1、第二讲 分子结构与性质（ 5 年 5 考）共价键与分子的立体构型1.(2011课标 37(3)在 BF3 分子中， FBF 的键角是_，B 原子的杂化轨道类型为_，BF 3 和过量 NaF 作用可生成 NaBF4，BF 的立体构型为 _。 4答案 120 sp 2 正四面体2水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间) ，彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被 4 个水分子包围形成变形的正四面体，通过 “氢键”相互连接成庞大的分子晶体冰，其结构示意图如下图所示：(1)1 mol 冰中有 _mol“氢键” 。(2)水分子中可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为
2、_。(3)用 x、y、z 分别表示 H2O、H 2S、H 2Se 的沸点() ，则 x、y、z 的大小关系是_，其判断依据是_。答案 (1)2(2)2H2OH3O OH (3)xzy H 2O 分子间存在氢键，H 2Se 的分子间作用力大于 H2S32010福建理综，30(1) 中国古代四大发明之一黑火药，它的爆炸反应为：2KNO33CS AN 23CO 2(已配平)= = = = =引 燃 除 S 外，上述元素的电负性从大到小依次为_。在生成物中，A 的晶体类型为 _，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_。已知 CN 与 N2 结构相似，推算 HCN 分子中 键与 键数目之比为_。解
3、析 由原子守恒可知 A 为 K2S，其晶体类型为离子晶体，含有极性共价键的分子为CO2，其中心原子轨道杂化为 sp 杂化， N2 中含有 1 个 键和 2 个 键，所以 CN 中也含有 1 个 键和 2 个 键，在 HCN 中又多了一个 HC 键，所以在 HCN 中 键和 键各为 2 个。答案 ONCK 离子晶体 sp 杂化 114(2010江苏，21(1)(3)(1)CaC 2 中的 C 与 O 互为等电子体，O 的电子式可表示22 22 22为_；1 mol O 中含有的 键数目为_。22(2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(HC 2=CHCN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_；分子中处于
4、同一直线上的原子数目最多为_。解析 (1)C 和 O 互为等电子体，根据等 电子体的概念，两微粒原子总数相同，价22 22电子总数相同、结构相似，可推知 O 的电子式为 OO 2 ，O 中氧氧三键中有 2 个键22 22是 键。(2)丙烯腈的结构简式为 HC2=CHCN，碳碳双 键两端的碳原子发生 sp2杂化，CN 中碳原子发生 sp 杂化。答案 (1) OO 2 2N A (2)sp2 杂化、 sp 杂化 35年 5考 微 粒 间 的 作 用 和 物 质 性 质1(2011福建)氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是_。(2)C、N、O 三种元素第一电离能从
5、大到小的顺序是_。(3)肼(N 2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被NH 2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH 3 分子的空间构型是_；N 2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是_。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2N 2H4(l)=3N2(g)4H 2O(g)H1 038.7 kJmol 1若该反应中有 4 mol NH 键断裂，则形成的 键有_mol。肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4。N 2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同，则 N2H6SO4 的晶体内不存在_(填标号)。a离子键 b共价键c配位键 d范德华力(4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构，
6、其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4个顶点(见图 2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_(填标号) 。aCF 4 bCH 4 cNH dH 2O 4解析 (2)由于基态氮原子价电子层 p 轨道处于半充满状态 ，所以其第一电离能大于氧原子。(3)由于 N2H4 分子中 N 原子所形成共价键的数目与 NH3 相同，故其原子轨道的杂化类型与 NH3 中的 N 原子一样，也是 sp3杂化。N 2O4 2N2H4=3N24H 2O，若该反应中有 4 mol NH 键断裂，即有 1 mol N2H4 参加反应，生成 1.5
7、mol N2，形成 键的物质的量为 21.5 mol3 mol。肼与硫酸反应的离子方程式为 N2H42H =N2H ，N2H 中的化学键是共价键26 26与配位键，N 2H 与 SO 之间是离子键，不存在范德华力。26 24(4)注意氢键的形成条件及成键元素(N 、O、F、H)，本题中嵌入某微粒分别与 4 个 N 原子形成 4 个氢键，由成键元素及数目可知 为 NH 。 4答案 (1)2s 22p3(2)NOC(3)三角锥形 sp 3 杂化 3 d(4)c2(2011山东)氧是地壳中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。(3)H 可与 H2O 形成 H3O ， H3O 中
8、 O 原子采用_ 杂化。H 3O 中 HOH键角比 H2O 中 HOH 键角大，原因为 _。(4)CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构，已知 CaO 晶体密度为 a gcm3 ，N A 表示阿伏加德罗常数，则 CaO 晶胞体积为 _cm3。(4)依据 NaCl 晶胞的结构可知，每个 CaO 晶胞中“实际”拥有 4 个 CaO 微粒，则 1 mol CaO 微粒可形成 个晶胞，设每个晶胞的体积为 V cm3，则 Va56，解得 VNA4 NA4。224aNA答案 (1)2(3)sp3 H2O 中 O 原子有 2 对孤对电子，H 3O 中 O 原子只有 1 对孤对电子，排斥力较小(4)22
9、4aNA3(2009上海)在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是 ( )。A熔点：CO 2KClSiO2 B水溶性：HClH 2SSO2C沸点：乙烷 戊烷丁烷 D热稳定性：HFH 2ONH3解析 一般情况下，原子晶体熔点很高，离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低，A 项错；二氧化硫的溶解度大于硫化氢，B 项错；随着碳原子数增多，烷烃的沸点升高，故C 项错；非金属元素的得电子能力越 强，即非金属性越 强，其氢化物越稳定，D 项正确。答案 D4(2008宁夏理综，35)X、 Y、Z、Q 、E 五种元素中，X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子，Y 原子核外的 L 层电子数是 K 层的两倍，Z
10、 是地壳内含量 (质量分数)最高的元素，Q 的核电荷数是 X 与 Z 的核电荷数之和，E 在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y 的元素符号依次为_、_；(2)XZ2 与 YZ2 分子的立体结构分别是_和_，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式 )，理由是_；(3)Q 的元素符号是 _，它属于第 _周期，它的核外电子排布式为_，在形成化合物时它的最高化合价为_；(4)用氢键表示式写出 E 的氢化物溶液中存在的所有氢键_。解析 由“X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子”则 X 为硫元素。 “Y 原子核外的 L层电子数是 K 层的两倍”则 Y 为碳元素。 “
11、Z 是地壳内含量最高的元素 ”则 Z 为氧元素。“Q 的核电荷数是 X 与 Z 的核电荷数之和”则 Q 为铬元素，其元素符号为 Cr，位于元素周期表的第四周期，其核外电子排布式为：1s 22s22p63s23p63d54s1，在形成化合物 时其最高化合价为6。 “E 在元素周期表的各元素中电负性最大”即 E 为氟(F)元素，在 E的氢化物(HF)溶液中存在的所有氢键为：FH O、OHF、OHO、FHF。XZ2 与 YZ2 分别为 SO2 和 CO2 分子，其立体结构分别为 V 形( 角形)和直线形，在相同条件下两者在水中溶解度较大的是 SO2，原因是 CO2 是非极性分子，SO 2 和 H2O 都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO 2 在 H2O 中溶解度较大。答案 (1)S C(2)V 形 直线形 SO 2 因为 CO2 是非极性分子，SO 2 和 H2O 都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO 2 在 H2O 中的溶解度较大(3)Cr 四 1s 22s22p63s23p63d54s1 6(4)FHF FHO OH F O HO
