2019版高考化学一轮复习第十二章有机化学基础第38讲分子结构与性质课件.ppt

第38讲分子结构与性质 第十二章物质结构与性质 选考 考纲要求 1 了解共价键的形成 极性 类型 键和 键 了解配位键的含义 2 能用键能 键长 键角等说明简单分子的某些性质 3 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 4 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型 5 了解范德华力的含义及对物质性质的影响 6 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 考点二分子的立体构型 探究高考明确考向 内容索引 考点一共价键及其参数 课时作业 考点三分子间作用力与分子的性质 共价键及其参数 考点一 知识梳理 1 本质在原子之间形成 电子云的重叠 2 特征具有和 共用电子对 饱和性 方向性 3 分类 头碰头 肩并肩 极性 非极性 发生 不发生 一对 两对 单 双 三对 三 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 键角 键参数 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 形成共价键的两个原子之间的核间距 键能 在原子数超过2的分子中 两个共价键之间的夹角 键长 2 键参数对分子性质的影响 键能越 键长越 分子越稳定 大 短 稳定性 立体构型 5 等电子原理原子总数相同 相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构 许多性质相似 如N2与CO O3与SO2 N2O与CO2 CH4与 价电子总数 正误判断 辨析易错易混 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 在所有分子中都存在化学键 4 分子的稳定性与分子间作用力的大小无关 5 s s 键与s p 键的电子云形状对称性相同 6 键能单独形成 而 键一定不能单独形成 7 键可以绕键轴旋转 键一定不能绕键轴旋转 8 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 9 键长等于成键两原子的半径之和 10 所有的共价键都有方向性 答案 深度思考 提升思维能力 1 有以下物质 HF Cl2 H2O N2 C2H4 C2H6 H2 H2O2 HCN H C N 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轨道重叠形成的 键的是 含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的 键的是 含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的 键的是 2 写出与CCl4互为等电子体的分子或离子有 等 答案 理即可 解题探究 题组一共价键参数的理解与应用1 结合事实判断CO和N2相对活泼的是 试用下表中的键能数据解释其相对活泼的原因 答案 解析 CO 断开CO分子的第一个化学键所需要的能量 273 0kJ mol 1 比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量 523 3kJ mol 1 小 解析由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量 1071 9 798 9 kJ mol 1 273 0kJ mol 1 比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量 941 7 418 4 kJ mol 1 523 3kJ mol 1 小 可知CO相对活泼 2 2018 河南省开封联考 已知键能 键长部分数据如下表 1 下列推断正确的是 填字母 下同 A 稳定性 HF HCl HBr HIB 氧化性 I2 Br2 Cl2C 沸点 H2O NH3D 还原性 HI HBr HCl HF 答案 ACD 解析 解析根据表中数据 同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小 稳定性逐渐减弱 A项正确 从键能看 氯气 溴单质 碘单质的稳定性逐渐减弱 由原子结构知 氧化性也逐渐减弱 B项错误 还原性与失电子能力有关 还原性 HI HBr HCl HF D项正确 2 下列有关推断正确的是 A 同种元素形成的共价键 稳定性 三键 双键 单键B 同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍C 键长越短 键能一定越大D 氢化物的键能越大 其稳定性一定越强 A 解析由碳碳键的数据知A项正确 由O O键 O O键的键能知 B项错误 C H键的键长大于N H键的键长 但是N H键的键能反而较小 C项错误 由C H N H的键能知 CH4的键能较大 而稳定性较弱 D项错误 答案 解析 3 在HX分子中 键长最短的是 最长的是 O O键的键长 填 大于 小于 或 等于 O O键的键长 答案 HFHI 大于 题组二等电子原理的理解与应用3 2017 瓦房店市期末 根据等电子原理判断 下列说法中错误的是A B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B B3N3H6分子中存在双键 可发生加成反应C H3O 和NH3是等电子体 均为三角锥形 解析B3N3H6和苯是等电子体 其结构相似 C项 H3O 和NH3是等电子体 根据氨气分子的立体构型判断水合氢离子的立体构型 D项 CH4和 答案 解析 4 回答下列问题 1 根据等电子原理 仅由第二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 N2CON2OCO2 O3 SO2 H2F NO 分子的立体构型 考点二 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最远时 排斥力最小 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 直线形 直线形 三角形 四面体形 V形 三角锥形 V形 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 平面三角形 四面体形 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 另一方提供形成共价键 孤电子对 空轨道 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 如可表示为 在中 虽然有一个N H键形成过程与其他3个N H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 4 SO4 中心原子 配位原子 配位数 配体有孤电子对 如H2O NH3 CO F Cl CN 等 中心原子有空轨道 如Fe3 Cu2 Zn2 Ag 等 正误判断 辨析易错易混 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sp3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 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 答案 深度思考 提升思维能力 1 填表 答案 02直线形直线形sp 03平面三角形平面三角形sp2 14四面体形三角锥形sp3 04正四面体形正四面体形sp3 14四面体形三角锥形sp3 2 SO3 CCl4 CS2 SO2 2 比较下列分子或离子中键角大小 1 H2O H3O NH3 答案 解析 解析杂化不同 键角不同 解析H2O与H3O NH3与的中心原子均采用sp3杂化 孤电子对数越多 斥力越大 键角越小 解题探究 题组一分子的立体构型及中心原子杂化类型的判断1 2017 东河区校级期末 下列说法中正确的是A PCl3分子是三角锥形 这是因为P原子是以sp2杂化的结果B sp3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sp3杂化的分子 其VSEPR模型都是四面体D AB3型的分子立体构型必为平面三角形 答案 解析 解析A项 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sp3杂化 立体构型为三角锥形 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sp3杂化的分子 其VSEPR模型都是四面体 而分子的立体构型还与含有的孤电子对数有关 正确 D项 AB3型的分子立体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 为三角锥形 错误 2 原子形成化合物时 电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响 请回答下列问题 1 BF3分子的立体构型为 NF3分子的立体构型为 平面三角形 答案 解析 解析BF3分子中的B原子采取sp2杂化 所以其分子的立体构型为平面三角形 NF3分子中的N原子采取sp3杂化 其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对 所以其分子的立体构型为三角锥形 三角锥形 2 已知H2O NH3 CH4三种分子中 键角由大到小的顺序是CH4 NH3 H2O 请分析可能的原因是 CH4分子中的C原子没有孤电子对 NH3分子中N原子上有1对孤电子对 H2O分子中O原子上有2对孤电子对 对成键电子对的排斥作用增大 故键角减小 答案 解析 解析H2O NH3 CH4分子中的O N C均采取sp3杂化 而在O原子上有2对孤电子对 对成键电子对的排斥作用最大 键角最小 N原子上有1对孤电子对 对成键电子对的排斥作用使键角缩小 但比水分子的要大 C原子上无孤电子对 键角最大 3 2017 桂林中学月考 锂 磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O PO4 2 可通过下列反应制备 2Na3PO4 4CuSO4 2NH3 H2O Cu4O PO4 2 3Na2SO4 NH4 2SO4 H2O请回答下列问题 1 上述化学方程式中涉及的N O P元素的电负性由小到大的顺序是 答案 解析 解析同周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大 则有电负性 N O 同主族元素的电负性自上而下逐渐减弱 则有电负性 N P P N O 2 基态S原子的价电子排布式为 答案 解析 解析基态S原子核外有16个电子 根据核外电子排布规律 其价电子排布式为3s23p4 3s23p4 3 NH4 2SO4中含有化学键的类型为 离子键 共价键 答案 解析 正四面体 sp3 答案 5 在硫酸铜溶液中加入过量KCN溶液 生成配合物 Cu CN 4 2 则1molCN 中含有的 键数目为 1mol Cu CN 4 2 中含有的 键数目为 8NA 解析 解析CN 中C N原子之间存在C N键 1个CN 中存在1个 键 2个 键 故1molCN 含有2mol 键 Cu CN 4 2 中Cu2 为中心离子 CN 为配体 Cu2 与CN 之间以配位键结合 即每个CN 与Cu2 间有1个 键 故1mol Cu CN 4 2 含有8mol 键 2NA 4 2018 南昌县莲塘一中月考 1 下列说法正确的是 A HOCH2CH OH CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子C BF3与都是平面形分子D CO2和H2O都是直线形分子 答案 解析 BC 解析A项 HOCH2CH OH CH2OH分子中没有手性碳原子 不属于手性分子 错误 B项 两种微粒均为正四面体结构 正确 C项 BF3为平面正三角形结构 苯为平面正六边形结构 两者均属于平面形分子 正确 D项 CO2分子为直线形结构 H2O分子为 V 形结构 错误 2 石墨烯 图甲 是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料 石墨烯中部分碳原子被氧化后 其平面结构会发生改变 转化为氧化石墨烯 图乙 答案 图甲中 1号C与相邻C形成 键的个数为 解析 解析石墨烯是层状结构 每一层上每个碳原子都是以 键和相邻3个碳原子连接 3 答案 图乙中 1号C的杂化方式是 该C与相邻C形成的键角 填 或 图甲中1号C与相邻C形成的键角 解析 解析图乙中1号碳形成了4个共价键 故其杂化方式为sp3 图甲中的键角为120 而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似 其键角接近109 28 sp3杂化 3 碳元素的单质有多种形式 下图依次是C60 石墨和金刚石的结构图 答案 金刚石 石墨 C60 碳纳米管等都是碳元素的单质形式 它们互为 解析 解析金刚石 石墨 C60 碳纳米管等都是碳元素的单质形式 它们的组成相同 结构不同 性质不同 互称为同素异形体 同素异形体 答案 金刚石 石墨烯 指单层石墨 中碳原子的杂化形式分别为 解析 解析金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键 即C原子采取sp3杂化方式 构成正四面体 石墨烯中的碳原子采用sp2杂化方式与相邻的三个碳原子以 键结合 形成正六边形的平面层状结构 sp3杂化 sp2杂化 题组二配位理论及应用5 2018 广东省茂名调研 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Cu2 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 NH3提供空轨道 答案 解析 解析NH3与Cu2 形成配位键 Cu2 提供空轨道 NH3提供孤电子对 6 F 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 配体是 离子键 配位键 答案 FeF6 3 F 7 丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀 可用来检验Ni2 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 sp2 sp3 答案 bcd a 离子键b 共价键c 配位键d 氢键 分子间作用力与分子的性质 考点三 知识梳理 1 分子间作用力 1 概念 物质分子之间存在的相互作用力 称为分子间作用力 2 分类 分子间作用力最常见的是和 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 相似的物质 随着的增加 范德华力逐渐 普遍 范德华力 氢键 组成和结构 相对分子质量 增大 5 氢键 形成 已经与的原子形成共价键的 该氢原子几乎为裸露的质子 与另一个分子中的原子之间的作用力 称为氢键 表示方法 A H B 特征 具有一定的性和性 分类 氢键包括氢键和氢键两种 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 对电离和溶解度等产生影响 电负性很强 氢原子 电负性很强 方向 饱和 分子内 分子间 升高 2 分子的性质 1 分子的极性 重合 不重 合 非极性键或极性键 不对称 对称 非极性键或极性键 2 分子的溶解性 相似相溶 的规律 非极性溶质一般能溶于溶剂 极性溶质一般能溶于溶剂 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键 则溶质的溶解度 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 非极性 极性 增大 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 在三维空间里的现象 手性分子 具有的分子 手性碳原子 在有机物分子中 连有的碳原子 含有手性碳原子的分子是手性分子 如 镜像 不能重叠 手性异构体 四个不同基团或原子 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R O H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 HClO2 HClO3 HClO4 正误判断 辨析易错易混 1 可燃冰 CH4 8H2O 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 答案 解析 解析可燃冰中水分子间存在氢键 但CH4与H2O之间不存在氢键 解析乙醇分子 水分子中都有 OH 符合形成氢键的条件 解析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 解析 解析卤素氢化物中 HF分子间能形成氢键 其熔 沸点最高 解析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 解析H2O比H2S稳定是因为O H键键能大于S H键键能 而与氢键无关 深度思考 提升思维能力 下列事实均与氢键的形成有关 试分析其中氢键的类型 冰的硬度比一般的分子晶体的大 甘油的粘度大 邻硝基苯酚20 时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0 39倍 邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15 9倍 对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0 44倍 氨气极易溶于水 氟化氢的熔点高于氯化氢 属于分子间氢键的是 属于分子内氢键的是 答案 解析 解析分子内氢键除必须具备形成氢键的条件外 还必须具备特定的条件 形成平面环 五元或六元环最为稳定 形成的环中没有任何扭曲等 氢键的形成使物质在熔沸点 电离度 溶解度等方面表现出一些特殊性质 由于分子间氢键的作用 形成的 缔合分子 增大了分子间作用力 使得物质的熔沸点升高 如水 溶解度增大 如氨 电离度降低 如氢氟酸为弱酸 等 由于分子内的氢键作用 形成具有 环状结构 的物质 减小了分子间的作用力 使物质的熔沸点降低 溶解度减小等 解题探究 题组一共价键的极性与分子极性的判断1 2017 长沙市明德中学模拟 膦又称磷化氢 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A PH3是非极性分子B PH3中有未成键电子对C PH3是一种强氧化剂D PH3分子中P H键是非极性键 答案 解析 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 2018 广东省揭阳高三联考 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 1mol冰中有 mol氢键 用球棍模型表示的水分子结构是 答案 2 B 解析 解析在冰中 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 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93 52 而两个O H键与O O键的夹角均为96 52 试回答 H2O2分子的电子式是 结构式是 H O O H 解析由H2O2的立体构型图可知 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 答案 解析 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 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CS2 1价 因O O键为非极性键 而O H键为极性键 共用电子对偏向氧 故氧为 1价 题组二范德华力 氢键对物质性质的影响3 氨气溶于水时 大部分NH3与H2O以氢键 用 表示 结合形成NH3 H2O分子 根据氨水的性质可推知NH3 H2O的结构式为A B C D 答案 解析 4 按要求回答下列问题 1 HCHO分子的立体构型为 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 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 平面三角 加成产物CH3OH分子之间能形成氢键 A 两者均为分子晶体且结构相似 H2Te相对分子质量比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 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 答案 4 氨是一种易液化的气体 请简述其易液化的原因 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 氨分子间存在氢键 分子间作用力大 因而易液化 答案 分子间能形成氢键 H2O与乙醇 答案 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 化合物乙分子间形成 氢键 化合物甲 化合物乙 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 强 答案 S的正电性越高 导致S O H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 2017 河南省实验中学检测 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 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 答案 解析 解析此题属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 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 H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是 答案 解析 解析与过量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 H3PO3 2NaOH Na2HPO3 2H2O H3AsO3 3NaOH Na3AsO3 3H2O 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 解析 解析H3PO3为中强酸 不与盐酸反应 H3AsO3为两性物质 可与盐酸反应 H3PO3为中 强酸 不与盐酸反应 H3AsO3可与盐酸反应 H3AsO3 3HCl AsCl3 3H2O 探究高考明确考向 答案 V形sp3 解析 1 2 3 4 5 6 2 2016 全国卷 37 2 3 5 锗 Ge 是典型的半导体元素 在电子 材料等领域应用广泛 回答下列问题 2 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 答案 Ge原子半径大 原子间形成的 单键较长 p p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠 难以形成 键 1 2 3 4 5 6 答案 3 比较下列锗卤化物的熔点和沸点 分析其变化规律及原因 GeCl4 GeBr4 GeI4的熔 沸点依次增高 原因是分子结构相似 相对分子质量依次增大 分子间相互作用力逐渐增强 5 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 sp3 共价键 1 2 3 4 5 6 3 2016 全国卷 37 2 硫酸镍溶于氨水形成 Ni NH3 6 SO4蓝色溶液 Ni NH3 6 SO4中阴离子的立体构型是 在 Ni NH3 6 2 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 正四面体 答案 氨分子间可 配位键 N 高于 形成氢键 极性 sp3 1 2 3 4 5 6 4 2016 全国卷 37 3 AsCl3分子的立体构型为 其中As的杂化轨道类型为 答案 三角锥形 sp3 1 2 3 4 5 6 5 2015 全国卷 37 2 3 2 碳在形成化合物时 其键型以共价键为主 原因是 3 CS2分子中 共价键的类型有 C原子的杂化轨道类型是 写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 答案 C有4个价电子且半径小 难以通过得或失电子达到稳定电子结构 键和 键 sp CO2 COS 或SCN OCN 等 1 2 3 4 5 6 6 2014 新课标全国卷 37 3 节选 1mol乙醛分子中含有 键的数目为 乙酸的沸点明显高于乙醛 其主要原因是 答案 6NA CH3COOH存在分子间 氢键 1 2 3 4 5 6 课时作业 1 2017 大连高三调研 下列说法中不正确的是A 键比 键重叠程度大 形成的共价键强B 两个原子之间形成共价键时 最多有一个 键C 气体单质中 一定有 键 可能有 键D N2分子中有一个 键 两个 键 答案 解析 解析单原子分子 如稀有气体分子 无共价键 也无 键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 2 下列说法中正确的是A 卤化氢中 以HF沸点最高 是由于HF分子间存在氢键B 邻羟基苯甲醛的熔 沸点比对羟基苯甲醛的熔 沸点高C H2O的沸点比HF的沸点高 是由于水中氢键键能大D 氢键X H Y的三个原子总在一条直线上 答案 解析 解析B项 分子内氢键使熔 沸点降低 分子间氢键使熔 沸点升高 邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键 C项 水中氢键键能比HF中氢键键能小 D项 X H Y的三原子不一定在一条直线上 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 3 2018 天津模拟 关于氢键 下列说法正确的是A 所有含氢元素的化合物中都存在氢键 氢键比范德华力强B H2O是一种非常稳定的化合物 就是由于水分子间形成氢键所致C 氢原子和非金属性很强的元素原子 F O N 形成的共价键 称为氢键D 分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高 氢键也可存在于分子内 答案 解析 解析氢键存在于H和非金属性很强的原子F O N之间 不属于化学键 大多存在于相应分子间 少数也存在分子内 氢键的存在影响物质的熔 沸点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 4 通常状况下 NCl3是一种油状液体 其分子立体构型与氨分子相似 下列对NCl3的有关叙述正确的是A NCl3分子中N Cl键的键长比CCl4分子中C Cl键的键长长B NCl3分子是非极性分子C 分子中的所有原子均达到8电子稳定结构D NBr3比NCl3易挥发 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 解析因碳原子半径比氮原子的大 故N Cl键的键长比C Cl键的键长短 NCl3分子立体构型类似NH3 故NCl3是极性分子 NBr3与NCl3二者结构相似 由于NBr3的相对分子质量较大 分子间作用力较大 所以NBr3的沸点比NCl3高 因此NBr3比NCl3难挥发 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 5 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不同层分子间的主要作用力分别是A sp 范德华力B sp2 范德华力C sp2 氢键D sp3 氢键 答案 解析由于该晶体具有和石墨相似的层状结构 所以B原子采取sp2杂化 同层分子间的作用力是范德华力 由于 在硼酸 B OH 3 分子中 B原子与3个羟基相连 虽然三个B O都在一个平面上 但 单键能够旋转 使O H键位于两个平面之间 因而能够形成氢键 从而使晶体的能量最低 达到稳定状态 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 6 2018 北京东城区质检 下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 7 关于化学式为 TiCl H2O 5 Cl2 H2O的配合物 下列说法中正确的是A 配体是Cl 和H2O 配位数是9B 中心离子是Ti4 配离子是 TiCl H2O 5 2 C 内界和外界中Cl 的数目比是1 2D 加入足量AgNO3溶液 所有Cl 均被完全沉淀 答案 解析 TiCl H2O 5 Cl2 H2O 配体是Cl H2O 提供孤电子对 中心离子是Ti3 配合物中配位离子Cl 不与Ag 反应 外界中的Cl 与Ag 反应 据此分析解答 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 8 下列关于BeF2和SF2的说法错误的是A BeF2分子中 中心原子Be的价层电子对数等于2 其空间排布为直线 成键电子对数也等于2B BeF2分子的立体构型为直线形C SF2分子中 中心原子S的价层电子对数等于4 其空间排布为四面体 成键电子对数等于2 没有孤对电子D BeF2是直线形而SF2是V形 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 解析BeF2分子中 铍原子含有两个共价单键 不含孤电子对 所以价层电子对数是2 中心原子以sp杂化轨道成键 为直线形结构 故A B正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 9 2018 辽宁省本溪质检 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体 人们发现等电子体的空间结构相同 则下列有关说法中正确的是 答案 解析 C H3O 和PCl3是等电子体 均为三角锥形结构D B3N3H6和苯是等电子体 B3N3H6分子中不存在 肩并肩 式重叠的轨道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 解析甲烷是正四面体形结构 键角是109 28 A错 H3O 和PCl3的价电子总数不相等 C错 苯的结构中存在 肩并肩 式的重叠轨道 故B3N3H6分子中也存在 D错 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 10 指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型 1 H2S CO2 PH3 PCl3 BF3 HCN HCHO SO2 SiH4 答案 V形 sp3 直线形 sp 三角锥形 sp3 三角锥形 sp3 平面三角形 sp2 直线形 sp 平面三角形 sp2 V形 sp2 正四面体形 sp3 正四面体形 sp3 V形 sp2 正四面体形 sp3 三角锥形 sp3 三角锥形 sp3 正四面体形 sp3 平面三角形 sp2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 11 2017 昭通模拟 配位化学创始人维尔纳发现 取CoCl3 6NH3 黄色 CoCl3 5NH3 紫红色 CoCl3 4NH3 绿色 和CoCl3 4NH3 紫色 四种化合物各1mol 分别溶于水 加入足量硝酸银溶液 立即产生氯化银 沉淀的量分别为3mol 2mol 1mol和1mol 1 请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式 CoCl3 6NH3 CoCl3 5NH3 CoCl3 4NH3 绿色或紫色 答案 解析 Co NH3 6 Cl3 Co NH3 5Cl Cl2 Co NH3 4Cl2 Cl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 解析沉淀量分别为3mol 2mol 1mol和1mol 可知四种配合物中能电离出来的Cl 即外界Cl 分别有3 2 1 1个 故它们的化学式分别为 Co NH3 6 Cl3 Co NH3 5Cl Cl2 Co NH3 4Cl2 Cl Co NH3 4Cl2 Cl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 2 CoCl3 4NH3 绿色 和CoCl3 4NH3 紫色 的组成相同而颜色不同的原因是 3 上述配合物中 中心离子的配位数都是 答案 它们互为同分异构体 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 12 2017 开封模拟 1 H2S和H2O2的主要物理性质如表所示 解析 H2S和H2O2的相对分子质量基本相同 造成上述物理性质差异的主要原因是 H2O2分子间存在氢键 溶于水后也可与H2O形成氢键 解析H2O2分子间易形成氢键 又能与H2O分子间形成氢键 故H2O2沸点较高 易溶于水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 2 已知高碘酸有两种形式 化学式分别为H5IO6 和HIO4 前者为五元酸 后者为一元酸 请比较二者酸性强弱 H5IO6 填 或 HIO4 解析 解析HIO4比H5IO6非羟基氧多 酸性强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 13 2017 太原重点中学模拟 第二周期元素形成的化合物种类繁多 应用广泛 1 第二周期中电负性最大的元素是 其核外电子排布式为 答案 F 1s22s22p5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 2 BeCl2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Be的杂化轨道类型 Cl Be Cl sp杂化 解析 解析每个Be原子形成2个Be Cl键 没有孤电子对 杂化轨道数目为2 sp2杂化 解析每个Be原子形成3个Be Cl键 没有孤电子对 杂化轨道数目为3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 sp3杂化 解析 解析每个Be原子形成4个Be Cl键 没有孤电子对 杂化轨道数目为4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 3 Cu NH3 4 2 具有对称的立体构型 Cu NH3 4 2 中的两个NH3被两个Cl 取代 能得到两种不同结构的产物 则 Cu NH3 4 2 的空间构型为 解析 解析 Cu NH3 4 2 具有对称的立体构型 Cu NH3 4 2 中的两个NH3被两个Cl 取代 如果得到一种产物 Cu NH3 4 2 的立体构型为正四面体形 如果能得到两种不同结构的产物 Cu NH3 4 2 的立体构型为平面正方形 平面正方形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 4 已知固态HF H2O NH3的氢键结构和键能如下 请解释H2O HF NH3沸点依次降低的原因 单个氢键的键能是 HF n 冰 NH3 n 而平均每个分子含氢键数 冰中2个 HF n和 NH3 n均只有1个 熔化要克服的氢键的总键能 冰 HF n NH3 n 固态 HF H2O NH3的结构示意图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 14 2017 江西五市部分学校联考 钛及其化合物的研究与应用越来越受到人们的重视 1 Ti BH4 2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料 可由TiCl4和LiBH4反应制得 在基态Ti2 中 电子占据的最高能层符号为 该能层具有的原子轨道数为 答案 M 9 解析Ti为22号元素 在基态Ti2 中含20个电子 由构造原理可知 在基态Ti2 中 电子占据的最高能层符号为M 该能层具有的原子轨道数为9 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 解析 正四面体形 H B Li 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 解析 TiCl4在常温下是无色液体 则TiCl4属于 填 原子 分子 或 离子 晶体 解析因TiCl4在常温下是无色液体 说明熔点低 由此可判断TiCl4是分子晶体 分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 解析 2 高分子纳米活性钛无霸是借助紫外线或太阳光的照射 在其表面产生氧化性极强的活性离子 这种活性离子可以分解生活中的一些有害物质 如苯 甲醛 丙酮等 丙酮 分子中含有的 键与 键数目之比为 解析1个CH3COCH3分子中含有1个 键 2个C C 键 6个C H 键 1个C O 键 1 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 解析 甲醛 分子中C原子轨道杂化类型为 甲醛易溶于水 原因 a 甲醛和水都是极性分子 b 解析甲醛分子中含有碳氧双键 1个甲醛分子中含有2个C H 键 1个C O 键 共有3个 键 则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化 甲醛分子与水分子之间可以形成氢键 分子间氢键的存在能够大大增强物质的溶解性 sp2杂化 甲醛与水分子之间能形成氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 15 在人类文明的历程中 许多物质发挥过重要作用 如铁 硝酸钾 青霉素 聚乙烯 二氧化硅 富勒烯 含铬物质等 1 Fe3 在基态时 价电子排布式为 3 6 氨基青霉烷酸的结构如图所示 结构中S原子的杂化方式是 组成中C N O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 3d5 平面三角形 sp3 N O C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15 答案 4 富勒烯 C60 的结构如图所示 该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子 1molC60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为 5 已知配合物CrCl3 6H2O中心原子Cr3 的配位数为6 向含0 1molCrCl3 6H2O的溶液中滴加2mol L 1AgNO3溶液 反应完全后共消耗AgNO3溶液50mL 则该配离子的化学式为 65NA CrCl2 H2O 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 13 15