2018届一轮复习人教版分子结构与性质学案(1) 31页

分子结构与性质 ‎[2018备考·最新考纲]‎ ‎1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。5.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。7.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。‎ 考点一　共价键 ‎(考点层次A→自学、识记、辨析)‎ ‎1．本质 共价键的本质是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。‎ ‎3．类型 分类依据 类型 形成共价键的原 子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π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 提醒：①只有两原子的电负性相差不大时，才能通过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，这时形成离子键。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 ‎(2)键参数对分子性质的影响 ‎①键能越大，键长越短，分子越稳定。‎ ‎②‎ ‎5．等电子原理 ‎(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。‎ ‎(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。‎ ‎(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO与SO2，CO、NO与SO3，PO、SO与ClO，与B3N3H6(硼氮苯)等。‎ 教材高考 ‎1．(RJ选修3·P344改编)已知N—N、和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是(　　)‎ A．σ键一定比π键稳定 B．N2较易发生加成 C．乙烯、乙炔较易发生加成 D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 解析　N≡N，中π键比σ键稳定，难发生加成，C≡‎ C中π键比σ键弱，较易发生加成。‎ 答案　C ‎2．(溯源题)(2016·全国课标Ⅰ)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σ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π键 探源：本考题源于教材RJ选修3 P29“科学探究”，考查的是能否形成共价键是由电负性决定的；共价键成单键是σ键，双键其中有一个σ键，一个π键，共价三键有一个σ键和两个π键。‎ ‎[诊断性题组]‎ ‎1．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥CH4，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键又有π键的是________。含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。‎ 答案　①③⑥⑨　②④⑦　⑤⑧　①②③⑥⑦⑧‎ ‎④⑤⑨　⑦‎ ‎2．NH3分子的立体构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是(　　)‎ A．NH3分子是极性分子 B．分子内3个N—H键的键长相等，键角相等 C．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°‎ D．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°‎ 解析　A项，NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形；B项，三条N—H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。‎ 答案　C ‎3．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a kJ·mol-1，P4‎ ‎(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJ·mol-1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是(　　)‎ A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH C．Cl—Cl键的键能为(b-a＋5.6 c)/4 kJ·mol-1‎ D．P—P键的键能为(5a-3b＋12c)/8 kJ·mol-1‎ 解析　根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。A.根据Cl原子半径小于P原子半径，可判断P—P键键长大于P—Cl键键长，所以P—P键的键能小于P—Cl键的键能，故A错误。B.根据盖斯定律可得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)　ΔH＝(b-a)/4 kJ·mol-1，但不知PCl5(g)转化为PCl5(s)时的热效应，故B错误。C.由B选项分析得出的热化学方程式可得：(b-a)/4＝x(Cl-Cl键的键能)＋3×1.2c-5c，x＝(b-a)/4＋1.4c ，故C正确。D.由P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a kJ·mol-1，可知：a＝6y(P—P键的键能)＋6×-12×1.2c，得y＝，D错误。‎ 答案　C ‎4．1919年，Langmuir提出等电子原理：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，即C、N、O、F组成的共价分子中，如：N2与CO电子总数均为14个电子，N2O与CO2电子总数均为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，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O ‎3也为三原子，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 ‎【练后归纳】‎ ‎1．成键类别 ‎(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。‎ ‎(3)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，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．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，就可确定该分子的立体构型。‎ ‎3．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、CNS-、NO、N AX2‎ ‎16e-‎ 直线形 CO、NO、SO3‎ AX3‎ ‎24e-‎ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2‎ ‎18e-‎ V形 SO、PO AX4‎ ‎32e-‎ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3‎ ‎26e-‎ 三角锥形 CO、N2‎ AX ‎10e-‎ 直线形 CH4、NH AX4‎ ‎8e-‎ 正四面体形 ‎(2)根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。‎ ‎①(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；②硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；③白锡(β-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；④SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，都形成正四面体形。‎ 特别提醒　等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 ‎ 考点二　分子的立体结构 ‎(考点层次B→共研、理解、整合)‎ ‎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最远时，排斥力最小，体系的能量最低。‎ ‎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)价层电子对数的确定方法 价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。‎ ‎①σ键电子对数的确定 由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。‎ ‎②中心原子上的孤电子对数的确定 中心原子上的孤电子对数＝(a-xb)。‎ ⅰ.分子：a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；‎ 阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；‎ 阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。‎ ⅱ.x为与中心原子结合的原子数；‎ ⅲ.b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。‎ ‎(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对 立体构型 分子立 体构型 实例 键角 ‎2‎ ‎2‎ ‎0‎ 直线形 直线形 BeCl2‎ ‎180°‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎0‎ 三角形 平面正三角形 BF3‎ ‎120°‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SnBr2‎ ‎105°‎ ‎4‎ ‎4‎ ‎0‎ 正四面 体形 正四面体形 CH4‎ ‎109°28′‎ ‎3‎ ‎1‎ 三角锥形 NH3‎ ‎107°‎ ‎2‎ ‎2‎ V形 H2O ‎105°‎ 提醒：价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。‎ ‎①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；‎ ‎②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。‎ ‎2．杂化轨道理论 ‎(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。‎ ‎(2)杂化轨道的类型与分子立体构型 杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨 道间夹角 立体构型 实例 sp ‎2‎ ‎180°‎ 直线形 BeCl2‎ sp2‎ ‎3‎ ‎120°‎ 平面三角形 BF3‎ sp3‎ ‎4‎ ‎109°28′‎ 四面体形 CH4‎ ‎(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：‎ 杂化轨道数＝中心原子的孤电子数对＋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 ‎(4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断：‎ 分子组成 ‎(A为中心 原子)‎ 中心原子 的孤电子 对数 中心原子的 杂化方式 分子立 体构型 实例 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 提醒：价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的立体构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。‎ ‎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 ‎①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。‎ ‎②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 配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。‎ 教材高考 ‎1．(RJ选修3·P576改编)填表 孤电子对数 杂化类型 分子构型 CCl4‎ NH3‎ H2O 答案　0　sp3　正四面体　1　sp3　三角锥形　2　sp3　角形或V形 ‎2．(溯源题)(1)[2016·全国卷Ⅲ，37(3)]AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。‎ ‎(2)[2016·全国卷Ⅰ，37(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________。‎ ‎(3)(2015·课标Ⅰ，37节选)CS2分子中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________。‎ ‎(4)(2014·课标Ⅰ，37节选)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。‎ 答案　(1)三角锥形　sp3‎ ‎(2)sp3　共价键 ‎(3)sp　CO2、SCN-等　(4)sp3、sp2‎ 探源：本高考题组源于教材RJ选修3 P41表2-6，是对价层电子对互斥理论和杂化轨道理论的考查。‎ ‎[拓展性题组]‎ 题组一　价层电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用 ‎1．(2016·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　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都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。‎ 答案　C ‎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分子的立体结构为________，NF3分子的立体结构为________。‎ ‎(2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是________(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是________，采用sp3杂化的分子是________。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：__________________________。‎ ‎(3)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________。‎ ‎(4)由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr和AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为________________________。‎ 解析　(1)BF3分子中的B原子采取sp2杂化，所以某分子的立体结构为平面三角形；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，所以其分子的立体结构为三角锥形。‎ ‎(2)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2杂化，乙炔分子中的碳原子采取sp杂化，同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳三键。‎ ‎(3)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。‎ 答案　(1)平面三角形　三角锥形 ‎(2)CHCH　CH2===CH2、　CH3CH3‎ ‎(其他合理答案均可)‎ ‎(3)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 ‎(4)AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI ‎【思维建模】‎ ‎1．“三种”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 ‎①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。‎ ‎②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。‎ ‎③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109°28′，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)根据等电子原理结构相似进行推断，如CO2是直线形分子，SCN-、NO、N和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。‎ ‎2．用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序 用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABn型)、离子(AB型)空间构型的方法 解题思路——‎ ‎(1)键的电子对数的确定 由分子式确定键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对键电子对。‎ ‎(2)中心原子上的孤电子对数的确定 中心原子上的孤电子对数＝(a-xb)。式中a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。例如，SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a＝6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x＝2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b＝2。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数＝×(6-2×2)＝1。‎ 题组二　配合物理论及应用 ‎3．Ⅰ.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)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________。‎ ‎(2)胆矾CuSO4·5H2O可写[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 Ⅱ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：‎ ‎(1)若所得Fe3＋和SCN-的配合物中，主要是Fe3＋与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是________。‎ ‎(2)若Fe3＋与SCN-以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_____________________________________‎ ‎__________________________________________________。‎ 解析　Ⅰ.(1)Cu2＋中存在空轨道，而OH-中O原子有孤电子对，故O与Cu之间以配位键结合。(2)A项，与S相连的氧原子没有杂化；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　Ⅰ.(1)‎ ‎(2)D Ⅱ.(1)[Fe(SCN)]2＋‎ ‎(2)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl 考点三　分子间作用力、分子的性质 ‎(考点层次A→自学、识记、辨析)‎ ‎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；分子的极性越大，范德华力也越大。‎ ‎(5)氢键 ‎①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。‎ ‎②表示方法：A—H…B 提醒：a.A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。b.A、B可以相同，也可以不同。‎ ‎③特征：具有一定的方向性和饱和性。‎ ‎④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。‎ ‎⑤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 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 ‎(2)分子的溶解性 相似相溶原理：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。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。‎ ‎(3)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。‎ 教材高考 ‎1．(RJ选修3·P556改编) 下图是两种具有相同分子式的有机物——邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构简式。‎ 请回答：(1)邻羟基苯甲酸易形成________氢键。‎ ‎(2)沸点较高的是________。‎ 解析　分子间氢键使分子间作用力增大。‎ 答案　(1)分子内　(2)对羟基苯甲酸 ‎2．(RJ选修3·P575改编)下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是(　　)‎ A．O　　 B．S　　‎ C．Se　 D．Te 答案　A ‎3. (RJ选修3·P57—2改编)下列物质中，含离子键的物质是(　　)，由极性键形成的极性分子是(　　)，由极性键形成的非极性分子是(　　)，由非极性键形成的非极性分子是(　　)‎ A．CS2　　 B．O2　　‎ C．NaOH　 D．H2O 答案　C　D　A　B ‎4．(溯源题)(1)[2016·全国卷Ⅰ，37(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 熔点/℃‎ ‎-49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ ‎(2)[2016·全国卷Ⅱ，37(2)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________。‎ 答案　(1)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 ‎(2)高于　NH3分子间可形成氢键　极性　sp3‎ 探源：本高考题组源于教材RJ选修3 P49“科学视野”，P51“思考与交流”及其拓展，分子作用力影响因素，对氢键的形成，氢键对物质性质的影响，进行了考查。‎ ‎[诊断性题组]‎ ‎1．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．非极性键只能存在于双原子单质分子中 D．非极性分子中，一定含有非极性共价键 解析　对于抽象的选择题可用反例法以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子结构对称，正负电荷中心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如H2O2、C2H4、C2H5OH等和某些离子化合物如Na2O2中；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。‎ 答案　A ‎2．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。‎ ‎①1 mol冰中有________mol氢键。‎ ‎②用球棍模型表示的水分子结构是________________。‎ ‎(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：‎ ‎①H2O2分子的电子式是______________，结构式是____________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎②H2O2分子是含有________键和________键的__________(填“极性”或“非极性”)分子。‎ ‎③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎④H2O2中氧元素的化合价是__________，简要说明原因_______________。‎ 解析　(1)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)由H2O2的空间构型图可知，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　(1)①2　②B ‎(2)①　H—O—O—H　②极性　非极性　极性　③因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　④‎ ‎-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 ‎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(　　)‎ 解析　从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从立体构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B方式结合的空间的阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ONH＋OH-，可知答案是B。‎ 答案　B ‎4．下列物质变化，只与范德华力有关的是________。‎ A．干冰熔化 B．乙酸汽化 C．乙醇与丙酮混溶 D．‎ E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融 解析　干冰为分子晶体，熔化时只需破坏范德华力；乙酸、乙醇分子间均存在范德华力和氢键，因此B、C两者变化过程中均需克服两种作用力；溶于水过程中形成氢键；碘为分子晶体，溶于四氯化碳的过程中只需克服范德华力；石英为原子晶体，熔融过程中共价键被破坏，故A、E正确。‎ 答案　AE ‎5．(2016·西安调研)下列无机含氧酸分子中酸性最强的是(　　)‎ A．HNO2　　 B．H2SO3　　‎ C．HClO3　 D．HClO4‎ 解析　对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如HO2＜HO3，H2O3＜H2O4，HO3＜HO4。观察A、B、C、D四个选项，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl都未达到其最高价，其酸性不够强，只有D选项中的HClO4中的Cl元素为＋7价，是Cl元素的最高价，使H—O—ClO3中O原子的电子向Cl原子偏移，在水分子作用下，容易电离出H＋，酸性最强。‎ 答案　D ‎【练后归纳】‎ 分子极性判断的两种思维模型 ‎(1)根据键的类型及分子的立体构型判断 非极性分子、极性分子的判断，首先看键是否有极性，然后再看各键的空间排列状况。键无极性，分子必无极性(O3除外)；键有极性，各键空间排列均匀，使键的极性相互抵消，分子无极性；键有极性，各键空间排列不均匀，不能使键的极性相互抵消，分子有极性。‎ 共价键的极性与分子极性的关系可总结如下：‎ ‎(2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。‎ CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。‎ ‎　两大理论与分子构型 ‎1．[2016·全国卷Ⅱ，37(2)节选](1)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________。‎ ‎(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________。‎ 答案　(1)正四面体 ‎(2)配位键　N ‎2．[2015·全国卷Ⅰ，37(3)节选]CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是________。‎ 答案　sp ‎3．[2015·山东理综，33(3)]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　V形　sp3‎ ‎4．[2015·江苏21(A)-(2)节选]CH3COOH中C原子轨道杂化类型为________________。‎ 答案　sp3、sp2‎ ‎5．[2014·江苏21(A)-(3)节选]醛基中碳原子的轨道杂化类型是________________。‎ 答案　sp2‎ ‎6．[2014·新课标全国卷Ⅰ，37(3)节选]乙醛中碳原子的杂化类型为________。‎ 答案　sp3、sp2‎ ‎7．[2014·福建理综，31(5)]NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________ mol配位键。‎ 答案　2‎ ‎　微粒作用与分子性质 ‎8．(2016·四川理综，节选)‎ ‎(1)S的氢化物的沸点低于其组成相似的O的氢化物，其原因是________________________。‎ ‎(2)S和O形成的SO3分子的空间构型是________。‎ 答案　(1)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键　(2)平面三角形 ‎9．[2015·课标Ⅱ，37(2)(3)]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：‎ ‎(1)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是_______________________________________。‎ ‎(2)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。‎ 答案　(1)O3　O3相对分子质量较大，范德华力大 ‎(2)三角锥形　sp3‎ ‎10．[2015·浙江自选，15(3)(4)](1)关于下列分子的说法不正确的是________。‎ A．既有键又有π键 B．O—H键的极性强于C—H键的极性 C．是非极性分子 D．该物质的分子之间不能形成氢键，但它可以与水分子形成氢键 ‎(2)下列说法正确的是________。‎ A．HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B．NH和CH4的空间构型相似 C．BF3与都是平面形分子 D．CO2和H2O都是直线形分子 解析　‎ ‎(1)A选项，分子中含有碳碳双键，因此既有σ键又有π键；B选项，O的电负性强于C的，因此O—H键的极性强于C—H键的极性；C选项，该分子结构不对称，因此属于极性分子；D选项，该分子含有羟基，分子之间能形成氢键。(2)A选项，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，所以错误；B选项，两种微粒均为正四面体结构，所以正确；C选项，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，所以正确；CO2分子为直线形结构，H2O分子为“V”形结构，所以错误。‎ 答案　(1)CD　(2)BC ‎11．[2015·江苏单科，21A(2)(3)]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)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________。‎ ‎(2)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)甲基(—CH3)中的碳原子轨道杂化类型为sp3，羧基(—COOH)中的碳原子轨道杂化类型为sp2；一个CH3COOH分子中有六个单键均为σ键，还含有一个碳氧双键，碳氧双键中含一个σ键、一个π键，共含7个σ键。(2)等电子体必须满足原子个数和价电子个数均相等；H2O与CH3CH2OH中均含羟基(—OH)，可形成氢键。‎ 答案　(1)sp3和sp2　7NA(7×6.02×1023)‎ ‎(2)H2F＋　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 揭秘：重点考查视角有：①第一电离能“反常现象”与原子结构特点(半充满，全充满结构)。②基态原子的未成对电子数和自旋方向相反的电子数。③等电子体。④叁键、双键中π键和σ键数目。⑤分子中碳、氮原子的杂化类型(sp、sp2、sp3)。考查立体构型的主要有主族元素的含氧酸根离子，如ClO-、ClO、ClO、ClO、CO、NO等。‎ 课时跟踪训练 一、选择题 ‎1．(2015·安徽理综，7)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如右图。下列有关该物质的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为C3H2O3‎ B．分子中含6个σ键 C．分子中只有极性键 D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2‎ 解析　A项，该有机物的分子式为C3H2O3，正确；B项，双键中含有一个σ键和一个π键，则该有机物分子中含有8个σ键，错误；C项，分子中的碳碳双键是非极性键，其它共价键是极性键，错误；D项，由于没有给出所处的状况，故无法确定0.1 mol该物质完全燃烧生成CO2气体的体积，错误。‎ 答案　A ‎2．下列事实与NH3极易溶于水无关的是(　　)‎ A．NH3与水反应生成NH3·H2O B．NH3与水分子之间形成氢键 C．NH3和水分子的相对分子质量接近 D．NH3是极性分子 答案　C ‎3．有关物质结构的下列说法中正确的是(　　)‎ A．碘升华时破坏了共价键 B．含极性键的共价化合物一定是电解质 C．氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏 D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定 解析　A项，碘升华破坏分子间作用力；B项，含极性键的共价化合物不一定是电解质，如CH4；D项，分子的稳定性是由键能和键长决定的。‎ 答案　C ‎4．(2016·绵阳模拟)下列描述正确的是(　　)‎ A．CS2为V形极性分子 B．SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化 C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1‎ D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键 解析　CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。‎ 答案　B ‎5．下列有关化学键的叙述，正确的是(　　)‎ A．离子化合物中可能含共价键 B．所有物质都存在化学键 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 解析　A项，离子化合物中一定含有离子键，可能含共价键如NaOH等，A项正确；B项，稀有气体不存在化学键，B项错误；C项，CO2分子中含有极性键，但CO2分子属于非极性分子，C项错误；D项，某些离子化合物(如NaOH)中也含有共价键，D项错误。‎ 答案　A ‎6．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　 由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。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。‎ 答案　D ‎7．(2016·郑州一模)以下微粒含配位键的是(　　)‎ ‎①N2H　②CH4　③OH-　④NH　⑤Fe(CO)3‎ ‎⑥Fe(SCN)3　⑦H3O＋　⑧[Ag(NH3)2]OH A．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦‎ C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部 解析　①N2H的结构式为；⑦H3O＋的结构式为；Fe(CO)3、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH均为配合物，中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。‎ 答案　C ‎8．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，下列结论中正确的是(　　)‎ A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形 C．正四面体；正四面体 D．V形；平面三角形 解析　在判断分子的立体构型的时，关键是看分子的中心原子是否存在孤电子对，而不能简单地从组成上看，要注意价层电子对互斥理论和分子立体构型的区别和联系。在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型，但中心原子S上有两对孤电子对，且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形。在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3为平面三角形。‎ 答案　D ‎9．(2016·荆州模拟)下列叙述正确的是(　　)‎ A．NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B．CCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C．H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D．CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 解析　A．NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥底，错误。B.CCl4‎ 是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构；C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，错误。C.H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，正确。D.CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，错误。‎ 答案　C ‎10．下列推论正确的是(　　)‎ A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3‎ B．NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构 C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体 D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子 解析　A项，NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3；B项，N、P同主族，PH与NH结构相似；C项，SiO2是原子晶体；D项，C3H8中两个C—C键的夹角不是180°，不是直线形的分子。‎ 答案　B 二、填空题 ‎11．(2016·南京模拟)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂。氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调节剂)，其组成结构和物理性质见下表。‎ 分子式 结构简式 外观 熔点 溶解性 C12H10‎ ClN3O 白色 结晶 粉末 ‎170～‎ ‎172 ℃‎ 易溶 于水 回答下列问题：‎ ‎(1)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为________。‎ ‎(2)氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有________。‎ A．离子键 B．金属键 C．极性键 D．非极性键 E．配位键 F．氢键 ‎(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡脲。‎ 反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、断裂________个π键。‎ ‎(4)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂，是由硫酸铜和生石灰制得。若在波尔多液的蓝色沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物。铜元素基态原子排布式为______________________。‎ ‎(5)上述沉淀溶解过程的离子方程式__________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ 解析　(1)氮原子在氯吡苯脲中以2种形式出现，一是N—N，另一是N===N，前者1＋3＝4，sp3杂化，后者1＋2＝3，sp2杂化。(3)反应过程中，异氰酸苯酯断裂的N===N中1根π键，2-氯-4-氨吡啶断裂的是1根σ键。(5)溶解过程是Cu(OH)2蓝色沉淀溶解在氨水中生成四氨合铜离子，形成蓝色透明溶液。‎ 答案　(1)sp2、sp3杂化　(2)CD　(3)NA　NA ‎(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH-＋4H2O ‎12．(2016·南昌一模)K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3＋。‎ ‎(1)Cr3＋能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3-。‎ ‎①Cr3＋的电子排布式可表示为________。‎ ‎②不考虑空间构型，[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为________(若有配位键，用箭头表示)。‎ ‎③CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式：________。‎ ‎(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸。‎ ‎①乙醛中碳原子的杂化方式有________、________。‎ ‎②乙酸的沸点是117.9 ℃，甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃‎ ‎，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是________________________。‎ 解析　(1)①铬为24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr3＋，所以Cr3＋核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。‎ ‎②[Cr(OH)4]-中的Cr3＋与4个OH-形成配位键，可表示为。③根据氮气分子的电子式写出CN-的电子式，且CN-是离子，符合离子电子式的书写规则，所以其电子式为。‎ ‎(2)①乙醛中甲基上的碳原子含有四个共价单键，所以甲基上碳原子采用sp3杂化，醛基上碳原子含有3个共价单键，所以醛基上碳原子采用sp2杂化。‎ 答案　(1)①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎(2)①sp2　sp3　②乙酸分子间存在氢键 ‎13．(2015·福建理综，31节选)(1)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。‎ a．固态CO2属于分子晶体 b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子 c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2‎ d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp ‎(2)Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有________ mol σ键。‎ ‎(3)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。‎ ‎　　　参数 分子　　　‎ 分子直径/nm 分子与H2O的结合能 E/kJ·mol-1‎ CH4‎ ‎0.436‎ ‎16.40‎ CO2‎ ‎0.512‎ ‎29.91‎ ‎①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是______________________。‎ ‎②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0. 586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是______________________________。‎ 解析　(1)a项，固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，正确；b项，CH4分子中含有极性共价键，但由于该分子中的共价键排列对称，因此该分子是非极性分子，错误；c项，固态时CH4和CO2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔、沸点就越高，而不是取决于分子内共价键的强弱，错误；d项，CH4分子中碳原子形成的都是σ键，C原子采取sp3杂化，而CO2分子中的C原子与两个O原子形成的是碳氧双键，含有2个σ键和2个π键，C原子采取sp杂化，正确。故答案选a、d。(2)Ni能与CO形成正四面体型的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有1个σ键，在每个配位体与中心原子之间也形成1个σ键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。(3)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力分别是分子间作用力(也叫范德华力)和氢键。②根据表中的数据可知，笼状结构的空腔直径为0.586 nm，大于CO2分子的直径(0.512 nm)，而且CO2与H2O分子之间的结合力大于CH4，因此可以实现用CO2置换出“可燃冰”中CH4的设想。‎ 答案　(1)ad　(2)8‎ ‎(3)①氢键、范德华力　②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4‎ ‎14．(2016·衡水模拟)‎ W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一。X的某一种单质在高空大气层中保护人类免遭太阳光中紫外线的强烈侵袭；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态；Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。‎ ‎(1)Y3＋基态电子排布式可表示为________。‎ ‎(2)MX的空间构型是________(用文字描述)。‎ ‎(3)M可形成多种氢化物，其中MH3的碱性强于M2H4的原因是_________________________________。‎ ‎(4)根据等电子原理，WX分子的结构式为________。‎ ‎(5)1 mol WX2中含有的键数目为________。‎ ‎(6)H2X分子中X原子轨道的杂化类型为________。‎ 解析　W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，故W为C元素；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，则M为N元素或S元素；X的某一种单质在高空大气层中保护人类免遭太阳光中紫外线的强烈侵袭，则X是O元素，故M为N元素；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态，则Y的价电子排布为3d54s1，故Y为Cr元素，Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物，故Z为Cu元素。‎ ‎(1)由上述推断可知，Y3＋为Cr3＋，基态电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。‎ ‎(2)NO中，N是键数为3，孤电子对数为(5＋1-3×2)/2＝0，所以其空间构型为平面正三角形。‎ ‎(3)从化合价角度分析：N2H4分子中N为-2价，而NH3分子中N为-3价，电负性更大，导致N原子的孤电子对更易提供出来与H＋结合，故碱性更强。‎ ‎(4)CO与N2是等电子体，化学结构相似，所以CO的结构式类似于N2，存在三键结构，故为CO。‎ ‎(5)CO2分子中存在2个碳氧双键，每个双键都有1个键，故1 mol CO2分子中存在2NA个键。‎ ‎(6)H2O分子中，O的键数为2，孤电子对数为(6-2)/2＝2，故H2X分子中X原子轨道的杂化类型为sp3杂化。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3‎ ‎(2)平面正三角形 ‎(3)N2H4分子中N为-2价，而NH3分子中N为-3价，电负性更大，导致N原子的孤电子对更易提供出来与H＋结合 ‎(4)‎ ‎(5)2NA ‎(6)sp3杂化