2019届一轮复习人教版分子结构与性质学案 26页

考点一　共价键 ‎1．共价键 ‎(1)共价键的本质和特征 ‎①本质：原子之间形成共用电子对。‎ ‎②特征：具有方向性和饱和性。‎ ‎(2)共价键的分类 分类依据 类型及特点 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 非极性键 共用电子对不发生偏移 形成共价键的 电子对数多少 单键 两原子之间仅形成一对共用电子对 双键 两原子之间形成两对共用电子对 三键 两原子之间形成三对共用电子对 ‎2．键参数 ‎(1)概念 ‎(2)键参数对分子性质的影响 ‎3．等电子原理 原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质，如CO和N2。‎ ‎(1)等电子体的判断 ‎①同主族变换，如CO2与CS2、CF4与CCl4是等电子体。‎ ‎②左右移位，如N2与CO，CO、NO与SO3是等电子体。如果是阴离子，判断价电子总数时应用各原子价电子数之和加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，判断价电子总数时应用各原子价电子数之和减去阳离子所带的电荷数。如NH价电子总数为8，CO价电子总数为24。‎ ‎(2)等电子原理的应用 ‎①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体立体结构。‎ ‎②常见的等电子体汇总 微粒 通式 价电子总数 立体构型 CO2、NO、N AX2‎ ‎16‎ 直线形 CO、NO、SO3‎ AX3‎ ‎24‎ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2‎ ‎18‎ V形 SO、PO AX4‎ ‎32‎ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3‎ ‎26‎ 三角锥形 CO、N2‎ AX ‎10‎ 直线形 CH4、NH AX4‎ ‎8‎ 正四面体形 按要求填空：‎ ‎(1)(2017·江苏高考)1 mol丙酮()分子中含有σ键的数目为____________。‎ ‎(2)(2016·全国卷Ⅲ)GaAs的熔点为1 ‎238 ℃‎，Ga与As以________键键合。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅰ)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键和三键。从原子结构角度分析，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)(2015·全国卷 Ⅰ )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________。‎ ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ)1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为__________。‎ ‎(6)(2016·江苏高考)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________mol。‎ 解析：单键均为σ键，双键中σ键和π键数目之比为1∶1，三键中σ键与π键数目之比为1∶2。‎ 答案：(1)9NA　(2)共价　(3)Ge原子半径大，原子间形成的σ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π键　(4)σ键和π键　sp　CO2、SCN－(或COS等)　(5)6NA　(6)3‎ 题点(一)　化学键类型判断 ‎1．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________(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 ‎2．Ⅰ.有以下物质：①HF；②Cl2；③H2O；④N2；⑤C2H4。‎ ‎(1)只含有极性键的是____________。‎ ‎(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σ键的是____________。‎ ‎(5)既有σ键又有π键的是____________。‎ Ⅱ.COCl2分子的结构式为COCl2分子内含有________。‎ A．4个σ键　　　　　　　 　B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 解析：Ⅰ.(1)①含不同元素的原子，只含极性键；③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，②④符合题意；(3)根据结构可判断⑤既含极性键又含非极性键；(4)只有单键的只含σ键，即①②③；(5)有双键或三键的一定既有σ键又有π键，即④⑤。‎ Ⅱ.C和Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键，因此该分子中含有3个σ键、1个π键。‎ 答案：Ⅰ.(1)①③　(2)②④　(3)⑤　(4)①②③　‎ ‎(5)④⑤　Ⅱ.D ‎[规律方法]‎ 判断共价键类型的方法 ‎1．σ键与π键的判断 ‎(1)由轨道重叠方式判断。“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π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。‎ ‎(3)由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ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。‎ 题点(二)　键参数的应用 ‎3．(2018·烟台月考)能用共价键键能大小来解释的是(　　)‎ A．通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态 B．CH4分子是正四面体空间构型 C．NH3分子内3个N—H键的键长、键角都相等 D．N2稳定性强于O2‎ 解析：选D　单质通常情况下的状态与键能大小无关；CH4分子是正四面体空间构型，与键角和键长有关，与键能无关；NH3分子内的3个N—H键的键长、键角都相等与键能无因果关系；N2稳定性强于O2，是因为氮气分子中的键能大于氧气分子中的键能，D正确。‎ ‎4．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于(　　)‎ A．由极性键形成的极性分子 B．由极性键形成的非极性分子 C．由非极性键形成的极性分子 D．由非极性键形成的非极性分子 解析：选B　BeCl2中Be—Cl键为极性键，两个Be—Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷的中心重合，BeCl2分子属于非极性分子，即BeCl2分子是由极性键形成的非极性分子。‎ ‎5．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．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第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错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第ⅠA族元素(H除外)均是活泼金属元素，第ⅦA族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为V形，两个H—O 键的键角为105°，C错误；断裂2 mol H—O键吸收 2×462.8 kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。‎ ‎6．已知键能、键长部分数据如下表：‎ 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能 ‎(kJ·mol－1)‎ ‎242.7‎ ‎193.7‎ ‎152.7‎ ‎568‎ ‎431.8‎ ‎366‎ ‎298.7‎ ‎462.8‎ 键长(pm)‎ ‎198‎ ‎228‎ ‎267‎ ‎96‎ 共价键 C—C C===C CC C—H N—H N===O O—O O===O 键能 ‎(kJ·mol－1)‎ ‎347.7‎ ‎615‎ ‎812‎ ‎413.4‎ ‎390.8‎ ‎607‎ ‎142‎ ‎497.3‎ 键长(pm)‎ ‎154‎ ‎133‎ ‎120‎ ‎109‎ ‎101‎ ‎(1)下列推断正确的是________(填字母，下同)。‎ A．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI B．氧化性：I2＞Br2＞Cl2‎ C．沸点：H2O＞NH3‎ D．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF ‎(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 ‎(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：(1)ACD　(2)A　(3)HF　HI　大于 题点(三)　等电子原理及其应用 ‎7．(2018·黄冈模拟)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(　　)‎ A．CO和NO B．O3和SO2‎ C．CO2和NO D．SCN－和N 解析：选C　C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。‎ ‎8．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5＋6×2＋1＝18，SO2、O3均为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3＝18。‎ 答案：(1)N2　CO　N2O　CO2　 (2)SO2　O3‎ 考点二　分子的立体结构 ‎1．价层电子对互斥理论 ‎(1)理论要点 ‎①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越，体系的能量越。‎ ‎②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 ‎2‎ ‎2‎ ‎0‎ 直线形 直线形 CO2‎ ‎3‎ ‎3‎ 平面三角形 平面三角形 BF3‎ ‎2‎ 形 SO2‎ ‎4‎ ‎4‎ 四面体形 正四面体形 CH4‎ ‎3‎ 三角锥形 NH3‎ ‎2‎ V形 H2O ‎(3)判断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，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x为与中心原子结合的原子数。如NH3的中心原子为N，a＝5，b＝1，x＝3，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(5－3×1)＝1。‎ 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．杂化轨道理论 ‎(1)杂化轨道理论概述 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)杂化轨道三种类型 ‎(3)“五方法”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 空间构型　　　　　⇨　　　　　杂化类型 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形 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 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 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109.5°，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判断 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根据中心原子的电子对数判断 如中心原子的电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。‎ ‎⑤根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化。‎ ‎3．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 用A→B表示，其中A表示提供孤对电子的原子，B表示接受孤对电子的原子。‎ ‎(3)配位化合物 ‎①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。‎ ‎②形成条件：‎ ‎③组成：‎ 命题点(一)　杂化轨道及立体构型 ‎1．(1)(2017·全国卷Ⅰ)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Ⅲ)CO2和CH3‎ OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。‎ ‎(3)(2017·江苏高考)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________________。‎ ‎(4)(2016·全国卷Ⅲ)AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。‎ ‎(5)(2016·江苏高考)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型为________。‎ 解析：(1)I中I原子为中心原子，则其孤电子对数为×(7－1－2)＝2，且其形成了2个σ键，中心原子采取sp3杂化，I空间构型为V形。‎ ‎(2)CO2中C的价层电子对数为2，故为sp杂化，CH3OH分子中C的价层电子对数为4，故为sp3杂化。‎ ‎(3)甲基上的碳原子形成4个σ键，故采用sp3杂化，羰基上的碳原子形成3个σ键，故采用sp2杂化。‎ ‎(4)AsCl3分子中As原子价层电子对数为×(5＋3)＝4，σ键数目为3，孤电子对数为1，故As的杂化方式为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。‎ ‎(5)HOCH2CN的结构式为，—CH2—中碳原子形成4个σ键，则碳原子采用sp3杂化；中碳原子形成2个π键，故碳原子采用sp杂化。‎ 答案：(1)V形　sp3　(2)sp　sp3　(3)sp2、sp3‎ ‎(4)三角锥形　sp3　(5)sp、sp3‎ 命题点(二)　配位键和配合物 ‎2．(2016·全国卷Ⅱ)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。‎ ‎(1)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________________________________。‎ ‎(2)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________。‎ ‎(3)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________。‎ 解析：(1)SO中，S原子的价层电子对数为＝4，成键电子对数为4，故SO的立体构型为正四面体形。‎ ‎(2)[Ni(NH3)6]2＋中，由于Ni2＋具有空轨道，而NH3‎ 中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。‎ ‎(3)由于 NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中，N原子形成3个σ键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。‎ 答案：(1)正四面体形　(2)配位键　N ‎(3)高于 　NH3分子间可形成氢键　极性　sp3‎ ‎3．(2016·江苏高考)[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应 ‎4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===‎ ‎[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN ‎(1)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。‎ ‎(2)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为________。‎ 解析：(1)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。‎ ‎(2)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)NH 题点(一)　原子的杂化类型及微粒的立体构型 ‎1．(2018·盐城模拟)在乙烯分子中有5个σ键、一个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形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 解析：选A　乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C双键，没有孤对电子，C原子采取sp2杂化，C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间有1个是sp2形成的σ键，另1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。‎ ‎2．(2018·衡水模拟)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(　　)‎ A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°‎ C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 解析：选C　A．SO2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；C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D.PCl3、NH3都是三角锥形分子，而PCl5是三角双锥形分子，错误。‎ ‎3．金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。‎ ‎(1)Ti基态原子的电子排布式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。‎ 电负性：C________(填“＞”或“＜”，下同)B；第一电离能：N________O。‎ ‎(3)月球岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiSO4。SO中硫原子采用________杂化。‎ ‎(4)磷酸钛[Ti3(PO4)4]锂离子电池能量密度大、安全性高。Ti3(PO4)4可由TiSO4与H3PO4反应制得。两分子H3PO4脱水生成焦磷酸：‎ 则三分子H3PO4脱去两分子H2O生成三磷酸，其结构式为________________________，四分子H3PO4脱去四分子H2O生成的四偏磷酸属于________元酸。‎ 解析：(1)Ti的原子核外有22个电子，根据核外电子的排布规律可以写出基态Ti原子的核外电子排布式。‎ ‎(2)同周期中的元素，随核电荷数的增加，电负性增大，所以电负性C＞B；同周期中的元素，第一电离能随核电荷数的增加呈增大的趋势，但N原子中2p轨道处于半充满状态，属于相对稳定的结构，所以N原子的第一电离能比O原子大。‎ ‎(3)SO中S原子的价层电子对数是4＋×(6＋2－4×2)＝4，无孤电子对，所以S原子采用sp3杂化。‎ ‎(4)仿照给出的两分子H3PO4脱水后的产物，可得三分子H3PO4脱去两分子H2O后得到的三磷酸的结构式；四分子H3PO4脱去四分子H2O生成的四偏磷酸分子中含有四个羟基，所以属于四元酸。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2　(2)＞　＞　(3)sp3‎ 题点(二)　配位键、配合物理论 ‎4．(1)K＋、Fe3＋、F－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________。‎ ‎(2)锌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________。‎ ‎(3)若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤电子对的原子是______________________________________________________。‎ 解析：(1)K＋、Fe3＋、F－三种离子组成的化合物K3FeF6，其中化学键的类型有离子键、配位键；该化合物中存在复杂离子[FeF6]3－，配体是F－。‎ ‎(2)[Zn(NH3)4]2＋中Zn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，即1 mol配合物中共有16NAσ键。‎ ‎(3)在BCl3分子中B原子最外层的3个电子与Cl原子形成σ键，所以在该配合物中提供孤电子对的应该是X原子，B原子提供空轨道。‎ 答案：(1)离子键、配位键　[FeF6]3－　F－‎ ‎(2)16×6.02×1023　(3)X ‎5．(1)胆矾CuSO4·5H2O可写作[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 ‎(2)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中，与Cu2＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。‎ ‎(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有_____________________________________。‎ ‎(4)醋酸二胺合铜(Ⅰ)可以除去原料气中CO。生成的CH3COO[Cu(NH3)3·CO]中与Cu＋形成配离子的配体为____________(填化学式)。‎ 答案：(1)D　(2)N　(3)离子键、共价键、配位键 ‎(4)CO、NH3‎ 考点三　分子的性质 ‎1．范德华力、氢键和共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用 粒子 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 共价键＞氢键＞范德华力 影响 其强 度的 因素 ‎①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大 ‎②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A—H…B—，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 ‎①影响物质的熔沸点、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，物质的熔、沸点升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4‎ ‎①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：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3‎ ‎②分子内氢键使物质的熔、沸点降低 ‎①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强 ‎②对于原子晶体，共价键键能越大，晶体的熔点越高 ‎2．分子的性质 ‎(1)分子的极性 ‎①非极性分子与极性分子的判断 ‎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 ‎(X2Y)‎ CO2、CS2‎ 极性键 直线形 非极性分子 SO2‎ 极性键 形 极性分子 H2O、H2S 极性键 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 ‎(2)溶解性 ‎ ‎①“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。‎ ‎②“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。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)无机含氧酸分子的酸性 对于同一种元素的无机含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn，R相同时，n值越大，R的正电性越强，—R—O—H中的氧原子的电子就会越向R偏移，在水分子的作用下，就越容易电离出H＋，酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。同理，酸性：HNO3＞HNO2，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。‎ ‎(1)(2017·全国卷Ⅲ)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________________________________，‎ 原因是____________________________________________________________。‎ ‎(2)(2017·江苏高考)乙醇的沸点高于丙酮(H3CCOCH3)，这是因为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅰ)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 熔点/℃‎ ‎－49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ ‎(4)(2015·全国卷Ⅱ)氧元素有两种同分异构体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ)乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)(2013·江苏高考)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)水和甲醇均为极性分子，常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇多，则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点。‎ ‎(2)乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键，分子间存在氢键比分子间不存在氢键物质沸点高。‎ ‎(3)相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，则熔、沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4。‎ ‎(4)相对分子质量：O3＞O2，则沸点：O3＞O2。‎ ‎(5)乙酸分子间存在氢键，乙醛分子不能形成氢键，故沸点：乙酸＞乙醛。‎ ‎(6)H2O和CH3CH2OH分子间易形成氢键，而H2S不能形成氢键，故H2O在CH3CH2OH中的溶解度大于H2S。‎ 答案：(1)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2　H2O和CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2、H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大 ‎(2)乙醇分子间存在氢键 ‎(3)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 ‎(4)O3　O3的相对分子质量较大，范德华力较大 ‎(5)CH3COOH分子间存在氢键 ‎(6)H2O分子与CH3CH2OH分子间易形成氢键，H2S分子与CH3CH2OH分子不能形成氢键 题点(一)　分子性质的应用 ‎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和NH3、HCl都是含极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是只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．氢键既可以存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间，如邻羟基苯甲醛分子()内的羟基与醛基之间即存在氢键(分子内氢键)，对羟基苯甲醛分子()之间存在氢键(分子间氢键)。则两者的熔点、沸点的相对大小关系是____________________。‎ 解析：分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键对物质的熔、沸点影响不大，所以后者的熔、沸点更高。‎ 答案：‎ 题点(二)　无机含氧酸的酸性 ‎3．(2018·西安模拟)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，当m＝2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)‎ A．HClO2 B．H2SeO3‎ C．H3BO3 D．HMnO4‎ 解析：选D　把A～D选项中的化学式改写成A.ClO(OH)，B.SeO(OH)2，C.B(OH)3，D.MnO3(OH)，其m依次为1,1,0,3，m最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。‎ ‎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：‎ 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 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________________________________________________________________________，‎ ‎____________。‎ ‎(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：___________________________________________________。‎ 答案：(1) ‎ ‎(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 ‎[综合演练提能]　 ‎ ‎[课堂巩固练]‎ ‎1．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　B(OH)3分子中，B原子价层电子对数为＝3，B原子为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。‎ ‎2．三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(4＋1＋3×1)＝4，C原子采取sp3杂化，分子结构为四面体，由于C—H与C—Cl键长不相等，结构不对称，是极性分子。‎ ‎3．下列物质沸点的比较，正确的是(　　)‎ A．乙烷＞丙烷 B．正戊烷＞异戊烷 C．丙烷＞乙醇 D．乙醇＞乙二醇 解析：选B　A项，烷烃的相对分子质量越大，沸点越高，则丙烷＞乙烷，错误；B项，戊烷的同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷，正戊烷、异戊烷、新戊烷支链逐渐增多，有机物同分异构体中，支链越多，沸点越低，则正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，正确；C项，含有氢键的比不含氢键的物质的沸点高，乙醇分子间存在氢键，丙烷分子间不形成氢键，则乙醇＞丙烷，错误；D项，氢键数目：乙二醇＞乙醇，故沸点：乙醇＜乙二醇，错误。‎ ‎4．下列关于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的说法中正确的是(　　)‎ A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8‎ B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋‎ C．内界和外界中的Cl－的数目之比是1∶2‎ D．向1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3 mol AgCl沉淀 解析：选C　A项，配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配位体是Cl－和H2O，Ti3＋的配位数为6，错误；B项，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋，中心离子是Ti3＋，错误；C项，配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，内界有1个Cl－，外界有2个Cl－，内界和外界中的Cl－的数目之比是1∶2，正确；D项，内界Cl－不与Ag＋反应，外界Cl－与Ag＋反应，在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到2 mol AgCl沉淀，错误。‎ ‎5．(1)丁二酮肟()是检验Ni2＋的灵敏试剂。‎ 丁二酮肟分子中C原子的轨道杂化类型为________，1 mol 丁二酮肟分子中所含σ键的数目为________。‎ ‎(2)向硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)即可得到配合物A，其结构如图所示：‎ ‎①A中碳原子的杂化类型为_________________________。‎ ‎②‎ ‎1 mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)碳原子的杂化方式有两种，连有一个双键的碳原子周围连接有3个σ键和1个π键，无孤电子对，所以采用sp2杂化，而甲基碳原子周围连接有4个σ键，无孤电子对，故采用sp3杂化。‎ ‎(2)①根据A的结构简式可知，A中有两种碳原子，酯基中的碳原子周围有一个双键和两个单键，另一种碳原子周围有四个单键，所以碳原子的杂化方式为sp2、sp3。‎ ‎②1个氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)分子中含有两个H—N键、两个C—H键、一个C—C键、一个C—N键、一个C—O键和一个C===O键，其中一个C===O键中含有一个σ键和一个π键，所以1 mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为8NA。‎ 答案：(1)sp2、sp3　15NA　(2)①sp2、sp3　②8NA ‎[课下提能练]‎ ‎1．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是(　　)‎ ‎①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2‎ A．①②③　　　　　　　 　B．③④⑤⑥‎ C．①③⑥ D．③⑤⑥‎ 解析：选D　单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。‎ ‎2．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是(　　)‎ A．两个碳原子采用sp杂化方式 B．两个碳原子采用sp2杂化方式 C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键 D．两个碳原子形成两个π键 解析：选B　乙炔分子(CH≡CH)中每个碳原子形成2个π键，碳原子采用sp杂化，A、D正确，B错误；每个碳原子中两个未杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键，C正确。‎ ‎3．(2018·奎屯模拟)下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法错误的是(　　)‎ A．丙烯分子有8个σ键，1个π键 B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C．丙烯分子存在非极性键 D．丙烯分子中3个碳原子在同一平面上 解析：选B　丙烯(CH3—CH===CH2)中存在6个C—H σ键和2个C—C σ键，还有1个π键，则共有8个σ键，1个π键，A项正确；甲基中的C为sp3杂化，中的C为sp2杂化，丙烯中只有1个C原子为sp3杂化，B项错误；C与C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子存在非极性键，C项正确；‎ 为平面结构，甲基中的C与双键碳原子直接相连，则三个碳原子在同一平面上，D项正确。‎ ‎4．(2018·荆州模拟)下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是(　　)‎ A．PCl3中P原子sp3杂化，为三角锥形 B．BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形 C．CS2中C原子sp杂化，为直线形 D．H2S分子中，S为sp杂化，为直线形 解析：选D　PCl3分子中P原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝1，为sp3杂化，三角锥形，A正确；BCl3分子中B原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝0，为sp2杂化，平面三角形，B正确；CS2分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为－2＝0，为sp杂化，直线形，C正确；H2S分子中，S原子形成2个σ键，孤对电子数为－2＝2，为sp3杂化，V形，D错误。‎ ‎5．(2018·海南校际联考)下列分子或离子中，立体构型是平面三角形的是(　　)‎ A．CH4　　　　　　　　　 　B．NH C．NO D．CO2‎ 解析：选C　A项，CH4中C原子为sp3杂化，分子为正四面体结构；B项，NH中N原子为sp3杂化，离子为正四面体结构；C项，NO中N原子上价层电子对数(5＋1)＝3，孤电子对数3－3＝0，为平面三角形；D项，CO2中C原子为sp杂化，分子呈直线形。‎ ‎6．液氨是富氢物质，是氢能的理想载体。下列说法不正确的是(　　)‎ A．NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化 B．[Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子是配体 C．NH与PH、CH4、BH互为等电子体 D．相同压强下，NH3的沸点比PH3的沸点低 解析：选D　A项，氨气分子中氮原子的价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，所以N原子采用sp3杂化，不符合题意；B项，在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，NH3分子是配体，不符合题意；C项，等电子体为原子数相等和价电子数相等的分子、离子或原子团，NH与PH、CH4、BH均含有5个原子，且价电子数均为8，互为等电子体，不符合题意；D项，NH3和PH3的结构相似且都属于分子晶体，分子晶体的熔沸点随其相对分子质量的增大而增大，但NH3的分子间存在氢键，所以相同压强下，NH3和PH3相比，NH3的沸点较高，符合题意。‎ ‎7．肼(H2N—NH2)和偏二甲肼[H2N—N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分子球棍模型的N—N键方向观察，看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．肼分子中的氮原子采用sp3杂化 B．肼分子中既有极性键又有非极性键 C．肼分子是非极性分子 D．肼与偏二甲肼互称同系物 解析：选C　肼分子中每个N原子含有3个σ键和1个孤电子对，所以其价层电子对个数是4，则N原子采用sp3杂化，A项正确；肼分子中N原子之间存在非极性键，N原子和H原子之间存在极性键，B项正确；肼分子结构不对称，则正负电荷中心不重合，是极性分子，C项错误；肼和偏二甲肼结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，属于同系物，D正确。‎ ‎8．已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法正确的是(　　)‎ A．H2O2中有3个σ键、1个π键 B．H2O2为非极性分子 C．H2O2中氧原子为sp杂化 D．H2O2沸点高达‎158 ℃‎，可推测H2O2分子间可形成氢键 解析：选D　H2O2中有3个σ键，无π键，A项错误；根据图示，H2O2中正负电荷中心不重合，为极性分子，B项错误；H2O2中氧原子为sp3杂化，C项错误；H2O2沸点较高，可推测分子间形成了氢键，D项正确。‎ ‎9．(2017·全国卷Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：‎ ‎(1)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。‎ ‎①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)‎ A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型 ‎②R中阴离子N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则N中的大π键应表示为________。‎ ‎③图中虚线代表氢键，其表示式为(NH)N—H…Cl、________________________、________________________________________________________________________。‎ ‎(2)R的晶体密度为d g·cm－3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为________________。‎ 解析：(1)①结合题图可知：晶体R中两种阳离子为NH和H3O＋，两种阳离子的中心原子均采取sp3杂化；NH中成键电子对数为4，H3O＋中含1个孤电子对和3个成键电子对，即中心原子的价层电子对数均为4；两种阳离子中均存在极性键，不存在非极性键。NH和H3O＋分别为正四面体结构和三角锥形结构，即立体结构不同。②从题图可以看出：阴离子N呈五元环状结构，其含有的σ键总数为5个；N中参与形成大π键的电子数为6，故可将其中的大π键表示为Π。③根据题给表示式可知，除表示出形成氢键的原子外，还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在原子团中的成键情况，因此氢键的表示式还有(H3O＋)O—H…N(N)、(NH)N—H…N(N)。(2)该晶胞的体积为(a×10－‎7 cm)3，根据×M＝(a×10－7)3d，可求出y＝。‎ 答案：(1)①ABD　C　②5　Π　‎ ‎③(H3O＋)O—H…N(N)　(NH)N—H…N(N)‎ ‎(2) ‎10．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：‎ ‎2Cr2O＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→‎ ‎4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH ‎(1)Cr3＋基态核外电子排布式为____________________；配合物[Cr(H2O)6]3＋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σ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)6]3＋中，中心原子提供空轨道，而配位原子提供孤对电子，H2‎ O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σ键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个σ键和1个π键，故C原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构式为单键均为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故1个CH3COOH分子中含有7个σ键，因此1 mol CH3COOH中含有7×6.02×1023个σ键。‎ ‎(3)运用电子－电荷互换法，电子数不变，带一个正电荷即增加一个质子，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[Ar]3d3　O ‎(2)sp3和sp2　7NA(或7×6.02×1023)‎ ‎(3)H‎2F＋　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 ‎11．(2018·石家庄模拟)a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如表所示。‎ a 原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 b 基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1‎ c 在周期表所列元素中电负性最大 d 位于周期表中第4纵行 e 基态原子M层全充满，N层只有一个电子 请回答：‎ ‎(1)d属于________区的元素，其基态原子的价电子排布图为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。‎ ‎(3)c的氢化物水溶液中存在的氢键有________种，任意画出一种________。‎ ‎(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为__________(用化学式表示)。若将a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为A，则A的空间构型为________；A的中心原子的轨道杂化类型为________；与A互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。‎ 解析：由表中信息可知a、b、c、d、e分别C、N、F、Ti、Cu元素。‎ ‎(1)Ti的基态原子价电子排布式为3d24s2，属于d区元素，其基态原子的价电子排布图为 ‎(2)b为N元素，其3p能级半充满，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能由大到小顺序为N>O>C。‎ ‎(3)c为F元素，其氢化物水溶液中，H2O分子间存在氢键，HF分子间存在氢键，HF与H2O分子间存在两种氢键，共4种氢键。‎ ‎(4)a为C元素，同主族相邻元素为Si，CO2为分子晶体、SiO2为原子晶体，熔点SiO2>CO2；A为CO，价层电子对数为(4＋2)＝3，孤电子对数为3－3＝0，故为平面三角形，C原子杂化方式为sp2杂化；CO中，原子数为4、价电子数为24，与A互为等电子体的分子为SO3或BF3等。‎ 答案：(1)d　　(2)N>O>C　‎ ‎(3)‎4　‎F—H…F(或F—H…O或O—H…F或O—H…O)‎ ‎(4)SiO2>CO2　平面三角形　sp2　SO3(或BF3)(其他合理答案均可)‎ ‎12．(2018·临汾模拟)B、C、N是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。‎ ‎(1)基态硼原子的电子排布式为________；C、N元素的第一电离能由大到小的顺序为________。‎ ‎(2)BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。‎ ‎①晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母)；‎ a．离子键 　B．共价键　c．配位键　d．金属键 ‎②R中阴离子的空间构型为________。‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图2)，乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于铵，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是__________________。‎ ‎(4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，其结构与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；它的晶体结构如图3所示，六方相氮化硼质地软的原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)硼原子核外有5个电子，其核外电子排布式为1s22s22p1，C、N两种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞C。‎ ‎(2)晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键；阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp3杂化方式，为四面体构型。‎ ‎(3)乙二胺中N原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高。‎ ‎(4)六方相氮化硼中，每一个B原子与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形成平面三角形，向空间发展成层状结构。六方相氮化硼不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软。‎ 答案：(1)1s22s22p1　N＞C　(2)①abc　②四面体 ‎(3)sp3杂化　乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键　(4)层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软 ‎13．(1)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________；SO3的三聚体环状结构如图甲所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________；该结构中S—O键键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，较短的键为________(填图甲中字母)，该分子中含有________个σ键。‎ ‎(2)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图乙所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。‎ 解析：(1)根据价层电子对互斥理论可确定SO2中孤电子对数为(6－2×2)×＝1，成键电子对数为2，即价层电子对数为3，SO2的立体构型为V形。气态SO3中没有孤电子对，只有3对成键电子对，即中心原子S采取sp2杂化。题图甲中与b键相连的O原子被2个S原子共用，键长较长，即a键较短。三聚体中每个共价键都为σ键，则该分子共有12个σ键。‎ ‎(2)VO中含有4对成键电子对，中心原子为sp3杂化，其立体构型为正四面体结构；由题图乙知每个重复单元中有1个V原子，2＋2×＝3个O原子，故阴离子为VO，则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。‎ 答案：(1)3　V形　sp2　sp3　a　12‎ ‎(2)正四面体　NaVO3‎ ‎14．天然气既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。‎ ‎(1)甲烷在一定条件下可生成：‎ A．碳正离子(CH) B．碳负离子(CH)‎ C．甲基(—CH3) D．碳烯(CH2)‎ ‎①四种微粒中，键角为120°的是________(填字母)；‎ ‎②与碳负离子(CH)互为等电子体的一种分子的结构式为________。‎ ‎(2)海底蕴藏大量的可燃冰(甲烷的水合物)，关于可燃冰的说法中正确的是________(填字母)。‎ A．甲烷分子与水分子均是极性分子 B．可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合 C．可燃冰属于原子晶体 D．甲烷分子与水分子中的σ键均是ssp3电子云重叠而成的 ‎(3)在高温下，甲烷可还原CuO得到Cu2O。‎ ‎①Cu＋的核外电子排布式为____________________________；‎ ‎②Cu2O晶体的晶胞结构如图所示。其中“△”代表的离子符号为________。‎ ‎(4)一定条件下，甲烷与水蒸气可生成H2和CO。则所生成的气体中σ键总数与π键总数之比为________。‎ 解析：(1)A中碳原子的价层电子对数为0＋3＝3，碳原子采取sp2杂化，呈平面三角形；B中碳原子的价层电子对数为1＋3＝4，碳原子采取sp3杂化，呈三角锥形；C中碳原子的价层电子对数为1＋3＝4，碳原子采取sp3杂化，呈三角锥形；D中碳原子的价层电子对数为1＋2＝3，碳原子采取sp2杂化，呈平面三角形，但D中由于孤电子对斥力大，所以键角小于120°。‎ ‎(2)A项，甲烷分子中正、负电荷中心重合，为非极性分子，错误；B项，甲烷无法形成氢键，错误；C项，可燃冰属于分子晶体，错误。‎ ‎(3)由晶胞结构图可知，黑球个数为4，白球个数为1，由Cu2O中离子个数比为2∶1可知，晶胞中“△”代表的离子符号为O2－。‎ ‎(4)甲烷和水蒸气反应生成的H2和CO的物质的量之比为3∶1，由H—H、C≡O可知σ键总数与π键总数之比为2∶1。‎ 答案：(1)①A　②　(2)D ‎(3)①[Ar]3d10　②O2－　(4)2∶1‎