2018届高考一轮复习人教版物质结构与性质分子结构与性质学案(7) 16页

第二讲　分子结构与性质 ‎[2017高考导航]‎ 考纲要求 真题统计 命题趋势 ‎1.了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。‎ ‎2．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。‎ ‎3．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空间结构。‎ ‎4．了解化学键和分子间作用力的区别。‎ ‎5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。‎ ‎2015，卷Ⅰ 37T(2)(3)；‎ ‎2015，卷Ⅱ 37T(2)(3)(4)；‎ ‎2014，卷Ⅰ 37T(3)；‎ ‎2014，卷Ⅱ 37T(2)(3)(5)；‎ ‎2013，卷Ⅰ 37T(3)(5)(6)；‎ ‎2013，卷Ⅱ 37T(4)‎ ‎　　高考对本部分的考查主要以三方面为主：(1)化学键的类型、特征、判断。(2)常见分子的立体构型及中心原子的杂化类型。(3)范德华力、氢键、配位键的特点及对物质性质的影响。预计2017年高考将会对上述考查内容进行重点考查。注意杂化轨道理论及价层电子对互斥理论的复习。‎ 考点一　共价键[学生用书P266]‎ ‎1．共价键的本质和特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。‎ ‎2．共价键的分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“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 形成共价键的电子对是否偏移 非极 性键 共用电子对不发生偏移 ‎3.共价键类型的判断 ‎(1)σ键与π键 ‎①依据强度判断：σ键的强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易断裂。‎ ‎②共价单键都是σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，共价三键中含有一个σ键、两个π键。‎ ‎(2)极性键与非极性键 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。‎ ‎4．键参数 ‎(1)键参数对分子性质的影响 ‎(2)键参数与分子稳定性的关系：键能越大，键长越短，分子越稳定。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。(　　)‎ ‎(2)在所有分子中都存在化学键。(　　)‎ ‎(3)H2分子中的共价键不具有方向性。(　　)‎ ‎(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。(　　)‎ ‎(5)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√‎ ‎2．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4。‎ ‎(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__________。‎ ‎(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σ键的分子是__________，既存在σ键又存在π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)②　⑤⑩　①③⑨　(2)①③⑤　②　⑨　⑩　(3)①③⑤　②⑨⑩　(4)⑧　(5)⑥⑦　④‎ 名师点拨 (1)在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。(2)在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。‎ ‎　(1)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。‎ ‎(2)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为________；1 mol O中含有的π键数目为________。‎ ‎(3)下列物质中：‎ A．N2　　　 B．CO‎2　‎　　C．CH2Cl2　　　 D．C2H4‎ E．C2H‎6 F．CaCl‎2 G．NH4Cl ‎①只含有极性键的分子是__________；‎ ‎②既含离子键又含共价键的化合物是________；‎ ‎③只存在σ键的分子是________；‎ ‎④同时存在σ键和π键的分子是________。‎ ‎[解析]　(1)[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。(2)等电子体结构相似，则O的电子式与C相似，为[O⋮⋮O]2＋；1 mol O中含有2 mol π键，即2NA个π键。(3)C2H4、C2H6中含有C—H键为极性键，C—C键为非极性键。‎ ‎[答案]　(1)16NA　(2)[O⋮⋮O]2＋　2NA ‎(3)①BC　②G　③CE　④ABD 根据价键理论分析氮气分子中的成键情况。‎ 答案：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。‎ σ键和π键的判断方法 ‎(1)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断键的数目时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。‎ ‎(2)σ键比π键稳定。 ‎ 题组　共价键的综合考查 ‎1．(2016·佛山高三月考)下列关于共价键的说法正确的是(　　)‎ A．一般来说σ键键能小于π键键能 B．原子形成双键的数目等于基态原子的未成对电子数 C．相同原子间的双键键能是单键键能的两倍 D．所有不同元素的原子间的化学键至少具有弱极性 解析：选D。σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键，π键是原子轨道以“肩并肩”的方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键，原子轨道以“头碰头”的方式比“肩并肩”的方式重叠的程度大，电子在核间出现的概率大，形成的共价键强，因此σ键的键能大于π键的键能，A项错误；原子形成共价键时，共价键的数目是成键的电子对数目，不等于基态原子的未成对电子数，因为部分成对电子受激发而成为单电子，B项错误；因为单键都是σ键，双键中有一个σ键和一个π键，σ键的键能大于π键的键能，故双键键能小于单键键能的两倍，C项错误；因为不同元素的电负性是不同的，所以不同元素原子间的化学键至少有弱极性，D项正确。‎ ‎2．(教材改编)下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定 B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°‎ D．H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即‎18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ 解析：选B。键长越长，键能越小，分子越不稳定，A项错误；共价键一般是形成于非金属元素之间，而ⅠA族(除H外)是活泼金属元素，ⅦA族是活泼非金属元素，二者形成离子 键，B项正确；水分子中键的夹角为105°，C项错误；断裂2 mol H—O键吸收2×462.8 kJ能量，而不是分解成H2和O2时消耗的能量，D项错误。‎ 分子的空间构型与键参数 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几何构型。如下：‎ ‎ ‎ 考点二　分子的立体构型 一、用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 ‎1．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。‎ ‎2．价层电子对互斥理论与分子构型 电子 对数 成键数 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 三角形 BF3‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SO2‎ ‎4‎ ‎4‎ ‎0‎ 四面体形 正四面体形 CH4‎ ‎3‎ ‎1‎ 三角锥形 NH3‎ ‎2‎ ‎2‎ V形 H2O 二、用杂化轨道理论推测分子的立体构型 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 sp2‎ ‎3‎ ‎120°‎ 三角形 BF3‎ sp3‎ ‎4‎ ‎109°28′‎ 正四面体形 CH4‎ 三、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，具有许多相近的性质，如CO和N2。‎ 四、配位键和配合物 ‎1．配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。‎ ‎2．配位键的表示方法 如A→B：A表示提供孤电子对的原子，B表示接受孤电子对的原子。‎ ‎3．配位化合物 ‎(1)定义：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。‎ ‎(2)形成条件 ‎(3)组成 ‎1．判断下列物质中中心原子的杂化轨道类型。‎ BF3______；PF3______；SO3______；SO2______；H2S______。‎ 答案：sp2　sp3　sp2　sp2　sp3‎ ‎2．填写下列表格。‎ 序号 化学式 孤电子对数 σ键电子对数 价层电子对数 VSEPR模型名称 分子或离子的立体构型名称 中心原子杂化类型 ‎①‎ CO2‎ ‎②‎ ClO－‎ ‎③‎ HCN ‎④‎ H2O ‎⑤‎ SO3‎ ‎⑥‎ CO ‎⑦‎ NO 答案：①0　2　2　直线形　直线形　sp ‎②3　1　4　四面体形　直线形　sp3‎ ‎③0　2　2　直线形　直线形　sp ‎④2　2　4　四面体形　V形　sp3‎ ‎⑤0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2‎ ‎⑥0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2‎ ‎⑦0　3　3　平面三角形　平面三角形　sp2‎ 名师点拨 ‎　(1)甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。‎ ‎(2)丙烯腈分子(H‎2C===CH—C≡N)中碳原子轨道杂化类型是________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。‎ ‎(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为________。‎ ‎(4)SO的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是________。‎ ‎[解析]　(1)甲醇()分子内C原子有4对σ键电子对，无孤电子对，为sp3杂化，O—C—H键角约109°28′；甲醛()分子内C原子为sp2杂化，平面三角形，O—C—H键角约120°；故甲醇分子内 O—C—H 键角比甲醛分子内O—C—H键角小。‎ ‎(2) 中的碳为sp2杂化，—C≡N中的碳为sp杂化。丙烯腈结构式为，C—C≡N中的三个原子共直线。‎ ‎(3)BF3分子中B原子形成σ键数为3，孤电子对数为0，故杂化轨道数为3，应为sp2杂化，BF3分子的几何构型为平面三角形，F—B—F的键角是120°；BF中B原子形成σ键数为4，孤电子对数为0，故BF为sp3杂化，为正四面体形。‎ ‎(4)SO中成键电子对数为4，中心S原子的杂化轨道类型是sp3，空间构型为正四面体形。‎ ‎[答案]　(1)sp3　小于　(2)sp杂化和sp2杂化　3‎ ‎(3)120°　sp2　正四面体　(4)正四面体　sp3‎ 根据碳元素的成键特点，请归纳判断有机物分子中碳原子杂化方式的规律。‎ 答案：碳元素成键时没有孤电子对，所以根据它形成的σ键数可以快速判断其杂化方式，某个碳原子周围有几个其他原子，就有几个σ键，从而确定其杂化方式，如H‎2C===CH—C≡N分子中，各碳原子的周围原子数分别是3、3、2，则它们的杂化方式分别为sp2、sp2、sp。‎ 判断中心原子杂化类型与分子构型的方法 ‎(1)中心原子杂化类型的判断 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子的对数＋中心原子的σ键个数。‎ 代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2‎ ‎0＋2＝2‎ sp CH2O ‎0＋3＝3‎ sp2‎ CH4‎ ‎0＋4＝4‎ sp3‎ SO2‎ ‎1＋2＝3‎ sp2‎ NH3‎ ‎1＋3＝4‎ sp3‎ H2O ‎2＋2＝4‎ sp3‎ ‎(2)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 中心原子的杂化类型和分子构型有关，二者之间可以相互判断。‎ 分子组成(A为中心原子)‎ 中心原子的弧电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间构型 示例 AB2‎ ‎0‎ sp 直线形 BeCl2‎ ‎1‎ sp2‎ V形 SO2‎ ‎2‎ sp3‎ V形 H2O AB3‎ ‎0‎ sp2‎ 平面三角形 BF3‎ ‎1‎ sp3‎ 三角锥形 NH3‎ AB4‎ ‎0‎ sp3‎ 正四面体形 CH4‎ 题组一　分子构型及中心原子杂化类型的判断 ‎1．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是(　　)‎ A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键 D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键 解析：选A。在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—H σ键，另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成C—C σ键；2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键。‎ ‎2．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 解析：选C。由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。‎ 题组二　配位键、配合物理论 ‎3．下列物质中存在配位键的是(　　)‎ ‎①H3O＋　②[B(OH)4]－　③CH3COO－　④NH3　⑤CH4‎ A．①② B．①③‎ C．④⑤ D．②④‎ 解析：选A。水分子中各原子已达到稳定结构，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位键，[B(OH)4]－是3个—OH与B原子形成3个共价键，还有1个OH－的O与B形成配位键，而其他项均不能形成配位键。‎ ‎4．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)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)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－的结构可用示意图表示为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：‎ 下列有关胆矾的说法正确的是________。‎ A．所有氧原子都采取sp3杂化 B．氧原子存在配位键和氢键两种化学键 C．Cu2＋的价电子排布式为3d84s1‎ D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去 解析：(1)N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，所以NH3中共用电子对偏向N原子，而在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子。‎ ‎(2)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。‎ ‎(3)A项，SO中与S相连的氧原子并不全是sp3杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2＋的价电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O与Cu2＋以配位键结合，较难失去。‎ 答案：(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得N原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键 ‎(2) 或 ‎(3)D 价层电子对互斥理论推测分子或 离子的空间构型的思维程序 分子或离子的空间构型 考点三　分子间作用力与分子的性质[学生用书P269]‎ 一、“相似相溶”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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。‎ ‎“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。‎ 二、分子的极性 ‎1．分子构型与分子极性的关系 ‎2．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 X2‎ H2、N2‎ 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2‎ CO2、CS2‎ 极性键 直线形 非极性分子 SO2‎ 极性键 V形 极性分子 X2Y H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3‎ BF3‎ 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3‎ 极性键 三角锥形 极性分子 XY4‎ CH4、CCl4‎ 极性键 正四面体形 非极性分子 三、范德华力和氢键 ‎1．范德华力 物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力。范德华力比化学键的键能约小1～2个数量级。‎ ‎2．氢键 由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。‎ 四、手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样，镜面对称，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体，具有手性异构体的分子叫手性分子。‎ 五、无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO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 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，作用力越大 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 ‎①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质 ‎②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如F2H2S，HF>HCl，NH3>PH3‎ 影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强 题组一　分子极性的判断及其与共价键极性的关系 ‎1．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)‎ A．CO2、H2S　　　　　　　 B．C2H4、CH4‎ C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl 解析：选B。H2S、NH3和HCl都是含有极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。‎ ‎2．(教材改编)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。采用反例法判断正误。A项正确，如O2、H2、N2等；B项错误，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，某些共价化合物，如C2H4等也是非极性分子；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。‎ 题组二　分子间作用力及其影响　含氧酸的酸性 ‎3．下列事实与氢键有关的是(　　)‎ A．水加热到很高的温度都难以分解 B．水结成冰体积膨胀 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 解析：选B。水加热到很高的温度都难以分解，是因为H—O键比较牢固，A错；CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高，是因为分子间作用力依次增大，C错；HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，是因为氢卤键键能依次减小，D错。‎ ‎4．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 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 Cl—OH 非羟基氧原子数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 ‎(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①________________，②________________。‎ ‎(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是 ‎①________________________________________________________________________，‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(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：________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，依据题给信息可知H3PO3中含一个非羟基氧原子，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。‎ 答案：(1)①　②‎ ‎(2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ‎②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O ‎(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应　H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O ‎(1)无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH上的H原子在水分子的作用下能够变成H＋而显示一定的酸性。例如：HNO3、H2SO4的结构式分别是NH—OOO、SHOOOOH。‎ ‎(2)同一种元素的含氧酸酸性规律及原因 H2SO4与HNO3是强酸，其—OH上的H原子能够完全电离成为H＋。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸，即酸性强弱有H2SO3N>C B．二甲基甲酰胺分子中既含有极性键又含有非极性键 C．二甲基甲酰胺具有还原性，在化学反应中常作还原剂 D．在空气中完全燃烧‎73 g二甲基甲酰胺可以得到标准状况下‎67.2 L CO2‎ 解析：选B。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，A正确；该分子中全部是极性键，B错；分子中含有醛基，具有还原性，C正确；‎73 g该物质是1 mol，则完全燃烧生成3 mol CO2，即‎67.2 L，D正确。‎ ‎2．(2016·张掖二中月考)下列说法正确的是(　　)‎ A．π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的 B．σ键是镜像对称的，而π键是轴对称的 C．乙烷分子中的键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键 D．H2分子中含σ键，而Cl2分子中含π键 解析：选C。π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的，A项错误；σ键是轴对称的，而π键是镜像对称的，B项错误；乙烷分子中全部是单键，所以都是σ键，乙烯分子中含有一个碳碳双键，双键是一个σ键和一个π键，C项正确；H2和Cl2分子中都只含有单键，所以都是σ键，D项错误。‎ ‎3．(2016·商丘模拟)N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．N2分子与CO分子中都含有三键 B．CO分子中有一个π键是配位键 C．N2与CO互为等电子体 D．N2与CO的化学性质相同 解析：选D。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。‎ ‎4．(2016·忻州高三模拟)下列关于粒子结构的描述不正确的是(　　)‎ A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol DO中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)‎ 解析：选C。CH2Cl2是极性分子，CCl4是非极性分子，C不正确。‎ ‎5．(2016·榆林高三模拟)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　)‎ A．BeCl2与BF3　　　　　　 B．CO2与SO2‎ C．CCl4与NH3 D．C2H2与C2H4‎ 解析：选C。BeCl2、BF3分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。CO2、SO2分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。C2H2、C2H4分子中中心原子杂化类型分别为sp、sp2。‎ ‎6．(2016·太原高三模拟)下列说法正确的是(　　)‎ A．由于水中存在氢键，所以水很稳定 B．能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物 C．Na2O2中既含有离子键，又含有非极性键 D．由于C===O键是极性键，所以CO2是极性分子 解析：选C。A项，稳定性是化学性质，氢键只影响水的物理性质；B项注意两性氧化物与酸的反应；D项，CO2是非极性分子。‎ ‎7．(2016·天门高三模拟)下列现象与氢键有关的是(　　)‎ ‎①NH3的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高 ‎②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ‎③冰的密度比液态水的密度小 ‎④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ‎⑤水分子在较高温度下也很稳定 A．①②③⑤ B．①②③④⑤‎ C．①②③④ D．①③④⑤‎ 解析：选C。水的稳定性与分子内氧氢键的强度有关。‎ ‎8．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是(　　)‎ A．NH3与BF3都是三角锥形 B．NH3与BF3都是极性分子 C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构 D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道 解析：选D。NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都错误；NH3分子中N原子有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；NH3·BF3中H原子核外只有2个电子，C错误。‎ ‎9．具有6个配位体的Co3＋的配合物CoClm·nNH3，若1 mol该配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是(　　)‎ A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4‎ C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5‎ 解析：选B。此题中与AgNO3作用的Cl－不是来自配位体，而是与配离子结合的游离Cl－。因此，根据电荷守恒，中心离子为Co3＋，作为配位体的Cl－为2 mol，游离的Cl－为1 mol，共6个配位体，所以作为配位体的NH3为4 mol。‎ 二、非选择题 ‎10．(2016·苏州高三质检)《物质结构与性质》从原子、分子水平上帮助我们认识物质构成的规律：以微粒之间不同的作用力为线索，研究不同类型物质的有关性质；从物质结构决定性质的视角预测物质的有关性质。‎ ‎(1)下列说法正确的是________(填序号)。‎ A．元素电负性由大到小的顺序为F＞O＞N B．一个苯分子含3个π键和6个σ键 C．氯化钠和氯化铯晶体(晶胞如图所示)中氯离子的配位数相同 D．第一电离能的大小为Br＞Se＞As ‎(2)根据等电子体原理，羰基硫(OCS)分子的结构式应为________。光气(COCl2)分子内各原子最外层都满足8电子稳定结构，则光气分子的立体构型为________________________________________________________________________‎ ‎(用文字描述)。‎ ‎(3)Cu2＋基态的电子排布式为________________________________________________________________________。‎ 向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中会析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体，该物质中配位原子的杂化方式为________。‎ 解析：(1)同一周期随原子序数的递增，电负性依次增大，A项正确；苯分子中不存在C===C键，只存在一个大π键，B项错误；氯化钠中氯离子的配位数为6，氯化铯中氯离子的配位数为8，C项错误；As属于ⅤA族，属于特殊情况，应该为Br＞As＞Se，D项错误。(2)羰基硫与CO2是等电子体，结构式类似于CO2；根据各原子的成键特点，可知光气中存在C==‎ ‎=O键，碳原子采取sp2杂化，立体构型为平面三角形。(3)Cu2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。[Cu(NH3)4]2＋中配位氮原子形成4个σ键，采取sp3杂化。‎ 答案：(1)A　(2)O===C===S　平面三角形 ‎(3)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　sp3杂化 ‎11．(2016·大连双基测试)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期元素；②Y原子价电子排布式为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4。请回答下列问题：‎ ‎(1)Z的核外电子排布式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在[Z(NH3)4]2＋中，Z2＋的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。‎ ‎(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。‎ a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙 c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙 ‎(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。‎ ‎(5)Q的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的数目之比为________，其中心原子的杂化类型是________。‎ ‎(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取________。‎ A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱 C．电子体积大小的图像 D．原子的发射光谱 ‎(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1，该元素属于________区元素，该元素是________。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1　(2)孤电子对 ‎(3)b ‎(4)SiN>C。‎ ‎(3)①NH3沸点高于CH4主要是因为NH3存在分子间氢键；②Ni(CO)4无阴离子的存在，不是离子晶体而是分子晶体；③NH3中的中心原子采取sp3杂化；④是正确的。‎ ‎(4)NH3为三角锥形，1 mol C2H4分子中有5×6.02×1023个σ键。‎ ‎(5)D为氧元素，显－2价，则E显＋2价，再由其原子序数大于O小于Al，则E为镁元素。MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子半径小，MgO离子键的键能更大，故熔点更高。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p1(或[Ne]3s23p1)‎ ‎(2)O>N>C ‎(3)④‎ ‎(4)三角锥形　3.01×1024‎ ‎(5)MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子半径小，MgO离子键的键能更大，熔点更高 ‎13．(2014·高考全国卷Ⅱ，37,15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：‎ ‎(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，写出两种)。‎ ‎(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。(填化学式)‎ ‎(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为________。‎ ‎(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。‎ 该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是________________________________________________________________________。‎ 解析：a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，第四周期中，次外层有18个电子，最外层只有1个电子，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。‎ ‎(1)b、c、d分别为N、O、S，因N原子电子排布式为1s22s22p3，p轨道半充满，故第一电离能最大的为N；e的价层电子排布式为3d104s1，故价层电子轨道示意图为 ‎(2)a为H，与N、O、S可形成二元共价化合物，分别为NH3(三角锥形)，H2O(V形)，H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论先求价层电子对数为3＋×(5－3)＝4，故为sp3杂化；还能形成既含极性共价键、又含非极性共价键的化合物H2O2(H—O—O—H)、N2H4，H—O、H—N为极性键，O—O、N—N为非极性键。‎ ‎(3)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的为H2SO3，SO价层电子对数为3＋×(6＋2－6)＝3＋1＝4。‎ ‎(4)e为Cu，c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子为4个，含O原子为8×＋1＝2个，故化学式为Cu2O，O为－2价，则Cu为＋1价。‎ ‎(5)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，结合络合物有关知识以及题目所给信息，观察阳离子中心为1个Cu2＋，周围为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，加热时，由于H2O和Cu2＋作用力较弱会先失去。‎ 答案：(1)N　　(2)sp3　H2O2、N2H4　(3)HNO2、HNO3　H2SO3　(4)＋1　(5)SO　共价键和配位键　H2O　H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱