化,所有原子均共面,c項正確;ch3+與0h一形成的化 合物為ch30h,均由非金屬元素組成,只含有共價鍵,不含有離子鍵。2. 三氯化磷分子的空間構型是三角錐形而不是平面正三角形,下列關于三氯化磷分子空間構型的敘述, 不正確的是()a. pc13分子屮的三個共價鍵的鍵長、鍵角都相等b. pc13分子屮的pc1鍵屬于極性共價鍵c. pc13分子中三個共價鍵的鍵能均相等d. pci3是非極性分子【答案】選d。【解析】pc
37、i3分子中的p原子為sp3雜化,一個雜化軌道上是孤電子對,另外3個雜化軌道與3個c1 原子形成。鍵,其結構類似于曲3,為三角錐形,屬于極性分子。3. 在下列化學反應屮,既有離子鍵、極性鍵、非極性鍵斷裂,又有離子鍵、極性鍵、非極性鍵形成的是()a. 2na202+2h20=4na0h+02 tb. mg3n2+6h20=3mg (oh) 2 i +2nh3 tc. ci2+h2o=hcio+hcid. cac2+2h20> ca(0h)2+c2h2 t【答案】選a?!窘馕觥縝項,mg3n2+6h203mg(0h)2 i +2nh3 t反應中沒有非極性鍵的斷裂與形成;c項,c12+h2o=h
38、c1o+hc1反應中沒有離子鍵的斷裂與形成,沒有形成非極性鍵;d項,cac2+2ii20 ca(0h)2+c2h2 t反應中沒有非極性鍵的斷裂。4. 下列關于o鍵和31鍵的理解不正確的是()a. o鍵能單獨形成,而h鍵一定不能單獨形成b. 。鍵可以繞鍵軸旋轉,n鍵一定不能繞鍵軸旋轉c. 雙鍵中一定有一個。鍵,一個n鍵,三鍵中一定有一個。鍵,兩個n鍵d. 氣體單質屮一定存在o鍵,可能存在兀鍵【答案】d【解析】p電子云重疊時,首先頭碰頭最大重疊形成o鍵,p、電子云垂直于p,所在平面,只能“肩 并肩”地重疊形成兀鍵,雙鍵屮有一個0鍵,一個兀鍵,三鍵屮有一個0鍵,兩個開鍵,鍵不能 單獨形成,a、b正確
39、。0鍵特征是軸對稱,兀鍵呈鏡面對稱,不能繞鍵軸旋轉,c正確。稀有氣體為單 原子分子,不存在化學鍵,d不正確。5. 用vsepr模型預測下列分子或離子的立體結構,其中不正確的是()a. nh:為正四面體形b. cs2為直線形c. hcn為折線形(v形)d. pc la為三角錐形【答案】0【解析】nh:、cs2、hcm、pcb結構中價層電子對數分別為4對、2對、2對、4對,vsepr 模型分子為正四面體形、直線形、直線形、空間四面體形,其中前三者中心原子均參與成鍵,立體結構就 是vsepr模型,pch分子中有1對孤對電子,所以立體結構為三角錐形。6. 下列說法正確的是()a. 由于水屮存在氫鍵,所
40、以水很穩定b. 能與酸反應生成鹽和水的氧化物一定是堿性氧化物c. na2o2i|'既含有離子鍵,乂含有非極性鍵d. 由于c=0鍵是極性鍵,所以c02是極性分子【答案】c【解析】穩定性是化學性質,氫鍵只影響水的物理性質,不影響水的化學性質;b項注意兩性氧化物與酸的反應;d項混淆了鍵的極性和分子的極性的關系,co?是對稱結構,所以是非極性分子。7. 下列每組物質發生狀態變化所克服的粒子i'可的相互作用屬于同種類型的是()a. 食鹽和蔗糖熔化b.鈉和硫熔化c.碘和干冰升華d.二氧化硅和氧化鈉熔化【答案】c【解析】 食鹽熔化克服的是離子鍵,蔗糖熔化克服的是分子間作用力,故a選項錯誤。鈉
41、發生狀態變 化克服的是金屬鍵,而硫發生狀態變化克服的是分子間作用力,因此b選項也不正確。碘和干冰都是分子 晶體,狀態改變克服的都是分子間作用力,故c選項符合題意。二氧化硅是原子晶體,熔化時克服的是共 價鍵,而氧化鈉是離子晶體,熔化吋克服的是離子鍵。故d選項也不合題意。&意大利羅馬大學的fulvio cacace等人獲得了極具理論研究意義的氣態汕分子,其分子結構如右圖所示.已知c/_'jv斷裂1 mol nn吸收167 kj熱量,生成1 mol n=n放出942 kj熱量,根據以上信息和數據,判斷下列說法正確的是()a. 汕屬于一種新型的化合物b. 血分子中nn鍵角為109。28
42、c. 汕分子中存在非極性鍵d. 1 mol汕轉變成n2將吸收882 kj熱量【答案】c【解析】八錯誤,汕屬于單質,與血互為同素異形體;b錯誤,汕分子中nn鍵角為60° ; c正確,n4 分子中存在非極性鍵;d錯誤,ni(g)=2n2(g)a/=882 kj mol-1.9. (2012 湖北部分重點中學一聯)下列對化學鍵的認識正確的是()a. 化學變化屮一定存在化學鍵的斷裂和形成,物理變化川一定不存在化學鍵的斷裂和形成b. 化學鍵可以使原子相結合,也可以使離子相結合c. 斷裂化學鍵要放出能量,形成化學鍵要吸收能量d. 離子鍵、共價鍵、金屬鍵、氫鍵均屬于化學鍵【解析】化學變化中一定存在
43、化學鍵的斷裂和形成,物理變化中也可能存在化學鍵的斷裂,如氯化鈉溶 于水時,離子鍵斷裂,a項錯誤;斷裂化學鍵要吸收能量,形成化學鍵要放出能量,c項錯誤;氫鍵不屬 于化學鍵,屬于分子間作用力的范疇,d項錯誤。【答案】b10(2012 黑龍江哈九中高三月考)二茂鐵(c5h5)2fe分子是一種金屬有機配合物,是燃料油的添加劑,用 以提高燃燒的效率和去煙,可作為導彈和衛星的涂料等。它的結構如圖所示,下列說法止確的是()a二茂鐵屮屁2+與環戊二烯離子(c5/;)z|'n為離子鍵bq)中含備為c. fe2+的價電子排布式為1/2/ 2 p6 3/ 3 pb3d4 4s2d. 分子中存在龍鍵【解析】題
44、目中明確說明是二茂鐵l(c5h5)2fe分子,因此二茂鐵中與壞戊二烯離子(c5h;)之間不是離子鍵;1 mol環戊二烯(鍵的數目為10n4(分子中還含有5個碳氫°鍵);fe2+的價電子排布式為s2ls22ps23ph3d5?!敬鸢浮縟11. (2012 湖南衡陽八中高三月考)據報道,科研人員應用電子計算機模擬出類似cg的物質叫)。試推測該物質不可能具有的性質是()a. mo不易溶于水b. 穩定性心< n2c. 相同物質的量時,“6。分解時吸收的熱量大于“2d. 熔點:mo < n2【解析】c6()和“6()都是分子晶體,這兩種物質結構性質相似,從相似相溶角度分析a正確;n
45、g之間是 n-n單鍵,而他小是n三n鍵,n三n鍵鍵能大,穩定性好,b正確;心分子中的總鍵能遠大于n2中的氮 氮三鍵鍵能,c正確;由于 心相對分子質量遠遠大于n?,所以分子間作用力大,其熔點大于nj錯誤。【答案】d12. (2012 長沙模擬)在下列化學反應中,既有離子鍵、極性鍵、非極性鍵斷裂,又有離子鍵、極性鍵、 非極性鍵形成的是()a. 2na2o2 + 2h2o=4naoh+o2 tb. mg3n2+6h2o=3mg(oh)2 i +2nh3 tc. cl2+h20=hc10 + hc1d. cac2 + 2h2oca(oh)2+c2h2 t解析:b項,mg3n2+6h20=3mg(0h)
46、21 +2nh3 f反應中沒有非極性鍵的斷裂與形成;c項,cl2+h20=hc10 +hc1反應中沒有離子鍵的斷裂與形成,沒有形成非極性鍵;d項,cac2+2h20ca(0h)2+c2h2 t r應屮 沒有非極性鍵的斷裂。答案:a二、非選擇題13. (2012-湖南師大附屮)主族元素w、x、y、z的原子序數依次增大,w的原子最外層電子數是次 外層電子數的3倍。x、y和z分屬不同的周期,它們的原子序數之和是w原子序數的5倍。在由元素w、 x、y、z組成的所有可能的二組分化合物小,由元素w與y形成的化合物m的熔點最高。請回答下列問題:(1) w元素原子的l層電子排布式為, w3分子的空間構型為;(
47、2) x單質與水發生主要反應的化學方程式為(3) 化合物m的化學式為,其晶體結構與nacl相同,而熔點高于nacl, m熔點較高的原因是將一定量的化合物zx負載在m上可制得zx/m催化劑,用于催化碳酸二甲酯與月桂醇酯交換合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的雜化方式有, oco的鍵角約為;(4) x、y、z可形成立方晶體結構的化合物,其晶胞中x占據所有棱的中心,y位于頂角,z處于體心位置,則該晶體的組成為x : y : z=;(5) 含有元素z的鹽的焰色反應為色。許多金屬鹽都可以發生焰色反應,其原因是【答案】(l)2s?2p4 v形(2) 2f2+2h2o=4hf+o2(3) mg
48、o 晶格能大 sp?和 sp 120°(4) 3 : 1 : 1(5) 紫 激發態的電子從能量佼高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長(可見光區域)光的形式釋 放能量【解析】最外層電子數是次外層電子數3倍的只能是氧元素;根據y與氧形成的化合物熔點最高,則y為mg, x為氟,z的原子序數為19,是鉀。(3) mgo中離子所帶電荷多,mg?4半徑小,故其晶格能較大,熔點高于nacl。碳酸二甲酯中來自碳酸的 碳原子為sp2雜化,故分子中的oc0鍵角接近120。;來自甲醇的碳原子為sp?雜化。(4) 根據晶胞的結構可知,含x為12x|=3,含y為8x|=l, z為1。14. (山東省德州
49、市2012屆高三3月一模)測定土壤中鐵的含量可將三價鐵還原為二價鐵,采用鄰啡羅咻作顯色劑,用比色法測定,若土壤屮含有高氯酸鹽時會對測定有干擾。反應原理如下:4fec13+2nh2ohhci 4fecl2+n2o ? +6hc1+h2o(1) fe2+在基態時,核外電子排布式:(2) 輕胺中(nh2oh)采用sp?雜化的原子有:;疑胺熔沸點較高是因為分子間存在較強的(3) fe2+與鄰啡羅咻形成的配合物(形成過程如圖1所示)中,配位數為:(4) 根據價層互斥理論,cio的空i'可構形為:(5) 鐵能與氮形成一種磁性材料,其晶胞結構如圖2所示,則該磁性材料的化學式為【答案】a. (i) i
50、尢j2p&33p&3(f 或ar3d6( 1 分)(2) n、0(l分)氫鍵(1分)(3) 6(1 分)(4) 正四面體(2分)(5) fe4n(2 分)15. (福建省龍巖一中2012屆高三第八次月考)n和b元素在化學中有很重要的地位。(1) 寫岀與n元素同主族的as元素的基態原子核外電子排布式o從原子結構的角度分析b、n和o元素的第一電離能由大到小的順序為。(2) n元素與b元素的氟化物化學式相似,均為ab3型,但分子的空間結構有很大不同,其原因是 ,其中bf3的分子構型為c(3) 立方氮化硼可利用人工方法在高溫高壓條件下合成,其硬度僅次于金剛石而遠遠高于其它材料, 因此它
51、與金剛石統稱為超硬材料。bn的晶體結構與金剛石相似,其中b原子的雜化方式為,微粒間存在的作用力是o(4)nans是抗禽流感藥物“達菲”合成過程中的中間活性物質,nans也可用于汽車的保護氣囊。3 mol nan3受撞擊會生成4 mol n?氣體和一種離子化合物a。 請寫出上述nan3撞擊反應的化學方程式 根據電子云的重疊方式判斷:2分子中存在的。鍵和h鍵數目之比為:【答案】(1)lsspspdsp3 (2 分),n>0 >b (2 分)(2)n原子和b庫子采用術同的朶化形式(2分),平面三角形(2分)(3)sp3 (1分),共價鍵(1分)(4)(®3nan3 = na3n
52、+4n21(2 分) 1: 2 (1 分)16. (2012 葫蘆島模擬)1(as)在地殼中含量不大,但神的化合物卻是豐富多彩。(1)基態硼原子的電子排布式為;神與漠的第一電離能較大的是。(2)ash3是無色稍有大蒜味氣體。ash3的沸點高于ph3,其主要原因是(3)na3aso4可作殺蟲劑。as043_的空間構型為,與其互為等電子體的一種分子為o(4)某碑的氧化物俗稱“砒霜”,其分子結構如圖所示。該化合物的分子式為, as原子采取雜化。(5)gaas是人工合成的新型半導體材料,其晶體結構與金剛石相似。gaas晶體中,每個as與個ga相連,as與gaz間存在的化學鍵有 (填字母)。a.離子鍵
53、b. o鍵 c. ji鍵 d.氫鍵e. 配位鍵 f.金屬鍵 g.極性鍵【解析】(1)砂為33號元素,其基態原子的電子排布式為ar 3d104s24p3,根據同周期元素第一電離能從左到右依次增大,碑與漠的第一電離能較大的是漠。(2)ash3與ph3均為分子晶體,分子間不存在氫鍵,ash3的相對分子質量大于ph3的相對分子質量,故ash3分子間作用力大于ph3分子間作用力,ash3的沸點高于ph3o(3) aso43-中as原子價層電子對數為4,根據價電子對互斥理論,其空間構型為正四面體形,與其互為等 電子體的分子為cci4、siclq等。(4) 圖中黑球形成兩條鍵,灰球形成三條鍵,故黑球為氧原子,有六個,灰球為碑原子,有4個,分子式 為 as406o(5) 類比金剛石的結構,碳原子形成4條鍵,故as與ga形成4條鍵,與4個ga相連;as最外層有5個 電子,ga最外層有3個電子,要形成4條共價鍵,as提供一對電子形成配位鍵,另外三條為普通共價鍵。答案:(1) ar 3d104s24p3br(或漠)(2) ash3的相對分子質量大于ph3的相對分子質量,故ash3分子問作用力大于ph3分子間作用力(3) 正四面體形cc14 (或其他合理答案)(4) as406sp3(5)4b、 e、 g17. (dcii3+、cii3-. cii3一都是重要的有機反應中間體,有關它們的
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