1、考点一 共价键一、熟记共价键的本质、特征和分类1共价键的本质和特征(1)本质:原子之间形成共用电子对。(2)特征:具有方向性和饱和性。2共价键的分类分类依据 类型及特点 键 原子轨道“头碰头”重叠形成共价键的原子轨道重叠方式 键 原子轨道“肩并肩”重叠极性键 共用电子对发生偏移形成共价键的电子对是否偏移非极性键 共用电子对不发生偏移二、明辨键参数及其对分子性质的影响1概念2键参数对分子性质的影响键能越大,键长越短,分子越稳定。三、等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,具有许多相近的性质,如 CO 和 N2。基点小练判断正误(正确的打“” ,错误的打 “”)。(1)
2、键可以绕键轴旋转, 键不能绕键轴旋转()(2)气体单质中一定存在 键,可能存在 键( )(3)只有非金属原子之间才能形成共价键( )(4)在所有分子中都存在化学键( )(5) 键比 键的电子云重叠程度大,形成的共价键强()(6) 键能单独形成,而 键一定不能单独形成()(7)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的 3 倍和 2 倍( )(8)共价单键键长等于成键两原子的半径之和( )(9)所有的共价键都有方向性( )(10)O2 分子中仅含非极性键()(11)CH4 与 NH 互为等电子体( ) 4题点(一) 共价键类型的判断1下列物质的分子中既有 键,又有 键的是( )HCl H 2O
3、 N 2 H 2O2 C 2H4 C 2H2A BC D解析:选 D 单键均为 键,双键和三键中各存在一个 键,其余均为 键。2.(2015安徽高考)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )A分子式为 C3H2O3B分子中含 6 个 键C分子中只有极性键D8.6 g 该物质完全燃烧得到 6.72 L CO2解析:选 A A 项,观察图形根据碳四键可知分子式正确; B 项,根据图示可知分子中含 8 个 键;C 项,观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键;D 项,没有指明条件,无法进行气体体积计算。3.有以下物质:HF;Cl 2;H 2O
4、;N 2;C 2H4。(1)只含有极性键的是_;(2)只含有非极性键的是_;(3)既有极性键又有非极性键的是_;(4)只含有 键的是 _;(5)既有 键又有 键的是_。.COCl 2 分子的结构式为 ,COCl 2 分子内含有_。A4 个 键 B2 个 键、2 个 键C2 个 键、1 个 键 D3 个 键、1 个 键解析:.(1)含不同元素的原子,只含极性键;中两个氢原子分别与氧原子相连,只含极性键。(2) 双原子的单质分子只含非极性键,符合题意; (3)根据结构可判断既含极性键又含非极性键;(4)只有单键的只含 键,即 ;(5) 有双键或三键的一定既有 键又有 键,即 。.C 和 Cl 之间
5、为 键,C 和 O 之间为一个 键、一个 键,因此该分子中含有 3 个 键、1 个 键。答案:.(1) (2) (3) (4) (5) .D判断共价键类型的方法1 键与 键的判断(1)由轨道重叠方式判断。 “头碰头”重叠为 键, “肩并肩 ”重叠为 键。(2)由物质的结构式判断。通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为 键,双键中有一个 键和一个 键,三键中有一个 键和两个 键。(3)由成键轨道类型判断。s 轨道形成的共价键全部是 键;杂化轨道形成的共价键全部为 键。2极性键与非极性键的判断看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之
6、间形成的是非极性共价键。题点(二) 键参数的应用4(2017烟台月考)能用共价键键能大小来解释的是( )A通常情况下,Br 2 呈液态,碘呈固态BCH 4 分子是正四面体空间构型CNH 3 分子内 3 个 NH 键的键长、键角都相等DN 2 稳定性强于 O2WWW解析:选 D 单质通常情况下的状态与键能大小无关; CH4 分子是正四面体空间构型,与键角键长有关,与键能无关;NH 3 分子内的 3 个 NH 键的键长、键角都相等与键能无因果关系;N 2 稳定性强于 O2,是因为氮气分子中的键能大于氧气分子中的键能,D 正确。5实验测得 BeCl2 为共价化合物,两个 BeCl 键间的夹角为 18
7、0,由此可判断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:选 B BeCl 2 中 BeCl 键为极性键,两个 BeCl 键间的夹角为 180,说明分子是对称的,正电荷中心与负电荷的中心重合,BeCl 2 分子属于非极性分子,即 BeCl2 分子是由极性键形成的非极性分子。6下列说法中正确的是( )A分子的键长越长,键能越高,分子越稳定B元素周期表中的第A 族(除 H 外)和第A 族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表示为 HOH,分子的键角为 180DHO 键键能为 462.8 kJmol1 ,即 18
8、 g H2O 分解成 H2 和 O2 时,消耗能量为2462.8 kJ解析:选 B 键长越长,键能越小,分子越不稳定, A 错误;共价键一般形成于非金属元素之间,而第A 族元素 (H 除外) 均是活泼金属元素,第 A 族元素均是活泼非金属元素,二者易形成离子键,B 正确;水分子立体构型为 V 形,两个 HO 键的键角为 105,C 错误;断裂 2 mol HO 键吸收 2462.8 kJ 能量,而不是 H2O 分解成 H2 和 O2 时消耗的能量,D 错误。中华.资*源%库 题点(三) 等电子原理及其应用7(2017黄冈模拟)等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理,由短周期元素组
9、成的粒子,只要其原子总数和原子最外层电子总数相同,均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是( )ACO 和 NO BO 3 和 SO223 3CCO 2 和 NO DSCN 和 N 2 3解析:选 C C 选项中,CO 2 与 NO 具有相同的原子总数,但最外层电子总数不同, 2CO2 为 16,而 NO 为 18,故二者不能互称为等电子体。 28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
10、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_、_。 2解析:(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中,即 C、N、O、F 组成的共价分子,如N2 与 CO 均为 14 个电子,N 2O 与 CO2 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,即互称为等电子体,NO 为三原子,各原子最外层电子数之和为 562118,SO 2、O 3 均为三原子,各 2原子最外层电子数之和为 6318。答案:(1)N 2 CO N 2O CO 2 (2)SO 2 O 3考点二 分子
11、的立体结构一、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越远时,排斥力越小,体系的能量越 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价层电子对互斥理论与分子立体构型电子对数 成键数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例2 2 0 直线形 直线形 CO23 0 三角形 BF332 1三角形V 形 SO24 0正四面体形CH43 1 三角锥形 NH342 2四面体形V 形 H2O3判断分子或离子立体构型“三步曲”第一步:确定中心原子上的价层电子对数a 为中心原子的价电子数减去离子的电荷数,b 为电荷数,x 为非中心原子的原子个数。如 NH 的中心
12、原子为 N,a 51,b1,x4,所以中心原子孤电子对数 (axb) 412(4 41) 0。12第二步:确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。第三步:分子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。二、杂化轨道理论1杂化轨道理论概述当原子成键时,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,形成分子的空间结构不同。2杂化
13、轨道三种类型3 “五方法”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若杂化轨道在空间的分布为正四面体形,则分子的中心原子发生 sp3 杂化。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。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 109.5,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)根据等电子原理进行判断如 CO2 是直线形分子,CNS 、
14、N 与 CO2 是等电子体,所以分子构型均为直线形, 3中心原子均采用 sp 杂化。(4)根据中心原子的电子对数判断如中心原子的电子对数为 4,是 sp3 杂化,为 3 是 sp2 杂化,为 2 是 sp 杂化。(5)根据分子或离子中有无 键及 键数目判断如没有 键为 sp3 杂化,含一个 键为 sp2 杂化,含二个 键为 sp 杂化。基点小练1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”) 。(1)杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子对( )(2)分子中中心原子若通过 sp3 杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构( )(3)NH3 分子为三角锥形,N 原子发生 sp2 杂化()(
15、4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为 sp2 杂化( )(5)中心原子是 sp 杂化的,其分子构型不一定为直线形( )2已知 H2O、NH 3、CH 4 三种分子中,键角由大到小的顺序是 CH4NH 3H 2O,请分析可能的原因是_。答案:CH 4 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,随着孤电子对的增多,对成键电子对的排斥作用增大,故键角减小三、熟记配位键和配合物1配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。2配位键的表示方法用 AB 表示,其中 A 表示提供孤对电子的原子,
16、B 表示接受孤对电子的原子。3配位化合物(1)概念: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。(2)形成条件:Error!(3)组成:题点(一) 价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的综合应用1(2017盐城模拟)在乙烯分子中有 5 个 键、一个 键,它们分别是( )Asp 2 杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键Bsp 2 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,C C 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:选 A 乙烯分子中
17、存在 4 个 CH 键和 1 个 C=C 双键,没有孤对电子,C 原子采取 sp2 杂化, CH 之间是 sp2 形成的 键,CC 之间有 1 个是 sp2 形成的 键,另1 个是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键。2(2017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( )ASO 2、CS 2、HI 都是直线形的分子BBF 3 键角为 120,SnBr 2 键角大于 120CCH 2O、BF 3、SO 3 都是平面三角形的分子DPCl 3、NH 3、PCl 5 都是三角锥形的分子解析:选 C ASO 2 是 V 形
18、分子;CS 2、HI 是直线形的分子,错误;B.BF 3 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、BF 3、SO 3 都是平面三角形的分子,正确; D.PCl3、NH 3 都是三角锥形分子,而PCl5 是三角双锥形结构,错误。3(2017荆州模拟)下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )APCl 3 中 P 原子 sp3 杂化,为三角锥形BBCl 3 中 B 原子 sp2 杂化,为平面三角形CCS 2 中 C 原子 sp 杂化,为
19、直线形DH 2S 分子中,S 为 sp 杂化,为直线形解析:选 D PCl 3 分子中 P 原子形成 3 个 键,孤对电子数为 31,为5 312sp3 杂化,三角锥形,A 正确;BCl 3 分子中 B 原子形成 3 个 键,孤对电子数为30,为 sp2 杂化,平面三角形,B 正确;CS 2 分子中 C 原子形成 2 个 键,3 312孤对电子数为 20,为 sp 杂化,直线形,C 正确;H 2S 分子中,S 原子形成 2 个 键,42孤对电子数为 22,为 sp3 杂化,V 形,D 错误。6 212题点(二) 配位键、配合物理论4(2016全国甲卷)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4
20、 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“极性 ”或“非极性”) ,中心原子的轨道杂化类型为_。解析:(1)SO 中,S 原子的价层电子对数为 4,成键电子对数为 4,故 SO246 22的立体构型为正四面体。24(2)Ni(NH3)62 中,由于 Ni2 具有空轨道,而 NH3 中 N 原子含有孤电子对,两中华.资*源%库 者可通过配位键形成配离子。(3)由于 NH3 分子间可
21、形成氢键,故 NH3 的沸点高于 PH3。NH 3 分子中,N 原子形成3 个 键,且有 1 个孤电子对,N 原子的轨道杂化类型为 sp3,立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称,NH 3 属于极性分子。答案:(1)正四面体形 (2) 配位键 N(3)高于 NH 3 分子间可形成氢键 极性 sp 35(2016江苏高考)Zn(CN) 42 在水溶液中与 HCHO 发生如下反应4HCHOZn(CN) 42 4H 4H 2O=Zn(H2O)42 4HOCH 2CN(1)1 mol HCHO 分子中含有 键的数目为_ mol。(2)HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(3)与 H2O 分
22、子互为等电子体的阴离子为_。(4)Zn(CN)42 中 Zn2 与 CN 的 C 原子形成配位键。不考虑空间构型, Zn(CN)42的结构可用示意图表示为_。解析:(1)HCHO 的结构式为 ,单键为 键,双键中有 1 个 键和 1 个 键,1 个 HCHO 分子中含有 3 个 键,故 1 mol HCHO 中含有 键 3 mol。(2)根据 HOCH2CN 的结构简式可知, “ ”中的 C 原子形成 4 个 键,该碳原子采取 sp3 杂化; “ ”中的 C 原子形成 1 个 键、2 个 键,该碳原子采取 sp 杂化。(3)等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒,H 2O 分子中有 3
23、 个原子、8个价电子,根据质子电子互换法可知,符合条件的阴离子为 NH 。 2(4)Zn2 提供空轨道,CN 中 C 原子提供孤电子对,两者形成配位键,结构可表示为。答案:(1)3 (2)sp 3 和 sp (3)NH 2(4) 考点三 分子的性质一、明辨分子间作用力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,其强弱顺序为范德华力”或“OC。(3)c 为 F 元素,其氢化物水溶液中,H 2O 分子间存在氢键, HF 分子间存在氢键,HF与 H2O 分子间存在两种氢键, 共 4 种氢键。(4)a 为 C 元素,同主族相邻元素为 Si,CO
24、 2 为分子晶体、SiO 2 为原子晶体,熔点SiO2CO2;A 为 CO ,价层电子对数为 (42)3,孤电子对数为 330,故为平面2312三角形,C 原子杂化方式为 sp2 杂化;CO 中,原子数为 4、价电子数为 24,与 A 互为23等电子体的分子为 SO3 或 BF3 等。答案:(1)d (2)NOC (3)4 FHF(或 FHO 或 OHF 或 OHO)(4)SiO2CO2 平面三角形 sp 2 SO 3(或 BF3)(其他合理答案均可)课下提能练1(2017海南校际联考)下列分子或离子中,立体构型是平面三角形的是( )ACH 4 BNH 4CNO DCO 2 3解析:选 C A
25、 项,CH 4 中 C 原子为 sp3 杂化,分子为正四面体结构;B 项,NH中 N 原子为 sp3 杂化,离子为正四面体结构;C 项,NO 中,N 原子上价层电子对数 4 3(51)3,孤电子对数 330,为平面三角形;D 项,CO 2 中 C 原子为 sp 杂化,分子12呈直线形。2(2017西安模拟)下列模型分别表示 C2H2、S 8、SF 6 的结构,下列说法错误的是( )A32 g S 8 分子中含有 0.125 mol 键BSF 6 是由极性键构成的非极性分子C1 mol C 2H2 分子中有 3 mol 键和 2 mol 键D1 mol S 8 中含有 8 mol SS 键解析:
26、选 A A 项,1 mol S8 中有 8 mol 键,32 g S8 中含有 键 81 32328mol,错误;B 项,由 SF6 的球棍模型知,其是由 SF 极性键构成,结构对称,属于非极性分子,正确;C 项,单键为 键,三键中有 2 个 键,因此 1 mol 乙炔中含有 3 mol 键和 2 mol 键,正确;D 项,根据选项 A 分析,正确。3(2017洛阳模拟)下列说法中不正确的是( )A 键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠B共价化合物分子的键能越大,键长越长,则分子越稳定C2 个原子形成多个共价键中,只有一个 键,而 键可以是一个或多个D形成共价键时键与键重叠程度越大,体系能量
27、越低,键越稳定解析:选 B 键是原子轨道以 “头碰头”的方式相互重叠,A 正确;键能越大,键长越短,共价分子越稳定,B 错误;如 2 个 N 形成的 N2 分子中,只有一个 键,有 2 个 键, C 正确;形成共价键时键与键重叠程度越大,键越稳定,体系能量越低,D 正确。4(2017贵阳模拟)PH 3 是一种无色剧毒气体,其分子结构和 NH3 相似,但 PH 键键能比 NH 键键能低。下列判断错误的是( )APH 3 分子呈三角锥形BPH 3 分子是极性分子CPH 3 沸点低于 NH3 沸点,因为 PH 键键能低DPH 3 分子稳定性低于 NH3 分子,因为 NH 键键能高解析:选 C PH
28、3 分子结构和 NH3 相似,NH 3 是三角锥形,故 PH3 也是三角锥形,A正确;PH 3 分子结构不对称为极性分子,B 正确;NH 3 分子之间存在氢键, NH3 沸点比PH3 高, C 错误;PH 键键能比 NH 键键能低,故 NH 更稳定,化学键越稳定,分子越稳定,D 正确。5.已知 H2O2 分子的空间结构可在二面角中表示,如图所示,下列有关 H2O2 结构的说法正确的是( )AH 2O2 中有 3 个 键、1 个 键BH 2O2 为非极性分子CH 2O2 中氧原子为 sp 杂化DH 2O2 沸点高达 158 ,可推测 H2O2 分子间可形成氢键解析:选 D H 2O2 中有 3
29、个 键,无 键,A 项错误;根据图示,H 2O2 中正负电荷中心不重合,为极性分子,B 项错误;H 2O2 中氧原子为 sp3 杂化,C 项错误;H 2O2 沸点较高,可推测分子间形成了氢键,D 项正确。6(2017襄阳模拟)关于 CS2 、SO 2 、NH 3 三种物质的说法中正确的是( )ACS 2 在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子BSO 2 和 NH3 均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子CCS 2 为非极性分子,所以在三种物质中熔沸点最低DNH 3 在水中溶解度很大只是由于 NH3 分子有极性解析:选 B ACS 2 是直线形分子,为非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶规
30、律,则 CS2 在水中的溶解度不大,错误;B.SO 2 为 V 形分子,NH 3 为三角锥形分子,都是极性分子,所以易溶于水,正确;C.CS 2 为非极性分子,常温下 CS2 为液体,但SO2、NH 3 在常温下均为气体,所以 CS2 的熔沸点最高,错误; D.NH3 分子在水中的溶解度大不仅仅是因为 NH3 分子有极性,还因为 NH3 分子与 H2O 分子间能形成氢键,增大氨气的溶解度,错误。7(2017荆州模拟)下列叙述正确的是( )ANH 3 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BCCl 4 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CH
31、 2O 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DCO 2 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:选 C ANH 3 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.CCl 4 是非极性分子,4 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.H 2O 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。8(2017太原模拟)下
32、列事实与氢键有关的是( )A水加热到很高的温度都难以分解B水结成冰体积膨胀,密度变小CCH 4、SiH 4、GeH 4、SnH 4 熔点随着相对分子质量的增加而升高DHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱解析:选 B A 项,水分解破坏的是化学键,不是氢键,错误;B 项,氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的 4 个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,正确;C 项, CH4、SiH 4、GeH 4、SnH 4 的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,错误;D 项,HF、 HCl、HBr、HI 的热稳定性与分子中化学
33、键的键能大小有关,与氢键无关,错误。9N 2 的结构可以表示为 ,CO 的结构可以表示为 ,其中椭圆框表示 键,下列说法中不正确的是( )AN 2 分子与 CO 分子中都含有三键BCO 分子中有一个 键是配位键CN 2 与 CO 互为等电子体DN 2 与 CO 的化学性质相同解析:选 D 由题可知 N2 分子中 N 原子之间、CO 分子中 C、O 原子之间通过 2 个 键、1 个 键,即三键结合,其中,CO 分子中 1 个 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 与 CO 两分子的原子数和价电子总数相等,互为等电子体,N 2 化学性质相对稳定, CO 具有比
34、较强的还原性,两者化学性质不同。10向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )A反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后 Cu2 的浓度不变B在Cu(NH 3)42 离子中,Cu 2 给出孤电子对,NH 3 提供空轨道C向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化D沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子 Cu(NH3)42解析:选 D 该反应的反应原理为 CuSO42NH 3H2O=Cu(OH)2(NH 4)2SO4,Cu(OH) 24NH 3=Cu(NH3)4(OH)2。反应结束后无 Cu(OH)2 沉淀生成,但生
35、成了Cu(NH3)42 , Cu2 浓度减小;在Cu(NH 3)42 中,Cu 2 提供空轨道,NH 3 提供孤电子对;若加入极性较小的乙醇,溶液会析出蓝色沉淀。11(2016全国丙卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:(1)写出基态 As 原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律,原子半径 Ga_As,第一电离能 Ga_As。( 填“大于”或“小于”)(3)AsCl3 分子的立体构型为_,其中 As 的杂化轨道类型为_。解析:(1)As 元素在周期表中处于第A 族,位于 P 元素的下一周期,则基态 As 原子核外有 33 个电子
36、,根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar3d 104s24p3。(2) 同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,Ga 与 As 在周期表中同位于第四周期,Ga 位于第A 族,则原子半径:GaAs 。Ga、As 原子的价电子排布式分别为 4s24p1、4s 24p3,其中 As 原子的 4p 轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能较大,则第一电离能:GaAs。(3)As 原子的价电子排布式为 4s24p3,最外层有 5 个电子,则 AsCl3 分子中 As 原子形成 3 个 AsCl 键,且含有 1 对未成键的孤对电子,则
37、 As 的杂化轨道类型为 sp3 杂化,AsCl 3 分子的立体构型为三角锥形。答案:(1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar 3d104s24p3(2)大于 小于 (3) 三角锥形 sp 312(2015江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2Cr2O 3CH 3CH2OH16H 13H 2O 274Cr(H2O)63 3CH 3COOH(1)Cr3 基态核外电子排布式为_;配合物Cr(H 2O)63 中,与Cr3 形成配位键的原子是_( 填元素符号)。(2)CH3COOH 中 C 原子轨道杂化类型为_;1 mol CH3COOH 分子含有 键的数目为_。(
38、3)与 H2O 互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式);H 2O 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)Cr 是 24 号元素,Cr 原子基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子由外向里失去 3 个电子后变为 Cr3 ,故 Cr3 基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物Cr(H 2O)63 中,中心原子提供空轨道,而配位原子提供孤对电子,H 2O 分子中含有孤对电子的是 O 原子。(2)CH3COOH 中,甲基中 C 原子与其他原子形成 4 个 键,故 C 原子采取 sp3 杂化;
39、而羧基中 C 原子形成 3 个 键和 1 个 键,故 C 原子采取的是 sp2 杂化。CH 3COOH 的结构式为 CHHHCOOH,单键均为 键,双键中有 1 个 键和 1 个 键,故 1 个CH3COOH 分子中含有 7 个 键,因此 1 mol CH3COOH 中含有 76.021023 个 键。(3)运用电子电荷互换法,电子数不变,带一个正电荷即增加一个质子,则 O 原子换为 F 原子,即可写出与 H2O 互为等电子体的阳离子 H2F 。H 2O 与 CH3CH2OH 可形成分子间氢键,是导致 H2O 与 CH3CH2OH 可以任意比例互溶的主要原因。答案:(1)1s 22s22p63
40、s23p63d3 或Ar 3d3 O(2)sp3 和 sp2 7N A(或 76.021023)(3)H2F H 2O 与 CH3CH2OH 之间可以形成氢键13(2017临汾模拟)B、C、N 是几种常见的非金属元素,其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。(1)基态硼原子的电子排布式为_;C 、N 元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)BF3 与一定量的水可形成如图 1 的晶体 R。晶体 R 中各种微粒间的作用力涉及 _(填字母);a离子键 B共价键 c 配位键 d金属键R 中阴离子的空间构型为_ 。(3)乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)与 CaCl2 溶液可形成配离子( 结构如图 2
41、),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为_;乙二胺和三甲胺N(CH 3)3均属于铵,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_。(4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,其结构与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂;它的晶体结构如图 3 所示,六方相氮化硼质地软的原因是_。解析:(1)硼原子核外有 5 个电子,其核外电子排布式为 1s22s22p1,C、N 两种元素的第一电离能由大到小的顺序为 NC 。(2)晶体 R 中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键;阴离子中中心原子B 原子含有 4 个 键且不含孤电子对,所以 B 原子采用 sp3 杂化方式,为四面体构型。(
42、3)乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)中 N 原子形成 3 个 键,含有 1 对孤对电子,杂化轨道数为 4,采取 sp3 杂化;乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)分子之间可以形成氢键,三甲胺N(CH 3)3分子之间不能形成氢键,故乙二胺的沸点较高。(4)六方相氮化硼中,每一个 B 原子与 3 个 N 原子相连,每 1 个 N 原子与 3 个 B 原子相连,形成平面三角形,向空间发展成层状结构。六方相氮化硼不含 键,只含 键,层与层之间通过范德华力结合在一起,作用力小,导致其质地软。答案:(1)1s 22s22p1 NC (2)abc 四面体(3)sp3 杂化 乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键 (4) 层与层之间通过范德华力结合在一起,作用力小,导致其质地软