2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義-第5章第14講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第14講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點一共價鍵及其參數(shù)1.本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊)。2.特征：具有飽和性和方向性。3.分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移原子間共用電子對的數(shù)目單鍵原子間有一共用電子對雙鍵原子間有兩共用電子對叁鍵原子間有三對共用電子對特別提醒(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時，才能形成共用電子對，形成共價鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。(2)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。4.鍵參數(shù)(1)概念(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響①鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。②(1)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子()(2)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵強(qiáng)度大()(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)()(4)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對稱性相同()(5)σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成()(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()(7)碳碳叁鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍()(8)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和()有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ鍵的是________(填序號，下同)；既有σ鍵，又有π鍵的是________；含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________。答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨題組一共價鍵的類別及判斷1.下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A.含有π鍵的分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，分子中的π鍵比σ鍵活潑B.在有些分子中，共價鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵C.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D.當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵答案B解析同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固，反應(yīng)時比較容易斷裂，A項正確；在共價單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B項錯誤、D項正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時只能形成σ鍵，C項正確。2.(2019·?？谫|(zhì)檢)含碳元素的物質(zhì)是化學(xué)世界中最龐大的家族，請?zhí)顚懴铝锌崭瘛?1)CH4中的化學(xué)鍵從形成過程來看，屬于________(填“σ”或“π”)鍵，從其極性來看屬于________鍵。(2)已知CN－與N2結(jié)構(gòu)相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。(3)C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成共價鍵，且每個碳原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則C60分子中π鍵的數(shù)目為________。(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為，每個COCl2分子內(nèi)含有的σ鍵、π鍵數(shù)目為________。A.4個σ鍵B.2個σ鍵、2個π鍵C.2個σ鍵、1個π鍵D.3個σ鍵、1個π鍵答案(1)σ極性(2)1∶1(3)30(4)D題組二鍵參數(shù)及應(yīng)用3.(2018·漳州期末)下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C.金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低答案C解析A項，F(xiàn)2、Cl2、Br2、I2屬于分子晶體，影響熔、沸點的因素是分子間作用力的大小，物質(zhì)的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點越高，與共價鍵的鍵能大小無關(guān)，錯誤；B項，HF、HI、HBr、HCl屬于共價化合物，影響穩(wěn)定性的因素是共價鍵，共價鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)，但是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，錯誤；C項，金剛石、晶體硅屬于原子晶體，原子之間存在共價鍵，原子半徑越小，鍵能越大，熔、沸點越高，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)，正確；D項，NaF、NaCl、NaBr、NaI屬于離子晶體，離子半徑越大，鍵能越小，熔、沸點越低，與共價鍵的鍵能大小無關(guān)，錯誤。4.(2018·安康期末)已知幾種共價鍵的鍵能如下：化學(xué)鍵H—NN≡NCl—ClH—Cl鍵能/kJ·mol－1391946328431下列說法錯誤的是()A.鍵能：N≡N＞N=N＞N—NB.H(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝－431kJ·mol－1C.H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點高于HClD.2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝－202kJ·mol－1答案C解析A項，叁鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長，鍵長越短，鍵能越大，所以鍵能：N≡N＞NN＞N—N，正確；B項，H(g)＋Cl(g)=HCl(g)的焓變?yōu)镠—Cl鍵能的相反數(shù)，則ΔH＝－431kJ·mol－1，正確；C項，NH3的沸點高于HCl是由于NH3形成分子間氫鍵，而HCl不能，鍵能不是主要原因，錯誤；D項，根據(jù)ΔH＝E(反應(yīng)物)－E(生成物)，則2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－202kJ·mol－1，正確?？键c二分子的空間構(gòu)型1.價層電子對互斥理論(1)理論要點①價層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。(2)用價層電子對互斥理論推測分子的空間構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子(或離子)立體構(gòu)型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O＋42H2O、H2S2.雜化軌道理論(1)理論要點當(dāng)原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′四面體形CH43.配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價鍵。②配位鍵的表示：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示為，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形()(6)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()1.填表序號物質(zhì)中心原子上的孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子空間構(gòu)型中心原子雜化類型①CS2②HCHO③NCl3④SOeq\o\al(2－,4)⑤H3O＋答案①02直線形直線形sp②03平面三角形平面三角形sp2③14四面體形三角錐形sp3④04正四面體形正四面體形sp3⑤14四面體形三角錐形sp32.比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O________H3O＋，NH3________NHeq\o\al(＋,4)。(2)SO3________CCl4，CS2________SO2。答案(1)＜＜(2)＞＞解析(1)H2O與H3O＋，NH3與NHeq\o\al(＋,4)的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。(2)雜化不同，鍵角不同。題組一分子的立體構(gòu)型及中心原子雜化類型的判斷1.(2019·瓦房店市校級期末)下列說法中正確的是()A.PCl3分子是三角錐形，這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體D.AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形答案C解析A項，PCl3分子的中心原子P含有3個成鍵電子對和1個孤電子對，為sp3雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，錯誤；B項，能量相近的s軌道和p軌道形成雜化軌道，錯誤；C項，凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體，而分子的空間構(gòu)型還與含有的孤電子對數(shù)有關(guān)，正確；D項，AB3型的分子空間構(gòu)型與中心原子的孤電子對數(shù)也有關(guān)，如BF3中B原子沒有孤電子對，為平面三角形，NH3中N原子有1個孤電子對，為三角錐形，錯誤。2.徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了許多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說法正確的是()A.H2O2分子中的O為sp2雜化B.CO2分子中C原子為sp雜化C.BF3分子中的B原子為sp3雜化D.CH3COOH分子中C原子均為sp2雜化答案B解析A項，H2O2分子中氧原子形成2個σ鍵，含有2對孤電子對，采取sp3雜化，錯誤；B項，CO2分子中C原子形成2個σ鍵，沒有孤電子對，采取sp雜化，正確；C項，BF3分子中的B原子的最外層電子數(shù)為3，形成3個σ鍵，沒有孤電子對，采取sp2雜化，錯誤；D項，CH3COOH分子中有2個碳原子，其中甲基上的碳原子形成4個σ鍵，沒有孤電子對，采取sp3雜化，錯誤。3.BeCl2是共價分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡式如下，請寫出單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型：(1)Cl—Be—Cl：________；(2)：________；(3)：________。答案(1)sp雜化(2)sp2雜化(3)sp3雜化“五方法”判斷分子中心原子的雜化類型(1)根據(jù)雜化軌道的空間構(gòu)型判斷。①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷若雜化軌道之間的夾角為109°28′，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)等電子原理進(jìn)行判斷如CO2是直形線分子，CNS－、Neq\o\al(－,3)與CO2互為等電子體，所以分子構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。(4)根據(jù)中心原子的價電子對數(shù)判斷如中心原子的價電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。(5)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷如沒有π鍵為sp3雜化，含1個π鍵為sp2雜化，含2個π鍵為sp雜化。題組二價層電子對互斥理論與分子構(gòu)型4.為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家提出了價層電子對互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷POeq\o\al(3－,4)的VSEPR模型是________。(2)有兩種活性反應(yīng)中間體粒子，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應(yīng)的化學(xué)式：甲：________；乙：________。(3)按要求寫出第2周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式：平面三角形分子：__________，三角錐形分子：__________，四面體形分子：__________。(4)寫出SO3常見的等電子體的化學(xué)式，一價陰離子：________(寫出一種，下同)；二價陰離子：________，它們的中心原子采用的雜化方式都是________。答案(1)正四面體結(jié)構(gòu)(2)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)(3)BF3NF3CF4(4)NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)sp25.NH3分子中∠HNH鍵角為107°，而配離子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的鍵角為109°28′，配離子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH鍵角變大的原因是_________________________________________________________________________________________。答案NH3分子中N原子的孤電子對進(jìn)入Zn2＋的空軌道形成配離子后，原孤電子對對N—H鍵的成鍵電子對的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對之間的排斥，排斥作用減弱題組三配位理論及應(yīng)用6.血紅素分子結(jié)構(gòu)如圖所示。①血紅素分子間存在的作用力有________________(填名稱)。②血紅素分子中C原子的雜化方式為_________，N原子的雜化方式為__________。③與Fe通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號是_____________________________________。解析(4)①血紅素分子間存在的作用力為范德華力和氫鍵。②血紅素分子中形成4個單鍵的C為sp3雜化；形成2個單鍵和1個雙鍵的C為sp2雜化；形成3個單健的N為sp3雜化；形成2個單鍵和1個雙鍵的N為sp2雜化。③2、4號N原子形成3個單鍵，達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而1、3號N形成2個單鍵、1個雙鍵，其中有一個單鍵為配位鍵。答案：①范德華力、氫鍵②sp2、sp3sp2、sp3③1和37.丁二酮肟鎳是一種鮮紅色沉淀，可用來檢驗Ni2＋，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中C原子的雜化方式是____________________________________________________，分子內(nèi)微粒之間存在的作用力有________(填字母)。a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.氫鍵答案sp2、sp3bcd8.Ⅰ.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________________。(2)膽礬CuSO4·5H2O可寫[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說法正確的是________(填字母)。A.所有氧原子都采取sp3雜化B.氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C.Cu2＋的價電子排布式為3d84s1D.膽礬中的水在不同溫度下會分步失去Ⅱ.經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合。請按要求填空：(1)若所得的Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色。該離子的離子符號是________。(2)若Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為__________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)(2)DⅡ.(1)[Fe(SCN)]2＋(2)FeCl3＋5KSCN=K2[Fe(SCN)5]＋3KCl解析Ⅰ.(1)Cu2＋中存在空軌道，而OH－中O原子有孤電子對，故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。(2)A項，與S相連的氧原子沒有雜化；B項，氫鍵不是化學(xué)鍵；C項，Cu2＋的價電子排布式為3d9；D項，由圖可知，膽礬中有1個H2O與其他微?？繗滏I結(jié)合，易失去，有4個H2O與Cu2＋以配位鍵結(jié)合，較難失去?？键c三分子間作用力與分子的性質(zhì)1.分子間作用力(1)概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。(2)分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱：范德華力＜?xì)滏I＜化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。(5)氫鍵①形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B③特征：具有一定的方向性和飽和性。④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。⑤分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高，對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。2.分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對稱不對稱(2)分子的溶解性①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。②隨著溶質(zhì)分子中憎水基個數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)分子的手性①手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。②手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。③手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有四個不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵()(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力()(3)氫鍵具有方向性和飽和性()(4)H2O2分子間存在氫鍵()(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點升高()(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×解析(1)可燃冰中水分子間存在氫鍵，但CH4與H2O之間不存在氫鍵。(2)乙醇分子、水分子中都有—OH，符合形成氫鍵的條件。(4)H2O2分子中的H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，與水分子一樣，H2O2分子間也存在氫鍵。(5)鹵素氫化物中，HF分子間能形成氫鍵，其熔、沸點最高。(6)分子內(nèi)氫鍵能使物質(zhì)的熔、沸點降低。(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因為O—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能，而與氫鍵無關(guān)。NH3極易溶于水的因素有哪些？答案NH3為極性分子，NH3與H2O分子間可形成氫鍵。題組一共價鍵的極性與分子極性的判斷1.(2019·鄭州模擬)膦又稱磷化氫，化學(xué)式為PH3，在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體，它的分子呈三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述中正確的是()A.PH3是非極性分子B.PH3中有未成鍵電子對C.PH3是一種強(qiáng)氧化劑D.PH3分子中P—H鍵是非極性鍵答案B解析A項，正負(fù)電荷中心不重合的分子為極性分子，正負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子；B項，PH3分子中有1個未成鍵的孤電子對；C項，根據(jù)P元素的化合價分析，錯誤；D項，同種非金屬元素之間存在非極性鍵，不同種非金屬元素之間存在極性鍵。2.(2018·廣東省茂名高三聯(lián)考)已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問題：(1)水是維持生命活動所必需的一種物質(zhì)。①1mol冰中有________mol氫鍵。②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是____________。(2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：①H2O2分子的電子式是____________，結(jié)構(gòu)式是__________。②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的_____________________________________(填“極性”或“非極性”)分子。③H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：______________________________________________________________________。④H2O2中氧元素的化合價是__________，簡要說明原因________________________________________________________________________。答案(1)①2②B(2)①H—O—O—H②極性非極性極性③H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2④－1價因O—O鍵為非極性鍵，而O—H鍵為極性鍵，共用電子對偏向氧，故氧為－1價解析(1)在冰中，每個水分子與周圍的4個水分子形成4個氫鍵，按“均攤法”計算，相當(dāng)于每個水分子有2個氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。(2)由H2O2的空間構(gòu)型圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。題組二范德華力、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響3.氨溶于水時，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為()答案B解析根據(jù)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。4.按要求回答下列問題：(1)HCHO分子的空間構(gòu)型為________形，它與H2加成后，加成產(chǎn)物的熔、沸點比CH4的熔、沸點高，其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))________________________________。答案平面三角加成產(chǎn)物CH3OH分子之間能形成氫鍵(2)S位于周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點高的原因是_____________________________，H2O比H2Te沸點高的原因是_________________________________________________________________。答案ⅥA兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強(qiáng)兩者均為分子晶體，H2O分子之間存在氫鍵(3)有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是________________________________________________________。答案硅烷為分子晶體，隨相對分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，熔、沸點升高(4)氨是一種易液化的氣體，請簡述其易液化的原因：_________________________________________。答案氨分子間存在氫鍵，分子間作用力大，因而易液化(5)硫的氫化物在乙醇中的溶解度小于氧的氫化物的原因是_______________________。答案H2O與乙醇分子間能形成氫鍵(6)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個實例如下圖所示?；衔镆业姆悬c明顯高于化合物甲，主要原因是__________________________________________。答案化合物乙分子間形成氫鍵5.一定條件下，CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。參數(shù)分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol－1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是_____________。②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________________________________________________________________________________。解析①CH4和H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”，分子晶體中作用力為范德華力，另外水分子間還存在氫鍵；②根據(jù)表格數(shù)據(jù)，二氧化碳分子與水分子的結(jié)合能更大，表明CO2更易與水分子結(jié)合。答案：①氫鍵、范德華力②CO2的分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)空腔直徑，且與H2O的結(jié)合能大于CH4題組三手性與手性分子6.下列說法不正確的是()A.互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像B.利用手性催化劑合成可主要得到一種手性分子C.手性異構(gòu)體分子組成相同D.手性異構(gòu)體性質(zhì)相同答案D7.下列有機(jī)物中含有手性碳原子的是()答案B解析由有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可以看出，A、C、D三項中沒有手性碳原子；B項中與氯原子相連的碳原子是手性碳原子。1.電子式的書寫與判斷(1)[2016·全國卷Ⅱ，26(1)]聯(lián)氨分子(分子式為N2H4)的電子式為__________________，其中氮的化合價為________。(2)[2017·天津理綜，7(1)]NaOH的電子式為___________________________________。答案－2價2.(2018·江蘇，2)用化學(xué)用語表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相關(guān)微粒，其中正確的是()A.中子數(shù)為8的氮原子：eq\o\al(8,7)NB.HCl的電子式：C.NH3的結(jié)構(gòu)式：D.Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：答案C解析C項，NH3的結(jié)構(gòu)式正確；A項，中子數(shù)為8的氮原子為eq\o\al(15,7)N；B項，HCl是共價化合物，電子式為；D項，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。3.(1)[2018·全國卷Ⅰ，35(3)節(jié)選]LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中，存在________(填標(biāo)號)。A.離子鍵 B.σ鍵C.π鍵 D.氫鍵(2)[2018·全國卷Ⅱ，35(4)節(jié)選]氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其中共價鍵的類型有______種。(3)[2018·全國卷Ⅱ，35(3)改編]如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為_______________________________________________________________。(4)[2018·全國卷Ⅲ，35(3)節(jié)選]ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是_______________________________________________________。(5)[2016·全國卷Ⅱ，37(2)③節(jié)選]氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________________________________________________________________________；氨是________分子(填“極性”或“非極性”)。(6)[2016·全國卷Ⅱ，37(2)②]在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________，提供孤電子對的成鍵原子是______。(7)[2015·全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，共價鍵的類型有________________。答案(1)AB(2)2(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)(4)ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價鍵為主，極性較小(5)高于NH3分子間可形成氫鍵極性(6)配位鍵N(7)σ鍵和π鍵4.(1)[2018·全國卷Ⅰ，35(3)改編]LiAlH4中的陰離子的中心原子的雜化形式為________。(2)[2018·全國卷Ⅲ，35(4)節(jié)選]《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，C原子的雜化形式為________。(3)[2017·江蘇，21A(2)節(jié)選]丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是____________。(4)[2017·全國卷Ⅰ，35(3)改編]Ieq\o\al(＋,3)離子的中心原子的雜化形式為________。(5)[2017·全國卷Ⅲ，35(2)]CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為________和________。(6)[2016·全國卷Ⅰ，37(5)節(jié)選]Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為________。(7)[2015·全國卷Ⅰ，37(3)節(jié)選]CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是________。答案(1)sp3(2)sp2(3)sp3和sp2(4)sp3(5)spsp3(6)sp3(7)sp5.(1)[2018·全國卷Ⅰ，35(3)節(jié)選]LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是____________。(2)[2018·全國卷Ⅱ，35(4)節(jié)選]氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為______________形。(3)[2018·全國卷Ⅲ，35(4)節(jié)選]ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為______________。(4)[2016·全國卷Ⅱ，37