（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题九 第三十三讲 分子结构与性质学案（含解析）

（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题九 第三十三讲 分子结构与性质学案（含解析）江苏考纲要求1理解离子键、共价键的含义，能说明离子键、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。5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。6知道分子间作用力(范德华力)的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。7了解氢键的存在对物质性质的影响。8了解简单配合物的成键情况。 共价键教材基础自热身1本质与特征(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。2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三键原子间有三对共用电子对注意(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。3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。 4等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和 N2。等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。知能深化扫盲点提能点(一)判断共价键类型的方法1键与键的判断(1)由轨道重叠方式判断。“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。(2)由物质的结构式判断。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，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。(3)由成键轨道类型判断。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。2极性键与非极性键的判断看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。对点练1氰气的化学式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与卤素相似。下列叙述正确的是()A分子中既有极性键，又有非极性键B分子中NC键的键长大于CC键的键长C分子中含有2个键和4个键D不和氢氧化钠溶液发生反应解析：选A分子中NC键是极性键，CC键是非极性键，A正确；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故NC键比CC键的键长短，B错误；(CN)2分子中含有3个键和4个键，C错误；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。提能点(二)键参数的应用键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型。一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间构型。对点练2(1)NN键的键能为946 kJmol1，NN键的键能为193 kJmol1，则一个键的平均键能为_，说明N2中_键比_键稳定(填“”或“”)。(2)结合事实判断CO和N2相对更活泼的是_，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_。COCOC=OCO键能/(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNN=NNN键能/(kJmol1)154.8418.4941.7答案：(1)376.5 kJmol1(2)CO断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需的能量(523.3 kJmol1)小提能点(三)记忆等电子体推测等电子体的性质1常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数立体构型CO2、N2O、CNS、NO、NAX216e直线形CO、NO、SO3、BF3AX324e平面三角形SO2、O3、NOAX218eV形ClO、SO、PO、SiCl4AX432e正四面体形SO、ClOAX326e三角锥形CO、N2、C、OAX10e直线形CH4、NHAX48e正四面体形2.确定等电子体的方法序号方法示例1竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换，即可得到相应的等电子体CO2与CS2、COS；O3与SO22横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等N2与CO、C、O3分子、离子变换：可以将分子变换为离子，也可以将离子变换为分子，变换过程中注意电荷改变时，伴有元素种类的改变CH4与NH；CO与CN对点练3已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请分别写出COS、CO、PCl3的空间结构_、_、_。解析：COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以其为直线形结构；CO与SO3互为等电子体，结构相似，所以CO为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥形结构。答案：直线形平面正三角形三角锥形题点全练过高考题点一用分类思想突破化学键的类型1.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是()A分子式为C3H2O3B分子中含6个键C分子中只有极性键D8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2解析：选AA项，观察图形根据碳形成四个键可知分子式正确；B项，根据图示可知分子中含8个键；C项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。2.有以下物质：HF；Cl2；H2O；N2；C2H4。(1)只含有极性键的是_。(填标号，下同)(2)只含有非极性键的是_。(3)既有极性键又有非极性键的是_。(4)只含有键的是_。(5)既有键又有键的是_。.COCl2分子的结构式为分子内含有_。A4个键B2个键、2个键C2个键、1个键 D3个键、1个键解析：.(1)含不同元素的原子，只含极性键；中两个氢原子分别与氧原子相连，只含极性键。(2)双原子的单质分子只含非极性键，符合题意。(3)根据结构可判断既含极性键又含非极性键。(4)只有单键的只含键，即。(5)有双键或叁键的一定既有键又有键，即。.C和Cl之间为键，C和O之间为1个键、1个键，因此该分子中含有3个键、1个键。答案：.(1)(2)(3)(4)(5).D题点二键参数的应用3NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是()ANH3分子是极性分子B分子内3个NH键的键长相等，键角相等CNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于107DNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于120解析：选CA项，NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形；B项，三个NH键键能与键长分别相同，键角相等仍有可能为正三角形；D项与事实不符。4能够用键能的大小解释的是()A常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态B硝酸是挥发性酸，硫酸是难挥发性的酸C稀有气体一般难发生化学反应D氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼解析：选D共价分子构成物质的状态与分子内共价键的键能无关，A错误；物质的挥发性与分子内键能的大小无关，B错误；稀有气体是单原子分子，无化学键，C错误；氮气分子稳定是由于氮气分子中含有三键，键能很大的缘故，D正确。题点三等电子原理的应用5等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是()ACO和NO BO3和SO2CCO2和NO DSCN和N解析：选CC选项中，CO2与NO具有相同的原子总数，但最外层电子总数不同，CO2为16，而NO为18，故二者不能互称为等电子体。6原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_、_。解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3均为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。答案：(1)N2CON2OCO2 (2)SO2O3分子的立体构型教材基础自热身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立体构型电子对数成键数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O2杂化轨道理论当原子成键时，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。3配位键和配合物(1)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，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为在NH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。(2)配位化合物概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。形成条件：a配位体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F、Cl、CN等b中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等组成：(3)常见的几种配合物常见的几种配合物配合物的组成中心离子(配体)n外界典型配合物Cu(NH3)4SO4Fe(SCN)3Ag(NH3)2OH中心离子Cu2Fe3Ag中心离子结构特点一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须有空轨道配体NH3SCNNH3配体结构特点分子或离子，必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl、SCN等)配位数(n)432外界SO无OH颜色深蓝色血红色无色配离子所含化学键配体通过配位键与中心离子结合配合物所含化学键配位键、离子键；配体或外界中可能还含有共价键配合物的常见性质属于离子化合物，多数能溶解、能电离，多数有颜色金属羰基配合物是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基镍Ni(CO)4。在许多有机化合物的合成反应中，金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂二茂铁二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下，两个茂环相互错开成全错位构型，温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定，类似芳香族化合物知能深化扫盲点用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论推测分子或离子的空间构型1用价层电子对互斥理论推测分子或离子立体构型“三步曲”第一步：确定中心原子上的价层电子对数a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b为电荷数，x为非中心原子的原子个数。如NH的中心原子为N，a51，b1，x4，所以中心原子孤电子对数(axb)(441)0。第二步：确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。第三步：分子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。2“四方法”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。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。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推断，如CO2是直线形分子，CNS、N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参与杂化的轨道数目判断，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。3填写下表化学式孤电子对数键电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的立体模型名称中心原子杂化类型H2S(或H2O)224四面体形V形sp3SO2123平面三角形V形sp2SO3(或BF3)033平面三角形平面三角形sp2CH4(或NH)044正四面体形正四面体形sp3NCl3(或NH3)134四面体形三角锥形sp3HCN022直线形直线形spHCHO033平面三角形平面三角形sp2NO(或CO)033平面三角形平面三角形sp2ClO314四面体形直线形sp3H3O134四面体形三角锥形sp3ClO134四面体形三角锥形sp3PO(或SO)044正四面体形正四面体形sp3CHCH直线形spCH2=CH2平面形sp2C6H6平面六边形sp2CH3COOHsp3、sp2题点全练过高考题点一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的综合应用1用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是()ASO2、CS2、HI都是直线形的分子BBF3键角为120，SnBr2键角大于120CCH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子DPCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子解析：选CASO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，错误；B.BF3键角为120，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120，错误；D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4解析：选BA项，CO2中C为sp杂化，SO2中S为sp2杂化，错误；B项，均为sp3杂化，正确；C项，BeCl2中Be为sp杂化，BF3中B为sp2杂化，错误；D项，C2H2中C为sp杂化，C2H4中C为sp2杂化，错误。题点二配位键、配合物理论3某物质的实验式为PtCl42NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法正确的是()A配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B该配合物可能是平面正方形结构CCl和NH3分子均与Pt4配位D配合物中Cl与Pt4配位，而NH3分子不配位解析：选C在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，经强碱处理无NH3放出，说明Cl、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl和NH3分子均与Pt4配位，A、D错误，C正确；因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态，Pt配位数为6，则其空间构型为八面体形，B错误。4用结构式标出银氨络离子、四氨合铜离子中的配位键_、_。答案：H3NAgNH35(1)指出配合物K2Cu(CN)4的配离子、中心离子、配体、配位数：_。(2)在Fe(CN)63中，中心原子的配位数为_，配体的立体构型是_。(3)配合物Cr(H2O)4Br2Br2H2O中，中心原子的化合价为_，内界的电荷数为_。答案：(1)配离子为Cu(CN)42，中心离子为Cu2，配体为CN，配位数为4(2)6直线形(3)316F、K和Fe3三种离子组成的化合物K3FeF6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。解析：K3FeF6属于离子化合物，其中的化学键有离子键和配位键，复杂离子为FeF63，配位体是F。答案：离子键、配位键FeF63F分子间作用力与分子性质教材基础自热身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：AHBA、B是电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素； A、B可以相同，也可以不同。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)分子的极性非极性分子与极性分子的判断a对于ABm型分子，A为中心原子，若A上有未成键电子对(孤对电子)，则ABm分子为极性分子，如H2O、NH3中O、N上分别有2对、1对孤对电子；若A上无未成键电子对(孤对电子)，则ABm分子为非极性分子，如CH4、CO2、BF3中C、C、B上均无孤对电子。b多原子分子中，若中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数(最高正价)时，该分子为非极性分子。键的极性、分子空间构型与分子极性的关系类型实例键的极性空间构型分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子XYHCl、NO极性键直线形极性分子XY2(X2Y)CO2、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键V形极性分子H2O、H2S极性键V形极性分子XY3BF3极性键平面正三角形非极性分子HCHO极性键平面三角形极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH3Cl极性键四面体形极性分子CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子(2)分子的溶解性“相似相溶”的规律：非极性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大，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)分子的手性异构手性异构：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，(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，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：HClOHClO2HClO3HClO4。知能深化扫盲点(一)氢键(1)氢键的形成条件：“几乎裸露的质子(H)”与“N、O、F原子”之间才可能形成氢键，其他氢原子不能形成氢键，例如乙醇(CH3CH2OH)中甲基(CH3)上的氢原子与水中的氧原子之间不能形成氢键。(2)氢键不是化学键，是一种较强的分子间作用力，它主要影响物质的某些物理性质。分子间作用力、氢键和共价键的比较：类别范德华力氢键共价键作用微粒分子或原子(稀有气体分子)氢原子，氟、氮、氧原子(分子内，分子间)原子强度比较共价键氢键范德华力影响其强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3分子内氢键使物质的熔、沸点降低影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强对于原子晶体，共价键键能越大，晶体的熔点越高(3)有氢键的物质，分子间也有范德华力，但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。(4)一个氢原子只能形成一个氢键，这是氢键的饱和性。对点练1(1)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是_。(2)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。原因是_ _。答案：(1)NH3分子间能形成氢键(2)OH键、氢键、范德华力形成分子内氢键，使物质沸点降低，而形成分子间氢键，使物质沸点升高(二)分子极性的判断(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定极性键极性分子极性键或非极性键非极性分子(2)判断ABn型分子极性的经验规律若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。对点练2在下列物质中：HClN2NH3Na2O2H2O2NH4ClNaOHArCO2C2H4(1)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(填序号，下同)(2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。(4)不存在化学键的是_。(5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)题点全练过高考题点一分子间作用力及对物质性质的影响1某化合物的分子式为AB2，A属第A族元素，B属第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()AAB2分子的空间构型为“V”形BAB键为极性共价键，AB2分子为非极性分子CAB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低DAB2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：选B根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A为O元素，B为F元素，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。2下列事实与氢键有关的是()A水加热到很高温度都难以分解B水结成冰体积膨胀，密度变小CCH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高DNH3的热稳定性比PH3强解析：选B水加热到很高温度都难以分解是因为在水分子中的共价键结合力强，与分子之间的氢键无关，A错误；水结成冰体积膨胀，密度变小是因为水分子排列由无序变为有序，分子之间的间隔变大，所以与氢键有关，B正确；CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的物质，相对分子质量越大，分子之间作用力就越大，因此熔点随相对分子质量增大而升高，与氢键无关，C错误；NH3的热稳定性比PH3强是因为氨分子内的共价键比PH3强，与氢键无关，D错误。题点二分子极性和化学键极性的关系3三氟化硼是平面正三角形，因此是非极性分子，推断三氯甲烷(碳原子位于分子结构中心)的结构和分子的极性情况是()A正四面体，非极性分子 B四面体，极性分子C平面三角形，非极性分子 D平面三角形，极性分子解析：选B三氯甲烷化学式为CHCl3，中心原子C原子的价层电子对数为(4131)4，C原子采取sp3杂化，分子结构为四面体，由于CH与CCl键长不相等，结构不对称，是极性分子。4下列叙述中正确的是()A以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B以极性键结合起来的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中，一定含有非极性共价键解析：选A非极性键形成的双原子分子中，正负电荷重心重合，故为非极性分子。5已知N、P同属于元素周期表的第A族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，NH键间的夹角是107。(1)PH3分子与NH3分子的构型_(填“相同”“相似”或“不相似”)，PH键_极性(填“有”或“无”，下同)，PH3分子_极性。(2)NH3、PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是_(填序号)。A键的极性NH比PH强B分子的极性NH3比PH3强C相对分子质量PH3比NH3大DNH3分子之间存在特殊的分子间作用力解析：(1)氮原子与磷原子结构相似，NH3分子与PH3分子结构也相似，PH键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。(2)“易液化”属于物质的物理性质，NH3与PH3都是共价型分子，其物理性质与化学键无关。按照相对分子质量与分子间作用力的关系，以及分子间作用力与物质的物理性质的关系分析，应该是PH3比NH3沸点高，PH3比NH3易液化。事实是NH3比PH3易液化，这种反常现象客观存在，说明这当中必有特殊的原因氢键。答案：(1)相似有有(2)D课堂真题集训明考向1(2018江苏高考节选)臭氧(O3)在Fe(H2O)62催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO，NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)SO中心原子轨道的杂化类型为_；NO的空间构型为_(用文字描述)。(2)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。(3)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(4)Fe(H2O)62与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)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。解析：(1)SO中S原子的价层电子对数4，因此S原子为sp3杂化。NO中N原子的价层电子对数3，因此N原子为sp2杂化，无孤对电子，因此空间构型为平面(正)三角形。(2)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为O3的等电子体。(3)N与N可形成叁键，因此有1个键和2个键，即两者数目比为12。(4)Fe(NO)(H2O)52中有5个H2O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补填缺少的H2O和NO配体。答案：(1)sp3平面(正)三角形(2)NO(3)122(2017江苏高考节选)(1)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol丙酮分子中含有键的数目为_。(2)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。解析：(1)甲基上的碳原子为sp3杂化，羰基上的碳原子为sp2杂化。单键全为键，1个双键中含有1个键和1个键，故1 mol丙酮中含有9 mol 键。(2)乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键，故沸点高于丙酮。答案：(1)sp2和sp39 mol(或96.021023)(2)乙醇分子间存在氢键3(2016江苏高考节选)Zn(CN)42在水溶液中与HCHO发生如下反应4HCHOZn(CN)424H4H2O=Zn(H2O)424HOCH2CN(1)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_ mol。(2)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(3)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(4)Zn(CN)42中Zn2与CN的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Zn(CN)42的结构可用示意图表示为_。解析：(1)HCHO的结构式为单键为键，双键中有1个键和1个键，1个HCHO分子中含有3个键，故1 mol HCHO中含有键3 mol。(2)根据HOCH2CN的结构简式可知，“CH2”中的C原子形成4个键，该碳原子采取sp3杂化；“CN”中的C原子形成1个键、2个键，该碳原子采取sp杂化。(3)等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，H2O分子中有3个原子、8个价电子，根据质子电子互换法可知，符合条件的阴离子为NH。(4)Zn2提供空轨道，CN中C原子提供孤电子对，两者形成配位键，结构可表示为答案：(1)3(2)sp3和sp(3)NH4(2015江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_；配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_；1 mol CH3COOH分子含有键的数目为_。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。解析：(1)Cr是24号元素，Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子由外向里失去3个电子后变为Cr3，故Cr3基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物Cr(H2O)63中，中心原子提供空轨道，而配位原子需提供孤对电子，H2O分子中含有孤对电子的是O原子。(2)CH3COOH中，甲基中C原子与其他原子形成4个键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个键和1个键，故C原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构式为单键均为键，双键中有1个键和1个键，故1个CH3COOH分子中含有7个键，因此1 mol CH3COOH中含有76.021023个键。(3)运用电子电荷互换法，将O原子的1个电子换作1个正电荷，则O原子换为F原子，即可写出与H2O互为等电子体的阳离子H2F。H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键，是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。答案： (1)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)O(2)sp3和sp276.021023(或7 mol)(3)H2FH2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键5(1)(2017全国卷)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。(2)(2017全国卷)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。(3)(2016全国卷)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。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_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，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_。(4)(2016全国卷)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。(5)(2015全国卷)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是_。(6)(2015山东高考)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为_。答案：(1)V形sp3(2)spsp3(3)正四面体配位键N高于NH3分子间可形成氢键极性sp3(4)三角锥形sp3(5)sp(6)V形sp36(2016全国卷)(1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约400(3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。答案：(1)Ge原子半径大，原子间形成的单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键(2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强(3)sp3共价键