2022年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第38講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)考綱要求1.了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(鍵和鍵)，了解配位鍵的含義。2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3.了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)。4.能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)常見的簡單分子或離子的立體構(gòu)型。5.了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。6.了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響?？键c(diǎn)一共價(jià)鍵及其參數(shù)1本質(zhì)在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。2特征具有飽和性和方向性。3分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式鍵電子云“頭碰頭”重疊鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)特別提醒(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，不會(huì)形成共用電子對(duì)，而形成離子鍵。(2)同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。4鍵參數(shù)(1)概念(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。5等電子原理原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征和立體結(jié)構(gòu)，許多性質(zhì)相似，如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與NH等。(1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(×)(2)在任何情況下，都是鍵比鍵強(qiáng)度大(×)(3)在所有分子中都存在化學(xué)鍵(×)(4)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)()(5)s­s鍵與s­p鍵的電子云形狀對(duì)稱性相同()(6)鍵能單獨(dú)形成，而鍵一定不能單獨(dú)形成()(7)鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)()(8)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍(×)(9)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和(×)(10)所有的共價(jià)鍵都有方向性(×)1有以下物質(zhì)：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)。只有鍵的是_(填序號(hào)，下同)；既有鍵，又有鍵的是_；含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的鍵的是_；含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的鍵的是_；含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的鍵的是_。答案2寫出與CCl4互為等電子體的分子或離子有_等。答案SiCl4、CBr4、SO、CF4(合理即可)題組一共價(jià)鍵參數(shù)的理解與應(yīng)用1結(jié)合事實(shí)判斷CO和N2相對(duì)活潑的是_，試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋其相對(duì)活潑的原因：_。COCOC=OCO鍵能(kJ·mol1)357.7798.91071.9N2NNN=NNN鍵能(kJ·mol1)154.8418.4941.7答案CO斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(273.0kJ·mol1)比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(523.3kJ·mol1)小解析由斷開CO分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(1 071.9798.9) kJ·mol1273.0 kJ·mol1比斷開N2分子的第一個(gè)化學(xué)鍵所需要的能量(941.7418.4) kJ·mol1523.3 kJ·mol1小，可知CO相對(duì)活潑。2(2018·河南省開封聯(lián)考)已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：共價(jià)鍵ClClBrBrIIHFHClHBrHIHO鍵能(kJ·mol1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8鍵長(pm)19822826796共價(jià)鍵CCC=CCCCHNHN=OOOO=O鍵能(kJ·mol1)347.7615812413.4390.8607142497.3鍵長(pm)154133120109101(1)下列推斷正確的是_(填字母，下同)。A穩(wěn)定性：HFHClHBrHIB氧化性：I2Br2Cl2C沸點(diǎn)：H2ONH3D還原性：HIHBrHClHF(2)下列有關(guān)推斷正確的是_。A同種元素形成的共價(jià)鍵，穩(wěn)定性：三鍵雙鍵單鍵B同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C鍵長越短，鍵能一定越大D氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)(3)在HX分子中，鍵長最短的是_，最長的是_；OO鍵的鍵長_(填“大于”“小于”或“等于)O=O鍵的鍵長。答案(1)ACD(2)A(3)HFHI大于解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱，A項(xiàng)正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也逐漸減弱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；還原性與失電子能力有關(guān)，還原性：HIHBrHClHF，D項(xiàng)正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項(xiàng)正確；由OO鍵、O=O鍵的鍵能知，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CH鍵的鍵長大于NH鍵的鍵長，但是NH鍵的鍵能反而較小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由CH、NH的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二等電子原理的理解與應(yīng)用3(2017·瓦房店市期末)根據(jù)等電子原理判斷，下列說法中錯(cuò)誤的是()AB3N3H6分子中所有原子均在同一平面上BB3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)CH3O和NH3是等電子體，均為三角錐形DCH4和NH是等電子體，均為正四面體形答案B解析B3N3H6和苯是等電子體，其結(jié)構(gòu)相似；C項(xiàng)，H3O和NH3是等電子體，根據(jù)氨氣分子的立體構(gòu)型判斷水合氫離子的立體構(gòu)型；D項(xiàng)，CH4和NH是等電子體，根據(jù)甲烷的立體構(gòu)型判斷銨根離子的立體構(gòu)型。4回答下列問題。(1)根據(jù)等電子原理，僅由第二周期元素形成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是_和_；_和_。(2)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO互為等電子體的分子有_、_。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為_(填化學(xué)式)，陰離子為_。(4)與N2互為等電子體的陰離子是_，陽離子是_。答案(1)N2CON2OCO2(2)SO2O3(3)H2FNH(4)CN(或C)NO考點(diǎn)二分子的立體構(gòu)型1價(jià)層電子對(duì)互斥理論(1)理論要點(diǎn)價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。孤電子對(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。(2)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。其中：a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28四面體形CH43.配位鍵(1)孤電子對(duì)分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。(2)配位鍵配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。配位鍵的表示：常用“”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子，如NH可表示為，在NH中，雖然有一個(gè)NH鍵形成過程與其他3個(gè)NH鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配體有孤電子對(duì)，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空軌道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。(1)雜化軌道只用于形成鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(×)(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(×)(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形(×)(6)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)()1填表序號(hào)物質(zhì)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子立體構(gòu)型中心原子雜化類型CS2HCHONCl3SOH3O答案02直線形直線形sp03平面三角形平面三角形sp214四面體形三角錐形sp304正四面體形正四面體形sp314四面體形三角錐形sp32比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O_H3O，NH3_NH。(2)SO3_CCl4，CS2_SO2。答案(1)(2)解析(1)H2O與H3O，NH3與NH的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。(2)雜化不同，鍵角不同。題組一分子的立體構(gòu)型及中心原子雜化類型的判斷1(2017·東河區(qū)校級(jí)期末)下列說法中正確的是()APCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果Bsp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道C凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體DAB3型的分子立體構(gòu)型必為平面三角形答案C解析A項(xiàng)，PCl3分子的中心原子P含有3個(gè)成鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì)，為sp3雜化，立體構(gòu)型為三角錐形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能量相近的s軌道和p軌道形成雜化軌道，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體，而分子的立體構(gòu)型還與含有的孤電子對(duì)數(shù)有關(guān)，正確；D項(xiàng)，AB3型的分子立體構(gòu)型與中心原子的孤電子對(duì)數(shù)也有關(guān)，如BF3中B原子沒有孤電子對(duì)，為平面三角形，NH3中N原子有1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形，錯(cuò)誤。2原子形成化合物時(shí)，電子云間的相互作用對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響。請(qǐng)回答下列問題：(1)BF3分子的立體構(gòu)型為_，NF3分子的立體構(gòu)型為_。(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是CH4>NH3>H2O，請(qǐng)分析可能的原因是_。答案(1)平面三角形三角錐形(2)CH4分子中的C原子沒有孤電子對(duì)，NH3分子中N原子上有1對(duì)孤電子對(duì)，H2O分子中O原子上有2對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用增大，故鍵角減小解析(1)BF3分子中的B原子采取sp2雜化，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3雜化，其中一個(gè)雜化軌道中存在一對(duì)孤電子對(duì)，所以其分子的立體構(gòu)型為三角錐形。(2)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3雜化，而在O原子上有2對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用最大，鍵角最?。籒原子上有1對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用使鍵角縮小，但比水分子的要大；C原子上無孤電子對(duì)，鍵角最大。3(2017·桂林中學(xué)月考)鋰磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2，可通過下列反應(yīng)制備：2Na3PO44CuSO42NH3·H2O=Cu4O(PO4)23Na2SO4(NH4)2SO4H2O請(qǐng)回答下列問題：(1)上述化學(xué)方程式中涉及的N、O、P元素的電負(fù)性由小到大的順序是_。(2)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為_。(3)(NH4)2SO4中含有化學(xué)鍵的類型為_。(4)PO的立體構(gòu)型是_，其中P原子的雜化方式為_。(5)在硫酸銅溶液中加入過量KCN溶液，生成配合物Cu(CN)42，則1molCN中含有的鍵數(shù)目為_,1molCu(CN)42中含有的鍵數(shù)目為_。答案(1)PNO(2)3s23p4(3)離子鍵、共價(jià)鍵(4)正四面體sp3(5)2NA8NA解析(1)同周期主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大，則有電負(fù)性：NO；同主族元素的電負(fù)性自上而下逐漸減弱，則有電負(fù)性：NP。(2)基態(tài)S原子核外有16個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，其價(jià)電子排布式為3s23p4。(3)(NH4)2SO4分子中存在NH極性共價(jià)鍵和SO極性共價(jià)鍵，NH和SO之間存在離子鍵。(4)PO中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為44，則P原子采取sp3雜化，故PO的立體構(gòu)型為正四面體。(5)CN中C、N原子之間存在CN鍵，1個(gè)CN中存在1個(gè)鍵、2個(gè)鍵，故1 mol CN含有2 mol 鍵。Cu(CN)42中Cu2為中心離子，CN為配體，Cu2與CN之間以配位鍵結(jié)合，即每個(gè)CN與Cu2間有1個(gè)鍵，故1 mol Cu(CN)42含有8 mol 鍵。4(2018·南昌縣蓮塘一中月考)(1)下列說法正確的是_。AHOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子BNH和CH4的立體構(gòu)型相似CBF3與都是平面形分子DCO2和H2O都是直線形分子(2)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。圖甲中，1號(hào)C與相鄰C形成鍵的個(gè)數(shù)為_。圖乙中，1號(hào)C的雜化方式是_，該C與相鄰C形成的鍵角_(填“>”“<”或“”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角。(3)碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為_。金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為_、_。答案(1)BC(2)3sp3雜化<(3)同素異形體sp3雜化sp2雜化解析(1)A項(xiàng)，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中沒有手性碳原子，不屬于手性分子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，兩種微粒均為正四面體結(jié)構(gòu)，正確；C項(xiàng)，BF3為平面正三角形結(jié)構(gòu)，苯為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，兩者均屬于平面形分子，正確；D項(xiàng)，CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，H2O分子為“V”形結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤。(2)石墨烯是層狀結(jié)構(gòu)，每一層上每個(gè)碳原子都是以鍵和相鄰3個(gè)碳原子連接。圖乙中1號(hào)碳形成了4個(gè)共價(jià)鍵，故其雜化方式為sp3；圖甲中的鍵角為120°，而圖乙中1號(hào)碳原子與甲烷中的碳原子類似，其鍵角接近109°28。(3)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們的組成相同，結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同，互稱為同素異形體。金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵(即C原子采取sp3雜化方式)，構(gòu)成正四面體；石墨烯中的碳原子采用sp2雜化方式與相鄰的三個(gè)碳原子以鍵結(jié)合，形成正六邊形的平面層狀結(jié)構(gòu)。題組二配位理論及應(yīng)用5(2018·廣東省茂名調(diào)研)向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說法正確的是()A反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2的濃度不變B沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子Cu(NH3)42C配位化合物中只有配位鍵D在Cu(NH3)42配離子中，Cu2給出孤電子對(duì)，NH3提供空軌道答案B解析NH3與Cu2形成配位鍵，Cu2提供空軌道，NH3提供孤電子對(duì)。6F、K和Fe3三種離子組成的化合物K3FeF6，其中化學(xué)鍵的類型有_；該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為_，配體是_。答案離子鍵、配位鍵FeF63F7丁二酮肟鎳是一種鮮紅色沉淀，可用來檢驗(yàn)Ni2，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中C原子的雜化方式是_，分子內(nèi)微粒之間存在的作用力有_(填字母)。a離子鍵b共價(jià)鍵c配位鍵d氫鍵答案sp2、sp3bcd考點(diǎn)三分子間作用力與分子的性質(zhì)1分子間作用力(1)概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。(2)分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱：范德華力氫鍵化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，硬度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。(5)氫鍵形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力，稱為氫鍵。表示方法：AHB特征：具有一定的方向性和飽和性。分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。2分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負(fù)電中心重合的分子正電中心和負(fù)電中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱(2)分子的溶解性“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增大，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)分子的手性手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有四個(gè)不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(4)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使ROH中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H，酸性越強(qiáng)，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。(1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵()(2)乙醇分子和水分子間只存在范德華力()(3)氫鍵具有方向性和飽和性()(4)H2O2分子間存在氫鍵()(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大()(6)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高()(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵()答案(1)×(2)×(3)(4)(5)×(6)×(7)×解析(1)可燃冰中水分子間存在氫鍵，但CH4與H2O之間不存在氫鍵。(2)乙醇分子、水分子中都有OH，符合形成氫鍵的條件。(4)H2O2分子中的H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，與水分子一樣，H2O2分子間也存在氫鍵。(5)鹵素氫化物中，HF分子間能形成氫鍵，其熔、沸點(diǎn)最高。(6)分子內(nèi)氫鍵對(duì)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)影響很小，能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。(7)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺H鍵鍵能大于SH鍵鍵能，而與氫鍵無關(guān)。下列事實(shí)均與氫鍵的形成有關(guān)，試分析其中氫鍵的類型。冰的硬度比一般的分子晶體的大；甘油的粘度大；鄰硝基苯酚20時(shí)在水中的溶解度是對(duì)硝基苯酚的0.39倍；鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的15.9倍，對(duì)羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0.44倍；氨氣極易溶于水；氟化氫的熔點(diǎn)高于氯化氫。屬于分子間氫鍵的是_；屬于分子內(nèi)氫鍵的是_。答案解析分子內(nèi)氫鍵除必須具備形成氫鍵的條件外，還必須具備特定的條件：形成平面環(huán)(五元或六元環(huán)最為穩(wěn)定)、形成的環(huán)中沒有任何扭曲等。氫鍵的形成使物質(zhì)在熔沸點(diǎn)、電離度、溶解度等方面表現(xiàn)出一些特殊性質(zhì)。由于分子間氫鍵的作用，形成的“締合分子”增大了分子間作用力，使得物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高(如水)、溶解度增大(如氨)、電離度降低(如氫氟酸為弱酸)等；由于分子內(nèi)的氫鍵作用，形成具有“環(huán)狀結(jié)構(gòu)”的物質(zhì)，減小了分子間的作用力，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)降低、溶解度減小等。題組一共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷1(2017·長沙市明德中學(xué)模擬)膦又稱磷化氫，化學(xué)式為PH3，在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體，它的分子呈三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述中正確的是()APH3是非極性分子BPH3中有未成鍵電子對(duì)CPH3是一種強(qiáng)氧化劑DPH3分子中PH鍵是非極性鍵答案B解析A項(xiàng)，正負(fù)電荷中心不重合的分子為極性分子，正負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子；B項(xiàng)，PH3分子中有1個(gè)未成鍵的孤電子對(duì)；C項(xiàng)，根據(jù)P元素的化合價(jià)分析，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同種非金屬元素之間存在非極性鍵，不同種非金屬元素之間存在極性鍵。2(2018·廣東省揭陽高三聯(lián)考)已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問題：(1)水是維持生命活動(dòng)所必需的一種物質(zhì)。1mol冰中有_mol氫鍵。用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是_。(2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個(gè)氧原子在書脊位置上，書頁夾角為93°52，而兩個(gè)OH鍵與OO鍵的夾角均為96°52。試回答：H2O2分子的電子式是_，結(jié)構(gòu)式是_。H2O2分子是含有_鍵和_鍵的_(填“極性”或“非極性”)分子。H2O2難溶于CS2，簡要說明理由：_。H2O2中氧元素的化合價(jià)是_，簡要說明原因_。答案(1)2B(2)HOOH極性非極性極性H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS21價(jià)因OO鍵為非極性鍵，而OH鍵為極性鍵，共用電子對(duì)偏向氧，故氧為1價(jià)解析(1)在冰中，每個(gè)水分子與周圍的4個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，按“均攤法”計(jì)算，相當(dāng)于每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。(2)由H2O2的立體構(gòu)型圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。題組二范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響3氨氣溶于水時(shí)，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“”表示)結(jié)合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為()ABCD答案B解析根據(jù)NH3·H2O?NHOH可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式為。4按要求回答下列問題：(1)HCHO分子的立體構(gòu)型為_形，它與H2加成后，加成產(chǎn)物的熔、沸點(diǎn)比CH4的熔、沸點(diǎn)高，其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))_。答案平面三角加成產(chǎn)物CH3OH分子之間能形成氫鍵(2)S位于周期表中第_族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點(diǎn)高的原因是_，H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是_。答案A兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強(qiáng)兩者均為分子晶體，H2O分子之間存在氫鍵(3)有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是_。答案硅烷為分子晶體，隨相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，熔沸點(diǎn)升高(4)氨是一種易液化的氣體，請(qǐng)簡述其易液化的原因：_。答案氨分子間存在氫鍵，分子間作用力大，因而易液化(5)硫的氫化物在乙醇中的溶解度小于氧的氫化物的原因是_。答案H2O與乙醇分子間能形成氫鍵(6)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下圖所示。化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是_?；衔锛谆衔镆掖鸢富衔镆曳肿娱g形成氫鍵題組三無機(jī)含氧酸的酸性判斷5S有兩種常見的含氧酸，較高價(jià)的酸性比較低價(jià)的酸性_，理由是_。答案強(qiáng)S的正電性越高，導(dǎo)致SOH中O的電子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H，即酸性越強(qiáng)6(2017·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))判斷含氧酸酸性強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強(qiáng)。如下表所示：含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸ClOH非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸(1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強(qiáng)酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為_，_。(2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是_，_。(3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸，分析反應(yīng)情況：_，寫出化學(xué)方程式：_。答案(1)(2)H3PO32NaOH=Na2HPO32H2OH3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O(3)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)，H3AsO3可與鹽酸反應(yīng)H3AsO33HCl=AsCl33H2O解析此題屬于無機(jī)含氧酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)推斷題，考查同學(xué)們運(yùn)用題給信息推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的能力。(1)已知H3PO3為中強(qiáng)酸，H3AsO3為弱酸，依據(jù)題給信息可知H3PO3中含1個(gè)非羥基氧原子，H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫，需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸，從題給信息可知，含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含幾個(gè)羥基氫，則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸，H3AsO3為三元酸。(3)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)；H3AsO3為兩性物質(zhì)，可與鹽酸反應(yīng)。12017·全國卷，35(3)X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構(gòu)型為_，中心原子的雜化類型為_。答案V形sp3解析I離子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，中心原子為sp3雜化，有2對(duì)孤電子對(duì)，故幾何構(gòu)型為V形。22016·全國卷，37(2)(3)(5)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是_。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：_。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/49.526146沸點(diǎn)/83.1186約400(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為_，微粒之間存在的作用力是_。答案(2)Ge原子半徑大，原子間形成的單鍵較長，p­p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)(5)sp3共價(jià)鍵32016·全國卷，37(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍(lán)色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_。在Ni(NH3)62中Ni2與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_。氨的沸點(diǎn)_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為_。答案正四面體配位鍵N高于氨分子間可形成氫鍵極性sp342016·全國卷，37(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_，其中As的雜化軌道類型為_。答案三角錐形sp352015·全國卷，37(2)(3)(2)碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是_。(3)CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有_，C原子的雜化軌道類型是_，寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_。答案(2)C有4個(gè)價(jià)電子且半徑小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(3)鍵和鍵spCO2、COS(或SCN、OCN等)62014·新課標(biāo)全國卷，37(3)節(jié)選1mol乙醛分子中含有鍵的數(shù)目為_，乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是_。答案6NACH3COOH存在分子間氫鍵1(2017·大連高三調(diào)研)下列說法中不正確的是()A鍵比鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)鍵C氣體單質(zhì)中，一定有鍵，可能有鍵DN2分子中有一個(gè)鍵，兩個(gè)鍵答案C解析單原子分子(如稀有氣體分子)無共價(jià)鍵，也無鍵。2下列說法中正確的是()A鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵B鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高CH2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，是由于水中氫鍵鍵能大D氫鍵XHY的三個(gè)原子總在一條直線上答案A解析B項(xiàng)，分子內(nèi)氫鍵使熔、沸點(diǎn)降低，分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，鄰羥基苯甲醛形成的是分子內(nèi)氫鍵；C項(xiàng)，水中氫鍵鍵能比HF中氫鍵鍵能??；D項(xiàng)，XHY的三原子不一定在一條直線上。3(2018·天津模擬)關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是()A所有含氫元素的化合物中都存在氫鍵，氫鍵比范德華力強(qiáng)BH2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，就是由于水分子間形成氫鍵所致C氫原子和非金屬性很強(qiáng)的元素原子(F、O、N)形成的共價(jià)鍵，稱為氫鍵D分子間形成的氫鍵使相應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高，氫鍵也可存在于分子內(nèi)答案D解析氫鍵存在于H和非金屬性很強(qiáng)的原子F、O、N之間，不屬于化學(xué)鍵，大多存在于相應(yīng)分子間，少數(shù)也存在分子內(nèi)，氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。4通常狀況下，NCl3是一種油狀液體，其分子立體構(gòu)型與氨分子相似，下列對(duì)NCl3的有關(guān)敘述正確的是()ANCl3分子中NCl鍵的鍵長比CCl4分子中CCl鍵的鍵長長BNCl3分子是非極性分子C分子中的所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)DNBr3比NCl3易揮發(fā)答案C解析因碳原子半徑比氮原子的大，故NCl鍵的鍵長比CCl鍵的鍵長短；NCl3分子立體構(gòu)型類似NH3，故NCl3是極性分子；NBr3與NCl3二者結(jié)構(gòu)相似，由于NBr3的相對(duì)分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，所以NBr3的沸點(diǎn)比NCl3高，因此NBr3比NCl3難揮發(fā)。5在硼酸B(OH)3分子中，B原子與3個(gè)羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及不同層分子間的主要作用力分別是()Asp，范德華力Bsp2，范德華力Csp2，氫鍵Dsp3，氫鍵答案C解析由于該晶體具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，所以B原子采取sp2雜化，同層分子間的作用力是范德華力，由于“在硼酸B(OH)3分子中，B原子與3個(gè)羥基相連”雖然三個(gè)BO都在一個(gè)平面上，但單鍵能夠旋轉(zhuǎn)，使OH鍵位于兩個(gè)平面之間，因而能夠形成氫鍵，從而使晶體的能量最低，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。6(2018·北京東城區(qū)質(zhì)檢)下列離子的VSEPR模型與離子的空間立體構(gòu)型一致的是()ASOBClOCNODClO答案B解析當(dāng)中心原子無孤電子對(duì)時(shí)，VSEPR模型與立體構(gòu)型一致。A項(xiàng)，SO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)×(623×2)1；B項(xiàng)，ClO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)×(714×2)0；C項(xiàng)，NO的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)×(512×2)1；D項(xiàng)，ClO中心原子的孤電子對(duì)數(shù)×(713×2)1。所以只有B符合題意。7關(guān)于化學(xué)式為TiCl(H2O)5Cl2·H2O的配合物，下列說法中正確的是()A配體是Cl和H2O，配位數(shù)是9B中心離子是Ti4，配離子是TiCl(H2O)52C內(nèi)界和外界中Cl的數(shù)目比是12D加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀答案C解析TiCl(H2O)5Cl2·H2O，配體是Cl、H2O，提供孤電子對(duì)；中心離子是Ti3，配合物中配位離子Cl不與Ag反應(yīng)，外界中的Cl與Ag反應(yīng)，據(jù)此分析解答。8下列關(guān)于BeF2和SF2的說法錯(cuò)誤的是()ABeF2分子中，中心原子Be的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于2，其空間排布為直線，成鍵電子對(duì)數(shù)也等于2BBeF2分子的立體構(gòu)型為直線形CSF2分子中，中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于4，其空間排布為四面體，成鍵電子對(duì)數(shù)等于2，沒有孤對(duì)電子DBeF2是直線形而SF2是V形答案C解析BeF2分子中，鈹原子含有兩個(gè)共價(jià)單鍵，不含孤電子對(duì)，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，中心原子以sp雜化軌道成鍵，為直線形結(jié)構(gòu)，故A、B正確；C項(xiàng)，SF2分子中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目是24，有2個(gè)孤電子對(duì)，立體構(gòu)型是V形，錯(cuò)誤。9(2018·遼寧省本溪質(zhì)檢)通常把原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同，則下列有關(guān)說法中正確的是()ACH4和NH是等電子體，鍵角均為60°BNO和CO是等電子體，均為平面三角形結(jié)構(gòu)CH3O和PCl3是等電子體，均為三角錐形結(jié)構(gòu)DB3N3H6和苯是等電子體，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道答案B解析甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu)，鍵角是109°28，A錯(cuò)；NO和CO是等電子體，均為平面三角形結(jié)構(gòu)，B對(duì)；H3O和PCl3的價(jià)電子總數(shù)不相等，C錯(cuò)；苯的結(jié)構(gòu)中存在“肩并肩”式的重疊軌道，故B3N3H6分子中也存在，D錯(cuò)。10指出下列分子或離子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化類型(1)H2S_，CO2_，PH3_，PCl3_，BF3_，HCN_，HCHO_，SO2_，SiH4_。(2)NH_，NO_，SO_，SO_，ClO_，ClO_，SiO_。答案(1)V形、sp3直線形、sp三角錐形、sp3三角錐形、sp3平面三角形、sp2直線形、sp平面三角形、sp2V形、sp2正四面體形、sp3(2)正四面體形、sp3V形、sp2正四面體形、sp3三角錐形、sp3三角錐形、sp3正四面體形、sp3平面三角形、sp211(2017·昭通模擬)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3：_，CoCl3·5NH3：_，CoCl3·4NH3(綠色或紫色)：_。(2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的原因是_。(3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是_。答案(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl(2)它們互為同分異構(gòu)體(3)6解析沉淀量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol，可知四種配合物中能電離出來的Cl即外界Cl分別有3、2、1、1個(gè)，故它們的化學(xué)式分別為Co(NH3)6Cl3，Co(NH3)5ClCl2，Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH3)4Cl2Cl。12(2017·開封模擬)(1)H2S和H2O2的主要物理性質(zhì)如表所示：熔點(diǎn)/K沸點(diǎn)/K水中的溶解度(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2S1872022.6H2O2272423以任意比互溶H2S和H2O2的相對(duì)分子質(zhì)量基本相同，造成上述物理性質(zhì)差異的主要原因是_。(2)已知高碘酸有兩種形式，化學(xué)式分別為H5IO6()和HIO4，前者為五元酸，后者為一元酸。請(qǐng)比較二者酸性強(qiáng)弱：H5IO6_(填“”“”或“”)HIO4。答案(1)H2O2分子間存在氫鍵，溶于水后也可與H2O形成氫鍵(2)解析(1)H2O2分子間易形成氫鍵，又能與H2O分子間形成氫鍵，故H2O2沸點(diǎn)較高，易溶于水。(2)HIO4比H5IO6非羥基氧多，酸性強(qiáng)。13(2017·太原重點(diǎn)中學(xué)模擬)第二周期元素形成的化合物種類繁多、應(yīng)用廣泛。(1)第二周期中電負(fù)性最大的元素是_，其核外電子排布式為_。(2)BeCl2是共價(jià)分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡式如下，請(qǐng)寫出Be的雜化軌道類型：ClBeCl_；_；_。(3)Cu(NH3)42具有對(duì)稱的立體構(gòu)型，Cu(NH3)42中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則Cu