2023年第二章.pdf

学习必备 欢迎下载 第二章 分子结构与性质 基础知识梳理：一、共价键 1共价键的形成、本质及类型(1)形成：根据对氢分子形成过程的分析可以得知_，使它们同时受到两个原子核的吸引，从而导致体系_，形成化学键。我们将_称为共价键。(2)形成条件：电负性_或_的非金属原子相遇时，若原子的_排布未达到稳定状态，则原子间通过_形成共价键。(3)本质：高频率地出现在两个原子核之间的_与_间的_作用。(4)类型：键 原子轨道以“_”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率_而形成的共价键。键 原子轨道以“_”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率_而形成的共价键。在由两原子形成的共价键中，只能有一个_键，其他的是_键。2共价键的特征 (1)方向性 在形成共价键时，原子轨道重叠越多，电子在核间出现的概率_，所形成的共价键越_，因此共价键将尽可能沿着_的方向形成。共价键的方向性决定着分子的_。(2)饱和性 每个原子所能形成的共价键的_或以单键连接的_是一定的。3键参数(1)键能是_形成_释放的最低能量，通常取_值。键能越大，即形成化学键时放出的能量_，意味着这个化学键越_，越_被打断。(2)键长是衡量_的一个参数，是_。键长越短，往往键能越_，表明共价键_。(3)在原子数超过_ 的分子中，_之间的夹角称为键角。例如 CO2的结构式为_，它的键角为_，是一种_分子。键角是描述分子_的重要参数。4等电子原理 _相同、_相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。二、分子的立体结构 1常见分子的立体结构及其理论解释(1)价层电子对互斥理论 中心原子(A)的价电子全部成键时，分子通式为 ABn：n2，分子呈_，例如_；n3 时，分子呈_结构，如_；n4 时，分子呈_结构，如_。中心原子上(A)有孤对电子时，对于 ABn：当 n2，孤对电子为 2 对时，分子呈_形，如_；当 n3，孤对电子数为 1 对时，分子呈_形，如_。(2)杂化轨道理论 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，_原子的若干能量_的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫做_。2配合物理论简介(1)配位键：由一方提供_，另一方提供_，而形成的共价键称为配位键。(2)配合物：通常把_与某些_或_以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。(3)中心离子：在配合物中，提供_的一方称为中心离子。(4)配体：在配合物中，提供_的一方称为配体。三、分子的性质 因为 sp2杂化轨道在同一平面上，且夹角为 120，所以 BF3等以 sp2杂化的分子具有平面三角形结构，且 BF3中 3 个 sp2p键完全相同，故 BF3的立体结构应为平面正三角形结构。学习必备 欢迎下载 1分子的极性(1)概念：非极性键：由_元素的原子间形成的共用电子对_偏移的_键。极性键：由_元素的原子间形成的共用电子对_偏移的_键。非极性分子：整个分子的结构_，电荷分布_，正负电荷的重心_。极性分子：整个分子的结构_，电荷分布_，正负电荷重心_。(2)划分依据：双原子分子依据_，多原子分子依据_。2分子间作用力(1)概念：把分子_的_，又叫_。(2)分子间作用力对物质的_等有影响。(3)一般来说，组成和结构_的分子，随着_的增大，分子间作用力_，熔、沸点_。3氢键：(1)氢键是由与电负性很_的原子形成共价键的_原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。(2)表示形式 通常用_表示氢键，其中 XH 表示氢原子和 X 原子以_相结合。(3)形成条件 氢原子位于 X 原子和 Y 原子之间。X、Y 原子具有强的_。X、Y 原子一般是位于元素周期表_的_、_和_。(4)类型 (5)特征：氢键的作用能比_的作用能大一些，比_的键能小得多。(6)氢键主要影响物质的_性质。4物质的溶解性 相似相溶规律：_溶质一般能溶于非极性溶剂，如_易溶于_；_溶质一般易溶于极性溶剂，如_易溶于水。参考答案：一、共价键 1(1)由于电子在两原子核之间出现的概率增加 降低能量原子通过共用电子形成的化学键(2)相同 差值小最外层电子共用电子对(3)电子原子核 电性(4)头碰头 增大 肩并肩 增大 2(1)越大 牢固 电子出现概率大 立体构型(2)总数 原子数目 3(1)气态基态原子 1 mol 共价键 正 越多 稳定 难(2)共价键稳定性 分子内的核间距 大 越稳定(3)2 两个共价键 OCO 180 非极性 空间构型 4原子数 价电子总数 二、分子的立体结构 1(1)直线形 CO2 平面三角形 BCl3 正四面体形 CCl4、CH4 V H2O 三角锥 NH3(2)中心 相近 杂化轨道 2(1)孤对电子 空轨道(2)金属离子或原子 分子 离子(3)空轨道(4)孤对电子 三、分子的性质 1(1)同种 不 共价 不同种 发生 共价 对称 均匀 重合 不对称 不均匀 不重合(2)键的极性 正负电荷重心是否重合 2(1)聚集在一起 作用力 范德华力(2)熔、沸点(3)相似 相对分子质量 增大 升高 3(1)强 氢(2)XHY 共价键(3)吸引电子的能力 右上角 氮原子 氧原子 氟原子(4)分子内氢键 同种 异种(5)范德华力 化学键(6)物理 4非极性 溴 CCl4 极性 HCl 5越大 R 的正电性越强 酸性 6.组成 原子排列 不能重叠 手性分子 重难点剖析：一、几组概念的比较 或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 1 键与 键特点的比较 2.配位键与极性键、非极性键的比较 3.共价键与范德华力、氢键的比较 键型 项目 键 键 电子重叠方式(成键方向)两个原子的成键轨道沿键轴的方向以“头碰头”的方式重叠 两个原子轨道以“肩并肩”的方式重叠 特征(电子云形状)原子轨道重叠部分沿键轴呈轴对称 原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，则它们互为镜像，称为镜像对称 示意图 牢固程度 键强度大，不易断裂 键强度较小，容易断裂 共价键 非极性键 极性键 配位键 本质 相邻原子间通过共用电子对(电子云的重叠)所形成的相互作用 成键条件(元素种类)成键原子得、失电子能力相同(同种非金属)成键原子得、失电子能力差别较小(一般指不同种非金属)成键原子一方有孤电子对(配位体)，另一方有空轨道(中心离子)特征 有方向性和饱和性 表示方法 HH HCl 存在 单质 H2，共价化合物 H2O2，离子化合物 Na2O2等 共价化合物 HCl，离子化合物NaOH 等 离子化合物 NH4Cl 等 范德华力 氢键 共价键 或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 4.键参数键能、键长、键角 二、共价键的特征及类型 1.共价键的特征(1)共价键的饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。H 原子、Cl 原子都只有一个未成对电子，因而只能形成 H2、HCl、Cl2分子，不能形成 H3、H2Cl、Cl3等分子。共价键的饱和性决定了共价分子的组成。(2)共价键的方向性 共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现概率越大，形成的共价键就越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。多原子分子的键角一定，也表明了共价键具有方向性。共价键的方向性影响着共价分子的立体结构。2.共价键的类型(1)按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。(2)按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。(3)按原子轨道的重叠方式分为 键、键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。例 1 关于乙醇分子的说法正确的是()A分子中共含有 8 个极性键 B分子中不含非极性键 C分子中只含 键 D分子中含有 1 个 键 解析 写出乙醇分子的结构式，根据分子中所含共价键的类型(单键、双键、三键)判断。概念 物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力 由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 分类 分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非极性共价键 特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性 作用微粒 分子或原子(稀有气体)氢原子、电负性很强的原子 原子 强度比较 共价键氢键范德华力 影响强度的因素 随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大 对于 AHB，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 影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质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F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3 影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强 概念 意义 键能 气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量 键能越大，化学键越强、越牢固，形成的分子越稳定 键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 键长越短，化学键越强，形成的分子越稳定 键角 两个共价键之间的夹角 键角决定分子空间构型 (1)氢键属于一种较强的分子间作用力。(2)有氢键的物质分子间也有范德华力，但有范德华力的分子间不一定有氢键。(3)一个氢原子只能形成一个氢键，这是氢键的饱和性。或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 乙醇的结构式为，共含有 8 个共价键，其中 CH、CO、OH 键为极性键，共 7 个，CC 键为非极性键。由于全为单键，故无 键。答案 C 三、非极性分子、极性分子的判断方法 1根据所含键的类型及分子的空间构型判断 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；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 中心原子即其他原子围绕它成键的原子。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。H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，含孤对电子，它们都是极性分子。例 2 下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()ANH3 BCl2 CH2O DCCl4 解析 NH3分子中的 NH 是极性键，分子构型为三角锥形，N 位于锥顶，电荷分布不对称，是极性分子；Cl2是双原子单质分子，ClCl 是非极性键，故 Cl2是含有非极性键的非极性分子；H2O 中 HO 是极性键，分子构型是 V 形，电荷分布不均匀，是极性分子；CCl4中的 CCl 是极性键，分子构型为正四面体，C 位于正四面体中心，电荷分布对称，是非极性分子。答案 D 四、分子的立体结构 1.价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的排斥作用对分子空间构型的影响，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致。(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。2.价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子空间构型的关系 分 子 构 型 杂化 轨道 理论 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 平面三角形 BF3 sp3 4 10928 正四面体形 CH4 分 子 构 价层 电子 对互 电子 对数 成键 对数 孤对 电子数 电子对空 间构型 分子空 间构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 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：共价单键全为键，双键中有一个键和 1 个键，三键中有一个键和两个键。或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 例 3 用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A直线形；三角锥形 BV 形；三角锥形 C直线形；平面三角形 DV 形；平面三角形 解析 价层电子对互斥理论的基本要点是：分子中的价电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。关键是不可忽视孤对电子对成键电子的影响。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，而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 形结构。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 应为平面三角形。答案 D 五、分子的性质 1.氢键及其对物质性质的影响(1)氢键不是化学键，而是一种分子间作用力。(2)氢键是由已经与电负性很强的原子 X 形成共价键的 H 原子与另一个分子中电负性很强的原子 Y 之间的作用力，可表示为 XHY，其中“”表示共价键，“”表示氢键。氢键普遍存在于已经与 N、O、F 等电负性很大的原子形成共价键的 H 原子与另外的 N、O、F 等电负性很大的原子之间。(3)XHY 中 X、Y 可为相同的原子也可为不同的原子。如水分子间的氢键就是 OHO，水分子与氨分子之间的氢键就是 NHO。(4)氢键可以是分子间氢键，如 ，；也可以是分子内氢键，如 。(5)氢键对物质熔、沸点的影响 分子间氢键使物质的熔、沸点升高。分子内氢键使物质的熔、沸点降低。2物质的溶解性(1)相似相溶原理：极性分子易溶于极性分子形成的溶剂中，非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。(2)氢键：溶质与溶剂之间形成氢键则其溶解性好。如乙醇与水以任意比互溶。(3)化学反应：若溶质与水能反应将增大其在水中的溶解度(如 SO2在水中溶解度较大)。例 4 已知 PtCl2(NH3)2为平面正方形结构，Pt 位于正方形中心，它可以形成两种固体：一种为淡黄色，在水中溶解度小；另一种为黄绿色，在水中溶解度大。请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图。黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体大的原因是什么？解析 正方形四个顶点，两个 Cl 原子只有相邻和相对两种情况，而淡黄色固体在水中溶解度小，说明它为非极性分子，即空间结构对称。黄绿色固体易溶于水，说明它为极性分子，即空间结构不对称。结合 PtCl2(NH3)2为平面正方形的结构，不型 斥模 型 3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V 形 SnBr2 4 0 正四面体形 CH4 4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 四面体 V 形 H2O 或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 难作答 答案 黄绿色固体为极性分子，而淡黄色固体为非极性分子，水为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂中，所以黄绿色固体比淡黄色固体在水中的溶解度大。六、等电子原理 1.等电子原理的应用(1)利用等电子原理，针对某物质找等电子体。(2)等电子体许多性质相似、空间构型相同，故可用来预测分子的一些性质和空间构型。(3)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。2.常见等电子体(推广到离子)类型 实例 二原子 10 电子的等电子体 N2、CO、NO、C22、CN 三原子 16 电子的等电子体 CO2、CS2、N2O、NO2、N3、BeCl2(g)三原子 18 电子的等电子体 NO2、O3、SO2 四原子 24 电子的等电子体 NO3、CO32、BO33、BF3、SO3(g)五原子 32 电子的等电子体 SiF4、CCl4、BF4、SO42、PO43 例 5 1919 年，Langmuir 提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，则可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是()ASO2与 O3 BCO2与 NO2 CCS2与 NO2 DPCl3与 BF3 解析 由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B 的最外层电子数为 3；C 的最外层电子数为 4；N、P 的最外层电子数为 5；O、S 的最外层电子数为 6。答案 A 课时训练：一、选择题 1.(基础题)已知含氧酸可用通式 XOm(OH)n来表示，如 X 是 S，m2，n2，则这个式子表示 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()AHClO3 BH2SeO3 CH3BO3 DHMnO4 解析：依据信息：A 项中 HClO3可写成 ClO2(OH)，B 项中 H2SeO3可写成 SeO(OH)2，C 项中 H3BO3可写成 B(OH)3，D项中 HMnO4可写成 MnO3(OH)，根据 XOm(OH)n，m 大的是强酸，m 小的是弱酸，所以 HMnO4是酸性最强的酸。答案：D 2.(基础题)根据等电子原理，下列分子或离子与其他选项不属于同一类的是()ASiCl4 BSiO44 CSO42 DSiH4 解析：A、B、C 三项为等电子体，属于同一类。答案：D 3(基础题)下列各组分子中，按共价键极性由强至弱排序正确的是()AHF、H2O、NH3、CH4 BCH4、NH3、H2O、HF CH2O、HF、CH4、NH3 DHF、H2O、CH4、NH3 解析：元素的电负性越大，所形成的氢化物的极性越大，故共价键的极性由强到弱排序正确的是 A 项。答案：A 4.(能力题)从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能数据：O22 O2 O2 O2 键长/1012 m 149 128 121 112 键能/(kJ mol1)x y z494 w628 其中 x、y 的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为：wzyx。该规律是()A成键时电子数越多，键能越大 B成键时电子数越少，键能越大 C键长越长，键能越小 D成键时电子对偏移程度越大，键能越大 解析：观察表中数据发现，O2与 O2二者中键能大者键长短，以此推断，键能大，则键长短，根据表中数据，得出键长大小关系：O22O2O2O2，则键能的大小顺序为 O2O2O2O22，从而说明键长越长，键能越小。答案：C 5(创新预测题)下列有关物质结构的叙述中，不正确的是()含有共价键的化合物一定是共价化合物 金属在常温时都以晶体形式存在 每个水分子内含有两个氢键 分子晶体中一定有分子间作用力，有的还可能有氢键 A B C D 解析：共价键是原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，含有共价键的化合物也可能是离子化合物。绝大多数金属在常温时以晶体形式存在，但少数(如汞)常温时则为液体。水中氢键存在于分子之间，而不是分子内。正确，分子晶体中一定存在分子间作用力，有的还存在氢键，如 NH3、H2O、HF 等。故 C 项不正确。答案：C 或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 6.(2010 福建三校联考)键可由两个原子的 s 轨道、一个原子的 s 轨道和另一个原子的 p 轨道或一个原子的 p 轨道和另一个原子的 p 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成。则下列分子中的 键是由两个原子的 s 轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是()AH2 BHCl CCl2 DF2 解析：A 项中 H2是由两个 1s 轨道形成 键；B 项中 H 的 1s 轨道与 Cl 的 3p 轨道形成 键；C 项是由两个 3p 轨道形成 键；D 项是由两个 2p 轨道形成 键。答案：A 7.(2010 浙江台州中学摸底)凡有一个手性碳原子的物质，一定具有光学活性。有机化合物()，发生下列反应后生成的有机物仍有光学活性的是()A与乙酸发生酯化反应 B与 NaOH 水溶液共热 C与银氨溶液作用 D在催化剂作用下与 H2作用 解析：有机化合物分子中连接四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子。题中所给的分子发生A 项反应后，原来的手性碳原子上的羟基酯化成 CH3COOCH2与原有的一个基团相同，变为非手性碳原子；发生 B 项反应后，原来手性碳原子上的 CH3COOCH2水解成醇羟基且与原有的醇羟基相同，变为非手性碳原子；发生 C 项反应后，原来手性碳原子上的醛基变成羧基，使得碳原子连有的四个原子或基团都不同，仍然具有手性；发生 D 项反应后，原来手性碳原子上的醛基被还原为醇羟基且与原有的醇羟基相同，变为非手性碳原子。答案：C 8.(提高题)在乙烯分子中有 5 个 键、一个 键，它们分别是()Asp2杂化轨道形成 键，未杂化的 2p 轨道形成 键 Bsp2杂化轨道形成 键，未杂化的 2p 轨道形成 键 CCH 之间是 sp2形成的 键，CC 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键 DCC 之间是 sp2形成的 键，CH 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键 解析：A 项正确；B 项与 A 项矛盾；C 项和 D 项，CC 之间有一个是杂化轨道形成的 键，有一个是未杂化的 2p 轨道形成的 键，故不正确。答案：A 9.(2009 高考海南卷)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是()A Li，F BNa，F CNa，Cl DMg，O 解析：金属元素电负性越小，非金属元素电负性越大，电负性差越大，形成的离子键中共价键成分越少。在四个选项中涉及金属元素有 Li、Na、Mg 三种，其中电负性最小的为 Na；涉及非金属元素有 F、Cl、O 三种，其中电负性最大的为 F。故 Na 与 F 形成的化合物中离子键成分最多，共价键成分最少。B 项正确。10.(2010 南通市模拟)下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是()解析：H、Se、N、C、Si 形成的共用电子对分别是 1、2、3、4、4。答案：D 11.(2009 江苏省期末)韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在 20时，水分子瞬间凝固形成“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法正确的是()A暖冰中水分子是直线形分子 B水凝固形成 20时的“暖冰”所发生的变化是化学变化 C暖冰中水分子的各原子均满足 8 电子稳定结构 D在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”解析：水分子为极性分子，不可能为直线形分子，A 错；水变为“暖冰”无新物质生成，为物理变化，B 错；H2O 中的H 原子不可能满足 8 电子结构，C 错。答案：D 12下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道 B轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D杂化轨道可分为 sp、sp2、sp3杂化 解析：原子轨道形成杂化轨道后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道能量相近，并满足最大重叠原理、最小排斥原理。答案：B 13.实验测得 BeCl2为共价化合物，两个 BeCl 键间的夹角为 180，则 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：BeCl 键由不同元素的原子形成，两种原子吸引电子能力不同，为极性键。由于两个 BeCl 键间的夹角为 180，或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 分子立体构型为直线形，分子内正、负电荷中心重合，共价键的极性抵消，分子没有极性。由此可知 BeCl2属于由极性键形成的非极性分子。答案：B 14.碘单质在水溶液中溶解度很小，但在 CCl4中溶解度很大，这是因为()ACCl4与 I2相对分子质量相差较小，而 H2O 与 I2相对分子质量相差较大 BCCl4与 I2都是直线形分子，而 H2O 不是直线形分子 CCCl4和 I2都不含氢元素，而 H2O 中含有氢元素 DCCl4和 I2都是非极性分子，而 H2O 是极性分子 解析：根据相似相溶原理，I2、CCl4都为非极性分子，H2O 为极性分子，所以 I2在水中的溶解度小，而在 CCl4中的溶解度大。答案：D 15.氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为()A两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3中的 N 为 sp2型杂化，而 CH4中的 C 是 sp3型杂化 BNH3分子中 N 原子形成 3 个杂化轨道，CH4分子中 C 原子形成 4 个杂化轨道 CNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子 解析：根据价层电子对互斥理论、轨道杂化理论可知，NH3、CH4中的中心原子都采取 sp3杂化形式，二者的不同在于NH3杂化后的 4 个轨道中有 3 个成键，而有 1 个容纳孤电子对，CH4杂化后的 4 个轨道全部用于成键，这样会导致二者的空间构型有所不同。答案：C 二、非选择题 16.氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要作用，请回答下列问题：(1)氮元素基态原子的外围电子排布式为_；(2)磷、氮、氧是周期表中相邻的三种元素，比较：氮原子的第一电离能_(填“大于”“小于”或“等于”)氧原子的第一电离能；N2分子中氮氮键的键长_(填“大于”“小于”或“等于”)白磷分子中磷磷键的键长；(3)氮元素的氢化物NH3是一种易液化的气体，该气体易液化的原因是_；(4)配合物Cu(NH3)4Cl2中含有 4 个配位键，若用 2 个 N2H4代替其中的 2 个 NH3，得到的配合物Cu(NH3)2(N2H4)2Cl2中含有配位键的个数为_。解析：由题意知：氮元素基态原子的外围电子排布式为 2s22p3。元素的第一电离能与元素的金属性有关，一般情况下，元素的金属性越强，第一电离能越小，但氮原子的最外层电子排布中的 p 能级处于半充满状态，比较稳定，难于失去电子，所以氮原子的第一电离能较氧原子的第一电离能大。N2分子中氮氮键是共价三键，且氮原子半径小，所以 N2分子中氮氮键的键长小于白磷分子中磷磷键的键长。NH3分子之间容易形成氢键，使其沸点升高而容易液化。配合物Cu(NH3)4Cl2中含有4 个配位键，若用 2 个 N2H4代替其中的 2 个 NH3，配位键的个数不变。答案：(1)2s22p3 (2)大于 小于 (3)NH3分子之间容易形成氢键，使其沸点升高而容易液化 (4)4 17.(2009 江南十校模拟)有 A、B、C、D、E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中 B 是地壳中含量最多的元素。已知 A、C 及 B、D 分别是同主族元素，且 B、D 两元素原子核内质子数之和是 A、C 两元素原子核内质子数之和的 2倍；在处于同周期的 C、D、E 三元素中，E 的原子半径最小；通常条件下，五种元素的单质中有三种气体、两种固体。(1)B、C 两元素按原子个数 11 组成的化合物 F 中的阴阳离子个数比为_，F 中既存在离子键又存在_共价键(填“极性”或“非极性”)。(2)试比较 D、E 两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(填写化学式)：_。(3)写出将 E 的单质通入 A、B、C 三种元素组成的化合物的水溶液中反应的离子方程式：_。(4)写出两种均含 A、B、C、D 四种元素的化合物在溶液中相互反应，且生成气体的化学方程式：_。(5)D 的氢化物分子中，D 原子的杂化方式是_，立体构型是_。解析：地壳中含量最多的元素是 O，B 是 O；B、D 同主族，D 是 S；B、D 两元素原子核内质子数之和是 A、C 两元素原子核内质子数之和的 2 倍，且 A、C 同主族，则 A 是 H，C 是 Na。同周期的 C、D、E 三元素中，E 的原子半径最小，由原子半径变化规律知 E 是 Cl。答案：(1)12 非极性 (2)HClO4H2SO4 (3)Cl22OH=ClClOH2O(4)NaHSO4NaHSO3=Na2SO4H2OSO2 (5)sp3 V 形 18.(2010 大连诊断)水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_。(2)写出与 H2O 分子互为等电子体的微粒：_。(3)水分子在特定条件下容易得到一个 H，形成水合氢离子(H3O)。下列对上述过程的描述不合理的是_。A氧原子的杂化类型发生了改变 B微粒的形状发生了改变 C微粒的化学性质发生了改变 D微粒中的键角发生了改变(4)在冰晶体中，每个水分子与相邻的 4 个水分子形成氢键(如图所示)，已知冰的升华热是 51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是_kJ/mol。或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以学习必备 欢迎下载 (5)将白色的无水 CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：_。解析：(1)水分子中 O 原子最外层达到了 8 电子稳定结构，其核外电子排布式为 1s22s22p6。(2)任何两个分子或离子，只要它们的原子数目和电子总数(或价电子总数)均相同，则这些分子或离子称为等电子体。因此 3 原子 10e微粒有 NH2。(3)H2OH H3O，分子的空间结构、性质均发生变化，但其中 O 原子的杂化类型均为 sp3杂化。(4)由冰的结构可知，1 mol 冰中含有 2 mol 氢键，冰的升华热应是 2 mol 氢键的“键能”与范德华力的和，因此氢键的“键能”应为51 kJ/mol11 kJ/mol220 kJ/mol。(5)无水硫酸铜溶于水呈蓝色，是因为 Cu2与 H2O 通过配位键形成Cu(H2O)42的缘故。答案：(1)1s22s22p6 (2)NH2(3)A (4)20(5)Cu24H2O=Cu(H2O)42 或的非金属原子相遇时若原子的排布未达到稳定状态则原子间通过形成叠导致电子在核间出现的概率而形成的共价键在由两原子形成的共价键共价键的方向性决定着分子的饱和性每个原子所能形成的共价键的或以