1、第十八章 分子结构与性质 学案 分子结构与性质,轻松学教材,一共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性,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,3.键参数 (1)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,化学键越稳定 (2)键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定 (3)键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角,4.等
2、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,它们的许多性质相近,二分子的空间结构 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空间构型,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.杂化轨道理论 当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数目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,形成分子的空间构型不同,3.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,4.配合物理论简介 (1)配位键的形成条件 提供共
3、用电子对的原子有孤对电子,接受共用电子对的原子有空轨道 (2)配位化合物 定义: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 组成:如对于OH,中心原子为Ag,配体为NH3,配位数为2,三分子的性质 1.范德华力氢键及共价键比较,特别提醒:有氢键的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 一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性 氢键主要影响物质的物理性质,2.分子的极性 (1)极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子 (2)非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子 3.溶解性 (1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能
4、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,而戊醇在水中的溶解度明显减小,4.手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象 5.无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使ROH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HClOHClO2HClO3HClO4,体验热身,1.关于氢键,下列说法正确的是( ) A.每一个水分子内含有两个氢键 B.冰水和水蒸气中都存在氢键 C.D
5、NA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致,答案:C,解析:水分子内不存在氢键,水分子间可形成氢键,A不正确;气态物质分子之间无相互作用(理想气体模型),因而气体(包含水蒸气)中无氢键存在,B不正确;DNA的双螺旋结构是靠碱基配对形成的,而含氮原子的碱基之间的互补配对,则是通过氢键来实现的,C正确;水分子之所以非常稳定,是由于水分子中OH键是共价键,而非H2O分子之间的氢键所致,D不正确,2.下列说法正确的是( ) A.含有非极性键的分子一定是非极性分子 B.非极性分子中一定含有非极性键 C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子 D.键的极性与
6、分子的极性无关,答案:C,解析:含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2,非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4CO2均是非极性分子,却都只含有极性键分子的极性除与键的极性有关外,还与分子空间构型有关,3.下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能产生AgCl沉淀的是( ),A.Co(NH3)4Cl2Cl B.Co(NH3)3Cl3 C.Co(NH3)6Cl3 D.Co(NH3)5ClCl2,答案:B,解析:ACD的外界均为Cl-,其水溶液中均含有自由移动的Cl-,加入AgNO3溶液可生成AgCl沉淀,而B中Cl-在配合物的内界,不易电离,加入AgNO3溶液也不能生成AgCl沉淀,
7、4.下列化合物中,按沸点由高到低的顺序排列,正确的是( ) A. B. C. D.,答案:C,解析:邻羟基苯甲酸分子内可以形成氢键,分子间不存在氢键,熔沸点最低;对羟基苯甲酸分子内不能形成氢键,主要是在分子间形成氢键,熔沸点最高,5.写出Ag(NH3)2OH的中心原子配体配位数,并写出它电离的离子方程式 答案:中心原子:Ag 配体:NH3 配位数:2,Ag(NH3)2OH= Ag(NH3)2+OH-,解析:Ag(NH3)2OH的中心原子是Ag,配体是NH3,配位数是 2由于配合物的内界是以配位键形成的,一般不电离,而内界和外界之间是通过离子键相结合的,可以完全电离所以电离方程式为,Ag(NH3
8、)2 OH= Ag(NH3)2+OH-,6.说明下列分子是由哪些轨道或杂化轨道重叠成键的,并指明分子的空间构型 (1)ICl_;(2)NI3_; (3)CH3Cl_;(4)CO2_,答案:见解析,解析:(1)ICl:Cl以一个3p轨道与I以一个5p轨道重叠成键,形成的双原子分子为直线形 (2)NI3:N原子不等性sp3杂化,除一对孤对电子,另外的三个杂化轨道分别与三个I原子的各一个5p轨道重叠成键;空间构型为三角锥形,(3)CH3Cl:C原子通过sp3杂化形成四个杂化轨道,其中三个sp3杂化轨道与三个H原子的1s轨道重叠形成三个sp3s共价键,另一杂化轨道与Cl原子的含单电子的3p轨道重叠,形
9、成一个sp3p共价键;空间构型为四面体形,(4)CO2:C原子的一个2s轨道与一个2p轨道采取sp杂化,形成两个成分相同能量相等的sp杂化轨道,再与两个O原子中各一个含单电子的2p轨道重叠,形成spp键;C原子中余下的两个2p轨道(各含一个电子)再分别与一个O原子(共两个)中的另一个2p轨道重叠形成spp键因此每一对碳氧原子组合间含有一个键和一个键,为双键结构;三个原子在同一条直线上,为直线形分子,7.美国科学家威廉诺尔斯伯利沙普利斯和日本化学家野依良治因通过使用快速和可控的重要化学反应来合成某些手性分子的方法而获得2001年的诺贝尔化学奖所谓手性 分子是指在分子结构 中,abxy为彼此互不相
10、 同的原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子例如:普通氨基酸中的丙氨酸(如下图所示)即为手性分子,它有两种形状:S-丙氨酸和R丙氨酸,它们互为镜像不管我们如何旋转这些图形,都不能让它们互相重叠,这种现象称为对映异构乳酸 是人体生理活动的一种代谢产物,它是否存在对映异构体?乳酸分子中可能处于同一平面的原子数目最多有几个?,答案:存在7个,重点探究,两种共价键类型键和键的比较,型分子极性的判断方法,1.化合价法 ABn型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时,该分子为非极性分子,此时分子的空间结构对称;若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数目,则分子的空间结构
11、不对称,其分子为极性分子,具有实例如下:,2.根据所含键的类型及分子的空间构型判断 当ABn型分子的空间构型是空间对称结构时,由于分子中正负电中心重合,故为非极性分子,如CO2(直线形),BF3(平面正三角形)CH4(正四面体形)等均为非极性分子当ABn型分子的空间构型不是空间对称结构时,一般为极性分子,如H2O(V形)NH3(三角锥形),它们均为极性分子,(1)AA型分子一定是非极性分子,如N2Cl2 (2)AB型分子一定是极性分子,如HClHF (3)AB2型分子除线型结构BAB为非极性分子外,其他均为极性分子如CO2CS2为非极性分子,H2SH2O为极性分子,(4)AB3型分子除平面正三
12、角形结构 为极性分子 外,其他均为极性分子如BF3为非极性分子,NH3PH3为极性分子 (5)AB4型除正四面体结构 及平面正四边形结构 为非极性分子外,其他均为极性分子如CH4 CCl4SiF4为非极性分子,3.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未全部成键,此分子一般为极性分子如CH4BF3CO2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H2ONH3NF3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,命题聚焦,聚焦1 共价键的概念和
13、类型,【例1】 下列对HClCl2H2ONH3CH4一组分子中共价键形成方式的分析正确的是( ) A.都是键,没有键 B.都是键,没有键 C.既有键,又有键 D.除CH4外,都是键,答案:A,聚焦2 价层电子对互斥理论杂化轨道理论及空间构型的关系,【例2】 元素X和Y属于同一主族负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88.9%;元素X和Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%,(1)确定XY两种元素在周期表中的位置 _ (2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中,X质量分数为50%的化合物的化学式为_;该分子中中心原子以_杂化
14、,是_分子,分子构型为_,X:第二周期A族;Y:第三周期,A族,SO2,sp2,极性,V形,(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_;该分子中中心原子以_杂化,是_分子,分子构型为_ (4)由元素氢XY三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式_,并比较酸性强弱:_,SO3,sp2,非极性,平面三角形,H2SO3H2SO4,H2SO4H2SO3,解析:根据氢化物化学式H2X和X的质量分数可推知,X的相对原子质量为16,则X为O,Y为S,则其氧化物分别为SO2SO3,根据杂化轨道理论易确定其分子构型极性三种元素组成的化合物为H2SO3H2SO4,由无机含氧酸的
15、判断知酸性:H2SO4H2SO3,方法归纳:根据分子构型可以判断分子的极性,但必须注意键对极性的影响例如,同是直线形的O=C=O和HCN,前者为非极性分子,后者为极性分子;同是四面体形的CH4和CH3Cl,前者为非极性分子,后者为极性分子,聚焦3 微粒间作用力及其对物质性质的影响,【例3】 ABCD四种元素处于同一短周期,在同族元素中,A的气态氢化物的沸点最高,B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的,C的电负性介于AB之间,D与B相邻,(1)C的原子的价电子排布式为_ (2)在B的单质分子中存在_个键,_个键 (3)已知B的气态氢化物很容易与H+结合,B原子与H+间形成的键叫_,
16、形成的离子空间构型为_,其中B原子采取的杂化方式是_,2s22p4,2,1,配位键,正四面体形,sp3杂化,(4)在ABCD四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是_(写分子式),其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是_,CH4分子间只有范德华力没有氢键,而NH3H2OHF分子间还存在氢键,CH4,解析:根据题给信息,A为短周期元素,其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不是最大的,而沸点最高,说明A的氢化物可形成氢键,故A可能是NOF中的一种,则ABCD为第二周期元素,B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的,则B为N,C的电负性介于AB之间,则C为O,A为F;D与
17、B相邻,则为碳,(1)主族元素的价电子指最外层电子,排布式为2s22p4; (2)B单质即N2,其结构式为NN,三键中有一个键,2个键; (3)NH3分子中N原子上有一对孤对电子,可与H+以配位键结合成NH+4,据价层电子对互斥模型该微粒为正四面体形,其中N的杂化方式为sp3杂化 (4)F的氢化物只有HF一种,电子数为10,其他有10个电子的氢化物分别是NH3H2OCH4,其中CH4沸点最低,因为只有CH4,分子间不能形成氢键,其他三种分子间均形成氢键,故它们的氢化物沸点显著高于CH4,聚焦4 键的极性和分子极性,【例4】 NH3和H2S是由极性键构成的极性分子,而CO2与CCl4则是由极性键
18、构成的非极性分子,根据上述事实可推断出ABn分子是非极性分子的经验性规律应是( ) A.在ABn分子中,A原子最外层电子全部参与成键 B.分子中不含有氢原子 C.分子中每个共价键的键长都应相等 D.在ABn分子中,A的相对原子质量应小于B的相对原子质量,解析:判断ABn型分子的极性,除根据键的极性及分子空间构型外,还可根据中心原子(A)有无孤对电子判断,也可根据中心原子(A)的最外层电子是否全部成键来判断CO2CH4分子中,中心C原子有4个价电子,表现+4价,即4个价电子全部参与成键,分子结构对称,为非极性分子;NH3H2S分子中,中心原子NS原子分别有5个6个价电子,分别表现-3-2价,即价
19、电子没有全部参与成键,分子结构不对称,为极性分子,答案:A,聚焦5 配合物理论 【例5】 下列化合物中不存在配位键的是( ) A.NH4Cl B.CuSO45H2O,C.Ag(NH3)2NO3 D.C2H5OH,解析: 中均存在配位键,CuSO45H2O中也存在H2O中的氧提供孤对电子,Cu2+提供空轨道的配位键,但C2H5OH中不存在配位键,答案:D,高效作业,1.下列说法中不正确的是( ) A.键比键重叠程度大,形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个键 C.气体单质中,一定有键,可能有键 D.N2分子中有一个键,2个键,答案:C,解析:从原子轨道的重叠程度看,键轨道重叠程
20、度比键重叠程度小,故键稳定性低于键,A项正确;根据电子云有形状和成键时的重叠原则,两个原子形成的共价键最多只有一个键,可能没有键,也可能有1个或2个键,B正确;稀有气体为单原子分子,不存在化学键,故C项错误,2.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模型,下列说法正确的是( ) A.若n=2,则分子的立体结构为V形 B.若n=3,则分子的立体结构为三角锥形 C.若n=4,则分子的立体结构为正四面体形 D.以上说法都不正确,答案:C,解析:若中心原子A上没有未用于成键的孤对电子,则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子结构为直线形;n=3时,分子结构为平面三角形;
21、n=4时,分子结构为正四面体形,3.Co(+3价)的八面体配合物CoClmnNH3,若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀,则mn的值是( ) A.m=1,n=5 B.m=3,n=4 C.m=5,n=1 D.m=4,n=5,答案:B,解析:由1 mol配合物生成1 mol AgCl知道1 mol配合物电离出1 mol Cl-,即配离子显+1价,外界有一个Cl-,又因为Co显+3价,所以CoClm-1nNH3+中有两个Cl-,即m=3,又因为是八面体,所以n=6-2=4,4.下列分子中画横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是( ) A.CH4 B.C2H4 C.C2H2
22、 D.NH3,答案:C,解析:本题考查了杂化轨道理论的有关知识CH4分子中碳原子的杂化轨道是由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成,属sp3杂化,C2H4分子中碳原子的杂化属sp2杂化,C2H2分子中的碳原子的原子轨道发生的是sp杂化,NH3分子中的N原子的原子轨道发生的是sp3杂化,5.下列叙述正确的是( ) A.NH3是极性分子,分子中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,分子中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,分子中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,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中
23、央,答案:C,解析:NH3是三角锥形的极性分子,A错;CCl4是以C原子为中心的正四面体形结构,B错;CO2是C原子在2个O原子中央的直线形分子,D错;而水分子是O在两个H中间的V形分子, 即 ,故选C,6.已知某些共价键的键能,试回答下列问题:,(1)HH键的键能为什么比ClCl键的键能大? (2)已知H2O在2 000 时有5%的分子分解,而CH4在1 000 时可以完全分解为C和H2,试解释其中的原因 (3)试解释氮气为什么能在空气中稳定存在,答案:(1)因为H原子半径比Cl原子小,HH键键长比ClCl键键长短,故键能大 (2)CH4分子不如H2O稳定,因为OH键键能大于CH键键能(46
24、2.8 kJmol-1413.4kJmol-1) (3)因为NN键能大,故分子的稳定性强,7.2001年诺贝尔化学奖获得者在“手性催化氢化反应”“手性催化氧化反应”领域作出突出贡献在有机物A分子中,带“*”碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为手性碳原子凡有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性,(1)如上所示的有机物A发生下列反应后其生成物也有光学活性的是( ) 与乙酸发生酯化反应 与NaOH水溶液共热 与新制氢氧化铜反应 在催化剂存在下与H2作用 在催化剂铜或银存在的条件下被空气氧化 A.全部 B. C. D.只有,D,(2)下列分子中,没有光学活性的是_,含有两个手性碳原子的是
25、_ A.乳酸 CH3CHOHCOOH B.甘油 CH2OHCHOHCH2OH C.脱氧核糖 CH2OHCHOHCHOHCH2CHO D.核糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO,B,C,(3)有机物Y分子式为C4H8O3,它有多种同分异构体其中属于多羟基醛,且分子中只有一个手性碳原子的异构体有数种,请写出它们的结构简式,并标出手性碳原子,解析:(1)与乙酸发生酯化反应时,醇羟基反应后,原手性碳原子连2个CH3COOCH2;与NaOH水溶液共热时酯基水解,原手性碳原子连2个HOCH2;在催化剂存在下与H2作用,CHO变成CH2OH;在催化剂铜或银存在的条件下被空气氧化时,CH2OH变成CHO
26、;以上情况下所得产物均无手性碳原子,无光学活性,而与新制Cu(OH)2反应后,CHO变成COOH,原手性碳原子所连4个基团仍然不相同,产物仍有光学活性,(2)乳酸分子中有1个手性碳原子,甘油分子中无手性碳原子,脱氧核糖分子中有2个手性碳原子,核糖分子中有3个手性碳原子,(3)符合题目要求的同分异构体有3种: 有2个手性碳原子,不合题意,8.元素周期表中A族元素Y和A族元素X可形成离子 ,其结构可表示为,的n值为_ (2)X和Y还可形成二聚离子 ,其中的化学键只有XY键该二聚离子的结构式为_,4,9.ABCD分别代表四种不同的短周期元素A元素的原子最外层电子排布为ns1,B元素的原子价电子排布为
27、ns2np2,C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,D元素原子的M电子层的p亚层中有3个电子,(1)C原子的电子排布式为_,若A元素的原子最外层电子排布为1s1,则按原子轨道的重叠方式,A与C形成的化合物中的共价键属于键,1s22s22p4 ,(2)当n=2时,B的原子结构示意图为_,B与C形成的晶体属于_晶体当n=3时,B与C形成的晶体中微粒间的作用力是_,共价键(或极性共价键),分子,(3)若A元素的原子最外层电子排布为2s1,B元素的原子价电子排布为3s23p2,元素A在周期表中的位置是_, ABCD四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示),OPSiLi,第二周期A族,
28、10.如下图,请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况,答案:在乙烯分子中C原子由一个s轨道和两个p轨道进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,sp2轨道彼此成120角乙烯中两个碳原子各用一个sp2轨道重叠形成一个CC 键外,又各以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠,形成四个键,这样形成的五个键在同一平面上,每个C原子还剩下一个py轨道,它们垂直于这五个键所在平面,且互相平行,它们侧面重叠,形成一个键,在乙炔分子中碳原子由一个2s轨道和一个2p轨道组成两个sp杂化轨道两个sp杂化轨道夹角为180,在乙炔分子中,两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠,形成一个CC 键,每一个碳原子又各以一
29、个sp轨道分别与一个氢原子形成键,此外每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道,它们与另一个碳的两个p轨道两两互相侧面重叠形成两个键,11.通常,电负性差值小的两种非金属元素形成化合物时,两种元素的原子通过共用电子对形成共价键已知ClON三种原子的价电子排布分别为: a.Cl:3s23p5 b.O:2s22p4 c.N:2s22p3,(1)写出上述ac两种元素与氢元素化合形成化合物的化学式:_它们所形成的共价键类型分别为_(填“极性键”或“非极性键”),HCl,NH3,极性键,极性键,(2)写出氧与氢元素形成化合物的化学式_,分子的极性为_(填“极性分子”或“非极性分子”) (3)通常情况下
30、N2化学性质不活泼的原因是 _,H2O,H2O2,极性分子,极性分子,氮分子中,两个氮原子之间形成氮氮三键,键能很大,12.20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则:设含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧原子数鲍林认为含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m-n)的关系见下表试简要回答下列问题,(1)按此规则判断H3AsO4H2CrO4HMnO4酸性由强到弱的顺序为_ (2)H3PO3和H3AsO3的形式一样,但酸性强弱相差很大已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构_,HMnO4H2CrO4H3AsO4,(3)按此规则判断碳酸应属于
31、_酸,与通常认为的碳酸的强度是否一致?_其可能的原因是_,中强,不一致,溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3,13.已知ABCDE代表五种元素A元素的三价离子3d能级处于半充满;B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍;C的原子轨道中有2个未成对的电子,且与B可形成两种常见的气体;D的原子序数小于A,D与C可形成DC2和DC3两种分子,且DC2是极性分子,DC3是非极性分子;E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素试回答下列问题:,(1)写出A元素基态原子的电子排布式_; (2)BCD三种元素的电负性由大到小的顺序为_(写元素符号); (3)E与C以11形成的物质的电子式
32、为_;,1s22s22p63s23p63d64s2,OSC,(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为_; (5)元素周期表中第一电离能最大的元素是_(填元素符号),正三角形,He,解析:A元素的三价离子3d能级处于半充满,即为3d5,则它的原子价电子构型为3d64s2,故为Fe元素;由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出,B为C元素;由“C的原子轨道中有2个未成对的电子,且与B可形成两种常见的气体”推出,C为O元素;由“D的原子序数小于A,D与C可形成DC2和DC3两种分子,且DC2是极性分子,DC3是非极性分子”推出,D为S元素;由“E是短周期元素中除了稀有气体外
33、原子半径最大的元素”推出,E为Na元素,(1)A元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;(2)BCD分别对应的是COS元素,它们的电负性由大到小的顺序为OSC;,14.DEXYZ是周期表中的前20号元素中的5种元素,且原子序数逐渐增大,它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体三角锥形正四面体角形(V形)直线形回答下列问题:,(1)Y的最高价氧化物的化学式为_; (2)上述5种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是_,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式:_; (3)D和Y形成的化合物,其分子的空间构型为_;,SO3,Cl,HClOHClO2HClO3HClO4
34、(任写三种酸),直线形,(4)D和X形成的化合物,其化学键类型属_,其晶体类型属_; (5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是_,此产物与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是_;,Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3H2O(或Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3),共价键,原子晶体,Mg3N2,(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由:_,D的最高价氧化物是CO2,X的最高价氧化物是SiO2,前者比后者的熔点低,因为前者为分子晶体,由分子间作用力结合,而后者为原子晶体,由共价健结合;共价键强度大于分子间作用力,解析:本题主要利用元素周期律来考查物质结
35、构物质的性质晶体结构化学键等知识前20号元素的氢化物分子为正四面体形的有CH4和SiH4,三角锥形的有NH3和PH3,角形的有H2O和H2S,直线形的有HF和HCl由于原子序数是DEXYZ的5种元素依次增加,这样就可以确定D为CE为NX为SiY为SZ为ClY的最高价氧化物为三氧化硫5种元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,该元素可以形成多种含氧酸:HClOHClO2HClO3HClO4D和Y形成CS2,由二氧化碳的结构迁移,确定其结构为直线形,D和X形成的SiC是由共价键形成的原子晶体镁条在氮气中能燃烧生成Mg3N2,Mg3N2极易与水反应生成氢氧化镁和氨气二氧化碳与二氧化硅的熔
36、点不同主要是由于晶体的类型不同,二氧化硅是原子晶体,二氧化碳是分子晶体由于分子间作用力和共价键的强度差距较大,造成熔点前者低后者高,15.有两种配合物A和B,它们的组成为21.95% Co,39.64% Cl,26.08% N,6.38% H,5.95% O根据下面的实验结果确定它们的配离子中心离子和配位数,(1)A和B的水溶液都呈微酸性,加入强碱并加热至沸腾时,有氨放出,同时析出Co2O3沉淀 (2)向A和B的溶液中加入硝酸银溶液时都生成AgCl沉淀 (3)过滤除去两种溶液中的沉淀后,再加硝酸银均无变化,但加热至沸腾时,在B的溶液中又有AgCl沉淀生成,其质量为原来析出沉淀的一半,答案:A.
37、Co(NH3)5(H2O)Cl3 中心离子:Co3+ 配离子:Co(NH3)5(H2O)3+ 配位数:6 B.Co(NH3)5ClCl2H2O 中心离子Co3+ 配离子:Co(NH3)5Cl2+ 配位数:6,解析:A和B两种配合物中各元素原子个数比为: n(Co)n(Cl)n(N)n(H)n(O) =135171 A和B的化学式为CoCl35NH3H2O 由实验(1)可知:AB配合物中的NH3分子均与Co3+配位,加碱加热至沸腾,配离子被破坏,产生氨,并有Co2O3沉淀析出,由实验(2)可知:A和B外界均有Cl-,所以加入AgNO3后均有AgCl沉淀生成:Ag+Cl-=AgCl 由实验(3)可知:将沉淀过滤后,A再滴加AgNO3溶液,并加热至沸腾时均无沉淀生成,说明Cl-在外界;而B再滴加AgNO3溶液,加热至沸腾后出现沉淀AgCl,且沉淀质量为原来的一半证明B中有两个Cl-在外界,一个Cl-在内界,据此可得答案,
