1、1第 2 节 分子结构与性质12017高考全国卷，35(2)(3)(4)研究发现，在 CO2低压合成甲醇反应(CO23H 2=CH3OHH 2O)中， Co 氧化物负载的 Mn 氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)CO2和 CH3OH 分子中 C 原子的杂化形式分别为 和 。(2)在 CO2低压合成甲醇反应所涉及的 4 种物质中，沸点从高到低的顺序为 ，原因是 。(3)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO 3)2中的化学键除了 键外，还存在 。解析：(1)CO 2中 C 的价层电子对数为 2，故为 sp 杂化；CH 3OH 分子中 C 的价层电子对
2、数为 4，故为 sp3杂化。(2)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。(3)Mn(NO 3)2是离子化合物，存在离子键；此外在 NO 中，3 个 O 原子和中心原子 N 之间还形成一个 4 中心 36
3、电子的大 键( 键)，所以 Mn(NO3)2中的化学键有 键、 键和离子键。64答案：(1)sp sp 3(2)H2OCH3OHCO2H2 H 2O 与 CH3OH 均为极性分子，H 2O 中氢键比甲醇多；CO 2与 H2均为非极性分子，CO 2分子量较大，范德华力较大(3)离子键和 键( 键)6422016高考全国卷，37(2)(5)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)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或三键。从原子结构角度分析，原因是 。(2)Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge 原子的杂化方
4、式为 ，微粒之间存在的作用力是 。答案：(1)Ge 原子半径大，原子间形成的 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 键(2)sp3 共价键32016高考全国卷，37(2)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。硫酸2镍溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4蓝色溶液。(1)Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是 。(2)在Ni(NH 3)62 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(PH 3)，原因是 ；氨是 分子(填
5、“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为 。解析：(1)SO 中 S 无孤电子对，立体构型为正四面体。(2)Ni(NH 3)62 为配离子，24Ni2 与 NH3之间形成的化学键为配位键。配体 NH3中提供孤电子对的为 N。(3)NH 3 分子间存在氢键，故沸点比 PH3高。NH 3中 N 有一对孤电子对，立体构型为三角锥形，因此 NH3为极性分子，N 的杂化轨道数为 314，杂化类型为 sp3。答案：(1)正四面体 (2)配位键 N (3)高于 NH 3分子间可形成氢键 极性 sp 342015高考全国卷，37(2)(3)(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。(2)C
6、S2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： 。答案：(1)C 有 4 个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构(2) 键和 键 sp CO 2、SCN (或 COS 等)5(2015高考海南卷)(1)下列物质的结构或性质与氢键无关的是 。A乙醚的沸点 B乙醇在水中的溶解度C氢化镁的晶格能 DDNA 的双螺旋结构(2)V2O5常用作 SO2 转化为 SO3的催化剂。SO 2分子中 S 原子价层电子对数是 对，分子的立体构型为 ；SO 3气态为单分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 ；SO 3的三聚体环状结构
7、如图所示，该结构中 S 原子的杂化轨道类型为 ；该结构中 SO 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 (填图中字母)，该分子中含有 个 键。解析：(1)A.乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关；B.乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关；C.氢化镁为离子化合物，氢化镁的晶格能与氢键无关；D.DNA 的双螺旋结构涉及碱基配对，与氢键有关。(2)SO2 分子中 S 原子价层电子对数是 2 (622)3 对，分子的立体构型为 V123形；SO 3气态为单分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 sp2杂化；SO 3的三聚体环状结构如题图所示，该结构中 S 原子的杂化轨道类型为 sp3杂化；该结构中 SO 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 a，该分子中含有 12 个 键。答案：(1)AC(2)3 V 形 sp 2杂化 sp 3杂化 a 12
