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1、第二章 分子结构与性质,基础关,最 新 考 纲,1.了解共价键的主要类型键和键,能用键长键能键角等说明简单分子的某些性质;根据键能数据计算反应热2.了解简单配合物的成键情况3.了解化学键和分子间作用力的区别4.了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含氢键的物质,自 主 复 习,一共价键的概念1.共价键(1)本质在原子之间形成_(2)基本特征_性_性,共用电子对,饱和,方向,2.共价键的类型(1)键分类a.s-s 键:由两个_重叠形成,如HHb.s-p 键:由一个_和一个_重叠形成,如HClc.p-p 键:由_重叠形成,如ClCl特征键的电子云具有_性,s电子,s电子,p电子,两个p电子“头碰头
2、”,轴对称,(2)键形成:两个原子的p电子_重叠形成特征:键的电子云具有_性,肩并肩,镜像对称,二键参数和等电子原理1.键参数(1)键能_原子形成_化学键释放的最低能量,键能越_,化学键越稳定,气态基态,1 mol,大,(2)键长形成共价键的两个原子之间的_键长越_,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如O=C=O键角为_,HOH键角为_,核间距,短,180,104.5,2.等电子原理_相同_相同的分子具有相似的_,它们的许多性质_,如CO和_,原子总数,价电子总数,化学键特征,相似,N2,三分子的立体结构1.常见分子的立体结构,2.价层电子对互斥模型(1)中心原
3、子上的价电子都用于形成共价健,(2)中心原子上有孤对电子的分子中心原子上的_,并参与_分子的立体结构模型与其VSEPR模型不完全相同,如H2O呈_形,NH3分子呈_形,孤对电子也要占据中心原子周围空间,互相排斥,V,三角锥,3.杂化轨道理论简介(1)sp杂化sp杂化轨道由_和_组合而成,杂化轨道间夹角为_,呈_形,如_(2)sp2杂化sp2杂化轨道由_和_组合而成,杂化轨道间夹角为_,呈_,如_,1个s轨道,1个p轨道,直线,HCCH,180,1个s轨道,2个p轨道,120,平面三角形,HCHO,(3)sp3杂化sp3杂化轨道由_和_组合而成,杂化轨道间夹角为_,呈_形,如_,CH4,1个s轨
4、道,3个p轨道,109 28,正四面体,四分子的性质1.键的极性和分子极性(1)极性键和非极性键极性键:电子对_的共价键非极性键:_的共价健(2)极性分子和非极性分子极性分子:正电中心和负电中心_的分子非极性分子:正电中心和负电中心_的分子,发生偏移,电子对不发生偏移,不重合,重合,2.范德华力及其对物质性质的影响(1)概念_与_之间存在着的一种把分子聚集在一起的作用力(2)特点范德华力_,约比化学键能小12数量级,分子,分子,很弱,(3)影响因素_越大,则范德华力越大_越大,则范德华力越大(4)对物质性质的影响范德华力主要影响物质的_性质,化学键主要影响物质的_性质,相对分子质量,分子极性,
5、物理,化学,3.氢键及其对物质性质的影响(1)概念氢键是一种_,它是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_的原子之间的作用力其表示方法为_,除范德华力之外的另一种分子间作用力,电负性很强,AHB,(2)特点大小:介于_和_之间,约为化学键的_分之几,不属于化学键存在:氢键不仅存在于_,有时也存在于_氢键也和共价键一样具有_性和_性,范德华力,化学键,十,分子间,分子内,方向,饱和,(3)对物质性质的影响主要表现为使物质的熔沸点_,对电离和溶解等产生影响,升高,4.溶解性(1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于_,极性溶质一般能溶于_如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键
6、作用力越大,溶解性_(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性如乙醇与水_,而戊醇在水中的溶解度明显_(3)如果溶质与水发生反应,将增加物质的溶解度,如_等,非极性溶剂,极性溶剂,越强,互溶,减小,SO2与H2O,5.手性(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的分子,如左手和右手一样互为_,在三维空间里_的现象(2)手性分子:具有_的分子(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有_的碳原子含有一个手性碳原子的分子是手性分子,如:,镜像,不能重叠,手性异构体,四个不同基团,6.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn,n值越大,R的正电性_,使ROH中O的电子向_偏移,在水分子的作
7、用下_,酸性_ 如HClO_HClO2_HClO3_HClO4,HNO2_HNO3,H2SO3_H2SO4,越高,R,容易电离出H+,越强,网 络 构 建,热点关,热 点 考 向,1.键和键的特征和性质2.根据键长键能键角等参数解释和比较常见分子的性质和立体结构3.价层电子对互斥模型杂化轨道理论和配合物理论4.极性分子和非极性分子的判断5.分子间作用力氢键及其对物质性质的影响,热 点 探 究,热点1 共价键,1.概念:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键2.成键粒子:原子成键元素的电负性差别较小3.成键性质:共用电子对对两原子的电性作用4.成键条件:同种非金属原子或不同种非金属原
8、子之间,且成键的原子最外层电子不一定达饱和状态,5.共价键的本质(成键原因):(1)成键原子相互靠近,自旋方向相反的两个电子形成共用电子对(发生电子云重叠),且各原子最外层电子数目一般能达到饱和(通常为8电子稳定结构),由不稳定变稳定;(2)两原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态;(3)原子通过共用电子对形成共价键后,体系总能量降低,6.共价键类型包括键和键(1)键键:形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的重叠,这种共价键叫键键的类型:根据成键电子原子轨道的不同,键可分为s-s键s-p键p-p键键的特征:a.以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种
9、特征称为轴对称b.形成键的原子轨道重叠程度较大,故键有较强稳定性键的存在:共价单键为键,共价双键和三键中存在键(通常含一个键),(2)键键:形成共价键的未成对电子的原子轨道,采取“肩并肩”式重叠,这种共价键叫键键的特征a.每个键的电子云由两块组成,分别位于由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,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称b.形成键时电子云重叠程度比键小,键没有键牢固键的存在:键通常存在于双键或三键中,(3)价键轨道:键和键总称价键轨道(4)键键存在规律共价单键为键;共价双键中有一个键一个键;共价三键由一个键和两个键组成C2H6C2H4中的化学键:C2H6中只有键
10、;C2H4中有CH键,中有一个键和一个键,7.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H2HClCl2分子,不能形成H3H2ClCl3等分子共价键的饱和性决定了共价化合物的分子组成,(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较多,形成的共价键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同种分子(如HX)中成键原子电
11、子云(原子轨道)重叠程度越大,形成的共价键越牢固,分子结构越稳定如HX的稳定性HFHClHBrHI,8.共价键的键参数(1)键能键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量单位:kJmol-1,用EA-B表示如HH键的键能为436.0 kJmol-1,NN键的键能为946 kJmol-1应为气态基态原子:保证释放能量最低键能为衡量共价键稳定性的参数:键能越大,即形成化学键时释放的能量越多,形成的化学键越牢固结构相似的分子中,化学键键能越大,分子越稳定,(2)键长键长:形成共价键的两个原子之间的核间距为键长因成键时原子轨道发生重叠,键长小于成键原子的原子半径之和键长是衡量共价键稳定性的另
12、一个参数键长越短,键能越大,共价键越稳定(3)键角键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键间的夹角称为键角键角决定了分子的空间构型多原子分子中共价键间形成键角,表明共价键具有方向性,例1下列物质的分子中既有键,又有键的是()HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2A.B.C.D.,解析共价键尽可能沿着原子轨道重叠最大的方向形成,这样原子轨道重叠愈多,形成的键越牢固其中键是原子轨道以“头碰头”的方式成键,键是原子轨道以“肩并肩”的方式成键,键比键强当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个键,另外的原子轨道只能形成键N2中有三个共价键:一个键,两个键;C2H4中碳碳原子之间有两个共
13、价键:一个键,一个键;C2H2中碳碳原子之间有三个共价键:一个键,两个键,答案 D,点拨 共价单键必定是键,重键中有键和键,变式1下列有关键和键的说法错误的是()A.含有键的分子在反应时,键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时,首先形成键,可能形成键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键,不能形成键D.在分子中,化学键可能只有键而没有键,解析:本题主要考查键和键的形成由于键的强度小于键的强度,所以反应时易断裂,故A项正确在分子形成时为了使其能量最低,必然首先形成键,再根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成键,所以B项正确C项中如H,只能形成键,不能形成键,故C项正确;D项错误,原
14、子跟其他原子首先形成键,故分子中不可能只有键而没有键,答案:D,热点2 分子的空间结构1.根据价层电子对互斥理论确定(1)确定价层电子对的空间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价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系如下表:,(2)分子空间构型确定根据分子中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几何构型,如下表:,2.根据杂化轨道理论确定杂化轨道类型空间构型以及成键能力之间的关系,例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
15、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,解析若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,那么中心原子形成的键成键电子对数一定是2,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;n=4时,分子结构为正四面体形,答案 C,变式2 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2 B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H4与C2H2,解析:题中A选项CO2为sp杂化,SO2为sp2杂化,故二者不相同,A项不正确B选项中CH4为sp3杂化,NH3也为sp3杂化,二者相同,故B项正确C选项中BeCl
16、2为sp杂化,BF3为sp2杂化,不合题意;D选项中C2H4为sp2杂化,C2H2为sp杂化,二者不相同,故D项不正确,答案:B,热点3 配合物理论基础简介1.配合物的概念由提供孤对电子的配体与接受孤对电子的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配合物,2.配位化合物的组成配位化合物CO(NH3)6Cl3中Co3+与NH3分子已经配合,N原子中的孤电子进入Co3+中的空轨道,形成配位键,从而结合成配离子CO(NH3)63+,配离子内部以配位键结合,在一定程度上丧失了Co3+和NH3各自独立时的化学性质在上述配合物中,Co3+称为中心离子;六个配位NH3分子叫做配位体中心离子与配位体构成了配合物的
17、内配位置(或称内界),通常把它们放在括号内内界中配位体的总数叫配位数,Cl-称为外配位层(或称外界)内外界之间是离子键,在水中全部电离这些关系如下图所示,3.配合物形成的条件和过程形成配合物的中心离子M必须存在空轨道,配位体一般都存在着孤对电子当配位体接近中心离子时,为了增加成键能力,中心离子M用能量相近的空轨道杂化,配位体的孤对电子填到中心离子已杂化的空轨道中形成配离子配离子的空间构型配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型,例3(2009抚顺模拟)向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,下列对此现象的说法正确的是()A.开始滴
18、加氨水时形成的难溶物为Cu(OH)2B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)42+,配位数为4C.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D.在Cu(NH3)4 2+中,Cu2+给出孤对电子对,NH3提供空轨道,解析此过程的离子方程式为:Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+,Cu(OH)2+4NH3=+2OH-反应后溶液中不存在任何沉淀,但Cu2+转化为Cu(NH3)4 2+,所以Cu2+的浓度减小,A项正确,C项错误;在Cu(NH3)4 2+中,NH3提供孤对电子对,Cu2+提供空轨道,D项错误;配合离子Cu(NH3)4 2+的配位数为4,B项正确,答案 A
19、B,Cu(NH3)4 2+,变式3 配合物Ag(NH3)2 OH的中心原子是_,配位体是_,配位数是_,发生电离的电离方程式为_,Ag,NH3,2,Ag(NH3)2 OH=Ag(NH3)2+OH-,解析:Ag(NH3)2 OH的中心原子是Ag,配位原子是NH3分子中的N原子,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,可以完全电离,所以电离方程式为Ag(NH3)2 OH=Ag(NH3)2+OH-,热点4 键的极性与分子的极性,1.非极性键和极性键非极性键:同种元素的原子间的共用电子对不偏向任何一个成键原子,成键原子都不显电性的共价键极性键:不同种
20、元素的原子形成分子时,共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,而形成的共价键,2.非极性分子和极性分子非极性分子:电荷在以共价键结合的分子中分布对称的分子极性分子:电荷在以极性共价键形成的分子中分布不对称的分子,3.分子的极性判断方法首先看键是否有极性,然后再看各键的空间排列状况,例4下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是()A.H2O B.Cl2C.NH3 D.CCl4,解析H2O分子中OH键为极性键,两个OH键之间的夹角均为105,整个分子电荷分布不对称,是极性分子Cl2是双原子单质分子,ClCl键是非极性键,属于含非极性键的非极性分子NH3分子中NH键是极性键,分子构型是三角锥形,氮原子
21、位于顶端,电荷分布不对称,是极性分子CCl4分子中CCl键是极性键,分子构型呈正四面体形,碳原子位于正四面体中心,四个氯原子分别位于正四面体的四个顶点,电荷分布对称,是非极性分子,答案 D,点拨 含极性键的分子有无极性,关键是看分子中极性键的极性的向量和是否等于零若等于零,则为非极性分子;若不等于零,则为极性分子另外,也可从结构是否对称予以考虑多原子分子是否有极性,取决于分子的空间构型是否对称中学阶段涉及的对称构型主要有直线形(CO2CS2)正三角形(BCl3BF3)正四面体形(CH4CCl4P4);不对称构型主要有三角锥(NH3)V形(H2OH2SSO2),变式4 短周期的5种非金属元素,其
22、中ABC的特征电子排布可表示为:A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素回答下列问题:,(1)由ABCE四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子BC2 BA4 A2C2 BE4,其中属于极性分子的是_(填序号)(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是_,H2O分子间形成氢键,(3)BC两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式为_DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性(4)BA4BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_(填化学式),SiCl4CCl4CH4,C6H6,H
23、2O,大于,(5)ACE三种元素可形成多种含氧酸如AECAEC2AEC3AEC4等,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为:_(填化学式),HClO4HClO3HClO2HClO,解析:由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl,(1)分别为CO2CH4H2O2CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因(3)BA两元素组成苯,CA两元素组成水,两者都为常见的溶剂,SiCl4为非极性分子
24、,易溶于非极性溶剂苯中,(4)BA4BE4DE4分别为CH4CCl4SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4(5)这四种酸分别为HClOHClO2HClO3HClO4,含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1,n0).n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO,点评:常见物质键的极性与分子极性归纳:,热点5 范德华力氢键及共价键的比较,例5固体乙醇晶体中不存在的作用力是()A.离子键B.极性键C.氢键D.范德瓦尔斯力,答案 A,解析固体乙醇为分子晶体,不存在离子键;乙醇的分子内存在
25、CCCHCOOH等非极性键和极性键;分子间存在范德瓦尔斯力;乙醇分子类似于水分子,分子间能形成氢键(如图),致使乙醇的沸点反常(常压下为78.5,而与其相对分子质量相近的烷烃均为气态)故答案为A,点评 不要形成氢键仅存在于HFH2ONH3分子间的思维定势,乙醇乙酸等的熔沸点高也是由于分子间形成氢键的缘故,变式5下列化合物的沸点比较,前者低于后者的是()A.乙醇与氯乙烷,解析:氢键分为两类:存在于分子之间时,称为分子间氢键;存在于分子内部时,称为分子内氢键同类物质相比,分子内形成氢键的物质的熔沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔沸点如邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键,沸点较低;而对羟基
26、苯甲酸对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键,沸点较高所以B选项正确对A选项,由于乙醇存在分子间氢键,而氯乙烷不存在氢键,所以乙醇的沸点(78.5)高于氯乙烷的沸点(12.3);同样道理,D选项中,H2O的沸点(100)高于H2Te的沸点,答案:B,课 堂 练 习,1.(2008海南化学)在硼酸B(OH)3分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A.sp,范德华力 B.sp2,范德华力C.sp2,氢键 D.sp3,氢键,解析:石墨具有平面正六角形结构,可判断其中C原子是sp2杂化,由于“在硼酸B(OH)3分子中,B原子
27、与3个羟基相连“虽然三个BO都在一个平面上,但单键能够旋转,使OH键位于两个平面之间,因而能够形成氢键,从而使晶体的能量最低,达到稳定状态,答案:C,2.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B.V形;三角锥形C.直线形;平面三角形D.V形;平面三角形,解析:H2S以S为中心原子,价电子数为6,H为配体,价电,答案:D,3.(2008宿迁)下列现象与氢键有关的是()NH3的熔沸点比第A族其他元素氢化物的熔沸点高小分子的醇羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的溶沸点比醋酸的高邻羟基苯甲醛的熔沸点比对羟基苯甲醛的低水分子在较高温
28、度下也很稳定A.B.C.D.,解析:氢键存在于电负性较大的NOF原子与另外含氢的分子之间,而水的稳定性与分子内的OH共价键的强度有关,答案:B,4.(2008江苏南京质检)下列说法正确的是()A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大B.卤族元素中氟的电负性最大C.CO2SO2都是直线形的非极性分子D.CH2=CH2分子中共有四个键和一个键,解析:A项错误,第二周期元素的第一电离能随原子序数递增并不是依次增大,如第一电离能:BeB,NO;B项正确;C项错误,SO2是极性分子;D项错误,CH之间形成4个键,中有一个是键,一个是键,共有5个键和1个键,答案:B,5.三氯化氮(NCl3)是一
29、种淡黄色的油状液体,测得其分子具有三角锥形结构则下面对于NCl3的描述不正确的是()A.它是一种极性分子B.它的挥发性比PBr3要大C.它还能再以配位键与Cl-结合D.已知NBr3对光敏感,所以NCl3对光也敏感,答案:C,子,Cl原子的最外层均无空轨道,所以无法再与Cl-形成配位键,C选项不正确因NCl3为三角锥形结构,不对称,分子中各个键的极性的向量和不为零,属于极性分子,A选项正确NCl3和NBr3都属于分子晶体,结构都为三角锥形,但相对分子质量Mr(NCl3)Mr(PBr3),所以NCl3沸点低,易挥发,B选项正确对D,据同族元素化学性质的相似性,可知D项也正确,6.能说明BF3分子的
30、4个原子是同一平面的理由是()A.两个键之间夹角为120B.BF键为非极性共价键C.3个BF键的键能相同D.3个BF键的键长相等,解析:当FBF键角为120时,BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形分子的空间构型由分子化学键的键角决定,答案:A,7.Co()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=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=5,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
31、以CoClm-1nNH3+中有两个Cl-,又因为是正八面体,所以n=6-2=4,答案:B,8.在下列化学反应:H+OH-=H2O;2H2+O2=2H2O;HCl+NH3=NH4Cl;BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4+2NH4Cl;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;NaNH2+H2O=NaOH+NH3中,反应时不形成配位键的是()A.B.C.D.,解析:由结构可知:中各物质均不含有配位键,虽然中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键只有中由于生成铵根离子而形成配位键,答案:A,9.下列关于苯分子的性质描述错误的是()A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相
32、同,键角皆为120B.苯分子中的碳原子,采取sp2杂化,六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大键C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键D.苯能使溴水和KMnO4溶液褪色,解析:苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子呈平面正六边形结构,键角为120;在苯分子中间形成一个6电子的大键,因此苯分子中的碳碳键并不是单双键交替结构,也就不能使溴水和KMnO4溶液褪色,答案:D,10.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图1所示在有关H2O2结构的说法中正确的是()A.分子的正负电荷中心重合B.分子的正负电荷中心不重合C.H2O2是极性分子D.H2O2
33、是非极性分子,解析:由题图可知,双氧水分子的负电荷中心在两面的交线上,正电荷中心在两个H原子的连线中点上,分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,答案:BC,11.(2008海南化学)四种元素XYZW位于元素周期表的前四周期,已在它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1,(1)YZ可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物ab,它们的分子式分别是_;杂化轨道分别是_;a分子的立体结构是_(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是
34、_晶体_晶体,CH4,SiH4,sp3,sp3,正四面体,分子,原子,(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)_(4)Y与Z比较,电负性较大的是_(5)W的元素符号是_,其+2价离子的核外电子排布式是_,CO2,C,Zn,1s22s22p63s23p63d10,解析:由“Y原子的L层p轨道中有2个电子”知其第二层有4个电子,是碳元素由“Z与Y原子的价层电子数相同”可判断Z可能是Si或Ge由“W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1”,判断W最外层有2个电子,由“其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1”,判断出其d轨道有10个电子,则W是锌,30号元素,再根据“它们
35、的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51”推断出X是氢元素,Z是硅元素H2O分子是V形,是极性分子;CO2分子是直线形,是非极性分子,12.(2008江苏卷)已知ABCDE都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数ABCDE其中ABC是同一周期的非金属元素化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构AC2为非极性分子,BC的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高E的原子序数为24,ECl3能与BC的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,ABCDE用所对应的元素符号表示),(1
36、)ABC的第一电离能由小到大的顺序为_(2)B的氢化物分子的空间构型是_,其中心原子采取_杂化,CON,三角锥形,sp3,(3)写出化合物AC2的电子式_;一种由BC组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_(4)E的核外电子排布式_,ECl3形成的配合物的化学式为_,1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1),N2O,Cr(NH3)4(H2O)2Cl3,(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是_,4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O,解析:根据题干信息:“BC的氢化物的沸点比它们同
37、族相邻周期元素氢化物的沸点高”可判断BC分别为N(氮)和O(氧)E原子序数为24,为Cr(铬)由“DC为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构”可以判断D为Mg“AC2为非极性分子”可判断A为C(碳),(1)ABC的第一电离能由小到大的顺序为CON(2)B的氢化物为NH3,其空间构型为三角锥形,其中心原子(N)采取sp3杂化由NO组成且与CO2互为等电子体的化合物为N2O,(4)E为Cr元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或Ar 3d54s1CrCl3形成配合物的化学式为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3(5)N的最高价氧化物对应的水化物为HNO
38、3,与Mg反应时,N被还原到最低价-3,即,其反应方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O,13.(2008四川理综)DEXYZ是周期表中的前20号元素,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(任写3种酸),直线形,(4)D和X形成的化合物,其化学键类型属
39、_,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 _;,共价键,原子晶体,Mg3N2,Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3H2O或Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3,(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,由共价键结合;共价键强度大于分子间作用力,解析:(1)前20号元素中氢化物分子的空间构型为正四面体的有CH4SiH4,又DEXYZ原子序数逐渐增大,故D
40、为碳,X为硅,则E为氮,Y为硫,Z为氯(2)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,五种元素中能形成酸性最强的含氧酸的元素是氯元素,氯元素有多种变价,如+1+3+5+7价,分别可以组成含氧酸(3)CO2与CS2的空间构型相似,均为直线形(5)Mg3N2与H2O之间的反应类似于酸碱盐之间的离子互换反应(即复分解反应),所以生成Mg(OH)2和NH3(6)CO2为分子晶体,SiO2为原子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,原子晶体的熔点由共价键的强弱决定,共价键的强度大于分子间的作用力,14.(2008宁夏理综)XYZQE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
41、层电子数是K层的两倍,Z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)XY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 _;,S,C,V形,直线形,SO2,因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大,(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 _,Cr,1s22s2
42、2p63d54s1,+6,解析:(1)X原子核外的M层中只有两对成对电子,其外围电子排布应为3s23p4,可推得该元素为S元素;Y元素原子核外的L层电子数是K层的两倍,K层有2个电子,则L层应有4个电子,该原子核外有6个电子,应为C元素(2)地壳内含量最高的元素是氧元素,故Z元素应为氧元素,XZ2是SO2,YZ2是CO2,分子空间结构是由价层电子对互斥模型得出的,(3)Q的核电荷数是X和Z的核电荷数之和,所以Q的核电荷数为24,应为Cr元素(4)E在元素周期表的各元素中电负性最大,应为F元素,它的氢化物为HFHF在水溶液中形成的氢键可从:HF和HFH2O和H2OHF和H2O(HF提供氢)H2O和HF(H2O提供氢)四个方面来考虑,
